JPS61238770A - Dl―アミノ酸アミドの製造法 - Google Patents

Dl―アミノ酸アミドの製造法

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JPS61238770A JP61081252A JP8125286A JPS61238770A JP S61238770 A JPS61238770 A JP S61238770A JP 61081252 A JP61081252 A JP 61081252A JP 8125286 A JP8125286 A JP 8125286A JP S61238770 A JPS61238770 A JP S61238770A
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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】 産業上の利用分野: 本発明は、光学活性N−ベンジリデンアミノ酸アミドを
ラセミ化する方法に関する。このような方法は、知られ
ていない。また、本発明は、光学活性アミノ酸アミドを
ラセミ化する方法に関する。
本発明による方法を正確に洞察するために、第1に若干
の定義を記載することにする。このことに関連して、光
学活性アミノ酸、光学活性アミノ酸アミド、光学活性N
−ベンジリデンアミノ酸アミド及びアミノ酸アミドの光
学活性シップ塩基は、それぞれアミノ酸、アミノ酸アミ
ド、N−ベンジリデンアミノ酸アミド、α−位に不斉炭
素原子を有するアミノ酸アミドのシップ塩基を意味する
ものと理解され、この場合互いに光学対掌体の1つは過
剰量で存在する。前記及び後記のアミノ酸アミドのシッ
フ塩基の用語を使用する場合には、それは、N−ベンジ
リデンアミノ酸アミドど同じ化合物を表わすことを意味
する。
従来技術: 首記し念ような方法は強く望まれている。実際に、米国
特許第3971700号明細書及び同第4080259
号明細書の記載からL−フェニルグリシンをDL−フェ
ニルクリシンアミドから選択的酵素加水分解により如何
に製造するかは知られている。しかし、この方法の場合
変換されていないDLフェニルグリシンアミドは、氷解
物中にも残留する。
従って、酵素加水分解のための出発物質の半分を回収す
ることができるようにするためにアミノ酸アミドの望ま
しくない光学的対掌体(前記のDLフェニルグリシンア
ミドの場合に)をラセミ化することができる方法が経済
的に必要である。
発明を達成するための手段: ところで、このラセミ化は、シッフ塩基を形成させるこ
とによって極めて有利に行なうことができることが見い
出され念。更に、主として有利なのは、例えば米国特許
第417284(5号明細書に記載の方法により、L−
フェニルグリシン及びDLフェニルグリシンアミドをま
ずラセミ化なしにシッフ塩基の形成により分離すること
ができ、次に同じDLフェニルグリシンアミドのシッフ
塩基をラセミ化することができることである。
本発明によれば、光学活性N−ベンジリデンアミノ酸ア
ミドはラセミ化され、このことは1水混和性有機溶剤中
のN−ベンジリデンアミノ酸アミドの溶液を溶液1)あ
たり強塩基少な(とも0.05モルと混合することに特
徴づけられている。
本発明を実現する詳細な方法によれば、光学活性アミノ
酸アミドは、それを光学活性N−ベンジリデンアミノ酸
アミドに変換し、この光学活性N−ベンジリデンアミノ
酸アミドを前記のようにラセミ化し、生じるラセミ混合
物をDL−アミノ酸アミドに変換することによってラセ
ミ化される。
DL−アミノ酸アミドを光学活性アミノ酸アミドから製
造するのに好ましい方法は、光学活性アミノ酸アミドを
相当する光学活性N−ベンジリデンアミノ酸アミドに変
換し、水混和性有機溶剤中のN−ベンジリデンアミノ酸
アミドの溶液を溶液1)あたり強塩基少なくとも0.0
5モルと混合し、その後にこの溶液を酸の添加にヨッて
pH3〜7にし、最後にDIJ−アミノ酸アミドの生じ
