JPS58172365A - S−(カルボキシメチル)−(r)−システイン及びs−(カルボキシメチル)−(s)−システインの収得法 - Google Patents

S−(カルボキシメチル)−(r)−システイン及びs−(カルボキシメチル)−(s)−システインの収得法

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JPS58172365A
JPS58172365A JP58048051A JP4805183A JPS58172365A JP S58172365 A JPS58172365 A JP S58172365A JP 58048051 A JP58048051 A JP 58048051A JP 4805183 A JP4805183 A JP 4805183A JP S58172365 A JPS58172365 A JP S58172365A
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ammonium salt
cysteine
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bath
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C319/00Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
    • C07C319/26Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C319/28Separation; Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/07Optical isomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/13Crystalline forms, e.g. polymorphs

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はS−(カルボキシメチル) −(R) −シス
ティン及びS−(カルボキシメチル) −CB)−シス
テインを両エナンチオマーの混合物から収得するための
方法を目的とする。
8−(カルボキシメチル、)−システィン、特1: K (R)−エナンチオマーは゛集学的有効物債として
)要であり、かつ化粧品工業において、例えは毛髪安定
剤の製造にも使用される。
長い間、S−(カルボキシメチル) −(R) −シス
ティンは天然のケラチン含有原料から得られていた。こ
の片材を力L・水分片、シ、恢処蜘して(n)−システ
ィンにし、次いでこれを引続き、ジャーナル・オプ・オ
ルガニック・ケミストリー(J、Org、Ohem、)
第1°6巻(1951年)749頁〜753Mから公知
の方法により、アルカリ性媒体中でクロル酢酸と反応さ
せて、8−(カルボキシメチル) −(R)−システィ
ンにすることは可能であった。しかしなからホする天然
原料は限られた範囲でしか役立たないのである。
然るに合成の(RS)−システィンは、例えばアンrバ
ンチ・ヘミ−Angew、Chem、 第95巻(19
81年)680頁〜683頁から公知の方法により、2
.2−ジメチル−6−チアゾリン及び2.2−ジメチル
チアゾリジン−4−カルボニトリルを介して、容易に侍
られる。次いでそれをクロル酢酸と反応させることによ
りB−(カルボキシメチル)−(R,8)−システィン
か得られる。このラセミ体を両方の光字的活性エナンチ
オマーに分割するために能率のよい分割方法の必要があ
る。
ところで不発゛明による方法は、両エナンチオマーの混
合物を、生成するアンモニウム塩の溶液が一一伽6〜9
を示すような量のアンモニアの存在で、水に浴かし、ア
