JPS6256457A - N−アセチル−dl−アミノ酸の製造方法 - Google Patents
N−アセチル−dl−アミノ酸の製造方法Info
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- JPS6256457A JPS6256457A JP19481285A JP19481285A JPS6256457A JP S6256457 A JPS6256457 A JP S6256457A JP 19481285 A JP19481285 A JP 19481285A JP 19481285 A JP19481285 A JP 19481285A JP S6256457 A JPS6256457 A JP S6256457A
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- JP
- Japan
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- amino acid
- acetyl
- formula
- compound
- hydantoin
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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。
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
本発明はヒダントイン化合物を刀口水分解し、引続き無
水酢酸でアセチル化してN−アセチル−DL−アミノ酸
を製造する方法に関する。
水酢酸でアセチル化してN−アセチル−DL−アミノ酸
を製造する方法に関する。
N−アセチル−DL−アミノ酸は、それ自体飼料添加剤
として有用であり、またアシラーゼなどで酵素的に加水
分解することによりL−アミノ酸またはD−アミノ酸を
製造することができ、光学活性アミノ酸製造の有用な中
間体である。
として有用であり、またアシラーゼなどで酵素的に加水
分解することによりL−アミノ酸またはD−アミノ酸を
製造することができ、光学活性アミノ酸製造の有用な中
間体である。
従来の技術及び発明が解決しようとしている問題点ヒダ
ントイン化合物をアルカリ加水分解してDL−アミノ酸
水溶液を得る方法としては、USP2480644、U
SP 2557920などで古くより知られている。
ントイン化合物をアルカリ加水分解してDL−アミノ酸
水溶液を得る方法としては、USP2480644、U
SP 2557920などで古くより知られている。
USP 2480644明細書には、5−イソプロピ
ルヒダントインを3.3倍モルの水酸化ナトリウムを用
いて、Nユ気流下常圧、103〜107℃の還流下で2
4時間反応させてDL−バリンを得た記載である。また
USP 2557920明細書には、改良法として5
−(3−インドリルメチル)ヒダントインなどを2〜4
倍モルの水酸化ナトリウムなどを用いて、高温で反応さ
せれば速やかに高収率でDL−トリプトファンなどの目
的生成物が得られるため、加圧下140〜300″C1
好ましくは150℃以上で実施されているが、やはり満
足できる収率ではない。
ルヒダントインを3.3倍モルの水酸化ナトリウムを用
いて、Nユ気流下常圧、103〜107℃の還流下で2
4時間反応させてDL−バリンを得た記載である。また
USP 2557920明細書には、改良法として5
−(3−インドリルメチル)ヒダントインなどを2〜4
倍モルの水酸化ナトリウムなどを用いて、高温で反応さ
せれば速やかに高収率でDL−トリプトファンなどの目
的生成物が得られるため、加圧下140〜300″C1
好ましくは150℃以上で実施されているが、やはり満
足できる収率ではない。
ヒダントイン化合物の力p水分解反応に際しては。
21tl水分解条件が弱い、特に反応温度が低いと中間
体の残存が多くなり、強いと副反応によりタール化を生
じるなどにより目的のDL−アミノ酸を高収率で得るこ
とに難があった。