る塩を水性系中でpH8〜10でIIL−アミノ酸アミ
「に変換することにある。従って、光学活性N−ベンジ
リデンアミノ酸アξ「のラセミ化及びこのアミノ酸アミ
ドのその後の相当するDL−アミノ酸アミドへの変換は
、比較的穏やかな反応条件下で極めて順調に達成するこ
とができる。
本発明による方法は、原理的に全ての光学活性N−ベン
ジリデンアミノ酸アミドに適用する゛   ことができ
る。
一般に、光学活性N−ベンジリデンアミノ酸アミドは、
ベンズアルデヒドを光学活性アミノ酸アミドで変換する
ことによって得られる。このような化合物は、米国特許
第4172846号明細書の記載と同様にして製造する
ことができる。米国特許第4172846号明細書の記
載によれば、ベンでアルデヒドは、例えばヒドロキシル
基、ニトロ基、ハロゲノ、1〜6個の炭素原子を有する
アルキル基、1〜6個の炭素原子を有するアルコキシ基
及び1〜6個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基
で置き換えることができる。米国特許!4172846
号明細書には、原理的にベンズアルデヒド以外にアルデ
ヒド及びケトンもイミン形成剤として使用することがで
きるが、好ましいのはベンズアルデヒドであることが述
べられている。従って、前記及び後記のN−ベンジリデ
ンの用語を使用する場合には、常に置換N−ベンジリデ
ン化合物を包含するものと理解され、この場合この化合
物の置換基は、米国特許第4172846号明細書に記
載されたものと同じものであることができる。しかしな
がら、他の置換基を使用することもできる。しかし、ア
ミノ酸アミドの広範な変形も可能である。従って、例え
ば光学活性フェニルアラニン1.5.4−ジヒドロキン
7エニルアラニン、ホモフェニルアラニン、チロシン、
ヒスチジン、メチオニン、バリン、ロイシン、アラニン
、フェニルグリシン、4−ヒドロキシフェニルグリシン
、4−アルコキシフェニルグリシン及び他の置換フェニ
ルグリシンのN−ベンジリデン誘導体を使用することが
できる。
アミノ酸アミドの光学的シップ塩基を形成させた方法は
、本発明による方法には重要でない。
前記のD1.+−アミノ酸アミドの酵素分離に加えて、
例えば米国特許第4036852号明細書の記載から、
DL−フェニルグリシンアミドを光学活性2−ピロリー
ン−5−カルヴン酸を用いるジアステレオ異性体塩形成
を介して光学的対掌体に如何に分離するかは、公知であ
る。1友、この方法で得られた望ましくない対掌体は、
本発明による方法でラセミ化することができる。
シップ塩基がL−形を有するかDL形を有するかは重要
でない。
本発明による方法の第1工程において、アミノ酸アミド
の光学活性シップ塩基は、水混和性有機溶剤中、例えば
アセトン、メタノール又はエタノール中に溶解される。
また、同時にか又は後に溶液1ノあたり強塩基少なくと
も0.05モル、好ましく 0.08〜1.0モル/l
も添加され、その後にこの溶液は、例えば10分間ない
し24時間撹拌される。使用した強塩基は、例えばNa
OH、KOH、LiOH1ca(OH)g又はテトラア
ルキルアンモニウムヒドロキシドであることができ、こ
の場合アルキル基は、それぞれ互いに独立に1〜4個の
炭素原子を有することができる。このテトラアルキルア
ンモニウムヒドロキシドは、遊離OH基を有する強塩基
性イオン交換体の形で使用することもできる。
塩基での処理は、例えば10分間ないし24時間の時間
内で変動することができる。シッフ塩基のラセミ化を行
なうには、屡々15〜100分間で十分である。
ラセミ化を行なう際の温度は、一般に20℃〜60℃で
ある。より高い温度を使用すると、加水分解及びジケト
ピペラジンの形成によって幾らかの副生成物が形成され
る。
引続く工程において、DL−アミノ酸アミドへの後処理
が望まれる場合には、多量の酸が添加される。酸を添加
することは、−面で添加した強塩基を中和するのに役立
ち、他面でシップ塩基を加水分解し、アミノ酸アミドの
