JPS63101351A

JPS63101351A - Ｎ，Ｎ―ジメチル―α―アミノ鎖状脂肪酸の製造法

Info

Publication number: JPS63101351A
Application number: JP24684386A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Miyoshi; 三芳　毅; Isamu Ueno; 勇上野; Hideteru Kawashima; 川島　英暉
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-05-06
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0798783B2

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〉本発明によって得られるＮ、Ｎ−ジメチルアミノカルボ
ン酸は界面活性剤や医薬品等の合成中間体として有用な
化合物である。例えばＮａ、Ｎａ−ジメチル−ｆ−アシ
ルジアミノモノカルざン酸は既に特公昭４２−１１９２
６号公報及び同５１−４４１７２号公報に記載されてい
るように界面活性剤、湿潤剤、防黴剤として有用で且つ
人畜に対して極めて安全な化合物であることから広く実
用に供されている。

本発明はアミノカルボン酸を工業的に収率よくジメチル
化するＮ、Ｎ−ジメチルアミノカルボン酸の製造法に関
する。

〈従来の技術〉アミノカルボン酸のジメチル化反応は従来ホルムアルデ
ヒドの存在下酸化白金やパラジウム−炭素を触媒として
水素添加を行うか或は亜鉛末を作用させる方法、ホルム
アルデヒドとギ酸とを反応させる方法（Ｃ１ａｒｋらＪ
、Ａ、Ｃ，Ｓ　５５４５７１（１９３３））などが一般
的に知られている。

一方通常の一級アミンのジメチル化法は硫酸などの触媒
の存在下、メタノールを高温高圧で反応させる方法（Ｋ
ｎｏｅｖａｎａｇＩｌらＪ、Ｐｒｏｋｔ、Ｃｈｅｍ、９
８　。

（１９１４））、水酸化ナトリウムなどのアルカリの存
在下ハａ）ｆン化メチル、ジメチル硫酸あるいはリン酸
エステルなどのメチル化剤を反応させる方法［Ｂｌｌｌ
ｍａｎら、　Ｊ、Ａ、Ｃ，Ｓ　６８８９５（１９４２）
）還元触ａｔ−用いてホルムアルデヒドと水系とを反応
させる方法（ＷｏｏｄｒｕｆｆらＪ、Ａ、Ｃ，Ｓ　６２
９２２（１９４０）　）などが一般的に知られている。

さらに−級アミン及び２級アミンのメチル化に際しジオ
キサン中ホルムアルデヒドと亜リン酸−ナトリウムを作
用させる方法（Ｌｏｉｂｎｅｒら、　Ｔ＠ｔｒａｈ＠ｄ
ｒｏｎ　Ｌ＠ｔｔ＠ｒ　２５２５３５（１９８４））が
報告されているが、アミノカルボン酸に応用した例はな
い。

〈本発明が解決しようとしている問題点〉一般にアミノ
カルボン酸のＮ−ジメチル化は、構造上分子内で両性イ
オンを形成しているため通常のアミン類と比較すると反
応性は低く、しかも副生成物を生じやすい。従って、高
収率、高純度の品質を得ることは極めて困難であった。

先に述べたホルムアルデヒドと還元触媒の存在下水素添
加を行う方法は高価は触媒を使用するため触媒の回収が
必須であシ且つ高圧ガスを使用する等工業的な製法とし
て適さない。ホルムアルデヒドとギ酸によるジメチル化
についてはＣ１ａｒｋらが詳細に報告しているように、
ジメチル誘導体を与えるアミノカルボン酸はグリシンβ
−アミノプロピオン酸、α−アミノイソ酪酸及びα−ア
ミノ−α−フェニル酪酸に限られ他のアミノカルボン酸
では複雑な副反応が生起してしまいジメチル化物は得ら
れないとされている。また特開昭５９−７６０４２号公
報に於いてアミノカルボン酸であるＮｏ−アシルジアミ
ノモノカルボン酸を同様にホルムアルデヒド及び／又は
パラホルムアルデヒドとをギ酸の存在下に反応させるに
際し反応溶媒として水と特定の親水性有機溶媒を使用す
ることによシ約７０％前後の収率でジメチル体を得てい
る。この方法は工業的に使用可能な収率が確保できるも
のの未反応の原料や一部生成する副生成物あるいは還元
剤として用いたギ（スと生成物との分離工程が必要であ
シ、高品質、高純度の製品を得るためには、反応処理工
程が煩雑とな夛がちである。

〈問題を解決するための手段〉本発明は特殊な設備を使用せず、しかも高品質なＮ、Ｎ
−ジメチルアミノカルボン酸を高収率で製造する方法を
鋭意検討した結果、原料のアミノカルボン酸に水若しく
は水と親水性有機溶媒との混合溶媒中ホルムアルデヒド
及び／又は）！ラホルムアルデヒドと亜リン酸をアルカ
リ性物質の存在下で作用させることにより高収率でＮ、
Ｎ−ジメチルアミノカルボン酸が得られることを見い出
し本発明を完成するに至った。