体の残存が多くなり、強いと副反応によりタール化を生
じるなどにより目的のDL−アミノ酸を高収率で得るこ
とに難があった。
本発明は下式にしたがって式(I)のヒダントイン化合
物から、大川)のN−アセチル−DL−アミノ酸を得る
方法であり、 加水分解条件が弱いと、式礁)中間体のN−カルバミル
−DL−アミノ酸が残存し、これを含む水溶液をアセチ
ル化すると、N−アセチル−DL−と アミノW18 N−力ルバミル−DL−アミノ酸は物性
が匝めて類似しているため、両者を分離することは困難
であり、後者の混入したN−アセチル−DL−アミノ酸
が得られる。また、N−カルバミル体の混入したN−ア
セチル−DL−アミノ酸にアシラーゼを作用させて選択
的加水分解を行なわせると、N−カルバミル体はアシラ
ーゼの基質とならないためそのまま残存し、特に素光学
活性体の一方をラセミ化リサイクルする際に蓄積をして
製品品質、収率に極めて悪影響を及ぼす。
物から、大川)のN−アセチル−DL−アミノ酸を得る
方法であり、 加水分解条件が弱いと、式礁)中間体のN−カルバミル
−DL−アミノ酸が残存し、これを含む水溶液をアセチ
ル化すると、N−アセチル−DL−と アミノW18 N−力ルバミル−DL−アミノ酸は物性
が匝めて類似しているため、両者を分離することは困難
であり、後者の混入したN−アセチル−DL−アミノ酸
が得られる。また、N−カルバミル体の混入したN−ア
セチル−DL−アミノ酸にアシラーゼを作用させて選択
的加水分解を行なわせると、N−カルバミル体はアシラ
ーゼの基質とならないためそのまま残存し、特に素光学
活性体の一方をラセミ化リサイクルする際に蓄積をして
製品品質、収率に極めて悪影響を及ぼす。
問題弘を解 るーめの 段
本発明者らは、上記のような問題点を解決すべく検討の
結果、本発明方法に到達したものである。
結果、本発明方法に到達したものである。
すなわち、本発明は一般式(I)
(式中、Rは水素原子、低級アルキル基、フェニル基、
ヒドロキシフェニル基、ベンジル基、ヒドロキシベンジ
ル基、3−インドリルメチル基である。) で示されるヒダントイン什を蜘G ?IL六1象1化
合物を用いて加水分解するに際し、アルカリ金属化合物
をヒダントイン化合物に対し2.5〜3.57” 倍モル用い、反応温度120〜150℃−加水分解反応
を行い、得られた反応液に引続き無水酢酸を加えてアセ
チル化して、一般式([[1(式中、Rは一般式(I)
のRと同じ)で示されるN−アセチル−DL−アミノ酸
を得る方法である。
ヒドロキシフェニル基、ベンジル基、ヒドロキシベンジ
ル基、3−インドリルメチル基である。) で示されるヒダントイン什を蜘G ?IL六1象1化
合物を用いて加水分解するに際し、アルカリ金属化合物
をヒダントイン化合物に対し2.5〜3.57” 倍モル用い、反応温度120〜150℃−加水分解反応
を行い、得られた反応液に引続き無水酢酸を加えてアセ
チル化して、一般式([[1(式中、Rは一般式(I)
のRと同じ)で示されるN−アセチル−DL−アミノ酸
を得る方法である。
本発明においては、ヒダントイン化合物がら前記一般式
(III)で示されるN−カルバミル−DL−アミノ酸
の中間体残留なしに定量的に式ひ)のDL−アミノ酸が
与られ、またこれのアセチル化工程においては、操作が
容易で、無機塩生成の抑制された反応を行なうことがで
き、高品質、高収率で我町の目的生成物を得ることがで
きる。
(III)で示されるN−カルバミル−DL−アミノ酸
の中間体残留なしに定量的に式ひ)のDL−アミノ酸が
与られ、またこれのアセチル化工程においては、操作が
容易で、無機塩生成の抑制された反応を行なうことがで
き、高品質、高収率で我町の目的生成物を得ることがで
きる。
本発明において、ヒダントイン化合物を加水分解する際
、使用するアルカリ金属化合物としては−NaOH,K
OH,Ca (OH) 2、Mg(OH)zなどが使用
できるが、NaOHがもっとも適しており、その使用量
は、ヒダントイン化合物に対して2.5〜3.5倍モル
用いる。
、使用するアルカリ金属化合物としては−NaOH,K