相当する塩及び芳香族アルデヒドを形成させるのに役立
つ。使用した酸は、有利に塩酸又は硫酸であることがで
きる。−は、酸を添加することによって3〜7、好まし
く約5にもたらされる・酸の量は、一般に溶液中の塩基
の全体量、すなわちシッフ塩基の量と添加した強塩基の
量との和に等しい。
この工程における温度は、先行する工程の場合と同じ2
0 ’C〜60°Cであるのが好ましい。
温度が高く上昇しすぎた場合、例えば100°Cの場合
及び溶液が強酸性である場合には、ベンズアルデヒド化
合物は分離され得、ならびにアミドの望ましくない鹸化
が起こり得る。
この工程において、形成されたDL−アミノ酸アミドの
塩は溶液から沈殿する。その後にこの塩は、当業界で知
られた方法、例えば濾過によって分離される。
最後に、この塩は水中に溶解され、P)(は、塩基を使
用することにより8〜10にもたらされる。生じる溶液
は、DL−アミノ酸アミドの酵素分離に使用するのに適
当である。
シュードモナス・ビュチダ(Pseudomonasp
uticla )からの酵素調製剤を用いるDL−アミ
ノ酸アミドの酵素分離をラセミ化後に適用する場合には
、KOHを塩基として使用しかつ硫酸を酸として使用す
るのが好ましい。それというのも、この調製物の酵素活
性はカリウムイオン及び硫酸イオンによって刺激される
からである。
本発明による方法は、実際の特殊な方法において相当す
るDL−アミノ酸アミドから出発するL−アミノ酸の製
造に組み込まれる。DL−アミノ酸アミドの水溶液は、
シュードモナス・ビエチダ(Fseudomonas 
putida )からの酵素調製剤を使用することによ
り20℃〜60°C及びpH8〜10で立体特異加水分
解され、L−アミノ酸、アンモニア及びDL・アミノ酸
アミドを形成する。L−アミノ酸、アンモニア及びDL
アミノ酸アミドを含有するこの溶液にベンズアルデヒド
は添加され、その添加の間にDLN−ベンジリデンアミ
ノ酸アミドの沈殿物は形成される。濾過又は抽出による
分離後、このシッフ塩基は、アセトン−水混合物中に溶
解され、この溶液に溶液11あた’7 KOHO,08
〜1.0モルは添加される。更に、この溶液は20°0
−60℃で1〜20時間撹拌される。pHが5に達する
葦で多量のa、SO,を添加した後、DIJ−アミノ酸
アミドの硫酸塩の沈殿物が形成される。この塩を分離し
かつ水中に溶解した後、再び酵素加水分解に使用するこ
とができるDL−アミノ酸アミドは、−8〜10で形成
される。
光学活性N−ベンジリデンアミノ酸アミドをラセミ化す
ることは、’ D L−アミノ酸アミドを相当するDL
−アミノニトリル、(水混和性)ケトン及び強塩基(p
H11A−14)から製造する方法に組み込むこともで
きる。このような方法は、英国特許第1548032号
明細書に記載されている。実際に、この英国特許明細書
に記載された、DL−アミノニトリルから相当するDL
−アミノ酸アミドを製造するための反応条件は、本発明
によりシッフ塩基のラセミ化が行なわれる場合の反応条
件とほぼ同じである。
従って、アミノ酸アミタの望ましくない光学的対掌体は
、有利にシッフ塩基に変換することができ、このシッフ
塩基は、Dl、+−アミノニトリルをDL−アミノ酸ア
ミドに変換する工程に戻すことができる。この工程にお
いて光学活性N−ベンジリデンアミノ酸アミドのラセミ
化は行なわれる。更に、強酸、例えば硫酸での処理は、
DTJ−アミノ酸アミド(DL−アミノニトリルから形
成され九〕からのDL−アミノ酸アミドの(硫酸)塩の
形成ならびにDI+−N−ベンジリデンアミノ酸アミド
(本明細書中に記載され九本発明を実現する方法により
形成された)からのDL−アミノ酸アミドの(硫酸)塩
の形成を生じる。更に、−8〜10でKOHを用いる処
理によりDL−アミノ酸アミドが生じる。
実施例: 次に、本発明を実施例につきさらに詳説する。
製造 DLN−ベンジリデンバリンアミドの製造を実施例によ
り下記に記載する。同様に、本発明による方法に使用す
