JPS6217995B2

JPS6217995B2 -

Info

Publication number: JPS6217995B2
Application number: JP4061183A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Kametaka; Sumio Soya; Kazuhiko Hiromoto; Ryoji Ishioka
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1983-03-14
Filing date: 1983-03-14
Publication date: 1987-04-21
Also published as: JPS59167561A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はβ−クロロアラニンよりシスチン及び
システインを製造する方法に関する。

システインは含硫アミノ酸の１つとして医薬
品、食品添加物、化粧品、飼料等として有用な物
質であり、また、シスチンはその原料として主に
毛髪等の天然物からの酸加水分解物として製造さ
れている。シスチンとシステイン間の転換は比較
的容易であり、シスチンを還元すればシステイン
となる。システインの化学的な合成法についても
種々提案されており、例えば、本発明の方法と同
じβ−クロロアラニンを原料とする方法として
は、アルカリ性水溶液中で水硫化バリウムと反応
させる方法が知られている（Ber.第41巻893頁）。
しかし、この方法では反応液が可成り強いアルカ
リ性のため原料であるβ−クロロアラニン及び生
成したシステインの分解を招き高収率は得難いと
いう欠点がある。また、βクロロアラニンのアミ
ノ基とカルボキシル基にそれぞれ保護基を結合さ
せて、有機溶媒中でシステイン誘導体に交換する
試みもあるが（J.Org.Chem.第15巻438頁）、工業
的な利用価値に乏しい。

本発明者は、β−クロロアラニンをを直接選択
的にシステインまたはシスチンに変換し得る方法
について鋭意研究を重ねた結果、本発明の方法を
完成するに至つた。

即ち、本発明の方法はβ−クロロアラニンをア
ルカリ金属またはアンモニウムの多硫化物と反応
させ、シスチン及びシステインを製造する方法で
ある。

本発明の方法によれば、β−クロロアラニン
は、副反応を生ずることなくほぼ完全にシスチン
およびシステイン（またはそのＳ−アルカリ金属
もしくはアンモニウム塩）に変換し、このうち後
者のシステインとその塩は酸処理と酸化反応によ
り容易にシスチンに転換される。

本発明の方法に於いてβ−クロロアラニンとア
ルカリ金属またはアンモニウムの多硫化物との反
応は水性溶液中または有機溶媒中に於て、両者を
ほぼ当モル用いて行われるが必要に応じて、いず
れか一方の原料を若干過剰に用いてもよい。しか
し余り過剰に過ぎるときは、不経済であると共に
分離に余分の手間を要することにもなるため避け
ねばならない。通常はモル比として１：1.0〜5.0
程度が用いられる。溶液中のβ−クロロアラニン
の濃度としては５〜20wt％程度にて行なうこと
が好ましい。用いる溶媒としては、水溶媒の他に
アルコール類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素
類、エーテル類、シアノ化合物類、酸アミド類、
硫黄化合物類等が用いられる。

アルコール類としては、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ｎ−ブタノール等が、炭
化水素類としては、ｎ−ヘキサン、ｎヘプタン、
ｎオクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエ
ン等が、ハロゲン化炭化水素類としては、ジクロ
ロメタン、１・２ジクロロエタン、トリクロロエ
チレン等が、エーテル類としては、ジイソプロピ
ルエーテル、ジオキサン等が、シアノ化合物類と
しては、アセトニトリル、プロピオニトリルが、
酸アミド類としては、Ｎ・Ｎジメチルホルムアミ
ド、Ｎ・Ｎジメチルアセトアミド等が、硫黄化合
物としては、二硫化炭素、ジメチルスルホキサイ
ド等が挙げられる。

