JPS61165354A - Production of racemic type n-acylphenylalanine - Google Patents
Production of racemic type n-acylphenylalanineInfo
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- JPS61165354A JPS61165354A JP588285A JP588285A JPS61165354A JP S61165354 A JPS61165354 A JP S61165354A JP 588285 A JP588285 A JP 588285A JP 588285 A JP588285 A JP 588285A JP S61165354 A JPS61165354 A JP S61165354A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、輸液又は栄饗ドリンク剤等の必須成分として
また人工甘味料アスパルテームの原料として使用されて
いるL−フェニルアラニンを製造する際に重要な中間体
となるラセミ型N−アシルフェニルアラニンのラセミ化
法に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention is important in the production of L-phenylalanine, which is used as an essential component of infusions or nutritional drinks, and as a raw material for the artificial sweetener aspartame. The present invention relates to a racemization method for racemic N-acylphenylalanine as an intermediate.
L−フェニルアラニンは現在、発酵法又は合成法によっ
て製造されているが、後者においてはラセミ型のN−ア
シル−DL−フェニルアラニンのアルカリ塩又はアンモ
ニウム塩の水溶液中で加水分解酵素であるアシラーゼを
用いてN−アシル−L−フェニルアラニンのみを加水分
解し、L−7二二ルアラニンに変換する方法が一般的で
ある。L-phenylalanine is currently produced by fermentation or synthesis; in the latter, it is produced using a hydrolytic enzyme, acylase, in an aqueous solution of an alkali or ammonium salt of racemic N-acyl-DL-phenylalanine. A common method is to hydrolyze only N-acyl-L-phenylalanine and convert it into L-7 22-alanine.
一方、加水分解されないN−アシル−D−フェニルアラ
ニンはラセミ化により、ラセミ型N−アシルフェニルア
ラニンとなし再びアシラーゼ加水分解工程に戻されてい
る。On the other hand, unhydrolyzed N-acyl-D-phenylalanine is racemized into racemic N-acylphenylalanine and returned to the acylase hydrolysis step.
従来、N−アシルフェニルアラニンのラセミ化方法とし
ては上記所望でない光学活性N−アシル−D−フェニル
アラニンを晶析分離して、これをルアミノ酸をリン酸ト
リエステル、低級脂肪酸、シアルキルホルムアミド、シ
アルキルスルホオキシドよりなる群より選ばれた有機溶
媒中でラセミ化する方法(特公昭51−18402号公
報)、N−アシル−D−アミノ酸結晶又はこの水溶液に
無水酢酸を添加し、加熱する方法(特公昭56−351
76号公報)、N−アシル−D−アミノ酸結晶に芳香族
炭化水素を添加し、加熱する方法(本出願人による特願
昭58−172397号明細書)が報告されている。Conventionally, as a racemization method for N-acyl phenylalanine, the above-mentioned undesired optically active N-acyl-D-phenylalanine is separated by crystallization, and then the undesired optically active N-acyl-D-phenylalanine is separated by crystallization, and then the undesired optically active N-acyl-D-phenylalanine is separated by crystallization. A method of racemization in an organic solvent selected from the group consisting of sulfoxides (Japanese Patent Publication No. 51-18402), a method of adding acetic anhydride to N-acyl-D-amino acid crystals or an aqueous solution thereof, and heating the mixture (Japanese Patent Publication No. 51-18402). Kosho 56-351
No. 76), and a method of adding an aromatic hydrocarbon to N-acyl-D-amino acid crystals and heating them (Japanese Patent Application No. 172397/1987 filed by the present applicant) has been reported.
従来技術のうち、N−アシル−D−アミノ酸結晶に芳香
族炭化水素を添加し加熱する方法では、系中の水分が1
重8%以上あるとラセミ化完結に数時間を要する欠点が
あった。Among the conventional techniques, in the method of adding aromatic hydrocarbon to N-acyl-D-amino acid crystals and heating, the moisture in the system is reduced to 1
If the weight is 8% or more, there is a drawback that it takes several hours to complete racemization.