ンモニウム塩の溶敵中に過11!和の状態を惹起させ、
両エナンチオマーの一方のアンモニウム塩の接種結晶(
W発混合物が両エナンチオマーめ一力を過剰に苫′Mす
る場合には、このエナンチオマー−のア”ンモニウム塩
の接種結晶)の添加により、両エナンチオマーの一方の
アンモニウム塩を結晶させ、生成した結晶を分離し、そ
のつと他方のエナンチオマーのアンモニウム塩の接al
結晶を残−貿す゛る母液に検力[・すること処よりこの
他方′の一ナンチオマーのアンモニウム塩も同様に結晶
させ、生成する結晶な書び分離し、た後にそのつどのS
−(カルボキシメチル)−システィンをアンモニウム塩
から遊離させることを待機とする、本発明による方法の
実施には、S−(カルボキシメチル) −Di)−シス
ティン及びS−(カルボキシメチル) −(S)−シス
ティンよりなる分離すべき混合物をアンモニア水洗溶解
″1−るか又は水中にl!!!濁させ、ガス状のアンモ
ニアを吠き込むことKよって溶解させる。いずれの場合
゛でもアンそニアの倉は、住じたアンモニウム塩の浴液
か…−佃6〜9、蛛に7〜8.5を示すように測定され
なけれはならない。最初からめ来るだけ酬厚なアンモニ
ウム塩の溶液を得るために・、溶解工程を高めた温度2
5〜70℃で行なうこと方・有利である。
引続いで次きはアンモニウム塩の溶液中に球飽和の状態
を惹起させる。これはその状態に依り、溶准の多線又は
冷幻により、水と混合回層な有機溶剤、特にメタノール
又はエタノールの添加により、又はこれらの手段の数棟
の組合せKより行なうことができる。
次いで両エナンチオフーの一力のアンモニウム塩の接種
結晶の64>加によりこのエプンテ万マ−のアンモニウ
ム塩を結晶させる。出発混合物が真正ラセミ体である場
合、すなわち両方のエナンチオマーを1=1の割合で含
有する場合には、S−(カルボキシメチル) −CR)
−システィン又はS−(カルボキシメチル) −(S)
−システィンのアンモニウム塩を接種に使用することが
できる。それに対して出発混合物がすでに両エナンチオ
マーの一力を過制に含有する場合には、過剰&C存在す
るエナンチオマーのアンモニウム塩を接種に使用しなけ
ればならない。
晶出した結晶を、有オリにしばら〈放置した後に、分離
する。分離はn法で、例えは母液の―過、遠心分離又は
傾斜により行なうことができる。粗結晶は引続き史に、
例えば水性メタノールから、場合により当核の光学的に
純粋のアンモニウム塩の接種結晶の象加下に1杓結晶す
ること罠より、精製することができる。
馴) さて、最初のエナンチオマーのアンモニウム塩の分離後
に残留し、他方のエナンチオマーの過9Pjアンモニウ
ム塩な3有する母液に、この他方のエナンチオマーのア
ンモニウム塩の接種結晶を添加し、それによってこの他
方のエナンチオマーのアンモニウム塩を同様に結晶させ
る。
晶出した結晶を央び分離し、場合に−より前記の様に艷
に和製する。
最初のエナンチオマーのアンモニウム塩の分離後に残留
する母液に、それ以上の処理の前K。
付加的なラセミ体の8−(カルボキシメチル)−システ
ィンをアンモニウム塩の形でか又はアンモニアを、生成
させた溶液が角び一一個を前記の範囲で示すような量で
、則時に添加させることが%KV利である。
最後に、両方の分離し、かつ場合により史に精製したア
ンモニウム塩から、別々にその都度の8−(カルボキシ
メチル)−システィンを遊離させる。これは例えばアン
モニウム塩を水中に溶解し、鉱酸、例えは塩酸を用いて
一一伽を8−(カルボキシメチル)−システィンの等重
点の近くに、すなわち−一偽約2〜AKaMl&するこ
とによって行なうことができる。この時生成するS−(
カルボキシメチル)−システィンを分離し、乾燥させる
。それに対して選択的K。
アンモニウム塩をイオン交換体を用いて遊離のS−(カ
ルボキシメチル)−システィンに変換することもできる
本発明による方法は次の図式に相応する多段階で実施す
