JPS6183150A - 不飽和ヒダントインからのアミノ酸の製造法 - Google Patents

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、不飽和ヒダントインからアミノ酸を製造する
新規な方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、安価
な触媒を用いて不飽和ヒダントインを水素化し、次込で
その生成物を対応するアミノ酸に加水分解することによ
り、アミノ酸を央造する新規な方法に関する。このよう
にして製造されるアミノ酸のラセミ混合物は、２相の水
不混和性有機溶媒／水系中で立体特異性酵素を用いて分
割することができる。また、本発明は、分割法から残留
するアミノ酸異性体をラセミ化する方法に関する。この
方法は高圧を必要とせず、水性溶媒中で実施することが
でき、そしてアミノ酸に対して低い水準の触媒を用いて
短い反応時間で不飽和ヒダントインを実質的に完全に転
化させる。

ヒダントインおよび置換ヒダントインはアミノ酸合成に
おける前駆物質および中間体として、長い間普通に使用
されてきている。アラニン、メチオニン、トリプトファ
ンおよびリジンのようなアミノ酸の合成における置換ヒ
ダントインの使用は、先行技術の文献に頻繁に記載され
ている。〔力一り・オスマー（Ｋｉｒｋ　Ｏｔｈｍｅｒ
）、化学技術の百科辞典（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　
ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）。

Ｖｏｌ、１２，６９４−６９５ページ〕。これらの不飽
和ヒダントインはある数の反応により形成することがで
き、普通に使用されている反応のＪ、つはアルデヒドと
置換または非置換ヒダントインとの間の縮合反応である
。この反応において、ヒダントイン部分の非カルビニル
すなわちＣ−５炭素ともとのアルデヒドのカルビニル炭
素との間においてエチレン系結合が形成される。このエ
チレン系結合の追加の還元すなわち水素化は、あるアミ
ノ酸の合成において必要な工程である。この工程は、こ
のエチレン系結合以外の、ヒダントイン部分の芳香族も
しくは脂肪族の置換基を水素化しないで実施されなくて
はならない。従来、この水素化は高圧下に水素とニッケ
ル触媒を用いて、あるいはわずかの圧力下にもしくは加
圧せずに水素と非常に高価な貴金属触媒、例えば、パラ
ジウムまたは白金を用いて実施されてきた。

これらの技術の１または２以上の使用は、ある数の米国
特許に報告されている。米国特許、第２．６０５，２８
２号において、４〜１０重を憾の水酸化ナトリウム（不
飽和ヒダントインの７“５モル係）を含有する水溶液中
に不飽和ヒダントインを溶解し、そしてこの混合物を水
素と一緒に加圧下にパラジウム含有水素化触媒の存在下
に振盪することによって、５−パニリリデンヒダントイ
ンを５−パニリルヒダントインに還元している。この鐙
元は２５〜４０℃の温度において６０　ｐａｉｇ以上の
圧力下に１〜４時間実施する。

米国特許第２，４７９，０６５号において、苛性アルカ
リ活性化ニッケルアルミニウム合金触媒、溶媒としてメ
タノールおよび７５０〜７６０気圧の圧力を用いて、５
−ベンザルヒダントインを５−ペンノルヒダントインに
還元している。上の方法の１つの欠点は、短い反応時間
で水素化を完結するためにきわめて高い圧力を使用する
ことである。

前述の特許は、苛性アルカリで活性化すべきニッケルア
ルミニウム合金の型あるいは苛性アルカリの活性化度を
特定的に定義してｂない。ニッケルアルミニウム合金は
水素化平原において普通に用いられている触媒であるが
、ニッケルアルミニウム合金の触媒とラネー・ニッケル
触媒と呼ばれるニッケル型の特定の部類とを区別しなく
てはならな５０後者の触媒を作る許容されつる方法は、
ニッケルアルミニウム合金を苛性アルカリと反応させて
アルミニウムを除去し、次いで沈殿したニッケルを水で
洗浄して苛性アルカリの本質的にすべてを除去してスポ
ンジ状ニッケル触媒を製造することを包含する。〔イン
ダストリアル・アンド・エンジニアリング・ケミストリ
ー（Ｉｎｄ、　ａｎｄＥｎｇ、　Ｃｈｅｍ、　）　３３
１１９９　（１９４０）　］。以後、ラネー・ニッケル
触媒という用語は上の手順により製造される形態のニッ
ケル触媒を呼ぶ。

本発明によれば、不飽和ヒダントインを化学量論的量よ
シ多−苛性アルカリの存在下にラネー・ニッケル触媒を
使用して、あるいは亜鉛および塩酸を使用して、水素化
して不飽和ヒダントインを対応する飽和ヒダントインに
還元し、次いで生ずる組成物を少なくとも３モル当量の
アルカリ金属水酸化物で加水分解して、アルファアミノ
酸のラセミ体を生成することによってアミノ酸を容易に
製造することができる。次いで、アミノ酸のラセミ体を
立体特異性酵素を用−て２相の水不混和性有機溶媒／水
系中において分割することができる。

次いで、分割法から得られる残留アミノ酸異性体を、ア
ルデヒドまたはケトンと組み合わせてピリドキサル−５
−ホスフェートまたは脂肪族を用いてラセミ化すること
ができる。この方法を用いると、低い水準の触媒を用い
て短い反応時間で所望のアミノ酸を高い収率で得ること
が可能である。

本発明の方法は、次の一般式の不飽和ヒダントインから
のアミノ酸の製造に関する： 式中人はＸ″！たはＹであり、セしてＸは直鎖状もしく
は分枝鎖状のアルキルまたはアルケニル基、シクロアル
キル基、シクロアルケニル基、アルキルチオ基、ハロア
ルキル基、へロアルケニル基、ヒドロキシアルキル基、
アラルキル基、モノもしくはジアルキルアミノアルキル
基、アシルアミノアルキル基、またはメルカプトアルキ
ル基である。

好ましくは、アルキル基は１〜約２０個、ことに１〜約
１０個の炭素原子を含有し、アルケニル基は約２〜約１
０個、ことに２〜約５個の炭素原子を含有し、シクロア
ルキルおよびシクロアルケニル基は約３〜約１５個、好
ましくは約３〜約１０個の炭素原子を含有する。所定の
場合において、シクロアルキルまたはシクロアルケニル
基において、１または２以上の−ＣＩ（２一単位はまた
一ｏ−。

−Ｓ−または−正一によプ置換されることができ、ある
いは−Ｃ＝は−Ｎ−により置換されることができるので
、３〜約１５個、好ましくは約３〜約１０個の環原子を
もつ対応する複素環式環が存在する。

アルコキシ、アルキルチオ、ヒドロキシアルキル、メル
カプトアルキル、モノもしくはノアルキルアミノアルキ
ルおよびアシルアミノアルキル基はアルキルまたはアン
ル基中に好ましくは１〜約１０個、ことに１〜約６個の
炭素原子を含有し、そしてＹは であり、式中Ｙ１”２およびＹ３は、同一もしくは相異
ることができ、そして上に定義したＸ、水素、ハロゲン
、例えば原子量９〜８０の）・ロデン、ヒｒロキン基、
ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アラルキル基、または
アルカリール基であることができる。好ましくは、アラ
ルキル基およびアルカリール基はアルキレンまたはアル
キル基中に約７〜約１５個の炭素原子を含有する。所定
の場合にお騒てｓ　Ｙ１〜Ｙ、基のうちの２つは一緒に
なって約３〜約５個の炭素原子のアルキレンまたはアル
ケニレン基を形成することができ、ここでこの場合にお
りて１または２以上の−ＣＨ２一単位は一〇−１−Ｓ−
または一間一により置換されることができ、あるいは−
ＣＨ＝は−Ｎ＝により置換されることができる。

ＲおよびＲ２は、同一もしくは相異ることかでき、そし
て水素、アルキル、アリールまたはアミノである。

不飽和ヒダントインは、商業的に入手可能であるか、あ
るいは、例えば、脂肪族もしくは芳香族のアルデヒドと
置換もしくは非置換のヒダントインとの縮合反応により
合成することができる。１つのこのような反応は「不飽
和ヒダントイン類の型造のための新規な安価な触媒」と
題する１９８４年８月１７日提出の３．７−ビス（Ｍｉ
ｒｖｉｓａ）の同時係属出願力６４１．８８８号に開示
されておシ、その主題をここに引用によって加える。こ
の出願において、アルデヒドとヒダントインとの縮合反
応は無機酸の塩基塩の存在下に実施する。この方法にお
いて、次の式を有する脂肪族アルデヒドを用いる： Ｘ　−ＣＨＯ 式中Ｘは上に定義したとおりである。代表的アルデヒド
は、ブチルアルデヒド、インブチルアルデヒド、バレル
アルデヒド、イソバレルアルデヒド、カクロアルデヒド
、二ナンドアルデヒド、ノナルデヒド、ンクロプチルア
ルデヒド、シクロペンチルアルデヒド、クロロヘキシル
アルデヒド、フルフラール、２−チオ７エンアルデヒド
、２−ピロールアルデヒド、イミダゾールアルデヒド、
オキサゾールアルデとド、３−インドールアルデヒド、
ピリジルアルデヒド、ピリミジルアルデヒド、マロン酸
中アルデヒドおよびジカルボン酸のモノアルデヒド誘導
体を包含する。

弐Ｙ　−ＣＩ（Ｏを有する適当な芳香族アルデヒドは、
ベンズアルデヒド、トリルアルデヒド、４−イソクロピ
ルペンズアルデヒド、４−ヒドロキンベンズアルデヒド
、３，４．５−トリメトキシベンズアルデヒド、３−ブ
ロモ−４−メトキシベンズアルデヒド、３，４−メチレ
ンジオキシベンズアルデヒド、２−ヒドロキシ−４−ニ
トロベンズアルデヒド、４＃５−ジメトキシ−２−ニト
ロベンズアルデヒド、サリシルアルデヒド、パニリノ、
４−フエニルペンズアルデヒド、４−ベンジルベンズア
ルデヒド、４−フルオロベンズアルデヒド、４−ツメチ
ルアミノベンズアルデヒド、４−アセトキシベンズアル
デヒド、４−アセトアミノベンズアルデヒド、４−メチ
ルチオベンズアルデヒドおよび３．５−ジクロロ−４−
ヒドロキシベンズアルデヒドを包含する。追加のアルデ
ヒドの例は、次の通りである：ｐ−トリルアルデヒ”１
ｍ　−トリルアルデヒド、４−クロロベンズアルデヒド
。

４−へキシルベンズアルデヒド、２−アリルベンズアル
デヒド、４−アリルベンズアルデヒド、２−ビニルベン
ズアルデヒド、３−ビニルベンズアルデヒド、４−メタ
リルベンズアルデヒド、４−クロチルペンズアルデヒド
、２−ニトロベンズアルデヒド、３−ニトロベンズアル
デヒド、４−ニトロベンズアルデヒド、２−アミノベン
ズアルデヒド、４−アミノベンズアルデヒド、４−シク
ロプロピルベンズアルデヒド、２−シクロプロピルベン
ズアルデヒド、４−シクロヘキシルベンズアルデヒド、
２，６−ジクロロベンズアルデヒド、アニスアルデヒド
、３−ヒドロキシベンズアルデヒド、２−ヒドロキシベ
ンズアルデヒド、２−ヒドロキシ−４−メチルベンズア
ルデヒド、２−ヒｒｅＩｄＰシー３−メトキシベンズア
ルデヒド、ベラトルアルデヒ）”、２．４−ジヒドロキ
シベンズアルデヒド、２，５−ジヒドロキシベンズアル
デヒド、４−シクロヘキセニルベンズアルデヒド、４−
７クロオクチルベンズアルデヒド、４−ピペリジニルベ
ンズアルデヒド、４−ピリジルベンズアルデヒド、４−
フリルベンズアルデヒド、４−チ二ニルベンズアルデヒ
ド、４−フェニルエチルベンズアルデヒド、４−ｓｅａ
−ブチルベンズアルデヒド、４−モルホリノベンズアル
デヒ）’、４−イソプロポキシベンズアルデヒド、２−
プロポキシベンズアルデヒド、３−エトキシベンズアル
デヒド、４−ヘキソキシベンズアルデヒド、２−イソ！
ロピルアミノペンズアルデヒド、４−へキシルアミノベ
ンズアルデヒド、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド
、４−ジプロピルアミノベンズアルデヒド、４−メチル
エチルアミノベンズアルデヒド、３＃４−エチレンジオ
キシベンズアルデヒド、４−アセチルチオベンズアルデ
ヒド、　４−７”ロピオノキシベンズアルデヒド、４−
ホルミルオキンペンズアルデヒド、４−ブチロキシベン
ズアルデヒド、３．４−テトラメチレンペンズアルデヒ
ｙ、３．４−トリメチレンベンズアルデヒド、３．４−
ジヒｒロキシベンズアルデヒド、アルファーナフトアル
デヒド、ベーターナフトアルデヒドおよび３−インデン
カルぎキシアルデヒド。