また、N−アシル−D−アミノ酸結晶又はこの水溶液に
無水酢酸を添加し、加熱する方法は無水酢酸χN−アシ
ル体に対して多量添加する必要があるという欠点があっ
た。Furthermore, the method of adding acetic anhydride to N-acyl-D-amino acid crystals or an aqueous solution thereof and heating the mixture has the disadvantage that it is necessary to add a large amount of the χN-acyl acetic anhydride.
本発明者はこの問題点を解決するため鋭意研究の結果、
本発明を完成した。As a result of intensive research to solve this problem, the inventor of the present invention found that
The invention has been completed.
本発明は、N−アシル−D−フェニルアラニン又はN−
ア/ルーL−7エニルアラニンに触媒量の脱水剤を加え
、芳香族炭化水素の存在下、100′C以上で加熱する
ことを特徴とするラセミ型N−アンルフェニルアラニン
の製造法である。The present invention provides N-acyl-D-phenylalanine or N-acyl-D-phenylalanine or
This is a method for producing racemic N-anruphenylalanine, which is characterized by adding a catalytic amount of a dehydrating agent to A/R-L-7 enylalanine and heating the mixture at 100'C or higher in the presence of an aromatic hydrocarbon.
ことに本発明は、N−アシル−DL−フェニルアラニン
塩の水溶液をアシラーゼの存在下でN−アシル−L−フ
ェニルアラニンのみを加水分解し、この光学分割液から
L−7エニルアラニンとN−アシル−D−フェニルアラ
ニンを分離し、N−アシル−D−フェニルアラニンの粗
結晶のラセミ化に特に有効である。即ち、次の関係にあ
る。In particular, the present invention hydrolyzes only N-acyl-L-phenylalanine in an aqueous solution of N-acyl-DL-phenylalanine salt in the presence of acylase, and extracts L-7 enylalanine and N-acyl-phenylalanine from this optically resolved solution. It is particularly effective for separating D-phenylalanine and racemizing crude crystals of N-acyl-D-phenylalanine. That is, the following relationship exists.
アシラーゼ分割後に回収されるN−アシル−D−フェニ
ルアラニンの結晶中には、水分、有°機酸及び少量のL
−フェニルアラニンが含まれているが、この結晶を特に
精製することなく、芳香族炭化水素溶媒中に分散させ加
熱することにより芳香族炭化水素と水分と有機酸の共沸
物が反応系から除去され、この際系内の温度が100’
C以上で脱水剤を添加することにより、ラセミ化は急激
に進行する。さらにはラセミ化時間が短くなることによ
り、N−アシル−D−フェニルアラニンの加水分解及び
L−フェニルアラニンのラセミ化等副反応は著しく抑制
される。The crystals of N-acyl-D-phenylalanine recovered after acylase splitting contain water, organic acids, and a small amount of L.
- Contains phenylalanine, but the azeotrope of aromatic hydrocarbons, water, and organic acids can be removed from the reaction system by dispersing these crystals in an aromatic hydrocarbon solvent and heating them without any particular purification. , at this time, the temperature in the system is 100'
By adding a dehydrating agent at a temperature of C or higher, racemization rapidly progresses. Furthermore, by shortening the racemization time, side reactions such as hydrolysis of N-acyl-D-phenylalanine and racemization of L-phenylalanine are significantly suppressed.
またN−アシル−L−フェニルアラニンについても同様
である。The same applies to N-acyl-L-phenylalanine.
アシル体としては、アセチル体、タロルアセチル体、べ
/ジイル体等を挙げることができるが、アセチル体が工
業的には好適である。Examples of the acyl form include acetyl form, talolacetyl form, be/diyl form, etc., and acetyl form is industrially preferred.