れは%に有オUK行なわれる。この図式中、” (R8
)−8OO,1JE3’はラセ1体のs−(カルボキシ
メチル)−システィンのアンモニウム塩、@(R)−8
CO,N11.’はs−(カルボキシメチル) −(R
)−システィンのアンモニウム塩及び” (8)−80
0,NE3’はs−(カルボキシメチル)−(B)−シ
スティンのアンモニウム塩を表わす。
(R8)−BOC,NH3 この図式には、そのつど分離したアンモニウム塩の場合
により必要な再結晶について、より良い概覧のために記
載していない。再結晶を行なう場合には有オリに、その
1生じる母液を分離工程の相応する母&にカレえる、す
なわち例えは(R)−BCC,NH3の褥結晶からの母
液を母液”B”に(以下同様)、かつ(S)−scc、
N11I3のh結晶からの母液を四本“A″、“C”に
(以下同様)加える。アンモニア水塩の溶液中の過飽和
の状態か有機溶剤の添加によって惹起された場合、及び
/又はそのつど分離されるアンモニウム塩の貴結晶の際
Kかかる有機溶剤を共に使用した場合には、場合により
合一した母液のそれ以上の処理の前に、含有されている
有機溶剤を蒸留によって分離することか拒められる。
記載した多放階の方法で両エナンチtマーのアンモニウ
ム塩は最終的に完全く相互から分離され、このことは両
方の光学的に活性の8−(カルボキシメチル)−システ
ィンの相応の高収4に結びつく。
本発明による方法はなお不勇足な光学的純度をもつ私製
のS−(カルボキシメチル) −(R)−システィン又
は8−(カルボキシメチル)−(S)−システィン(い
ずれも両エナンチオマーの一力をすでに過拳jK含有す
る)の靴裏に過用することもできる。この付加的なh製
は(RR)−シスチンもしくはCR)−システィンから
製造すした純粋な8−(カルボキシメチル) −(R)
−システインを収得するために1要である。と云うのも
天然のケラチン含有の原料の加水分解の際に、天然のシ
スチンもしくはシスティンのラセミ化が著しく起るから
である。
他方では本発明による方法により得られ、まして埃在間
組のない8−(カルボキシメチル)−(S)−システィ
ンをラセミ化処理し、次いでUKS−(カルボキシメチ
ル)−(1−システィンを得るための出発物質として用
いることも肖然可訃である。このラセミ化は例えば4%
水浴液中でサリチルアルデヒドの万在で煮洲することに
よって惹起され得る。
本発明を次の実施例によりト脱する。パーセントの記載
は、他に記載のない限り、1倉チを表わす。
例中KIffi用したS−(カルボキシメチル)−(R
8)−システィンは次の様に製造した:合成の(R8)
−システィン−堪a14140F(1モル)及び水酸化
ナトリウム160y(4モル)を水1000III中に
溶カシタ。浴QK先ず亜伽震水素ナトリウム5yを添加
し、次いでモノクロル酢1195F(1モル)を45分
間の間に添加した。反応混合物の温度を其の関20℃に
保ち、引続きなお6時間25〜50℃に&つた。最後に
水性のl/!M塩化水素酸の添加によりp)13.0K
gmし、それによってS−(カルボキシメチル) −(
R8)−システィンが析出した。
10℃で#I遇し、婚液にクロリド−イオンがなくなる
まで、水で洗浄し、減圧下150℃で乾燥させた。収量
は理論値の97%に相当する1751に避し、融点は1
88〜192℃(分解)であった。
元素分析: C!         HN          8爽
611I値 55.70% 5.07% 7.91% 
17.79チ引糎1価  33.51%   5.06
%   7.82%  17.89チ例中で得られた光
字的活性のエナンチオマーはそのつどその比旋光価tニ
ーrBu Kついて屡・D&”/ (1m 、 Fで測
定した。
例1: S−(カルボキシメチル) −(R8)−システィ:/
409を水404と混合し、60℃に7JLl$11’
Lして24−のアンモニア水浴液と、pH8,5で鉦明