さらに、Ｎ−１またはＮ−３位置で置換されたヒダント
インを縮合反応に使用することもできる・このようなヒ
ダントインの例は、３−メチルヒダントイン、１，３−
ジメチルヒダントイン、１−フェニルヒダントイン、３
−ペンジルヒダントイｙ、１　＃　３−ジベンジルヒダ
ントインなどを包含する。

この反応において使用する無機酸の安価な塩基塩は重炭
酸アンモニウムま九は炭酸アンモニウムを包含し、重炭
酸塩は好ましい化合物である。塩基塩は５以上のｐＫａ
をもつ無機酸から誘導できる。

例えば、炭酸から誘導される塩基塩（ＰＫ＆＝１０．３
）、炭酸の重炭酸塩（ｐ［、＝＝５．４　）、またはリ
ン酸の一酸リン酸塩（ｐＫａ＝１２．４　）　ｔ−使用
できる。

使用する塩基塩を水性溶媒中に溶解する。他の溶媒は水
／アルコール、または水／グリコールを包含する。好ま
しくは、アルデヒドを触媒、溶媒およびヒダントインの
溶液に加える。

一般に、縮合は約θ〜約１２０℃の温度、ことに約１０
〜約１０５℃の温度にお−て起こる。反応を実施する圧
力は大気圧であるが、過圧を使用することもできる。

アルデヒド対ヒダントインのモル比は０．８〜１．２で
あることができる。一般に、ヒダントインの１モルにつ
き約０．８５〜１．１５モル、ことに約０゜９〜約１．
１モルのアルデヒドを用いることが有利である。

ヒダントインの１モルにつき、適当には′少なくとも０
．１０モル、好ましくは約０．２０〜約１．０モル、こ
とに約０．２０〜約０．６モルの＠囲の有効量の無機酸
の塩基塩を用いる。

この反応は小規模ま邂は大規模で実施することができ、
そしてバッチ式でまたは連続的に実施できる。連続的反
応を実施する場合、反応を監視し。

そして反応成分が消費されたときそれを添加する。

同時係属出願第６４１，８８８号の方法において製造さ
れるような不飽和ヒダントインは、商業的に入手可能で
あるかあるいは他の手段により製造することができ、「
置換された不飽和ヒダントインの置換された飽和ヒダン
トインへの水素化」と題する、１９８４年８月１７日に
提出されたＳマービス（Ｍｉｒｖｉｓｓ）の同時係属出
願第６４１．８８６号に記載されているように、化学量
論的量より多い苛性アルカリの存在下にラネー・ニッケ
ル触媒を用いて不飽和ヒダントインの水素化を実施する
ことにより、わずかの圧力下にあるいは加圧せずに対応
するヒダントインまたはその開環誘導体に急速に還元す
ることができる。

用いるラネー・ニッケル触媒は商業的に入手可能である
（Ｗ、Ｒ，ブレイス（Ｇｒａｃｅ）のデイビソン・ディ
ビジ１ン（Ｄａｖｌｓｏｎ　Ｄｌｖｉｓｉｏｎ）：］。

簡単に述べると、この触媒の製造は、米国特許第１．６
２８，１９０号および同第１，９１５，４７３号に記載
されているように、約５０部のニッケルを約５０部のア
ルミニウムと一緒に溶融し、この合金全粉砕し、そして
アルミニウムの大部分を水酸化ナトリウム溶液で溶出す
ることからなる〔ジャーナルｅオブ、アメリカン・ケミ
カル・ソサイアティ　（Ｊ、　　Ａｍ−ＣｈｅｒｒＬ、
　Ｓａｃ、　　）　　５　４　　＃　　４　１　１　６
（１９３２））。次いで、ニッケルを洗浄して残留する
水酸化ナトリウムを除去する〔インダストリアル・アン
ド・エンジニアリング・ケミストリー（Ｉｎｄ、　ａｎ
ｄ　Ｅｎｇ、　Ｃｈｅｍ、　）　３３　１１９９（１９
４０））。ラネー・ニッケルがその触媒活性を発揮する
精確な機構は知られてｈな込。吸収された水素またはニ
ッケル水素化物の形成を包含する種々の理論が提出され
てきた。この主題に関する完全な考察は、次の文献に記
載されて込る：フレイフェルダ（Ｆ’ｒ＠ｉｆ＠ｌｄ＠
ｒ）、実際的な接触水素化（Ｐｒａｃｔｉｃａｌ　Ｃａ
ｔａｌｙｔｉｃ　Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ）、ウィ
リー・インターサイエンス（Ｗ１１ｅｙＩｎｄｓｒｓｃ
ｉ＠ｎｃａ）　ｅ　１９７１　＃　６〜７ページ、その
中の考察をここに引用によって加える。この分野におい
て知られているように、ラネー・ニッケル触媒は水のも
とに保持されなくてはならな−。

禾発明の水素化反応は、不飽和ヒダントインの約０．１
〜約５０、好ましくは約０．３〜約４０重量俤の範囲の
有効果のラネー・ニッケル触媒の存在下に実施する。不
飽和ヒダントインを水性溶媒、例えば、水またはアルコ
ール、好ましくは水の中に溶融し、そして不飽和ヒダン
トインの量に基づいて約１０１〜約３００、好ましくは
約１０５〜約２５０モル優、最適な結果のためＫは約１
０５〜２００モル係の１０〜１００重量憾の強度の固体
または液体の苛性アルカリを反応混合物に加える。生成
される苛性アルカリの溶液の強度は使用する水の量に基
づいて０．１〜１５重量４（０，１Ｎ〜２．５　Ｎ　）
の範囲であることができる。好墳しくは、この方法は約
Ｏ６５〜約１０ｔｆｌｊ′％の水酸化ナトリウムを含有
する反応混合物を周込ることからなるであろう。他の苛
性アルカリ、例えば、リチウム、カリウムなどのヒドロ
キン誘導体を使用することもできる。

水素を激しく泡立てて通人する。この反応は大気圧また
は過圧下に実施できる。圧力が高くなればなるほど、反
応は速くなるが、好ましくは、この反応はＯ〜約１００
　ｐｓｉｇの圧力において実施する。

反応を実施する温度は０〜約１００℃、好ましくは約１
０〜約６５℃の範囲であることができ、最適な結果は約
り５℃〜約４０℃において得られる。温度が高過ぎると
、実質的な加水分解が起こル前ニ、ペンデルヒダントイ
ンはフェニルピルベートに加水分解される。

実験室ておいて反応を実施する容器は、丸底フラスコ、
耐圧ガラスびん、／ヤール（Ｐａｒｒ　）圧力びん、樹
脂フラスコ（びん）、モートン（Ｍｏｒｔｏｎ）フラス
コなどであることができる。この反応はパッチ式にある
いは連続的に実施できる。

反応成分を導入すると、反応は次のように要約できる： 以下余白 ここで化合物（■、飽和ヒダントイン、および化合物（
至）、開環飽和ヒダントインのアルカリ金属、例えば、
ナトリウムの塩の間に平衡が存在する。ま念、化合物（
至）はＮ−カルバミル、ベータ置換アラニル化合物のナ
トリウム塩と呼ぶこともできる。

生成物の込ずれもすなわち両者は望ましい。なぜなら、
この方法はヒダントイン部分上の脂肪族、芳香族または
複素環式置換基のメチン炭素とヒダントインまたはその
もとの誘導体の非カルゴニル炭素との間のエチレン系結
合を水素化するように案出されている。したがって、化
合物（至）および／または化合物（至）の量は、液体ク
ロマトグラフィー、融点、石分析などを包含する常法に
より測定することができる。式（■および式（至）の両
者の化合物は、ベータ置換アラニンに水素化することが
できる。

不飽和ヒダントインは、還元を亜鉛および塩酸の存在下
に実施することにより、対応する飽和ヒダントインに還
元することもできる。この方法によると、水素ガスまた
は圧力を用いないで、不飽和ヒダントインを飽和の形態
に短い反応時間でほとんど完全に還元することができる
。これは「不飽和ヒダントインの飽和ヒダントインへの
還元」と題する１９８４年８月１７日提出の、Ｓ、マー
ビス（Ｍｉｒｖｉｓｓ　）の同時係属特許出顔第６４１
，８９０号中に開示されている。

不飽和ヒダントインを適当な溶媒または希釈剤、例えば
、メタノール中に溶解および／ｌたは懸濁させるが、他
の溶媒、例えば、水、水／アルコールまたは水／グリコ
ールを使用できる。

不飽和ヒダントインを加えた後、亜鉛および塩酸を種々
の方式で導入することができる。亜鉛をまず不飽和ヒダ
ントインを含有する混合物に加え、次いで塩酸をある時
間かけて反応混合物に加えることができる。あるいは、
塩酸をまず不飽和ヒダントインを含有する混合物に加え
、次いで亜鉛粉末をある時間かけて加えることができる
。いずれの場合においても、反応成分のすべてを加えた
後、反応を約３０分〜約１２０分の範囲の時間進行させ
て、亜鉛および塩酸を完全に反応させる。この時間後１
反応混合物を観察し、亜鉛のある量が未反応のままであ
るとき、追加量の塩酸を加えて、未反応の亜鉛を溶解し
、あるいはそれと反応させることができる。

いったん添加した亜鉛のすべてが溶解したとき、反応を
さらに約３０分〜約３時間進行させて反応を完結させる
。

反応に加える亜鉛の量は、不飽和ヒダントインの重量に
基づいて約１００〜約４００モル係の範囲であることが
できる。塩酸の添加量は亜鉛の添加量に基づく。塩酸の
量は、亜鉛の添加量に基づいて約２００〜約４００モル
係の範囲であることができる。使用する塩酸は好ましく
は３０重重量風上のＨＣｌを含有する濃塩酸であフ、そ
して５重量ヂのＨＣ１〜約４０重ｆ係のＨＣｌの範囲の
濃度を用いることができる。

使用する亜鉛は粉末であることができ、あるいは充填物
、削シ屑など他の形態であることができる。この反応は
適当な容器１１例えば、丸底フラスコ、モートン（Ｍｏ
ｒｔｏｎ　）フラスコなどの中で実施できる。