浴媒は、芳香族炭化水素を使用する。具体的にはベンゼ
ン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン類、インプロ
ピルベンゼン、メシチレン等であるが、特にキルンが好
適に使用される。Aromatic hydrocarbons are used as the bath medium. Specifically, benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes, inpropylbenzene, mesitylene, etc. are used, and kiln is particularly preferably used.
脱水剤としては、無水酢酸、シュウ酸、スルホン酸等、
有機化合物又は#硫酸、五酸化ニリン、無水塩化亜鉛等
、無機化合物が挙げられるが特に無水酢酸が好ましい。Dehydrating agents include acetic anhydride, oxalic acid, sulfonic acid, etc.
Examples include organic compounds and inorganic compounds such as sulfuric acid, diline pentoxide, and anhydrous zinc chloride, but acetic anhydride is particularly preferred.
さらに脱水剤の使用量は、N−アシル−D−フェニルア
ラニン又はN−アシル−し−フェニルアラニンに対して
触媒量、好ましくは、1〜10重量%(0,02〜0.
2倍モル)である。脱水剤の添加は系中の温度が100
”C以上好ましくは120°C以上で行なうのがその効
果を発揮する上で望ましい。Furthermore, the amount of the dehydrating agent to be used is a catalytic amount, preferably 1 to 10% by weight (0.02 to 0.02% by weight) relative to N-acyl-D-phenylalanine or N-acyl-d-phenylalanine.
2 times the mole). When adding the dehydrating agent, the temperature in the system is 100℃.
It is desirable to carry out the process at a temperature of 120°C or higher, preferably 120°C or higher, in order to achieve the desired effect.
反応温度は130°C以上が必要であり、反応は常圧、
加圧のいずれでも実施でき反応器中の空気を窒素ガスの
如き不活性がスで置換しても良い。The reaction temperature needs to be 130°C or higher, and the reaction is carried out at normal pressure.
Pressurization may be used, and the air in the reactor may be replaced with an inert gas such as nitrogen gas.
反応時間は、反応温度および脱水剤の添加量によるが例
えば138℃ではラセミ化は30分以内で完結する。The reaction time depends on the reaction temperature and the amount of dehydrating agent added, but at 138°C, for example, racemization is completed within 30 minutes.
以上の方法により、N−アシル−D−フェニルアラニン
又はN−アシル−L−フェニルアラニンのラセミ化反応
は、容易に進行すると共に、共存する水分によるN−ア
シル−D−フェニルアラニン又はN−アシル−L−フェ
ニルアラニンの加水分解反ヒL −フェニルアラニン又
はD−フェニルアラニンのラセミ化等、副反応は著しく
抑制され、ラセミ化反応を60分以内に完結させること
ができる。By the above method, the racemization reaction of N-acyl-D-phenylalanine or N-acyl-L-phenylalanine proceeds easily, and the racemization reaction of N-acyl-D-phenylalanine or N-acyl-L-phenylalanine due to the coexisting moisture Side reactions such as hydrolysis of phenylalanine and racemization of L-phenylalanine or D-phenylalanine are significantly suppressed, and the racemization reaction can be completed within 60 minutes.
ラセミ化反応は攪拌状態で実施されるが、反応終了後、
攪拌しながら反応液を冷却すると反応系で熔融していた
N−アシル−DL−フェニルアラニンは細かい結晶とな
って芳香族炭化水素中に分散している状態になる。ここ
で濾過によりN−アシル−DL−フェニルアラニンを結
晶状態で回収することも出来るし、この分散液にアルカ
リ水溶液又はアンモニア水を添加することにより、N−
アシル−DL−フェニルアラニンを水層に抽出し、芳香
族炭化水素層と容易に分離して回収することも出来る。The racemization reaction is carried out under stirring, but after the reaction is complete,
When the reaction solution is cooled while stirring, the N-acyl-DL-phenylalanine melted in the reaction system becomes fine crystals and is dispersed in the aromatic hydrocarbon. Here, N-acyl-DL-phenylalanine can be recovered in a crystalline state by filtration, or N-acyl-DL-phenylalanine can be recovered in a crystalline state by adding an alkaline aqueous solution or aqueous ammonia to this dispersion.