OH,Ca (OH) 2、Mg(OH)zなどが使用
できるが、NaOHがもっとも適しており、その使用量
は、ヒダントイン化合物に対して2.5〜3.5倍モル
用いる。
25倍モル以下のアルカリ使用であると、前記一般式(
m)で示した未反応中間物が反応温度を高温にしても若
干残り、その他の不純物も残存し、加水分解終了時点で
ヒダントイン化合物から対応するアミノ酸への転換率が
85モル係程度と低い。
m)で示した未反応中間物が反応温度を高温にしても若
干残り、その他の不純物も残存し、加水分解終了時点で
ヒダントイン化合物から対応するアミノ酸への転換率が
85モル係程度と低い。
また、アルカリ金属化合物の使用量を35倍モル以上と
すると、加水分解液中には、未反応のアルカリ及びアル
カリの炭酸塩の蓄積が多くなり、引続き無水酢酸でアセ
チル化工程に付した後の酸析時に、アルカリ炭酸塩分解
に伴う発泡現象が著しく、また目的のN−アセチル−D
L−アミノ酸単離に際しても、金属アルカリ中和物(無
機塩)が多量に存在して、N−アセチル−DL−アミノ
酸と塩を分離するのに極めて困難を伴う。
すると、加水分解液中には、未反応のアルカリ及びアル
カリの炭酸塩の蓄積が多くなり、引続き無水酢酸でアセ
チル化工程に付した後の酸析時に、アルカリ炭酸塩分解
に伴う発泡現象が著しく、また目的のN−アセチル−D
L−アミノ酸単離に際しても、金属アルカリ中和物(無
機塩)が多量に存在して、N−アセチル−DL−アミノ
酸と塩を分離するのに極めて困難を伴う。
従って、アルカリの使用量はヒダントイン化合物に対し
て2.5〜3.5倍モルが必要である。
て2.5〜3.5倍モルが必要である。
またD0水分解温度としては、120℃以下では一般弐
ωi)で示した中間体が多量に残留して、また150°
C以上では、加水分解液中のアミノ酸生成量が対応する
ヒダントイン化合物に対して90%以下となり、副反応
によりかなりのタール状化合物などの不純物が生成する
こともわかった。
ωi)で示した中間体が多量に残留して、また150°
C以上では、加水分解液中のアミノ酸生成量が対応する
ヒダントイン化合物に対して90%以下となり、副反応
によりかなりのタール状化合物などの不純物が生成する
こともわかった。
従って、本発明方法においては加水分解温度としては1
20〜150°Cで実施する必要があり、好ましくは1
20〜140″C1さらに好ましくは120〜130°
Cで実施される。加水分解時間は20時間程で十分であ
り、加水分解時の基質濃度としては10〜25wt1%
程度が良い。
20〜150°Cで実施する必要があり、好ましくは1
20〜140″C1さらに好ましくは120〜130°
Cで実施される。加水分解時間は20時間程で十分であ
り、加水分解時の基質濃度としては10〜25wt1%
程度が良い。
上記条件下で得られるヒダントイン化合物の加水分解液
は、通常PH11以上の強アルカリ性となっており、本
発明においてはこの加水分解反応液に直接無水酢酸を、
ヒダントイン化合物の0.5〜1.5倍モル、好ましく
は1.0〜1.5倍モル程度を40℃付近で添加するこ
とによりアセチル化を行ない、塩酸、硫酸なと:でPH
2以下として、冷却後固液分離することによりN−アセ
チル−DL−アミノ酸を得る。
は、通常PH11以上の強アルカリ性となっており、本
発明においてはこの加水分解反応液に直接無水酢酸を、
ヒダントイン化合物の0.5〜1.5倍モル、好ましく
は1.0〜1.5倍モル程度を40℃付近で添加するこ
とによりアセチル化を行ない、塩酸、硫酸なと:でPH
2以下として、冷却後固液分離することによりN−アセ
チル−DL−アミノ酸を得る。
本発明では原料のヒダントイン化合物に対して対応の目
的生成物N−アセチル−DL−アミノ酸が90モル係以
北の高収率で得られ、使用できるヒダントイン化合物の
具体例としては、ヒダントイン、5−メチルヒダントイ
ン、5−イソプロピルヒダントイン、5−(sec)
ブチルヒダントイン、5−(iso)ブチルヒダント
イン、5−フェニルヒダントイン、5−(4−ヒドロキ
シフエニZV)ヒダントイン、5−ベンジルヒダントイ