反応を実施する温度は好ましくは室温である。

反応の間、温度は上昇することがあるが、この反応を水
浴中で実施することは不必要である。

すべての反応が存在するとき、この反応は式（Ｍ　。

（■および（至）についてのように要約することができ
る。

次いで、飽和ヒダントインまたはその塩の形態を包含す
るその開環誘導体を既知の手順により対応するアミノ酸
に加水分解することができる。この加水分解は「飽和ヒ
ダントインからアミノ酸を合成する方法」と題する１９
８４年８月１７日提出のＭ、エンピー（Ｅｍｐｉａ）の
同時係属出厘第６４２．２９３号に記載する方法に従い
実施することが好ましく、その８原の主題を引用によっ
てここに加える。この方法に従す、飽和ヒダントインま
たはその塩の形態を包含するその開環誘導体は、それを
アルカリ金属、好ましくは２〜２０の範囲内の原子番号
のアルカリ金属の水酸化物、例えば、リチウム、ナトリ
ウムおよびカリウムの水酸化物と−緒に加熱することに
よって効果的に加水分解することができる。好ましい水
酸化物は水酸化ナトリウムである。水酸化物はヒダント
インまたはその誘導体に基づいて約２〜約６モル当量を
供給するために十分な量で使用する。好ましくは、水酸
化物は約３〜約６モル当量の範囲の量で使用する。アル
カリ金属の使用量はヒダントインまたはその誘導体の中
性（ｐＨ６，５〜７．５）溶液に基づく。

もとの溶液が高度忙塩基性であるとき、よシ少ない量の
水酸化物を加えて所望の水準を達成できる。

もとの溶液が高度忙酸性であるとき、よ）多くの塩基が
必要であろう。水酸化物の合計量は、ヒダントインまた
は誘導体の溶液が中性であるようにして決定される。

水酸化物は反応に約１モル当量を供給しかつ反応生成物
、例えば、アミノ酸およびＣＯ２を中和するために１〜
２モル量を供給するために十分な量で使用しなくてはな
らない。好ましくは、最小の時間で最高の加水分解を得
るために、水酸化物の七ル当量は約３〜約６の範囲であ
ることが好ましい。

ヒダントインおよび誘導体への水酸化物の添加の順序は
臨界的ではない。加熱を均一にするために十分な攪拌が
必要である。反応器は好ましくは大気圧にお込て操作す
るが、３気圧までのわずかの過圧を用、いて加熱温度を
高めることができる。

加水分解反応は水性媒質中で実施される。水の量は約１
２４〜約５０憾の水酸化物の固体を有する水酸化物溶液
を形成するために十分な量である。

水を水酸化物およびヒダントインまたは誘導体の溶液の
混合物へ加えて、所望の最終百分率を得ることができる
。

水溶液は、周囲圧力において決定されるように、約５０
℃〜約１１０℃の範囲内の温度に加熱する。

一般に、反応は還流温度にお騒て実施する。追加の加熱
を還流温度以上において必要とするとき。

わずかの過圧を用いて還流温度を高めることができる。

温度は好ましくは約５０℃〜約１４０Ｃ。

より好ましくは約り５℃〜約１０５℃の範囲である０ 反応は少なくとも７０壬の加水分解を実施するために十
分な時間実施する。好ましくは、反応は約４〜約２５時
間、よシ好ましくは約６〜約２０時間実施する。約８０
係、さらには９０壬以上の加水分解の収惠が得られる。

この反応が完結したとき、アミノ酸を反応混合物および
反応中に形成した塩から適当な平頭により単離すること
ができる。フェニルアラニンの場合において、アミノ酸
を反応混合物から中和することにより沈殿させることが
できる。塩の大部分は母液中に残るであろう。次いで、
沈殿物をアルコールおよびトルエンで洗浄して塩および
有機不純物の大部分を除去することができる。次いで、
フェニルアラニンを乾燥またはそれ以上の反応により処
理することができる。−の調節により沈殿させることが
できない他のアミノ酸は、この分野で知られた他の手順
、例えば、イオン交換により精製することができる。単
離された生成物はそのまま、あるいは精製されたアミノ
酸、例えば、フェニルアラニンとして販売することがで
きる。

そのようにより調製されたアミノ酸はラセミ体であり、
このラセミ体は、特定の異性体を望む場合、分割できる
形態に転化しなくてはならない。

アミノ酸の分割可能な形態、例えば、アミドまたはエス
テルは、１つの旋光度のアミノ酸異性体を選択的に形成
できる酵素により加水分解できるものである。アミノ酸
力ルゴニルは、異性体選択的酵素により加水分解可能な
部分で置換することができる。アミノ窒素は酵素で加水
分解可能な部分で変性することもできる。これらの方法
の両者はこの分野においてよく知られている。好ましく
は、アルファアミン窒素は誘導体化されていす（水素以
外の共有結合された部分をもたない）そしてアミノ酸カ
ルゴニルは酵素で加水分解可能な部分で置換されている
。好ましいこのような部分はエステルである。メチルエ
ステルおよびエチルエステルは最も望ましいが、約８個
までの炭素原子のエステルを使用できる。アミノ酸は既
知の方法により、例えば、塩化水素ガスで飽和させたメ
タノール中のアミノ酸の溶液を還流することによ）エス
チル化することができる。

アルファアミン窒素が誘導体化されていな−カルボニル
置換アミノ酸は、次の式で表わすことができる： Ｒ１−ＣＨ−Ｃ−Ｒ２ Ｈ２ 式中Ｒ１は直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル、アルキ
ルチオ、アルコキシ、ベンジルおよびインドリルアルキ
ルおよびそれらのとドロキシ、ハロ。

アルキルおよびニトロ置換誘導体であることができ；Ｒ
２はＹＢ２（ここでＹは酸素またはイオウである）また
はＮＨＲ，かう成る群から選択されＳＲ３は１〜約８個
の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状脂肪族基、
３個までの融合環のアリールおよびそれらのヒげロキシ
、ノＮｏ亨、アルキルおよびニトロ置換誘導体であるこ
とができ、そしてＲ４はＲ３において定義した意味を有
しかつ水素であることができる。ここで使用するとき、
アルキルという用語は、単独であるｂはその誘導体の形
ｎ、例えば、アルコキシ、アルキルチオ、インド９リル
アルキルなどで使用するとき、１〜約８個の炭素原子の
範囲の基を包含することを意図する。

ここで使用するとき、「カル？ニル置換」とｂう用語は
、アルファ炭素原子に結合するカル？ニル基がこの節に
おける式中に示されるように置換されて込ることを意諏
することを意図し、そしてハロはフルオロ、クロロ、ブ
ロモおよびヨウドラ包含する。

表わされる親アミノ酸の例、すなわち、Ｒ２がヒドロキ
シルであるような例は、次のものを包含する：バリン、
ロイシン、イソロイシン、メチオニン、フェニルアラニ
ン（好ましい）、チロシン、トリプトファン、３．４−
ジヒドロキシフェニルアラニン、２．４−ジヒドロキシ
フェニルアラニン：３．４−メチレンジオキシフェニル
アラニン、３．４−ジメトキシフェニルアラニン：３（
４）−メトキシ−４（３）−ヒドロキンフェニルアラニ
ン、３．４−インクロピリデンジオキシフェニルアラ二
ン、３．４−シクロヘキシリチンジオキシフェニルアラ
ニン、５−ヒドロキシトリプトファン。

５−メチルトリプトファンおよび３．４．５−）ジヒド
ロキシフェニルアラニン。

アミノ酸のカルぎニル基に結合する部分は、酵素により
加水分解されて対応する遊離アミノ酸の光学異性体を形
成しなくてはならない。加水分解可能な基は、この基で
変性されたアミノ酸を加水分解を実施しなくてはならな
込水中に完全に不溶性とさせる念めに十分な分子量また
は構造をもってはならない。「加水分解可能な」という
用語に包含される基のあるものは、好ましいエステル、
ならびにアミドおよび置換アミド（Ｒ２は−ＮＩ（２１
−ＮＨＲＴｈよびＮＲＲ’であることができ、ここでＲ
′およびＲは同一もしくは相異シかつＲ１と同一である
）およびチオエステル（Ｙ＝８）を包含する。エステル
基はＣ１〜Ｃ８の直鎖状もしくは分枝鎖状の脂肪族、３
個までの融合環の芳香族およびそれらの、置換誘導体、
例えば、ハロ、ヒドロキシ、アルキル、ニトロなどの誘
導体であることができる。アミ゛ドは好ましくはＣ１〜
Ｃ８の直鎖状もしくは分校鎖状の脂肪族アミン、３個ま
での融合環のアＩＪ　−ルおよびそれらのアルキル、７
１０、ヒドロキシおよびニトロ置換誘導体である。

カルビニル置換アミノ酸のラセミ体の分割において固有
の問題は、実質的に水不混和性の有機物質中に溶けたカ
ルがニル置換アミノ酸のラセミ体の溶媒溶液を水と接触
させることによって克服することができる：そして、そ
のように形成した有機相および水相の一部分が接触して
いる間、水相の少なくとも一部分中でラセミ体の異性体
の１種を、その光学的異性体を対応するアミノ酸の光学
異性体に選択的に加水分解できる酵素で、選択的に加水
分解する。所望のアミノ酸は既知の技術により、例えば
、水溶液から沈殿により回収することができる。

２相溶媒系を用ｌることにより、連続的中和の必要性お
よび酵素活性の阻害、例えば、分割されない異性体によ
り生ずる阻害およびペプチドの形成の問題を回避するこ
とができる。この分割系は、「アミノ酸のラセミ体の分
割」と題する１９８４年８月１７日提出のＭ、エンピー
（Ｅｍｐｉｅ）の同時係属出願力６４１，８８７号に開
示されてお夛、その関連部分を引用によってここに加え
る。

好ましくは、アミノ酸はフェニルアラニンまたはその環
置換誘導体すなわちヒドロキシ、アルキル、ハロおよび
ニトロ基置換誘導体である。本発明の詳細な説明は好ま
しいアミノ酸であるフェニルアラニンおよびそのエステ
ルに関するものであるが、教示は他の列挙したアミノ酸
および加水分解可能な誘導体に等しく適用される。

カルボニル置換フェニルアラニンのラセミ体を、そのラ
セミ体の溶媒であるが、対応するアミノ酸の溶媒ではな
い、実質的に水不混和性の不活性有機物質中に溶解する
。不混和性とは、有機物質が反応条件下に１５係以下ま
で水中に混和性であることを意味することを意図する。

有機物質は、カル／ニル置換アミノ酸、アミノ酸、加水
分解酵素と非反応性であるか、あるいは酵素活性に実質
的に阻害作用をも友ない、水不混和性または部分的に混
和性の有機溶媒である。有機溶媒はトルエン、塩化メチ
レン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ブ
タノールなどにより例示され、トルエンは好まし込。カ
ルボニル置換アミノ酸は溶媒自体として作用することが
できる。溶媒対水の容量比は約１：１０〜約１０：１の
範囲であることができ、約２＝１〜約１：２の比は好ま
しい。

有機各課のカルボニル置換アミノ酸、例えば、フェニル
アラニンエステルの含量は重量／容量基富で約１００４
〜約５４の範囲であることができ。

約３０多〜約１０係は好まし込。

カル／ニル置換アミノ酸は無機塩の形で使用することも
できる。無機塩は特別に調製することができ、あるいは
他の処理、例えば、ラセミ化の結果生ずるものであるこ
とができる。ラセミ体は塩を十分な量の塩基、例えば、
水酸化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウ
ムまたは炭酸ナトリウムで中和することによって不混和
性有機物質の中に抽出される。無機塩を含有する水相の
残留物は、除去するか、あるいは酵素の加水分解のため
の水相として使用することができる。加水分解できない
異性体の実質的部分が加水分解の間有機相中に本質的に
残留することは、本発明の方法の実施にとって必須であ
る。こうして、ラセミ体の加水分解されない異性体は、
エラステラーゼ（プロテアーゼ）に対する阻害剤として
作用し、加水分解反応が進行している間、酵素から隔離
されて保持されうる。「中和され念」とは、約５，０〜
約８．０の範囲内のＰＨを意味する。