Acyl-DL-phenylalanine can also be extracted into the aqueous layer and easily separated from the aromatic hydrocarbon layer and recovered.
このように、ラセミ化されたN−アシル−DL−フェニ
ルアラニンを反応系から容易に回収できることも本発明
の特徴である。Thus, another feature of the present invention is that racemized N-acyl-DL-phenylalanine can be easily recovered from the reaction system.
以上の方法で得られたラセミ化N−アシル−DL−フェ
ニルアラニンは再び酵素分割工程に供給される。The racemized N-acyl-DL-phenylalanine obtained by the above method is again supplied to the enzymatic resolution step.
以下、実施例によりさらに具体的に説明する。 Hereinafter, this will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例1
(11N−アセチル−DL−フェニルアラニンノ元学分
割
N−7セチルーDL−フェニルアラニン207# (−
1゜0キロモル)に水1300&!?および塩化コバル
トろ水和物130 g(0,55モル)を加え水酸化す
) IJウムを用いてp)17.0に調↓し、次いでア
シラーゼ(大野製薬KIJ品> 6.5 X107単位
を加え37゛Cで反応させる。高速液体クロマトグラフ
ィーで生成するフェニルアラニンを定量すると21時間
で反応率はほぼ100チに達する。反応後、減圧下で濃
縮してL−フェニルアラニン73A:g(0,44キロ
モル)ヲ晶析させ、比施光度は〔α)、=−34,6°
(C=2、水)であった。Example 1 (11N-acetyl-DL-phenylalanine chemical division N-7 cetyl-DL-phenylalanine 207# (-
1゜0 kmol) to water 1300 &! ? Add 130 g (0.55 mol) of cobalt chloride filtrate and hydroxide) Adjust to p) 17.0 using IJum, then add acylase (Ohno Pharmaceutical KIJ product > 6.5 x 107 units) and reacted at 37°C. When the phenylalanine produced was quantified by high-performance liquid chromatography, the reaction rate reached approximately 100 g in 21 hours. After the reaction, it was concentrated under reduced pressure to obtain L-phenylalanine 73A: g (0.44g). kilomol) was crystallized, and the specific light absorption was [α), = -34.6°
(C=2, water).
一方し−フェニルアラニ/の晶析母液を分析した結果N
−アセチル−D−フェニルアラニン1 (lj3 /#
(0,50キロモル)、L−フェニルアラニン9#(
0,05キロモル)を含有して(・た。On the other hand, the result of analysis of the crystallized mother liquor of phenylalanine/
-acetyl-D-phenylalanine 1 (lj3/#
(0.50 kmol), L-phenylalanine 9# (
0.05 kmol).
(21N−アセチル−D−フェニルアラニンの単離(1
)のL−フェニルアラニ/の晶析母液に塩酸を加えてp
H2に調整してN−アセチル−D−フェニルアラニンの
結晶を得た。このものの比旋ft、 度H(αF3’
= 52.0°(C=2、xp/−/I/)であった
。この結晶中には、N−アセチル−D−フェニルアラニ
ン98kg、L−フェニルアラニン0.2 kg、水分
1otr−9、酢酸0.5 kgを含有していた。(Isolation of 21N-acetyl-D-phenylalanine (1)
) by adding hydrochloric acid to the crystallization mother liquor of L-phenylalani/
The temperature was adjusted to H2 to obtain crystals of N-acetyl-D-phenylalanine. The specific rotation ft, degree H(αF3'
= 52.0° (C=2, xp/-/I/). This crystal contained 98 kg of N-acetyl-D-phenylalanine, 0.2 kg of L-phenylalanine, 1 otr-9 of water, and 0.5 kg of acetic acid.
(3) N−アセチル−D−フェニルアラニンのラセ
ミ化(実験番号1)。(3) Racemization of N-acetyl-D-phenylalanine (experiment number 1).