ン、5−(4−ヒドロキシベンジル)ヒダントイン、5
−(3−メチルインドリル)ヒダントインなどが挙げら
れる。これらをぶ料として、対応するN−アセチル−グ
リ・シン、N−アセチル−DL−アラニン、N−アセチ
ル−DL−バリン、N−アセチル−DL−ロイシン、N
−アセチル−DL−イソロイシン、N−アセチル−DL
−フェニルグリシン、N−アセチル−DL−4−ヒドロ
キシグリシン、N−アセチル−DL−フェニルアラニン
、N−アセチル−DL−チロシン、N−アセチル−DL
−トリプトファンなどが高品質、高収率で得られる。
的生成物N−アセチル−DL−アミノ酸が90モル係以
北の高収率で得られ、使用できるヒダントイン化合物の
具体例としては、ヒダントイン、5−メチルヒダントイ
ン、5−イソプロピルヒダントイン、5−(sec)
ブチルヒダントイン、5−(iso)ブチルヒダント
イン、5−フェニルヒダントイン、5−(4−ヒドロキ
シフエニZV)ヒダントイン、5−ベンジルヒダントイ
ン、5−(4−ヒドロキシベンジル)ヒダントイン、5
−(3−メチルインドリル)ヒダントインなどが挙げら
れる。これらをぶ料として、対応するN−アセチル−グ
リ・シン、N−アセチル−DL−アラニン、N−アセチ
ル−DL−バリン、N−アセチル−DL−ロイシン、N
−アセチル−DL−イソロイシン、N−アセチル−DL
−フェニルグリシン、N−アセチル−DL−4−ヒドロ
キシグリシン、N−アセチル−DL−フェニルアラニン
、N−アセチル−DL−チロシン、N−アセチル−DL
−トリプトファンなどが高品質、高収率で得られる。
以下実施例によって本発明の詳細な説明する。
実、□施1列中の高速液体クロマトグラフィー(HLC
)の分析条件は次の通りである。
)の分析条件は次の通りである。
高速液体クロマトグラフィーの分析条件カラム二日本分
光曲のFinePak SIL C−18カラム径×
長さ 4.6mmX2501111!検出器二日本分光
物の紫外分光光度計 (波長 200nm) 移動相:蒸留水900ml+’J ン酸1.8.9 +
IJン酸1カリウム4.5g+メタノール 00mj 流 速:1m11分 リテンションタイム:DL−バリン 3
8分N−カルミル−DL−バリン 7.6分イソプロ
ピルヒダントイン 10.3分N−アセチル−DL−バ
リン 15.0分〔実施例−1〕 イソプロピルヒダントイン96.2 g(0,676m
ail ?に45 % NaOH水溶液176.9(2
,028mol)と水106Iを加えて、ステンレス製
オートクレーブ中125°C(圧力3kg/i)で20
時間り0水分解を行ない、得られた反応液をHLCで分
析すると、77.6 gのバリン(転換率98係)が存
在し、N−カルバミル−DL−バリンハ、極めて微かな
ピークが検出された。
光曲のFinePak SIL C−18カラム径×
長さ 4.6mmX2501111!検出器二日本分光
物の紫外分光光度計 (波長 200nm) 移動相:蒸留水900ml+’J ン酸1.8.9 +
IJン酸1カリウム4.5g+メタノール 00mj 流 速:1m11分 リテンションタイム:DL−バリン 3
8分N−カルミル−DL−バリン 7.6分イソプロ
ピルヒダントイン 10.3分N−アセチル−DL−バ
リン 15.0分〔実施例−1〕 イソプロピルヒダントイン96.2 g(0,676m
ail ?に45 % NaOH水溶液176.9(2
,028mol)と水106Iを加えて、ステンレス製
オートクレーブ中125°C(圧力3kg/i)で20
時間り0水分解を行ない、得られた反応液をHLCで分
析すると、77.6 gのバリン(転換率98係)が存
在し、N−カルバミル−DL−バリンハ、極めて微かな
ピークが検出された。
この加水分解反応液に無水酢酸103gを40°Cで2
時間かけて添加し、さらに5℃に冷却して濃塩酸152
gを滴下、p過少水洗して、乾燥後100、OFのN−
アセチル−DL−バリンが得られた。(収率イソプロピ
ルヒダントインに対して93モル係であった。)水晶は
、HLC純度99.8%、またカルボン酸滴定純度も9
9.5 %であり、HLC上にN−アセチル−DL−バ