な浴液が生じるまで、混合する。メチルアルコール70
dのみ加後に20℃に冷却し、S−(カルボキシメチル
) −(R)−システィンのアンモニウム塩220町を
N槽する、70分関抜に吸引鋤過する。残渣’に70%
の水性メチルアルコールから貴結晶した後に、旋光(p
 (a)5u−−29,8°(C−5、水)を有する8
−(カルボキシメチル) −(R)−システィンのアン
モニウム塩6.1Fが得られる。
この増を水20d中に浴かし、塩酸で−2,5にvI4
!1する。吸引婚、虐し、水100dで洗浄し、乾燥し
た徒に、旋元価〔−〕乞0−−54.4°(〇−5、水
、pi(6まで苛性ソーダ)を有するs−(カルボキシ
メチル) −(R)−システィン2.69が残留する。
8−(カルボキシメチル) −(R)−システィンのア
ンモニウム塩の分lII後に残留する電液に、S−(カ
ルボキシメチル) −(R8)−システィンのアンモニ
ウム塩8Fを35℃に力L1熱下で溶解する。澄明な溶
液を20℃に冷却し、8−(カルボキシメチル) −(
S)−システィンのアンモニウム塩の若干の結晶を接種
する。65分間後に吸引濾過により、旋光値〔囃〕も0
−+20.7’(0−5,水)を有するS−(カルボキ
シメチル) −(8)−システィンのアンモニウム塩7
.82が得られる。
この塩を水性のメチルアルコールから朽結晶させ、次い
で水2Od中に溶かす。s液を塩酸でpH2,5K 1
III性化する。吸引a過、水200tJでの洗浄及び
乾燥により、旋光値(1)BO、+51 4.0°(C−5、水、苛性ンニダpi−16筺で)を
有するS−(カルボキシメチル) −(13)−システ
ィン4.81か得られる。
例2: S−(カルボキシメチル) −(RB)−システィン7
5P及び8−(カルボキシメチル) −(R)−システ
ィン5りよりなるm合物を水70m及び24qbの7/
%ニア水溶液42d中[60℃K 71a熱下に浴PP
#する。−8,0を有する澄明な溶液をメチルアルコー
ル140dと混合し、25℃に冷却する。徐々に攪拌し
なから過飽和の澄明な溶液に、8−(カルボキシメチル
) −(R)−システインのアンモニウム10jA20
0IPを接極する。25分間後に無色の粗結晶を吸引会
洒し、50℃で減圧下に1に、課する。&九個[−)も
0−−25.6°(0−5、水)を有する8−(カルボ
キシメチル) −(R)−システィンのアンモニウム塩
19.I Fが得られる。
80チの水性メチルアルコールからの6結晶により、旋
ft、価は〔−〕式’ −−30,6°に上昇する。
この塩を水5〇−中に溶かし、溶液を塩酸でp)12.
5に酸性化する。晶出した結晶を1&す1−ホし、水で
洗浄し、乾燥する。k丸亀(−Eδ0−−65.1°(
C−5、水、−6まで苛性ソーダ)を有する8−(カル
ボキシメチル) −(R)−システィン15.9 Fが
得られる。
S−(カルボキシメチル) −(R)−システィンのア
ンモニウム塩の分S後に残留するe液に、S−(カルボ
キシメチル) −(S)−システィンのアンモニウム塩
100mgを接穐し、20分間放置する。吸引濾過及び
&燥後により、旋光値〔1〕式’ −+ 24.8°(
c−5、水)を有するS−(カルボキシメチル) −(
S)−システィンのアンモニウム塩8.65’が得られ
る。
この塩を水40d中罠溶がし、溶液をJ!Iattでp
H2,5K 酸性化する。晶出した結晶を吸引赫過し、
水で洗浄し、乾燥する。旋光値[、]BO−+35.0
 (C−5、水、pH6まで苛性ソーダ)を有するS−
(カルボキシメチル) −(S)−システィン6.15
’が得られる。
汐IJ5: S−(カルボキシメチル) −(RS)−システィン7
4り及び8−(カルボキシメチル) −CB)−システ
ィン6Pよりなる混合物を50℃に加熱しなから水70
−tと攪゛袢混合し、24%のアンモニア水溶液と、−
7,8で澄明なた液が住じるまで、混合する。メチルア
ルコール140st7の添加後、溶液を23℃に?I#