抽出後、カルボニル置換アミノ酸を対応するアミノ酸に
選択的加水分解することができる酵素、例えば、エラス
テーゼ（プロテアーゼ）を水相へ加える。酵素は必要に
応じてＤ凰またはＬ型を分割、すなわち、加水分解する
ように選択することができるが、分割を実施するために
は１種に対して特異性でなくてはならない。プロテアー
ゼは上に列挙し九エステル、アミドまたはチオエステル
置換アミノ酸を加水分解するであろう。プロテアーゼは
キモトリプシン（すべての形態）、菌性（ｆｕｎｇａｌ
）プロテアーゼ、膵臓抽出物、例えば、パンクレアチン
、ノ臂ノ蓼イン、スプチリシン（ｓｕｂｔｉｌｉｉｉｎ
）ならびに商業的に入手できる酵素、例えば、商標クロ
ナーゼ（Ｐｒｏｎａａｅ■）の酵素および酵母のプロテ
アーゼを包含する。Ｌ−フェニルアラニンのエステルを
その対応するアミノ酸に転化するために好ましい、好ま
し込酵素の１種はキモトリデシンである。この分野にお
いて明らかなように、酵素活性に悪影ｑＩヲ及ぼしうる
反応条件の使用による酵素活性の過度の損失を回避する
ように、注意を払うべきである。

酵素は遊離の形態であるいはマトリックス上に固定化さ
れた状態で加えることができ、あるいは不溶性化された
酵素のカラム中に含有させることができる。単一の反応
器において有機物質および水相を利用する系の場合にお
いて、酵素を水相に加え、そして加水分解反応をその方
式で進行させることができる。固定化石れた酵素を反応
器の水性部分中に攪拌または懸濁させることにより、酵
素を固定化された状態で加えることもできるであろう。

水相中に完全に含有されているかあるいは好ましくは反
応器の外部に存在する固定化された酵素を通して、水相
を送ることもできる。本発明の１つの好ましい形態にお
いて、水相の一部分を反応器から外に出し、フィルター
に通して固体を除去し、酵素のカラムの中に入れ、ここ
で加水分解を起こし、次すでこのカラムからの流出物を
送シ戻して有機相および水相に通す。次いで、加水分解
反応により形成する不溶性アミノ酸を水相から、好まし
くはフィルターにおいて、分離することができる。水相
の一部分を溶媒相と接触させたままにして、分割されな
いカルボニル置換アミノ酸を補充する。

他の実施態様において、固定化された酵素を水相中に懸
濁させ、次いで加水分解反応を実施し、その間水相を有
機相と酵素の加水分解に適当な条件下に接触させる。加
水分解反応が所望の終点に進行した後、固定化てれた酵
素を有機相から分離し、そして所望のアミノ酸を水相か
ら常法により、例えば、分離すべきアミノ酸異性体に適
当な温度、例えば、Ｌ−フェニルアラニンについて約り
℃〜約１０℃、好ましくは約り℃〜約６℃における結晶
化により単離する。支持体上の孔が沈殿したアアミノ酸
の濃度は用いる反応条件だおける溶解の限界であるか、
あるーはそれよシ低い。

固定化された酵素は、先行技術においてよく知られたあ
る数の担体、例えば、ジビニルベンゼンで架橋されたア
クリル酸またはスチレンのポリマー、あるいは他の担体
、例えば、木材、木炭、ガラス、アルミニウム、ンリカ
、セルロース、でんぷン、ポリエチレンテレフタレート
、アガロースまたはデキストランの１種に担持させるこ
とができる。酵素対基質の比は約１：１０〜約１＝１０
０００の範囲内であることができ、約１：２０００の比
は好ましい。好ましくは、酵素は２相系中でカルＲニル
置換ラセミ体の光学異性体の１種（合計の５０係）を対
応するアミノ酸に３時間以内に加水分解するために十分
な量で使用する。

水相内または固定化された酵素のカラム内の温度および
一条件は、用Ａる酵素との加水分解反応に好適であるよ
うな条件下に維持される。一般に酵素、とくにキモトリ
プシンに関して１反応器度は約り℃〜約６０℃の範囲で
あることができ、約り８℃〜約５０℃は好ましい。反応
系の−は約５〜約８の範囲であることができ、好ましい
声は約６．０〜約７．５の範囲である。他の条件は当業
者にとって明らかなように利用する酵素に依存するであ
ろう。

分割反応が進行するにつれて、プロテアーゼは水相中で
カルボニル置換アミノ酸、例えば、Ｌ−７エニルアラニ
ンエステルをＬ−アミノ酸、例えば、Ｌ−フェニルアラ
ニンに加水分解する。こうして、ラセミ体の大部分を含
有する有機相とラセミ体の小部分を含有する水相との間
の平行は、加水分解される異性体の減少によりく・りが
えされる。

平衡を再び実現させるために、加水分解されるアミノ酸
エステルは有機相から水相の中に分配される。このよう
にして、加水分解すべき異性体のアミノ酸エステルは、
その異性体の実質的すべてが加水分解されるまで、有機
相から水相の中に連続的に抜ぎ出される。両者の異性体
が有機相から水相に行く間、一方のみは未変化で有機層
へもどるが、他方の異性体は加水分解される。こうして
加水分解されない異性体のアミノ酸エステルは有機層中
に本質的に残るので、水層中の加水分解されない異性体
の濃度は絶えず低く保持され、こ九により水相中の阻害
性異性体の濃度は高くならない。

有機相から水相ヘー万の異性体が他の異性体から分配さ
れる間、遊離アミノ基はプロトン化される。

これはエステルの加水分解から生成される酸を中和する
ために必要な緩衝作用を提供する。遊離アミノ基は水素
イオンを吸収し、外部の中和剤を加えないで、水相の−
を本質的に一定に保持するが、必要に応じて外部の弱い
中和剤を加えることができる。

水相の−は水相中のカルボニル置換アミノ酸の量を調節
する。−が低いほど、より多くが水性部分中に含有され
る。これにより酵素反応速度を調節することができる。

水相中のし−アミノ酸誘導体、すなわち、カルボニル置
換アミノ酸の濃度はよシ低込ため、フェニルアラニンペ
グチドの形成は抑制される。

有機相から水相中への分配への平衡速度の調節ならびに
−の調節は、加水分解が水相および有機相を含有容器に
対して外部にお込て実施されるとき、同様にまた維持さ
れる。

この方法は静止的にあるいは攪拌して実施できる。攪拌
は一方の相を他方の相中に微細に分散した滴を形成する
ために十分に強くあることができる。２相系は安定な乳
化液を形成するために十分に攪拌すべきではない。なぜ
なら、２相を分離して生成物を単離することができる。

所望のアミノ酸の濃度は、反応条件下で安定の限界よシ
上ま念は下であることができる。アミノ酸が沈殿する場
合、それは容易にＦ遇することができる。一部分を反応
器が出入シさせることにより形成される攪拌は許容され
うる。

本発明の方法は、必要に応じて、パッチ法であるいは連
続的で実施することができる。連続的に方法において、
沈殿したし一アミノ酸は１例えば、水相の濾過により、
連続的に除去できる。有機相の部分を除去し、ラセミ化
し、そしてもどしてより多くのＬ−異性体を供給するこ
とができ、あるいけ、ラセミ体が水溶性、例えば塩酸塩
として存在する場合、ラセミ体を水中に溶屏し、有機溶
媒と接触させ、塩酸塩を中和し、そして水相を分離する
ことによって、有機溶液を調製することができる。酵素
の有効性を遅延させうるラセミ化剤を使用する場合、分
割前にラセミ化剤を除去することにより製造を良好に実
施できる。

カルボニル置換アミノ酸の加水分解されない異性体は、
有機溶媒から、既知の分離技術により、例えば、蒸留し
、沈殿しまたは塩酸塩として抽出することにより回収す
ることもできる。これらのＨＣｌ塩を単離し、そしてそ
のまま販売し、あるいは加水分解可能な基音加水分解す
ることができる。

加水分解が所望の点に進行した後、この水溶液を濃縮し
、そして中和することができ、これによりＤ−異性体の
アミノ酸は沈殿する。

Ｌ−異性体の実質的にすべてを有機相から分離した後、
濃縮されたＤ−異性体を既知方法により、例えば、高温
によりラセミ化することができる。

次すで、ラセミ体の酵素の加水分解を通常の方式％式％ ２相溶媒系の分割法を経済的とするために、加水分解さ
れない異性体は、分割後水不混和性有機溶媒中に実質的
にとどまり、ラセミ化されて他方のアミノ酸のそれ以上
の製造を可能とすることが誌要である。水不混和性溶媒
系中でカルボニル置換アミノ酸の１種の異性体をラセミ
化する方法は、置換基が破壊されないような条件下でな
くてはならない。置換基の破壊は、プロテアーゼ酵素の
加水分解の手頑においてそれ以上の分割を妨害するであ
ろう。

カルボニル置換アミノ酸の溶液を有効量のアルデヒドま
たはケトンと組み合わせて有効量の脂肪酸とともに、ラ
セミ化を行うために十分な温度に、好ましくは還流温度
に、最大の光学異性体の少なくと４ｉｏｓがラセミ化さ
れるために十分な時間、加熱することによってこの有益
な結果を得ることができる。これは「有機媒質中でアル
ファアミノ酸の誘導体をラセミ化する方法」と題する、
１９８４年８月１７日提出の、Ｍ、エンピー（Ｅｍｐｌ
ａ）の同時係属出、［第６４２．２１２号に詳述されて
いる。

ラセミ化されるカルボニル置換アルファアミノ酸の光学
異性体は、Ｌｍ、Ｄ型またはそれらの混合物であること
ができる。５０：５０の理論的比率より少ない混合物を
ラセミ体化することができる。任意のラセミ化度、部分
的ラセミ化さえ全本発明に従い得ることができる。部分
的ラセミ化は、光学異性体の最大量の少なくとも１０憾
が対応するＤ異性体またはＬ異性体に転化されたことを
意味する。好ましくは、光学異性体の最大量の少なくと
も５０幅がラセミ化される。ラセミ化とは、光学的に活
性な形態を、Ｄ型およびＬ凰の等しい混合物から成る、
光学的に不活性な形態に転化することを意味する。

ラセミ化することができる、誹導体化されていないアル
ファアミノ窒素をもつ加水分解可能なアミノ酸誘導体の
光学的に活性な異性体は、次の式％式％ 式中Ｒ１およびＲ２は上に定義したとおシである。

表わされる親アミノ酸、すなわち、Ｒ２がヒドロキシル
であるようなアミノ酸の例は、次のものを包含スる。：
　バリン、ロイシン、インロイシン、セリン、スＶオニ
ン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、トｌＪ
７”トファン、３Ｊ４−ジヒドロキシフェニルアラニン
、２，４−ジヒドロキシフェニルアラニン、３，４−メ
チレンジオキシフェニルアラニン、３，４−ジメトキシ
フェニルアラニン、３．４−イソグミビリデンジオキシ
フェニルアラニン、３．４−シクロヘキシリチンジオキ
シフェニルアニリン、５−ヒドロキシトリプトファン、
５−メチルトリプト７アンおよび３，４．５−トリヒド
ロキシフェニルアラニン。

本発ａＡＫｉ？ｕｎで使用するアミノ酸は、一般に加水
分解可能な誘導体の形態である。アミノ酸のカルブニル
基に結合する部分は、好ましくは、例えば、酵素により
加水分解して、遊離酸の所望の異性体を形成することが
できる。

Ｄ−およびＬ−異性体の誘導体は水および有機溶媒中に
可溶性でなくてはならず、そして異性体の一方は異性体
選択的酵素によりカルＲニル基において加水分解して対
応するアミノ酸を生成することができなくてはならない
。好ましくは、加水分解可能な基はエステルであり、そ
して好ましくはエステルはメチルまたはエチルである。