(2)で得た結晶にキシレン33 Q Icgを加え水
分をキシレンとの共沸蒸留により除き缶部か130′C
になった時点で無水酢酸2#(2,0重量%対N−アセ
チルーD−フェニルアラニン)ヲ添加した後キシレンの
沸点(137〜138°C)下で10分間加熱した(反
応系中の水分0.1%以下)。反応終了後、攪拌しつつ
冷却してN−アセチル−DL−フェニルアラニンを結晶
化させ ゛てキシレンと分離した。比施光度は〔α〕9
°−−〇、6°(C= 2.0 、エタノール)であり
、ラセミ化率は99.4%であった。Add 33 Q Icg of xylene to the crystals obtained in (2), remove water by azeotropic distillation with xylene, and boil the can at 130'C.
At that point, 2# of acetic anhydride (2.0% by weight to N-acetyl-D-phenylalanine) was added and heated at the boiling point of xylene (137-138°C) for 10 minutes (no water in the reaction system). .1% or less). After the reaction was completed, the mixture was cooled with stirring to crystallize N-acetyl-DL-phenylalanine and separate it from xylene. The specific luminous intensity is [α]9
°--〇, 6° (C=2.0, ethanol), and the racemization rate was 99.4%.
実施例2(実験番号2)
実施例1の(3)の工程(実験番号1)に於て缶部が1
30°Cになった時点で無水酢酸9.6 # (9,8
重量s対u−アセチルーp−フェニルアラニン)を添加
した後、キシレンの沸点下で1分間加熱した。ラセミ化
率は99.2%であった。Example 2 (Experiment No. 2) In the step (3) of Example 1 (Experiment No. 1), the can part was 1
When the temperature reached 30°C, acetic anhydride 9.6 # (9,8
Weight s vs. u-acetyl-p-phenylalanine) was added and then heated for 1 minute under the boiling point of xylene. The racemization rate was 99.2%.
実施例′5(実験番号3)
実施例1の(3)の工程(実験番号1)に於て缶部か1
35℃になった時点で無水酢酸0.5 kg(0,5重
t%対N−アセチルーD−フェニルアラニン)を添加し
た後、キシレンの沸点下で10分間加熱した。ラセミ化
率は98.6%であった。Example '5 (Experiment No. 3) In the step (3) of Example 1 (Experiment No. 1), the can part 1
When the temperature reached 35° C., 0.5 kg of acetic anhydride (0.5% by weight to N-acetyl-D-phenylalanine) was added, and the mixture was heated for 10 minutes at the boiling point of xylene. The racemization rate was 98.6%.
実施例4(実験番号4)
N−7セチルーD−フェニルアラニンの結晶(水分含量
15.2重量%)を使用した以外は実施例1の(3)の
工程(実験番号1)と同様な方法でラセミ化反応を10
分間実施した。ラセミ化率は99.0%であった〇
実施例5及び比較例1〜2(実験番号5〜7)無水酢酸
の添加時の缶部を第1表のとおり変えた以外は実施例1
の(3)の工程(実験番号1)と同様な方法でラセミ化
反応χ10分間実施した。Example 4 (Experiment No. 4) In the same manner as in step (3) of Example 1 (Experiment No. 1) except that N-7 cetyl-D-phenylalanine crystals (water content 15.2% by weight) were used. Racemization reaction 10
It was carried out for minutes. The racemization rate was 99.0% Example 5 and Comparative Examples 1 to 2 (Experiment numbers 5 to 7) Example 1 except that the can part when adding acetic anhydride was changed as shown in Table 1.
The racemization reaction was carried out for 10 minutes in the same manner as in step (3) (experiment number 1).