リン以外のピークを検出されなかった。
時間かけて添加し、さらに5℃に冷却して濃塩酸152
gを滴下、p過少水洗して、乾燥後100、OFのN−
アセチル−DL−バリンが得られた。(収率イソプロピ
ルヒダントインに対して93モル係であった。)水晶は
、HLC純度99.8%、またカルボン酸滴定純度も9
9.5 %であり、HLC上にN−アセチル−DL−バ
リン以外のピークを検出されなかった。
〔比較例−1〕
イソプロピルヒダントイン96.2 g(0,676m
od)に45%NaOH水溶液176 !!(2,02
8mol)と水160Iを加えて常圧還流下、105〜
110℃で24時間UQ水分解を行ない、反応液をHL
Cで分析すると、バリンが69.7J(転換率88チ)
、N−カルバミル−DL−バリン1409、(転換率1
0係)及び原料イソプロピルヒダントインの微かなピー
クが検出された。
od)に45%NaOH水溶液176 !!(2,02
8mol)と水160Iを加えて常圧還流下、105〜
110℃で24時間UQ水分解を行ない、反応液をHL
Cで分析すると、バリンが69.7J(転換率88チ)
、N−カルバミル−DL−バリン1409、(転換率1
0係)及び原料イソプロピルヒダントインの微かなピー
クが検出された。
さらに加水分解を行ない48時間目の反応液をHLCで
分析すると、バリン67゜3.i9(転換率85係)、
N−カルバミル−DL−バリン12.6.9(転換率9
チ)のピークが検出された。
分析すると、バリン67゜3.i9(転換率85係)、
N−カルバミル−DL−バリン12.6.9(転換率9
チ)のピークが検出された。
この加水分解反応液に無水酢酸103Iを40℃2時間
かけて添加し、さらに5℃に冷却して濃塩酸152gを
滴下、ヂ過妻水洗して、乾燥後94.0.;JのN−ア
セチル−DL−バリンが1与られた。イソプロピルヒダ
ントインに対して83モル係であったつ水晶はHLC純
度 94.6%、N−カルバミル−DL−バリン4.6
q6含むことがわかった。
かけて添加し、さらに5℃に冷却して濃塩酸152gを
滴下、ヂ過妻水洗して、乾燥後94.0.;JのN−ア
セチル−DL−バリンが1与られた。イソプロピルヒダ
ントインに対して83モル係であったつ水晶はHLC純
度 94.6%、N−カルバミル−DL−バリン4.6
q6含むことがわかった。
〔比較例−2〕
イソプロピルヒダントイン96.2.9 (0,676
mail)に451NaOH水溶液176&(2,02
8moA’)と水106gを加えてステンレス製オート
クレーブ中150〜155°C(圧力5〜6kli’/
cn)で10時間方口水分解を行ない、反応液をHLC
で分析するとバリン64゜11(転換率81係)、N−
カルバミル−DL−バリン及びイソプロピルヒダントイ
ンは検出されなか9た。
mail)に451NaOH水溶液176&(2,02
8moA’)と水106gを加えてステンレス製オート
クレーブ中150〜155°C(圧力5〜6kli’/
cn)で10時間方口水分解を行ない、反応液をHLC
で分析するとバリン64゜11(転換率81係)、N−
カルバミル−DL−バリン及びイソプロピルヒダントイ
ンは検出されなか9た。
本加水分解液に無水酢酸103!!を40℃2時間かけ
て添〃口し、さらに5℃に冷却して濃塩酸152!iを
滴下、−過少水洗して乾燥後834gのN−アセチル−
DL−バリンが得られた。(イソプロピルヒダントイン
に対して76モル係)水晶はHLC純度98.2 %で
あった。
て添〃口し、さらに5℃に冷却して濃塩酸152!iを
滴下、−過少水洗して乾燥後834gのN−アセチル−
DL−バリンが得られた。(イソプロピルヒダントイン
に対して76モル係)水晶はHLC純度98.2 %で
あった。
〔比較例−3〕
イソプロピルヒダントイン96.2.9 (0,676
mob)に45%NaOH水溶液264gC5,042
mol)と水18.9を加えて、常圧還流下105〜1
12℃で24時間加水分解を行ない反応液をHLCで分
析するとバリンが76.0.9(転換率96係)存在し
、N−カルバミル−DL−バリン及びイソプロピルヒダ