好ましくはアミノ酸はフェニルアラニンまたはヒドロキ
シ、ハロ、アルキルおよびニトロ基を含むその環置換誘
導体である。好まし込加水分解可能な基はエステルであ
る。好ましくはエステルはメチルエステルまたはエチル
エステルである。本発明の詳細な説明は好ましいアミノ
酸であるフェニルアラニンおよびそのエステルに関連し
て説明するが、教示は他の列挙したアミノＷ１．および
加水分解可能な誘導体に等しく適用される。

ラセミ化反応は、反応条件下でラセミ体の溶媒であるが
、対応するアミノ酸の溶媒ではない、上に定義した実質
的に水不混和性有機物質の実質的に無水有機媒質中で実
施する。「実質的に無水」とは、有機溶媒の媒質が重量
基準で５４よ）少ない湿気を含有することを意味するこ
とを意図する６有機物質はエステルと反応しない不混和
性または部分的に混和性の有機溶媒であることができ、
例えば、トルエン、塩化メチレン、シクロヘキサノン、
酢酸エチル、酢酸ブチル、ブタノールなど、およびそれ
らの混合物であることがでキ、トルエンは好ましｂ０カ
ルゴニル置換アミノ酸は溶媒それ自体として作用するこ
ともできる。有機溶媒のカルボニル置換アミノ酸１例え
ば、フェニルアラニンエステルの含量は、重量／容量基
準で、約３０係〜約２係の範囲であることができ、約３
０係〜約２係は好ましい。

ラセミ化すべき溶液は別に調製することができ、ある込
は分割法の結果として得られるものであることができる
。有機溶媒系を使用してカルはニル置換アミノ酸を溶解
することができ、ある込はカルブニル置換アミノ酸はそ
の塩酸塩として有機溶媒、例えば、トルエン中に中和に
より抽出されることができる。ラセミ化すべき溶液は、
加水分解されない異性体を含有する有機溶媒を利用する
分割反応の結果として得られることもできる。

本発明の好ましい実施態様において、ラセミ化すべき溶
液は、カルブニル置換アミノ酸の大部分が有機溶媒相中
に濃縮する、有機溶媒−水性系の使用により、アミノ酸
、例えば、Ｄ、Ｌ−フェニルアラニンを分割する酵素加
水分解法の結果として生ずる。、 ラセミ化反応は高温において促進されるので、有機溶媒
系を十分に加熱できる装置を用いることが好まし込。ガ
ラス装置は、反応温度を還流温度以上に増加する手段と
して、５　ｐａｉｇ　（０，３気圧）までの圧力を受容
することもできる。これより高い圧力に耐える金属実装
置を用いて、なお高い温度を得ることができる。

本発明において使用できる脂肪酸は、次の式で表わすこ
とができる： ５ＣＯＯＨ 式中Ｒ５は水素またはＣ１〜約０６、好ましくはＣ４〜
約Ｃ３の脂肪族炭素鎖である。本発明において使用でき
る脂肪族カル？ン酸の適当な例は、ギ酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸およびバレリン酸である。

本発明における使用に適当なアルデヒドおよびケトンは
、次の式で表わすことができる：Ｒ６Ｃ（０）Ｒ。

式中Ｒ６およびＲ７は水素；約Ｃ１〜約Ｃ８アルキル：
Ｃ〜約Ｃ８アルケニル：フェニル、ヒドロキシ、に トロ、”１”ＣＦｅＣ１，Ｂｒおよび工）、スルホキシ
、アミノおよびアルコキシ（Ｃ〜約Ｃ５）から成る群よ
り選択される置換基を有する置換フェニル、フェニルビ
ニル、ヒドロキンナ７チルオｘび窒素含有複素単環であ
ることができる。Ｒ６は好ましくけＣ〜約０８アルキル
およびフェニルであす る。この群内に包含されるアルデヒドおよびケトンの例
は、次の通りである：アセトアルダヒト９、クロピオン
アルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデ
ヒド、ｎ−バレルアルデヒド、カプロアルデヒド、ｎ−
ヘプチルアルデヒド、アクリルアルデヒド（すなわち、
アクロレイン）、メタクリルアルデヒド（すなわち、メ
タクロレイン）、サリチルアルデヒド、ベンズアルデヒ
ド、ポリビニルメチルケトン、ｍ−ヒドロキシベンズア
ルデヒド、ｐ−ヒドロキシベンズアルデヒド、０−ニト
ロベンズアルデヒド、ｍ−ニトロベンズアルデヒド、ニ
トロサリチルアルデヒド、アニスアルデヒド、バニリン
、アルファーナフチルアルデヒド、ジヒドロキシベンズ
アルデヒド、ｐ−メチ化、ｍ−ヒドロキシベンズアルデ
ヒド、２−チェニルカル？キシアルデヒド、２−ビリジ
ニルカルボキシアルデヒド、ニコチンアルデヒドなど、
フェニルアクロレイン、フルフラールおよびニトロフル
フラール、シクロヘキサノン、メチルエチル−ケトン。

唯一の溶媒としてシクロヘキサノンは非反応性付加物を
形成できるが、触媒として酢酸とともだ限定量で使用で
きる。

脂肪酸は好ましくはアミノ酸エステルの約５〜約１５０
モル憾の範囲の量で使用する。アルデヒドは好ましくは
アミノ酸エステルに基づいて約０．６〜約２１モル幅の
範囲の量で使用する。脂肪酸はアルデヒドに対して約２
５０：１〜約１：１の範囲の比で使用する。有機溶媒の
アミノ酸誘導体は溶液は２０重量係より少な１脂肪酸お
よび１０重量係よシ少ないアルデヒドまたはケトン、好
ましくは約０．３〜約５重量優の脂肪酸および約０．３
〜約１重量係のアルデヒドまたはケトンを有する。有機
溶媒濃厚物中のエステルのような誘導体は、約１係〜約
３０％、好ましくは約３％〜約１５１であることができ
る。

ラセミ化反応は好ましくはエステルのような光学的に活
性なアルファアルミノ酸誘導体を不活性溶媒、脂肪酸お
よびアルデヒドと配合することによって実施する。好ま
しくは攪拌を用いて均質な配合および均一な熱伝達を確
保する。

ラセミ化の間遊離アミン基を結合してぜゾチド化を防止
することが望ましい。これを実現するために便利な方法
は、ラセミ化前に塩素ガスのような−・ロダン化水素ガ
スを泡立てて液体中に注入することである。他の便利な
方法は、アミノ酸をＨ２ＳＯ４のような鉱酸で処理する
ことである。有機系内の温度条件は、ラセミ化皮Ｅ’ｃ
促進するようなものである。反応温度は約５０℃〜約１
２０℃、好ましくは約５０℃〜約１１５℃の範囲であり
、最も好ましくは還流温度であることができる。この反
応は好ましくは大気圧だおいて実施するが、１５気圧ま
での圧力を用いることができる。反応系の−は約１〜約
８、好ましくは１〜約５の範囲であることができる。ラ
セミ化反応は大量の光学的エステルの少なくとも１０％
をラセミ化するために十分な時間、好ましくは少なくと
も５０％をラセミ化するために十分な時間実施する。ラ
セミ化のための時間は一般て約１〜約５時間であるが、
これよシ短い時間あるいは長す時間を条件に依存して用
いることができる。

本発明の方法はパッチ法としであるいは連続的方法とし
て、こと忙全体の方法の一部分として光学的異性体の分
割法と組み合わせて実施できる。

パッチ法または連続的方法のいずれかを実施するかに依
存して、有機相の一部分を有機相の部分を系から完全に
あるいは部分的に抜き出すことができる。分割は純粋な
光学的異性体について実施することは必要でな−。なぜ
なら、一方が他方よシも実質的に多いＤｂよびＬ−異性
体の配合物を５０：５０のＤ対し異性体の限界まで、本
発明によりラセミ化することができるからである。

有機溶媒、例えば、トルエンは本質的に無水であって、
カルゼニル置換アミノ酸エステルの加水分解を回避する
ことが望ましい。これはトルエンを既知の方法九よ）、
例えば、硫酸マグネシウム（無水）のような乾燥剤で乾
燥することにより達成することができる。

ラセミ体はさらに分割する形態で回収できる。

また、Ｄ、Ｌ−ラセミ体を直接常用手段、例えば、蒸留
および結晶化によう回収できる。ラセミ体は水溶性鉱酸
塩として回収することができ、あるいは塩を中和して溶
媒に可溶性の化合物を得ることかできる。

実質的に無水の有機溶媒中のカルゼニル置換アルファア
ミノ酸の光学異性体は、また、置換基を破壊せずに、そ
の溶液を有効量のピリド９キサルホスフエートととも、
ラセミ化を起こすのに十分な温度に、好ましくは還流温
度に、最大の光学異性体の少なくとも１０係をラセミ化
するために十分な時間、加熱することによってラセミ化
することができる。これは「有機媒質中のアルファアミ
ノ酸をラセミ化する方法」と題する、１９８４年８月１
７日提出のＭ、エンピー（Ｅｍｐｉｅ）の同時係ＸｆＡ
出願第６４１，８８９号に記載されて込る。好ましくは
、ピリドキサル−５−ホスフェートを例えばイオン交換
樹脂上で固定化する。この方法により、水を実質的に含
有しない有機溶媒中の光学異性体の溶液を、カルボニル
置換基の官能性を破壊せずに、ラセミ化することができ
る。

ラセミ化反応は、前に定義したように、実質的に水不混
和性の有機物質の実質的に無水の有機媒質中で実施する
。

ラセミ化すべき溶液は前述のように別に調製することが
でき、あるいは分割法において生ずるものであることが
できる。有機溶媒系をアミノ酸を溶解するためて使用す
ることができ、あるいはカルビニル置換アミノ酸をその
塩酸塩として有機溶媒、例えば、トルエンの中νζ中和
、により抽出することができる。

本発明の好ましｂ実施態様にｉ？ｉｎて、ラセミ化すべ
き溶液はアミノ酸、例えば、Ｄ、Ｌ−７エニルアラニン
を分割するための酵素加水分解によって得られるもので
あり、ここで有機水性溶媒または２相系を使用し、２相
系において、カルビニル置換アミノ酸の大部分は溶媒相
中に濃縮し、一方加水分解は水相中で起こる。

ラセミ化反応は高温にお−て促進されるので。

有機溶媒系を十分に加熱できる装置を用いることが好ま
しい。また、反応温度を還流温度以上に高める手段とし
て、圧力を５気圧まで上昇させる装置を使用できる。

光学異性体のラセミ化を実施するために、５−ぎりドキ
サルー５−ホスフェートを有機相に直接加えることがで
きるが、この触媒は高価でありかつ回収可能な形態で使
用することが望ましいので、これはそれほど好ましくな
−。好ましくは、ピリドキサル−５−ホスフェートをマ
トリックス、例えば負帯電したこのホスフェートを結合
するイオン交換樹脂の上に固定する。イオン交換樹脂の
例は、ＨｊＭｗｈＴＭＡＮＤＥ　５２．４　ｋ　Ｏ−ス
（７）　７　ニオン交換樹脂の商標で販売されている型
である。使用できる他の樹脂は、この分野においてよく
知られて込る。

固定化された触媒は標準の技術により調製される。イオ
ン交換樹脂を希酸で洗浄し、次いでこのイオン交換樹脂
ｙ５＜リドキサルー５−ホスフェートの中性のｐＨ（６
，５〜７．５）の溶液中に浸漬してピリドキサル−５−
ホスフェートをこの樹脂に結合させる。