べき他の出発化合物も製造することができる。
撹拌機、温度計、冷却器、滴下漏斗及び加熱ジャケット
を備えた11の反応フラスコ中で硫酸アンモニウム66
 g(0,5モル)を室温で水150ゴに溶解し、この
溶液に撹拌の間(25重量−の)アンモニア250づを
添加した。その後に、シアン化カリウム65g(1,0
モル)及び水110Mを添加した。その後にアンモニア
ガスを装入しながらイノブチルアルデヒド9!MJ(1
,0モル)を滴下漏斗を介して緩徐に液加し、この場合
温度は、40℃を越えなかったO このシュドレッカー反応を終結させる次めに、この反応
混合物を得られた温度で2.5時間撹拌した。イソブチ
ルアルデヒドに対して計算したDL−α−パリノニトリ
ルの収率は、HPT、+C分析によれば93チであっ九
その後に、この反応混合物にアセトン75ゴ及び水10
0Mの混合物を添加し、−を8モルの水酸化カリウム溶
液10Mを使用することにより13.3にした。更に、
温度は0.5時間で33℃から41℃に上昇した。
この温度を6時間維持し、その後に濃硫酸3、OrnJ
を添加し、水酸化カリウム溶液を中和した。次に、蒸留
を行なった。水−アンモニア−アセトン混合物110M
を1時間で頭頂部を介して蒸留し、この場合この底部の
温度は102°Cに上昇した。
HPLC分析によりDL−α−バリンアミドの収車を測
定し念。これは、ブチルアルデヒドに基づいて計算して
88.4 %に達した。溶液の−t! 9.5であった
。硫酸カリウムを濾過によって除去し念後、この溶液を
40℃にもたらし、その後にシュードモナス骨ビュチダ
(Paeudomonasputiaa ) ATCC
12633の菌株から得られた、α−7ミノアシルアミ
ダーゼを含有する調製剤15Iiをこの溶液に添加した
。その後に、この溶液を40℃で20時間撹拌した。
その後にベンズアルデヒド45mjをこの溶液に緩徐に
滴加し、撹拌を40℃で0.5時間連続させた。
沈殿したDLN−ベンジリデンバリンアミドを濾別し、
フィルター上で水4X75atJで洗浄し、かつ45℃
及び16ミリバールで16時間乾燥した。(濾液からL
−バリンを回収することができる)。
乾elた(薄層クロマトグラフィーにより測定し友)純
粋なり−N−ベンジリデンバリンアミドの収量は82.
6 gに達した。イソブチルアルデヒドに基づいて計算
した効率は40.5 %であり、バリンアミドに基づい
て計算した効率は91.6チであつ九。
比旋光度[α]fio=−12,7(CH30H:C=
2−0)から99.6%の選択率を計算することができ
た。
これら2つのパラメーターは例1に定義されている。
実施例1 光学活性N−ベンジリデンアミノ酸アミドをアセトン−
水混合物に第1表に記載の量で溶解し、その後に生じる
溶液を塩基の添加後に第1表に記載の時間の間撹拌した
。その後に、撹拌を連続させ、酸(H,go、又#:t
Hct )の量をpHが5に達するまで滴加した。室温
への冷却後、形成されたDL−アミノ酸アミドをガラス
製フィルターを介して濾過することによって単離したそ
の後に、洗浄をアセトン(形成されたDL−アミノ酸ア
ミド塩の重量の約3倍の量)で行なった。TLC(薄層
クロマトグラフィー)によって純粋なアミノ酸アミド塩
の収率及びラセミ化の程度も第1表に記載されている。
収率は、出発量の百分率としてモルで計算した。比旋光
度は、管状旋光計の長さくdm)であり、Cは、容量1
004あたりの生成物のグラム数である。
選択率は次のように表わされる: 純粋なりL−アミノ酸アミドの場合、選択率は51m1
である。
光学活性アミノ酸アミドの複数の塩の最大〔α〕LOは
、グリーンスタイン・アンド・ウイニツツ(Green
atein & Winitz ) 、第2巻、第11
96頁〜第1200頁、ならびにパイルスタイン(Be
1lstein ) 14 m %第1489頁に述べ
られている。次のアミノ酸アミド塩の最大〔α凡0値は
、それ自体を観察することによって見い出された: DLメチオニンアミド、HO2ニ ー18.2°(0=1.0、!(20)DLホモフェニ