九し、S−(カルボキシメチル) −(El)−システ
ィンのアンモニウム塩60■を象櫨し、20分間撹拌な
しに放置する。引続い又の吸引6に過及び乾燥により、
旋光値[a)式0− + 25.8°(c−5、水)を
有するS−(カルボキシメチル) −(Eり一ンスティ
ンのアンモニウム420.4 Fか得られる。
80%の水性メチルアルコールからの再結晶により、旋
光値は[6)fio−+30.8°に上昇する。
元素分析 0、H12N20.B OHN     B 実(till イii+    50.48 %   
 6.21 %   1 4.1 0  %   1 
6.50 %W!t1瀞、佃 30.60係 6.16
チ 14.28チ16.64チこの塩を水50t&中に
溶かし、溶液を塩酸でpH2,5K酸性化する。吸引f
jk過、水90dでの洗浄及び乾燥後に、旋光他〔ぽ)
fiQ−+ 54.8゜(0−5、水、pi−16まで
苛性ソーダ)を有するS−(カルボキシメチル) −(
S)−システィン12.92か得られる。
8−(カルボキシメチル) −(S)−システィンのア
ンモニウム塩の分離後に残I#iする濾液をS−(カル
ボキシメチル) −(R8)−システィン20Fと混合
し、45℃に加熱し、アンモニアガスなp)l 7.8
まで導入することくよって&9明な溶液に変える。28
℃に冷却し、S−(カルボキシメチル) −(R)−シ
スティンのアンモニウム塩50〜を過飽和浴液に接樵し
た後に、20分間以内に、旋光仙(1)Bo −−21
,6’(C−5、水)を有するS−(カルボキシメチル
)−(R)−システィンの7.、、j?/モニウム塩1
9.6 Pが晶a1する。
80チの水性メチルアルコールからの再結晶後、旋元価
は〔a〕′D。−−60A″に上昇する。
この場を水504中に溶がし、溶液を塩酸でpH2,5
に酸性化する。、級引篩過、水40m/での洗浄及び1
!L燥により、旋ftAm [−)” −−65,1゜
(C−5、水、PH6まで苛性ソーダ)を有するs−’
(カルボキシメチル)−(R)−システィン13.3 
Fが得られる。
元素分析 OHN     B 丈両蝕 33.65% 5.12% 7.94% 17
.82チ訃1−1Lイ[133,51%   5.06
%   7.8296’   17.89 %例4: 8−(カルボキシメチル)’−(RS)−システィン9
1jE及び8−(カルボキシメチル) −CB)−シス
テイン9yよりなる混合物を50℃の水浴中で水40m
/と浪合し、伽アンモニア水溶沿と、−7,6で澄明な
溶液゛が生成するまで、攪拌混合する。この溶液を25
℃に冷却後、S−(カルボキシ)チル) −(S)−シ
スティンのアンモニウム塩100〜を接種する。45分
間後に晶泥を吸引婚ポし、旋光佃Lg)” −+24.
2゜(C−5,水)を有するS−(カルボキシメチル)
 −(S)−システィンのアンモニウム423.37及
び母液@A”が得られる。
この塩を80%の水性メチルアルコールから再結晶させ
、水5.CJml中に溶かし、溶液を塩酸でpH2,5
に酸性化する。吸引濾過、水75sdでの洗浄及び乾a
後に、旋元価〔罐〕も’ −+ 34.8゜(0−5、
水、PH6まで苛性ソーダ)を有する8−(カルボキシ
メチル) −(S)−システィン16.011が得られ
る。
母液@A”を50℃に加熱し、8−(カルボキシメチル
) −(RS)−システィンと由合し、伽アンモニア水
溶液でp)l 7.6にV@整する。25’CK冷却し
た後に、この時にS−(カルボキシメチル)−(1−シ
スティンのアンモニウム塩100■を接種する。45分
間後に貴び吸引籍過し、1に、ft、個〔α〕も’ −
−23,9″(0−5、水)を有するS−(カルボキシ
メチル) −(R)−システィンのアンモニウム塩20
.5 F及び母液1B1か得られる。
この塩を80%の水性メチルアルコールから再結晶させ
、水5〇−中に溶かし、ff−沿を聰障でp)l 2.