有機溶媒およびカルビニル置換アミノ酸を含有する容器
へ固定化された触媒を直接入れることができ、ある因は
固定化された触媒を含有する容器を通して有機溶媒系を
送ることができる。ラセミ化反応は高温反応であるので
、装置を加熱することができ、同時に触媒を有機溶媒系
と接触させることが好まし込。均質な配合および均一な
熱伝達のために攪拌が必要であろう。

ピリドキサル−５−ホスフェートの使用量はラセミ化す
べきエステルに基づいてピリド岑サルー５−ホスフェー
トに対して約０．１〜約２００モル係のエステルの範囲
であることができ、約１〜約２００モル係は好ましい。

有機系内の温度条件は、ラセミ化反応を促進するような
ものである。反応温度は約５０℃〜約１２０℃、好まし
くは９０℃〜約１１５℃の範囲、最も好ましくは還流温
度であることができる。反応は好ましくは大気圧にお込
て実施するが、１５気圧までの圧力を用いることができ
る。ラセミ化反応は多い量の光学異性体の少なくとも１
０係をラセミ化するために十分な時間、好ましくは少な
くとも５０優をラセミ化するために十分な時間実施する
。ラセミ化時間は条件に依存して一般に約１〜約５時間
であるが、これより少ない時間あるいは多い時間を用い
ることができる。

本発明の方法は、パッチ法であるいは連続的方法で、好
ましくは光学異性体の分割法と組み合わせて実施できる
。バッチ法あるいは連続的方法を実施するかに依存して
、有機相の部分を系から完全にあるいは部分的に抜き出
すことができる。ラセミ化は純粋な光学異性体につｂて
実施する必要はない。なぜなら、一方が他方よりも実質
的に大きい濃度で存在するＤおよびＬ−異性体のブレン
ドを５０　：　５０のＤ対し異性体の限界に本発明によ
プラセミ化することができるからである。

有機溶媒例えば、トルエンは無水であって、カル？ニル
置換アミノ酸の加水分解を防止することが望ましい。こ
れは既知の方法により、例えば、硫酸マグネシウム（無
水）のような乾燥剤で乾燥することにより、トルエンの
ブレンドを乾燥することによって達成できる。

ラセミ体はさらに分割するため再循環させる形態で回収
できる。また、Ｄ、Ｌ−ラセミ体は常用手段、例えば、
蒸留または結晶化により直接回収できる。ラセミ体は水
溶性鉱酸塩として回収することができ、ある込は塩を中
和して溶媒可溶性化合物を得る。

本発明の方法のＬ異性体または単一の異性体のアミノ酸
生成物は多くの既知の用途に使用され、と（ｌｃＬ−ｙ
エニルアラニンはアメ／４’ルテイム（ａｓｐａｒｔａ
ｍｅ）　、人工甘味剤の製造の前駆物質である。

次の実施例により、本発明をさらに説明する。

実施例１ この実施例は、ヒダントインおよびベンズアルデヒドカ
ラの５−ペンデルヒダントインの製造を説明する。

２５．９のヒダントイン（０，２５モル）、２９．３Ｉ
のベンズアルデヒド（０，２７５モル）および溶媒とし
て１２５ゴの水を、攪拌機、冷却器、温度計および加熱
マントルを備える丸底フラスコに入れた。次いで、９．
９ｇの重炭酸アンモニウム（ｏ、　１２５モル−ヒダン
トインに基づ込て５０モル幅）を攪拌しながら１０分間
で加えた。かなりな量の白色固体が形成した。この混合
物を４時間還流加熱した。室温に冷却すると、固体が晶
出した。固体を吸引濾過し、水で洗浄し、次いでエタノ
ールで洗浄した。ＵＶ分析により５−ペンデルヒダント
インであると決定された４５．９の白色固体が得うれ念
。５−ベンザルヒダントインは２１５〜２２１℃の融点
を有し、これはバイオケミカル・ジャーナル（ＢＩＯＣ
ＨＥＭ　Ｊ、　）　、　２９　、５４２（１９３５）中
に報告されている２１８〜２２０℃融点に相当する。

次の実施例は、ラネー・ニッケル触媒および水酸化ナト
リウムを用いるペンデルヒダントインからの５−ベンジ
ルヒダントインの製造を説明する。

実施例２ 攪拌機、浸漬管、温度計および冷却機を備える２５０ゴ
容の丸底フラスコに、５ｙのペンデルヒダントイン、７
５ｍ１のメタノールおよび７５ｍ１の水、１．２．！ｉ
’のＮａＯＨ（ベンザルアルデヒドに基づいて１００モ
ルＬＩＪ）および１１のＡ２８００ラネー・ニッケル〔
デイビンン・ディピジッン（Ｄａｖｉｓｏｎ　ＤｉＶ、
）−ダブリ為−・アール・ブレイス（Ｗ、　Ｒ，Ｇｒａ
ｃｅ　）　］　　を供給した。温度をほぼ４０℃に保持
した。７時間攪拌した後、ＵＶ分析により測定される水
素化Ｆ１４２４完結した８１２時間後、６４俤完結し、
そして２３時間後、９５幅完結した。液体クロマトグラ
フィーはこの反応が９６〜９８憾完結したことを示した
。生成物は２１係の５−ペンジルヒダントイ；、７１％
のＮ−カルバミルフェニルアラニン、２％のフェニルア
ラニンおよび４憾の未反応のペンデルヒダントインから
成って−た。すべてはナトリウム塩として存在した。

実施例３ ５Ｉの５−ペンデルヒダントイン、希釈剤として１５ゴ
の蒸留水、１．４１１のＮａＯＨ（ベンザルヒダントイ
ンに基づいて１１３モル係）および１．ＯｌのＡ２８０
Ｑラネー・ニッケルを使用して、実施例２を反復した。

攪拌しながら８時間水素添加した後、α分析により９５
４の水素化の完結および液体クロマトグラフィー分析に
より測定して１００％の完結が観測された。生成物はＮ
−カルバミルフェニルアラニンのナトリウム塩から主と
して成シ、少量の５−ベンジルヒダントインが存在した
。

実施例４ 上のように装備した５００−容の丸底フラスコに３００
ｍｊの脱酸素化蒸留水、３０．９のペンデルヒダントイ
ン、９．５ＩＩのＮａＯＨ（ペンデルヒダントインに基
づいて１５０モルチ）を供給し、次いで１．５．９のＡ
２８００ラネー・ニッケル（ペンデルヒダントインに基
づいて５重量係）を加えた。

５時間攪拌しかつ水素を流した後、還元は５３４完結し
た：１２．７５時間に、α分析によると９２係完結した
２１９時間に、反応は液体クロマトグラフィーおよびα
分析によると１００４完結した。

生成物は本質的にすべてがＮ−カルバミルフェニルアラ
ニンであり、微量の５−ベンジルヒダントインが存在し
た。

実施例５ 実施例３１Ｃおけるようにであるが、１．８Ｉ（１７２
モル係）のＮａＯＨを使用しｆｃａ反応は７時間実施し
た（ＵＶ分析に基いて９８４の完結）。

液体クロマトグラフ分析によると、生成物は４７，８係
の５−ベンジルヒダントイン、５０．２４のＮ−カルバ
ミルフェニルアラニン、０．３１のフェニルアラニンお
よび１．７壬の５−ペンデルヒダントインから成ること
が示された。次いで触媒を濾過した。Ｆ液を塩酸でｐ）
１７〜８に中和した。蒸発乾固すると、Ｐ液は８Ｉの白
色固体を与えた。ＮａＣＬの存在量は滴定により決定し
、そしてペンシルヒダントイン／Ｎ−カルバミルフェニ
ルアラニンの収率は本質的に定量的であった。水でよく
洗浄して塩を除去した後、残留する固体は１８８℃〜１
９０℃の融点を有した。

実施例６ ５０９％容のｉ＋−ル（Ｐａｒｒ）圧力びんに、３０Ｓ
のベンザルヒダントイン、３００Ｍの蒸留水、１２．７
ｆｉのＮａＯＨおよび１．５ｇのＡ２８００ラネー・ニ
ッケルを供給し比。このびんを水素で５０ｓａｇに加圧
し、ノクール（Ｐａｒｒ）装置上で振盪した。

圧力を３０〜５０　ｐｓｉｇ　、平均４０　ｐｓｉｇに
維持した。２５℃において８時間水素化した後、反応は
α分析により完結し、そして１０時間後１００壬完結し
た。液体クロマトグラフィーの分析は、すべてナトリウ
ム塩として、０．８係のフェニルアラニア、９２．０％
のＮ−カルバミルフェニルアラニン、２．３１の５−ベ
ンジルヒダントイン、１，３憾のフェニルピルビン酸お
よび１．６係のベンザルヒダントインを示した。

実施例７ 実施例７を反復したが、ただし５００ｒｒＬｌ！の丸底
フラスコを使用し、そしてＨ２ヲ大気圧および５０〜５
５℃において加えた。７時間後、反応は７６優完結した
：１４．５時間において、α分析に基づいて９５壬完結
した。

実施例８ 実施例７を反復したが、ただし５０〜８０℃のより高一
温度を周込た。反応は四分析に基づくと１５〜１６時間
で１００係完結した。生成物は９係の７エニル♂ルピン
酸および４俤のフェニル酢酸をナトリウム塩として含有
した。

これらの実施例は、亜鉛および塩酸を用いる５−ベンザ
ルヒダントインのベンジルヒダントインおよヒソの開環
誘導体のＮ−カルバミルフェニルアラニンへの還元を説
明する。

実施例９ この実施例は、塩酸を最初に加え、次いで亜鉛を加える
方法を示す。攪拌機、温度計および冷却器を備える丸底
フラスコにｌｏｇの５−ペンデルヒダントイン（０，０
５３モル）、１００ｄのメタノールを供給し、次込で２
１．０．９の濃（３７重量％）塩酸（０，２１３モルの
塩化水素、５−ペンデルヒダントインに基づいて４００
％ル係）を加えた。これに非常にゆっ＜１）′＆拌しな
がら６．９３＃の亜鉛粉末（０，１０６％ル、５−ペン
デルヒダントインに基づいて２００モル４）を４５分間
で加えた。３０分間さらに攪拌した後、亜鉛粉末の一部
分は未反応で残シ、それゆえ５ｙの疾塩酸をさらに加え
た。約６０分間さらに攪拌した後、未反応の亜鉛粉末は
残っていなかった。この反応混合物をさらに２時間攪拌
した。ＵＶ分析によると、反応混合物は５−ベンザルヒ
ダントインの炭素−縦木二重結合の９８チの還元を示し
た。反応混合物を処理することにより、Ｎ−カルバミル
フェニルアラニ／全率離した。融点は１８６〜１８８℃
であると決定され、これはアメリカン・ケミカル・ジャ
ーナル（Ａｍ、　Ｃｈｅｗ、　Ｊ、）土５　、３６８　
（１９１１）（化合物は４−ベンジルヒダントイン酸と
呼ばれている）中に報告されている１９０℃の文献の融
点と相当する。

実施例１０ この実施例は亜鉛への塩酸の効果を示す。上の実施例９
と同様にして、フラスコに１０．０１！の５−ベンザル
ヒダントインおよび１０ｄのメタノールを供給した。次
いで７ｇの亜鉛粉末（０，１０６モル）を加えた。２１
，１９（７）濃（３７重量％）塩酸（０，２１３モルの
塩化水素、５−ペンデルヒダントインに基づいて４００
モル％）を攪拌しながら３０分間で加えた。温度は５２
℃に上昇した。塩酸の約７５裂を添加した後、不溶性ベ
ンザルヒダントインのすべては溶解した。この反応混合
物を５０〜５５℃において１時間攪拌するが、亜鉛の一
部分はなお未反応であった。その後、さらに５１の塩酸
を加え、そしてさらに３０分間攪拌した後、亜鉛の本質
的すべては反応した。ＵＶ分析によると、５−ペンデル
ヒダントインの９５％以上が反応して、飽和ヒダントイ
ンおよび／または開環飽和Ｎ−カルバミルフェニルアラ
ニンを生成したことが水爆れた。