第 1 表
実施例6(実験番号8)
N−アセチル−L−フェニルアラニンの結晶(水分含量
10.7%)を使用した以外は実施例1の(3)の工程
(実験番号1)と同様な方法でラセミ化反応を10分間
実施した。ラセミ化率は99.6係であった。Table 1 Example 6 (Experiment No. 8) The same procedure as in step (3) of Example 1 (Experiment No. 1) was carried out except that N-acetyl-L-phenylalanine crystals (water content 10.7%) were used. The racemization reaction was carried out for 10 minutes according to the method. The racemization rate was 99.6.
実施例7〜9(実験番号9〜11)
実施例1の(3)の工程(実験番号1)に於て脱水剤と
して無水酢酸の代わりに第2表の化合物を使用してラセ
ミ化反応を10分間行なった。Examples 7 to 9 (Experiment No. 9 to 11) In the step (3) of Example 1 (Experiment No. 1), the racemization reaction was carried out using the compounds shown in Table 2 instead of acetic anhydride as a dehydrating agent. This was done for 10 minutes.
第 2 表
比較例6
実施例1の(3)の工程(実験番号1)に於て無水酢酸
を添加せずに、同様な方法でラセミ化反応を10分間実
施した。ラセミ化率は、66.7%であった。さらに反
応を継続して6時間行なった。ラセミ化率は99.2%
であった。Table 2 Comparative Example 6 A racemization reaction was carried out for 10 minutes in the same manner as in step (3) of Example 1 (Experiment No. 1) without adding acetic anhydride. The racemization rate was 66.7%. The reaction was further continued for 6 hours. Racemization rate is 99.2%
Met.
測定法 水分、■結晶:105℃、6時間乾燥減量測定。Measurement method Moisture, ■Crystals: Measurement of loss on drying at 105°C for 6 hours.
■溶液:カールフイツシャー法による。■Solution: Based on Karl Huitscher method.
上記■と■により反応系水分を決定。Determine the water content of the reaction system using ■ and ■ above.
ラセミ化率
〔発明の効果〕
本発明は、従来法の有機溶媒系加熱法に触媒量の脱水剤
を添加するだけの簡単な操作で、短時間かつ高収率で目
的物質が得られる優れた方法である。Racemization rate [Effect of the invention] The present invention provides an excellent method for obtaining the desired substance in a short time and in high yield by a simple operation of adding a catalytic amount of a dehydrating agent to the conventional organic solvent heating method. It's a method.
特許出願人 電気化学工業株式会社
手 続 補 正 書
昭和60年 2月 13日
1、事件の表示
昭和60年特許願第5882号
2、発明の名称
ラセミ型N−アシルフェニルアラニンの製造法3、補正
をする者
事件との関係 特許出願人
住所 0100 東京都千代田区有楽町1丁目4番1
号明細書の発明の詳細な説明の欄
5、補正の内容Patent Applicant Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Procedures Amendment Document February 13, 1985 1, Case Description 1985 Patent Application No. 5882 2, Title of Invention Process for Producing Racemic N-acylphenylalanine 3, Amendment Relationship with the case of a person who does the following Patent applicant address: 1-4-1 Yurakucho, Chiyoda-ku, Tokyo 0100
Column 5 of Detailed Description of the Invention in the Specification, Contents of Amendment
Claims (1)
L−フェニルアラニンに、触媒量の脱水剤を加え、芳香
族炭化水素の存在下、130℃以上で加熱することを特
徴とするラセミ型N−アシルフェニルアラニンの製造法
。N-acyl-D-phenylalanine or N-acyl-
A method for producing racemic N-acylphenylalanine, which comprises adding a catalytic amount of a dehydrating agent to L-phenylalanine and heating the mixture at 130° C. or higher in the presence of an aromatic hydrocarbon.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP588285A JPS61165354A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Production of racemic type n-acylphenylalanine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP588285A JPS61165354A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Production of racemic type n-acylphenylalanine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61165354A true JPS61165354A (en) | 1986-07-26 |
Family
ID=11623266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP588285A Pending JPS61165354A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Production of racemic type n-acylphenylalanine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61165354A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008089253A (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Heat sink |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP588285A patent/JPS61165354A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008089253A (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Heat sink |
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