ルアラニンアミド、硫酸塩ニー15.7°(0=1.Q
、EI20 )L−フェニルアラニンアミド、硫酸塩:
+17.8°(c=1.0、H,O) 実施例2 実施例1に記載した方法で複数の光学活性N−ベンジリ
デンアミノ酸アミドを、この化合物を有機溶剤中に配合
し、水と混合するか又は混合せず、その後に塩基水溶液
で処理することによってラセミ化した。第2表は、これ
らのシッフ塩基の量、ラセミ化条件、旋光度及び選択率
を示す。実施例1とは異なり、それぞれのシップ塩基の
塩は実施例2の場合には単離されないが、シッフ塩基そ
れ自体のラセミ化速度は検査され九。所定の時間後、薄
層クロマトグラフィーによって、アミノ酸に対する加水
分解は全く存在せずかつさらに例えばジケトピペラジン
のような他の生成物は全く形成されなかったことが判明
し念。
比較例1 DLN−ベンジリチンホモフェニルアラニンアミド50
ミリモルに水50m及びKOH5ミリモルを添加した。
水中のこの光学活性化合物の懸濁液を形成させた。この
懸濁液を25℃で24時間撹拌した。濾過及び乾燥の後
、ラセミ化は全く存在しなかったことが判明した。シッ
フ塩基がラセミ化されうるために可溶性でなげればなら
ないことは明らかである。
比較例2〜3 フラスコ中でL−フェニルグリシンアミド2゜2ミリモ
ルをメタノール10M中ならびにアセトン8ゴ及び水2
プ中にそれぞれ溶解した。
実施例2に記載の方法で塩基を添加し、旋光度を断続的
に測定した。結果は第3表に記載されている。第3表は
、シッフ塩基の形なしに光学活性フェニルグリシンアミ
ドのラセミ化が全く存在しないことを示す。また、第3
表は、有用なイミン形成剤としてアセトンがラセミ化を
誘発しないか又は殆んど誘発しないこと、換言すればア
セトンのみが溶剤として役立つことを示す。
比較例4 メタノール10m中のDLN−ベンジリデンフェニルグ
リシンアミド2.2ミリモルの溶液の旋光度を、塩基の
添加なしに0分後、10分後及び50分後に測定した。
この旋光度は、それぞれ−0,401°、−0,400
’及び−0,410゜であることが判明した。従って、
ラセミ化は存在しなかった。この実験は、塩基を添加す
ることがラセミ化にとって本質的なことであることを示
す。
比較例5〜6 比較例4に記載した方法でDLN−ペンゾリデンーフェ
ニルアラニンアミドのラセミ化をそれぞれアンモニア及
びトリエチルアミンの弱塩基の存在で実施した。第4表
は、これらの塩基がラセミ化を行なうのに十分な強さで
ないことを示す。
比較例7 トルエン400ゴ中のDLN−ベンジリデン−フェニル
グリシンアミド4.0yの溶液を連続的に撹拌しながら
20時間沸騰させた(112℃、大気圧)。試料を第5
表に記載の時間で取り出し、旋光度を測定した。これら
の測定したα−値は第5表に示されている。第5表は、
熱によるラセミ化が起こらなかつ念ことを示す。
第5表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光学活性N−ベンジリデンアミノ酸アミドをラセミ
    化する方法において、N−ベンジリデンアミノ酸アミド
    の溶液を水混和性有機溶剤中で溶液1lあたり強塩基少
    なくとも0.05モルと混合することを特徴とする、光
    学活性N−ベンジリデンアミノ酸アミドのラセミ化法。 2、使用した強塩基はNaOH、KOH、LiOH、C
    a(OH)_2又はテトラアルキルアンモニウムヒドロ
    キシドであり、この場合アルキル基はそれぞれ互いに独
    立に1〜4個の炭素原子を有する、特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 3、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドを遊離O
    H^−基を有する塩基性イオン交換体の形で使用する、