反応に供すべき多硫化物は式M₂Snで表わされ
るが、Ｍとしてはアルカリ金属またはアンモニウ
ムが用いられる。アルカリ金属はとくに制限され
ることなく、例えば、リチウム、ナトリウム、カ
リウム等が用いられる。またｎは硫黄原子の数を
表わすが１〜５が適当であり、好ましくは２〜４
が用いられる。この多硫化物は硫化物と硫黄から
容易につくることが出来るが、その製法について
は、とくに限定された方法をとる必要はない。ま
た、β−クロロアラニン溶液に硫化物と、硫黄を
添加して反応させる方法をとることも出来る。反
応中に硫黄が不足した場合は硫黄を追加すること
が出来る。

反応温度は通常５℃ないし反応液の沸点である
が、好ましくは20゜〜100℃である。反応圧力は
通常常圧であるが、必要ならば加圧下で反応して
もよい。また、反応時間は30分ないしは４時間程
度にて充分である。

反応後の液からシスチンを分離するには先ず未
反応の硫化物の分解と副生するシステインのＳ−
アルカリ金属塩又はアンモニウム塩をシステイン
に変換するために酸を加える。酸は通常塩酸、硫
酸等の鉱酸が用いられるが、必らずしもこれらの
みに制限されない。加える酸の量は前記目的を達
するに足る量であればとくに制限はない。

得られたシステインを含むシスチンの酸性溶液
はアルカリにより、中和し、必要に応じて通常の
還元又は酸化反応により容易に全量をシステイン
又はシスチンに転換しうる。

以下に本発明の方法について代表的な例を示
し、更に具体的に説明する。

実施例１硫化ソーダ９水塩1.2ｇ（5.0ｍmol）を80℃に
加温し融解するとともに、硫黄0.32ｇ（10.0ｍ
mol）を添加し30分間撹拌下反応させる。次にこ
の反応物を40℃まで冷却しβ−クロロアラニン
0.31ｇ（2.5ｍmol）を含む水溶液５ｇを混合し、
40℃で90分反応させた。反応終了後反応液を酸性
にし、液体クロマトグラフで分析したところ、シ
ステイン収率65％、シスチン収率22％、β−クロ
ロアラニン反応率94.6％であつた。

実施例２硫化ソーダ９水塩1.2ｇ（5.0ｍmol）を80℃に
加温融解するとともに、硫黄0.16ｇ（5.0ｍmol）
を添加し、30分撹拌下反応させる。次に生成した
多硫化物を40℃まで冷却し、β−クロロアラニン
0.31ｇ（2.5ｍmol）を含む水溶液５ｇを加え撹拌
下40℃で90分反応させた。反応液を酸性にし、液
体クロマトグラフで分析したところ、システイン
収率58％、シスチン収率18％、β−クロロロアラ
ニン反応率94％であつた。

実施例３硫化ソーダ９水塩1.2ｇ（5.0ｍmol）をエタノ
ール10mlに溶かし、これに硫黄粉末0.16ｇ（5.0
ｍmol）を加え、加熱還流下30分反応させた後、
β−クロロアラニン0.32ｇ（2.5ｍmol）を加え、
還流下120分反応させた。反応終了後反応液を酸
性にし、液体クロマトグラフで分析したところ、
β−クロロアラニン反応率100％、シスチン収率
13％システイン収率70％であつた。

実施例４実施例３と溶媒がシクロヘキサンであること以
外は同様の条件で多硫化物の合成とβ−クロロア
ラニンとの反応を実施した。反応後、反応液を同
様に分析したところ、β−クロロアラニン反応率
100％、シスチン収率12％、システイン収率75％
であつた。

実施例５多硫化アンモニウム水溶液（硫黄分６％）10ｇ
にβ−クロロアラニン0.19ｇを入れ40℃、90分撹
拌反応させた。反応終了後反応液を酸性にし、液
体クロマトグラフで分析したところ、β−クロロ
アラニン反応率98％、シスチン収率21％、システ
イン収率66％であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１ β−クロロアラニンを水性媒体中または有機
媒体中でアルカリ金属又はアンモニウムの多硫化
物と反応させることを特徴とするシスチン及びシ
ステインの製造法。