これらの実施例は、水酸化ナトリウムを用いるベンジル
ヒダントインの７エニルアラニンへの加水分解を説明す
る。

実施例１１ 磁気攪拌機および還流冷却器を備える丸底７２スコ内で
、３！ｉ（０，０１６モル）の−ンジルヒダントインを
６ｇの３０チの水酸化ナトリウム（２，８モル当量）お
よび１．５ａの水と混合した。

この混合物を６時間還流加熱した後、ベンジルヒダント
インの８１チが７エニルアラニンに転化したことが高圧
液体クロマトグラフィーにより決定された。１４時間加
熱した後、８４係の加水分解が達成された。

実施例１２ この実施例は、５モル当量より多いアルカリ金属水酸化
物全使用するとき、加水分解速度が増加することを示す
。

１２ｍの３０１の水酸化す）　ｌラム（５，６モル当量
）および３Ｍの水を使用して、実施例１１の手順を反復
した。６時間還流後、加水分鮮度は７３％でおυ、そし
て１４時間後、１００％であった。４モル当量を使用す
ると、加水分解反応は完結まで進行し、これに対して２
．８モル当量を使用する加水分解は同じ時間後８４チの
収率で停止するように思われた。

実施例１３ 実施例１１の手順を反復し′ｆｃが、ただし１２ｆ！の
２０％の水酸化ナトリウム（３，７５モル当量）を使用
し、そして余分の水を使用しなかった。時間の還流加熱
後、９６係の加水分解の収率が達成された。

実施例１４ 実施例１１の手順を反復したが、ただし５１の５（ｌの
水酸化ナトリウム（３，９モル当量）および４．５ｇの
水を使用した。１１時間後、加水分鮮度は９２チであっ
た。

これらの実施例は、酸性条件を用いるベンジルヒダント
インのフェニルアラニンへの加水分解を説明する。

以下余白 実施例１５ ０．１．９（０，０００５２モル）のベンジンヒダント
インを０．１６　！ｉのＨ２ＳＯ４（９８％の一度）お
よび０．２４Ｊの水と混合した。これを底がシールされ
たガラス管に入れた。上部をトーチでガラスを溶融する
ことによりシールした。シールしたガラス管上爆発保護
のため鉛管に入れ、次いでシリコーン油中に入れ、１５
０℃に加熱した。この管を浴中に５．５時間維持した。

取り出しそして冷却した後、管を破壊して開いた。高圧
液体クロマトグラフィーにより内容物を分析すると、標
準と比較して９２％の加水分解（出発物質および最終生
成物の２つのピーク）が示された。

実施例１６．１７および１８ 実施例１５を反復したが、友だし下に記載する物質およ
び条件を用いた。８４チ〜９７％の収率が得られた。

次の実施例は、Ｄ、Ｌ−７エニルアラニンのエステルの
Ｌ−７エニルアラニンへの分ＩＵｔ−説明する。Ｄ、Ｌ
−フェニルアラニンエステルＨ１ａ）メタノール中の７
エニルアラニンの２０チ溶ａｔ形成し、そしてＨＣｔガ
スでこの溶液を飽和しくその時フェニルアラニンは溶解
する一認められうる５０〜７０℃への温度上昇が起こる
）　：　ｂ）ＨＣｔの添加を停止し、そしてＣ）この溶
液全４〜８時間還流することによって製造できる。メタ
ノールをストリッピングし、これにより過剰のＨＣｔ’
！ｉ除去し、そして乾燥した固体のフェニルアラニンメ
チルエステル塩酸塩が得られる。この塩酸塩全分割の準
備のために水中に溶解することができる。

実施例１９ ２．５縦の水中の１．１５　Ｆのり、Ｌ−フェニルアラ
ニンメチルエステルの混合物を、５．　Ｑ　ｍｔの酢酸
エチルへ添加した。ＰＨ＊２．５ｒｔｔｔの水酸化ナト
リウムで６．５に調節した。２１１Ｌｔのキモ）　ＩＪ
グシンを添加し、そして反応混合物を室温においておだ
やかに攪拌した。１．５時間後に白色沈殿が現われた。

この沈殿を２時間後単離すると、０．２２．９が得られ
、これは９８係の純度のＬ−フェニルアラニンに等しい
旋光度を有した。

実施例２０ １０ｍ１：の水中の０．２モルの７エニルアラニンメチ
ルエステルの溶液全調製した。トルエンを添加し、そし
て−を水酸化ナトリウムで７．０に調節した。キモトリ
プシンｋｌｒｎ９の量で添加した。水相中のフェニルア
ラニンメチルエステルの濃度を監視した。初期の濃度は
０．０５モルで１）、そして加水分解の終りにおける最
終濃度は０．１５モルであり、抽出される唯１．ｆｉｌ
ｌ類の異性体と一致した。

実施例２１ １０ｍ１の水中の２．２’ｌのり、Ｌ−フェニルアラニ
ンメチルエステル塩酸塩の溶液を調製した。

１０ｍ１のトルエンｔ−添加し、この二相混合物の水相
のｐＨ’に水酸化ナトリウムで６．８に調節した。この
混合物を放置して分離させ、そして水相（すなわち下相
）をポンプへ管で接続した。次いで、このポンプをフィ
ルターへ接続した。水相の一部分をフィルターを通して
、セファロース （Ｓｅｐｈａｒｏａｅ■）４Ｂ（ファーマシア）上に固
定されたキモトリプシン酵素を含有するカラムの中へ送
入した。次いで、このカラムからの流出／ｒＬｔ−二相
反応混合物中へ送入し戻した。この酵素のカラムの流出
液の初期の−は６．２でｈｖｆｃ０５時間後、−は６．
８に増加した。二相反応混合物中のｐｉ−１は６．８の
一定であった。Ｌ−フェニルアラニンは水相中で沈殿し
、そしてフィルターにより回収され、水の飽和について
補正後の回収可能なフェニルアラニンの理論量に基づく
全体の収率は８５チでおった。

実施例２２ Ｌ−フェニルアラニンの３チφの予備飽和溶液の５Ｑａ
ｇに、１０．ＯＪｉｌＯＤ　、　Ｉ、−７エニルアラニ
ンメチルエステル塩酸塩および５０ｉｕのトルエンを添
加した。二相混合物を５０係の水酸化ナトリウムで−６
６８に中和し、そして２５叩のキモトリプシン酵素を添
加した。この反応を３．５時間進行させ、次いでこの反
応中に形成した沈殿を濾過し、少量の水で洗浄した。合
計１．９．ＦのＩ、−フェニルアラニンエステルが得ら
れ、旋光度による純度は９８チであった。

反応からのトルエンを水相から分離した。内部に含有さ
れるＤ−フェニルアラニンエステルはラセミ化されてい
た。トルエンおよびラセミ化ニス　゛チルを水相へ戻し
、ここで第２加水分解反応を実施してラセミ化り、Ｌ−
７エニルアラニンエステルをさらに分割した。第２沈殿
物が１．５ｇの量で得られ、これは９６チのし一フェニ
ルアラニンであった。

実施例２３ Ｄ　、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルを水酸化ナ
トリウムで中和することによりトルエン中に抽出して、
９．２チの固体の溶液を得た。３００−のアリコートを
２１０ｄの水と接触させて配置した。この混合物の…ｆ
、６．８に調節した。温度を４０℃に上昇させ、実施例
３におけるような一定化されたキモトリプシンを添加し
、そしてこの反応混合換金反応が完結するまで６時間攪
拌した。

酵素を濾過し、そして水性部分全分離した。この水性部
分ｔ−４℃に一夜冷却した。旋光度により９２％の純度
の４．６．９’の沈殿したＬ−フェニルアラニンが得ら
れた。これは水の飽和について補正後８４チの収率を表
わす。

次の実施例は、氷酢酸とベンズアルデヒドを用いるフェ
ニルアラニンエステルの学生異性体のラセミ体化を説明
する。

以下、二 実施例２４ ３０ｄのトルエン中に溶解した２ｔ！のＬ−７エニルア
ラニンエチルエステルの溶液に、１プの氷酢酸および０
．１−のベンズアルデヒドを加えた。

この溶液を４時間還流させた。このエステルを完全に回
収し、そして旋光度は完全なラセミ化を示した。

実施例２５ エステル類のラセミ混合物の酵素の分割から得られる１
ｏｓｔのトルエン中のＩＩのＤ−フェニルアラニンメチ
ルエステルの混合物を、トルエンのアリコートが水を加
えたときＰＨ４以下を示すまで、この溶液に乾燥ＨＣＬ
を泡立てて通人した。次いで０．２−の氷酢酸および０
．１　ｍのベンズアルデヒドを溶媒混合物に加え、そし
てこの混合物を３時間還流した。次いで溶媒をストリッ
ピングし・そして１．１２１１の回収された固体を１０
−の水中に溶かした。後者の溶液の−を６．２に調節し
、そして−スタット（５ｔａｔ　）　（Ｂｒ１ｔ＋）ａ
ｎａｎ　）上に置いたＯ次いでキモトリプシン酵素を加
えた。解放される酸を処理すると、理論的ラセミ混合物
の９３チが生じた。

実施例２６ ２相のトルエン−水系中のキモトリプシンを用いて、７
６．５１９の量のり、Ｌ−フェニルアラニンエチルエス
テルをｓｇ的にＬ−フェニルアラニンに分割した。この
分割の終シにおいて、Ｄ−フェ二／ｌ／７ラニンエチル
エステルの実質的にすべてはトルエン（３ｏｏｙ）中に
含有された。トルエンを分離し、ＭｇＳＯ４で乾燥した
。

乾燥トルエンを、水と混合したアリコートの声が約２．
３となるまで、乾燥ＨＣ１を泡立てて通人した。１ｍの
氷酢酸および０．１ｄのベンズアルデヒドを加え、そし
てこの混合物を３時間還流させた。

トルエン−エステル混合物を冷却し、中和し、そして酵
素反応系の水性部分に加えてもどした。第２回目の分割
を進行させると、追加のＬ−フェニルアラニンが回収さ
れた。

次の実施例は、ピリドキサル−５−ホスフェートを用い
るフェニルアラニンの光学異性体のラセミ化を説明する
。

実施例２７ ．５００■のピリドキサル−５−ホスフェートを３ＩＩ
のイオン交換樹脂〔商標ＷＨＡＴＭＡＮ　ＤＥ　５２　
）に加えることによって、ピリドキサル−５−ホスフェ
ートイオン交換樹脂を調製した。静置後、この樹脂を濾
過し、水で２回洗浄し、次いでエチルアルコールで脱水
した。３ｇの量のＬ−フェニルアラニンエチルエステル
塩酸塩を水中に溶解し、トルエン中に中和により抽出し
た。このトルエンを除去し、無水Ｍｇ５Ｏ４で乾燥した
。Ｌ−フェニルアラニンエチルエステルを含有する脱水
されたトルエンに、ピリドキサル−５−ホス７エートイ
オン交換樹脂を加えた。この混合物を約１１０℃の温度
において１．５時間還流させた。旋光度の測定によると
、もとのし−フェニルエステルの４９．５チがＤ異性体
に転化された。

実施例２８ Ｌ−７エニルアラニンで飽和された等しい５０−の容量
のトルエンおよび水から成る２相系の分割系中に、１０
．１’のり、Ｌ−７エニルアラニンエチルエステル塩酸
塩を溶解した。また、水相はキモトリプシン酵素を含有
した。分割反応を完結まで進行させ、次いでＤ−フェニ
ルアラニンエチルエステルを含有するトルエンを除去し
、ｐ４ｓｏ４で乾燥し、そして実施例２７におけるよう
にして調製した３１１のピリドキサル−脂へ加えた。こ
のトルエン−エステル−樹脂の溶液を６時間還流した。