    特許請求の範囲第2項記載の方法。 4、使用した有機溶剤はアセトン、メタノール又はエタ
    ノールである、特許請求の範囲第1項記載の方法。 5、強塩基の添加後に溶液を10分間ないし24時間撹
    拌する、特許請求の範囲第1項記載の方法。 6、DL−アミノ酸アミドを光学活性アミノ酸アミドか
    ら製造する方法において、光学活性アミノ酸アミドを相
    当するN−ベンジリデンアミノ酸アミドに変換し、その
    後に水混和性有機溶剤中のN−ベンジリデンアミノ酸ア
    ミドの溶液を溶液1lあたり強塩基少なくとも0.05
    モルと混合し、生じるDL−N−ベンジリデンアミノ酸
    アミドをDL−アミノ酸アミドに変換することを特徴と
    する、DL−アミノ酸アミドの製造法。 7、DL−N−ベンジリデンアミド酸アミドを、DL−
    N−ベンジリデンアミノ酸アミドを含有する溶液を酸で
    pH3〜7にしかつその後に形成されたDL−アミノ酸
    アミド塩を水性媒体中でpH8〜10でDL−アミノ酸
    アミドに変換することによつてDL−アミノ酸アミドに
    変換する、特許請求の範囲第6項記載の方法。 8、ラセミ化を溶液1lあたり強塩基0.08〜1.0
    モルで実施する、特許請求の範囲第6項又は第7項に記
    載の方法。 9、使用した強塩基はNaOH、KOH、LiOH、C
    a(OH)_2又はテトラアルキルアンモニウムヒドロ
    キシドであり、この場合アルキル基はそれぞれ互いに独
    立に1〜4個の炭素原子を有する、特許請求の範囲第6
    項記載の方法。 10、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドを遊離
    OH^−基を有する塩基性イオン交換体の形で使用する
    、特許請求の範囲第9項記載の方法。 11、使用した有機溶剤はアセトン、メタノール又はエ
    タノールである、特許請求の範囲第6項記載の方法。 12、使用した酸は塩酸又は硫酸である、特許請求の範
    囲第7項から第11項までのいずれか1項に記載の方法
    。 13、酸を塩基の全体量(シッフ塩基+強塩基)と等し
    い量で使用する、特許請求の範囲第7項から第12項ま
    でのいずれか1項に記載の方法。 14、DL−アミノ酸アミドをKOHを使用しながら相
    当する塩から得る、特許請求の範囲第7項から第13項
    までのいずれか1項に記載の方法。 15、強塩基の添加後に溶液を10分間ないし24時間
    撹拌する、特許請求の範囲第6項から第14項までのい
    ずれか1項に記載の方法。 16、L−アミノ酸を、シュードモナス・ピュチダから
    の酵素調製剤を用いて相当するDL−アミノ酸アミドを
    酵素分離することによつて未変換のD−アミノ酸アミド
    を溶液中に残留させたまま製造する方法において、ベン
    ズアルデヒドを溶液に添加し、その添加の間にD−N−
    ベンジリデンアミノ酸アミドの沈殿物を形成させ、その
    後にこの沈殿物を分離後にアセトン−水混和物中に溶解
    し、その後に溶液1lあたりKOH0.08〜0.15
    モルを添加し、生じる溶液を20℃〜60℃で1〜20
    時間撹拌し、次に硫酸を溶液のpHが5になるまで添加
    し、最後にDL−アミノ酸アミドの生じる硫酸塩をpH
    8〜10での単離後にDL−アミノ酸アミドに変換し、
    このDL−アミノ酸アミドを再び使用することを特徴と
    する、L−アミノ酸の製造法。 17、DL−アミノ酸アミドを相当するDL−アミノニ
    トリルから水、水混和性ケトン及び強塩基の存在で製造
    する方法において、同じ工程で相当するN−ベンジリデ
    ンアミノ酸アミドをもラセミ化することを特徴とする、
    DL−アミノ酸アミドの製造法。
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