5に酸性化する。吸引!、過、水budでの洗浄及び乾
飲後、旋九佃〔−〕B0−−35.0゜(C−5、水、
P)′16まで苛性ソーダ)を有する8−(カルボキシ
メチル)−(1−−7ステイン14.2 Fが得られる
母液“B1を貴び50℃に加熱し、8−(カルボキシメ
チル) −<18)−システィンと混合し、伽アンモニ
ア水溶液で−7,6Ka11竪する。
25℃に冷却後、今度は杓び8−(カルボキシメチル)
 −(S)−システィンのアンモニウム塩100町を接
穐する。45分間後に、新たに吸引濾過し、tlv旋光
佃Ca)モ0− + 2 s、oo(c−5、水)を有
するS−(カルボキシメチル)−(S)−システィンの
アンモニウム422.6 P 及び母液1C″が得られ
る。
この塩を貴び80%の水性アルコールから再結晶し、水
50y中に溶かし、浴液を塩酸で−42,5に酸性化す
る。吸d1謙赤、水15D4での洗浄及び乾m&、旋光
イp〔1〕式0−+35.1°(C−5、水、pH6ま
で苛性ソーダ)を有するS−(カルボキシメチル) −
(8)−システィン15.51がl[得られる。
前記の母液1ム”と同様の方法を母液1C”で行ない、
1Ks−(カルボキシメチル) −(R)−システィン
14.59か得られる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 i、s−(カルボキシメチル) −(R)−システィン
    及び8−(カルボキシメチル) −(8) −システィ
    ンを両エナンチオマーの混合物から収得するため罠、混
    合物を、1成するアンモニウム塩浴液かp)l −11
    I 6〜9を示すような菫のアンモニアの存在で、水に
    浴解し、アンモニウム塩の浴液中に過飽和の状態を惹起
    させ、両エナンチオマーの一力のアンモニウム塩の接種
    結晶のか加(出発混合物がエナンチオマーの一方を過剰
    に含有する場合には、そのエナンチオマーのアンモニウ
    ム塩の恢糧結晶の際加)により、両エナンチオマーの一
    力のアンモニウム塩を結晶さぞ、1成した結晶を分離し
    、そのつと他力のエナンチオマーのアンモニウム虜の接
    種結晶を!!に、留母液に徐加すること罠より、このエ
    ナンチオマーのアンモニウム塩もI’=+様に結晶させ
    、1成した結晶を貴び分離し、飯佐にそのつどの8−(
    カルボキシメチル)−システィンをアンモニウム塩から
    遊離させることを特徴とする8−(カルボキシメチル)
     −(R)−システィン及び8−(カルがキシメチル)
     −(S)−システィンの船得法。 2、 アンモニアを水浴液の形で使用する、軸針蹟床の
    &囲第1項F賊の方法。 6、 アンモニアをガス状のアンモピアとして1史用す
    る、物許艙求の範囲第1項記載の方法。 4、 アンモニウム塩の浴液中の過魅第1の状態を伽縮
    により惹起させる、丑!FF艙氷の範囲第1項〜第6項
    のいずれか1項KF載の方法。 5、 アンモニウム塩の浴液中の虚tj!和の状iを冷
    却により鳥起させる、軸計請氷の転−第1項〜第6xI
    4のいずれか1項に験−載の方法。 6、 アンモニウム塩の浴液中の辺飽和の法壓を水と混
    合可能な溶剤の添加により惹起させる、特許請求の範囲
    第1項〜第6項のいずれが1項に記載の方法。 Z 最初のエナンチオマーのアンモニウム塩の分離後に
    残留する母液に、それ以上の処理をする前に1 ラセミ
    体のS−(カルボキシメチル)−システィン及びアンモ
    ニア又はラセミ体のS−(カルボキシメチ−ル)−シス
    ティンのアンモニウム塩を添加する、臀粁請求の範囲第
    1項〜第6項のいずれか1項に駈】載の方法。
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