旋光度の測定は、う七ミ混合物への８５％の転化を示す
。樹脂をトルエンから濾過し、そしてこのトルエンを酵
素分割系にもどした。第２回目の酵素の分割が起こシ、
Ｌ−７エニルアラニンの第２収穫物が得られた。

以ゴ°４、白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工程 ａ）不飽和ヒダントインを、化学量論的量より多い苛性
   アルカリの存在下にニツケル触媒を使用して、あるいは
   塩酸の存在下に亜鉛を使用して、水素により還元して飽
   和ヒダントインおよび／またはその開環誘導体を生成し
   、そして ｂ）少なくとも５モル当量のアルカリ金属水酸化物また
   は鉱酸で１〜５気圧のもとに工程ａ）の生成物を加水分
   解するのに十分な温度に加熱することによって、工程ａ
   ）の生成物を加水分解してアルファアミノ酸のラセミ体
   を生成する、からなるアルファアミノ酸のラセミ体を製
   造する方法。 ２、苛性アルカリの量は不飽和ヒダントインの量に基づ
   いて１００〜２５０モル％である特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３、苛性アルカリの量は不飽和ヒダントインの量に基づ
   いて約１１０〜約１８０モル％である特許請求の範囲第
   ２項記載の方法。 ４、ニッケル触媒の量は不飽和ヒダントインの重量に基
   づいて約１％〜約５０％である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ５、ニツケル触媒の量は不飽和ヒダントインの重量に基
   づいて約２％〜約３０％である特許請求の範囲第４項記
   載の方法。 ６、ニッケルを触媒とする反応の温度は約１０〜約６５
   ℃の範囲である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７、工程ｂ）におけるアルカリ金属水酸化物のモル当量
   は約５〜約７の範囲である特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ８、亜鉛の量は不飽和ヒダントインの量に基づいて約１
   ００〜約４００モル％であり、そして塩酸の量は添加す
   る亜鉛の量に基づいて約２００〜約４００モル％である
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９、前記不飽和ヒダントインはヒダントインをアルデヒ
   ドと縮合させる追加の工程により製造される特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 １０、縮合反応を少なくとも１種の無機酸の塩基塩の存
   在下に実施する特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１、反応するヒダントインの１モルにつき少なくとも
   ０．１モルの無機酸の塩基塩を使用する特許請求の範囲
   第１０項記載の方法。 １２、温度は１０〜１０５℃である特許請求の範囲第１
   ０項記載の方法。 １３、塩基塩は５以上のｐＫａを有する無機酸の塩であ
   る特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １４、無機酸は炭酸、炭酸の重炭酸塩、またはリン酸の
   一リン酸塩である特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １５、塩基塩は炭酸アンモニウムまたは重炭酸アンモニ
   ウムである特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １６、前記ヒダントインまたはその開環誘導体またはア
   ルカリ金属塩を約５〜約６モル当量のアルカリ金属水酸
   化物とともに加熱し、前記ヒダントインまたは誘導体を
   中性のｐＨにおいて約７０℃〜約１００℃の範囲の温度
   に少なくとも７０％の加水分解を行うために十分な時間
   維持する特許請求の範囲第１項記載の方法。 １７、前記時間は約４〜約２５時間の範囲である特許請
   求の範囲第１６項記載の方法。 １８、還元すべき不飽和ヒダントインは、式▲数式、化
   学式、表等があります▼ を有し、式中ＡはＸまたはＹであり、そしてＸは直鎖状
   もしくは分枝鎖状のアルキルまたはアルケニル、シクロ
   アルキル、シクロアルケニル、アルキルチオ、ヒドロキ
   シアルキル、アラルキル、モノもしくはジアルキルアミ
   ノアルキル、アシルアミノアルキル、メルカプトアルキ
   ル、−Ｏ−、−Ｓ−もしくは−ＮＨ−で置換された−Ｃ
   Ｈ＿２−基を有するシクロアルキル、−Ｏ−、−Ｓ−も
   しくは−Ｎ−で置換された−ＣＨ＝基を有するシクロア
   ルケニルであり；Ｙは ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
   式、表等があります▼ であり、式中Ｙ＿１、Ｙ＿２およびＹ＿３は、同一もし
   くは相異り、そして水素、アルキル、アルケニル、シク
   ロアルキル、シルロアルケニル、アリール、ハロゲン、
   ヒドロキシ、ニトロ、シアノ、アミノ、アルキルアミノ
   アルキル、ジアルキルアミノアルキル、アルコキシ、ア
   ルキルチオ、アシルオキシ、メルカプトアルキル、アル
   カリール、アラルキル、アシルアミノアルキル、−Ｏ−
   、−Ｓ−もしくは−ＮＨＲ−で置換された−ＣＨ＿２−
   基を有するシクロアルキル、−Ｎ−で置換された−ＣＨ
   ＝基を有するシクロアルケニルであり、あるいは基Ｙ＿
   １、Ｙ＿３およびＹ＿３のうちの２つは一緒になって−
   Ｏ−、−Ｓ−もしくは−ＮＨ＝で置換された少なくとも
   １つの−ＣＨ＿２−基を有するアルキレン基または−Ｎ
   ＝で置換された少なくとも１つの−ＣＨ＝基を有するア
   ルケニレン基を形成し；Ｒ＿１およびＲ＿２は、同一も
   しくは相異り、そして水素、アルキル、アリール、アシ
   ルまたはアミノである特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 １９、分割可能な誘導体化されたアミノ酸のラセミ体を
   形成するために有効な反応成分とアミノ酸を反応させる
   追加の工程を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ２０、アルファアミノ酸のラセミ誘導体を形成するため
   に有効な反応成分とアミノ酸を反応させる追加の工程を
   含み、前記アルファアミノ酸はカルボニル基において置
   換されており、ここで置換基は選択的に除去されてラセ
   ミ体を分割することができ、そしてアルファアミノ窒素
   は置換されていない特許請求の範囲第１項記載の方法。 ２１、前記アミノ酸をエステル化する追加の工程を含む
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ２２、前記エステル生成物はメチルまたはエチルである
   特許請求の範囲第２１項記載の方法。 ２３、分割可能なアミノ酸のラセミ体を分割する追加の
   工程を含む特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２４、分割可能なアミノ酸のラセミ体を分割する追加の
   工程を含む特許請求の範囲第２０項記載の方法。 ２５、カルボニル基において置換されかつアルファアミ
   ノ酸窒素が誘導体化されていない光学的に活性なアミノ
   酸の前記ラセミ体を、工程 ａ）カルボニル基において置換されかつアルファアミノ
   酸窒素が誘導体化されていないアミノ酸のラセミ体を、
   実質的に無水の水不混和性有機物質および水の中に溶解
   して２相系を調製し、前記有機物質は前記アミノ酸のラ
   セミ体の溶媒であるが、対応するアミノ酸の溶媒ではな
   くかつ有機相を形成し、そして前記水は水相を形成し、
   ここで水相中に溶解したラセミ体は有機相中に溶解した
   ラセミ体と平衡しており； ｂ）水相中のアミノ酸のラセミ体の光学的異性体の１種
   を酵素で対応するアミノ酸に選択的に加水分解し；そし
   て ｃ）アミノ酸を回収する； からなる方法によって分割する特許請求の範囲第２４項
   記載の方法。 ２６、カルボニル基において置換されたアミノ酸は前記
   アミノ酸のＣ＿１〜Ｃ＿８エステルである特許請求の範
   囲第２５項記載の方法。 ２７、エステルはメチルエステルまたはエチルエステル
   である特許請求の範囲第２６項記載の方法。 ２８、酵素はキモトリプシンである特許請求の範囲第２
   ５項記載の方法。 ２９、有機物質はトルエン、塩化メチレン、シクロヘキ
   サノン、酢酸ブチル、酢酸エチル、またはそれらの混合
   物から成る群より選択される特許請求の範囲第２５項記
   載の方法。３０、加水分解は接触した水溶液および有機
   物質に対して外部に存在する固定化された酵素に水溶液
   を通過させることによって実施される特許請求の範囲第
   ２５項記載の方法。 ３１、有機物質対水の容量比は約１０：１〜約１：１０
   であり、そして有機物質のラセミ体含量は約１００％〜
   約５％の範囲であることができる特許請求の範囲第２５
   項記載の方法。 ３２、カルボニル基において置換されたアミノ酸はカル
   ボニル基において置換されたフェニルアラニンであり、
   そして分割後に回収されるアミノ酸はＬ−フェニルアラ
   ニンである特許請求の範囲第２５項記載の方法。 ３３、異性体の少なくとも１０％の程度に選択的に回収
   されない光学異性体をラセミ化する追加の工程を含む特
   許請求の範囲第２５項記載の方法。 ３４、カルボニル基において置換されたアルファアミノ
   酸の分割されない光学異性体は、実質的に無水の水不混
   和性不活性有機溶媒中に存在し、そして有効量の脂肪酸
   および有効量のアルデヒドと組み合わせて前記不活性の
   実質的に無水の水不混和性有機溶媒中で約５０〜約１２
   ０℃の範囲内の温度に、前記異性体の少なくとも１０％
   をラセミ化するために十分な時間、加熱することによっ
   てラセミ化される特許請求の範囲第３３項記載の方法。 ３５、前記光学異性体はアルファアミノ酸のＣ＿１〜Ｃ
   ＿８エステルである特許請求の範囲第３４項記載の方法
   。 ３６、アミノ酸エステルはフェニルアラニンのエステル
   である特許請求の範囲第３５項記載の方法。 ３７、実質的に無水の水不混和性の不活性有機物質はト
   ルエン、塩化メチレン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル
   、酢酸エチル、またはそれらの混合物から成る群より選
   択される特許請求の範囲第３４項記載の方法。 ３８、脂肪酸は酢酸であり、そしてアルデヒドはベンズ
   アルデヒドである特許請求の範囲第３４項記載の方法。 ３９、アミノ酸誘導体に基づいて、脂肪酸を約１５〜約
   １５０モル％の範囲の量で使用し、そしてアルデヒドま
   たはケトンを約０．６〜２１モル％の範囲の量で使用し
   、そして前記脂肪酸対前記アルデヒドの比は約２５０：
   １〜１：１の範囲である特許請求の範囲第３４項記載の
   方法。 ４０、カルボニル基において置換されたアルファアミノ
   酸の分割されない光学異性体は、実質的に無水の水不混
   和性不活性有機溶媒中に存在し、そして有効量のピリド
   キサル−５−ホスフェートと組み合わせて不活性の実質
   的に無水の水不混和性有機溶媒中で前記異性体の少なく
   とも１０％をラセミ化するために十分な有効温度にかつ
   有効時間の間加熱することによってラセミ化される特許
   請求の範囲第３３項記載の方法。 ４１、前記光学異性体はアルファアミノ酸のＣ＿１〜Ｃ
   ＿８エステルである特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４２、アミノ酸エステルはフェニルアラニンのエステル
   である特許請求の範囲第４１項記載の方法。 ４３、実質的に無水の水不混和性の不活性有機物質はト
   ルエン、塩化メチレン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル
   、酢酸エチル、またはそれらの混合物から成る群より選
   択される特許請求の範囲第４０項記載の方法。 ４４、ピリドキサル−５−ホスフェートは固定化されて
   いる特許請求の範囲第４０項記載の方法。 ４５、前記温度は約５０℃〜約１２０℃の範囲である特
   許請求の範囲第４０項記載の方法。 ４６、温度は大気圧において溶媒の還流温度である特許
   請求の範囲第４０項記載の方法。