ントインのピークは検出されなかった。
mob)に45%NaOH水溶液264gC5,042
mol)と水18.9を加えて、常圧還流下105〜1
12℃で24時間加水分解を行ない反応液をHLCで分
析するとバリンが76.0.9(転換率96係)存在し
、N−カルバミル−DL−バリン及びイソプロピルヒダ
ントインのピークは検出されなかった。
本加水分解液に無水酢酸103gを40 ”C2時間布
埼で派加16 六久L−ζrL−さ#1プ、息附融兜
滴下始めたが著しい発泡(炭酸ガス)を伴なうため、少
量ずつ滴下せざるを得す、滴下時間は従来の3倍程度約
6時間を要した。
埼で派加16 六久L−ζrL−さ#1プ、息附融兜
滴下始めたが著しい発泡(炭酸ガス)を伴なうため、少
量ずつ滴下せざるを得す、滴下時間は従来の3倍程度約
6時間を要した。
p過少、水洗して乾燥後127.2.7のN−アセチル
−DL−バリンが得られた。水晶のHLC純度は770
係であり、残りの大部分は塩化ナトリウムであることが
わかった。なお純度換算の回収率は91.0係であった
。
−DL−バリンが得られた。水晶のHLC純度は770
係であり、残りの大部分は塩化ナトリウムであることが
わかった。なお純度換算の回収率は91.0係であった
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは水素原子、低級アルキル基、フェニル基、
ヒドロキシフェニル基、ベンジル基、ヒドロキシベンジ
ル基、3−インドリルメチル基である。) で示されるヒダントイン化合物を、アルカリ金属化合物
を用いて加水分解するに際し、アルカリ金属化合物をヒ
ダントイン化合物に対し2.5〜3.5倍モル用い、反
応温度120〜150℃で加水分解反応を行い、得られ
た反応液に引続き無水酢酸を加えてアセチル化して、一
般式(II)▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、Rは一般式( I )のRと同じ) で示されるN−アセチル−DL−アミノ酸を得る方法。 2 加水分解反応温度が、120〜140℃である特許
請求の範囲第1項記載の方法。 3 アルカリ金属化合物が、水酸化ナトリウムである特
許請求の範囲第1項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60194812A JPH0623148B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | N−アセチル−dl−アミノ酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60194812A JPH0623148B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | N−アセチル−dl−アミノ酸の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6256457A true JPS6256457A (ja) | 1987-03-12 |
JPH0623148B2 JPH0623148B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=16330666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60194812A Expired - Lifetime JPH0623148B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | N−アセチル−dl−アミノ酸の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623148B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1985
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