さらに詳しく述べるならば本発明に於いて、原料として
用いられるアミノカルボン酸としてグリシン、アラニン
、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン
、チロシン、セリン、トリプトファン、メチオニン、α
−アミノ酪酸等の中性アミノ酸類、またアミノデカン酸
、グルタミン酸等の酸性アミノ酸類、さらにはアルギニ
ンリジン、オルニチン、α、γ−ジアミノ酪酸、β−ジ
アミノプロピオン酸等の塩基性アミノ酸類が挙げられる
。

さらには、上記アミノ酸類の他α−アミノヘキサン酸、
Ｎａ−アミノオクタン酸、Ｎ“−アミノデカン酸、Ｎ“
−アミノラフリン酸、Ｎａ−アミノ三リスチン酸、Ｎａ
−アミノパルミチン酸、Ｎａ−アミンステアリン酸の如
きα−アミノ長鎖脂肪酸類、Ｎ“−アシルアミノ−β−
アミノプロピオン酸、Ｎａ−アシルアミノ−Ｎｏ−アミ
ノ酸１ｆｆｉ、Ｎ“−アシルオルニチン、Ｎａ−アシル
リジン、Ｎβ−アシルアミノ−Ｎｄ　＋＋アミノプロピ
オン酸、Ｎａ−アシルアミノ−Ｎγ−アミノ酪酸、Ｎａ
−アシルオルニチン　Ｈａ−アシルリジン等のＮ町長鎖
アシル−ジアミノカルボン酸類（このときのアシル基は
炭素数２〜１８の脂肪酸残基を表わす）、またアス・９
ラギン酸−β−長鎖アルキルアミド、グルタミン酸−γ
−長鎖アルキルアミドの如き、酸性アミノ酸の長鎖アル
キルアミド類（このときの長鎖アルキルアミド残基とし
て炭素数６〜１８のアミンを表わす）が挙げられる。こ
れらのアミノカルボン酸は光学活性体、ラセミ体の何れ
であってもよい。

本発明で使用される反応溶媒として水が用いられる。但
し、溶媒として用いられる水に親水性有機溶剤が混合さ
れていても何ら差しつかえない。

この場合親水性有機溶剤の量は混合物に対して５０チを
超えることはない。親水性有機溶剤としてはメタノール
、エタノール、ｎ−７’ロバノール、１ａｏ−グロパノ
ール、ｎ−ブタノール、１纒０−ブタノール、Ｉ＠ｅ−
ブタノールアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキ
サノン、テトラヒドロフ２ン、　Ｎ、Ｎ−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルスルホキシド、エチレング
リコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテル等のうちの一種又は二種以上である。

本発明に用いられる亜リン酸の量は原料アミノカルボン
酸のアミノ基に対して少なくとも２倍当量以上必要であ
るが過剰に用いると経済的に不利であシ、反応後の工程
で精製負荷も大きくなるので通常２〜３倍尚量用いられ
る。

一方１反応系内に共存させるアルカリ性物質としては水
酸化ナトリウム、水酸化カリクム、炭酸ナトリウム、炭
酸水素ナトリウム等の無機塩基、ナトリウムメトキサイ
ド等の金属アルコラードあるいはトリメチルアミン、ト
リエチルアミン、トリエタノールアミン、ピリジン等の
有（幾塩基を挙げることができる。これらのアルカリ性
物質の量は収率に大きな影響を与えるが、通常用いた亜
リン酸に対して当モル以上あれば反応は進行するが好ま
しくは２ｆキ〜５倍モルが最もよく反応する。

またこのときの反応液のｐａｌは７．０以上であればよ
い。

尚、反応系内に於て加えた亜リン酸とアルカリ性物質と
が反応して生成しうる量に等しい量の亜リン酸ナトリウ
ムのような亜リン酸のアルカリ塩を亜リン酸とアルカリ
性物質の代）に始めから用いることも何らさしつかえな
い。この場合反応系の−が反応条件に合致すれば亜リン
酸アルカリ塩を加えたのみで反応が進行する場合もある
が、さらにアルカリ性物質を加えて−を調整することが
好ましい。

ホルムアルデヒドは通常３７％水浴液つまシホルマリン
の形で使用されるか、パラホルムアルデヒドであっても
よい。ホルマリン又は・９ラホルムアルデヒドの使用量
はホルムアルデヒド換算で原料アミノカルボン酸のアミ
ノ基に対して少なくとも２倍当量必要である。大過剰用
いた場合原料アミノカルボン酸の種類によっては副反応
を生じるため２．０〜２．５倍当量が好ましい。

反応温度は室温〜加熱還流下で行われるが通常６０〜９
０℃の範囲で行うのが良い。反応時間は反応温度により
て異なるため規定できないが実質的に反応が完結する時
点で操作を停止すればよく定性的にはＴＬＣ展開展開ノ
ニンヒドリン発色程度断等で反応の進行状況を知ること
ができる。

本発明の方法に従ってＮ、Ｎ−ジメチルアミツカＮボン
酸を製造するには原料アミノカルノン酸金反応溶媒中に
溶解もしくは分散せしめ所定量のホルムアルデヒド及び
／又はパラホルムアルデヒド、亜リン酸、アルカリ性物
質を添加する。次いで室温〜加熱還流下反応させる。こ
の際、原料及びこれらの副原料の添加順序については特
に規定されない。反応終了後、反応液から目的物を単離
するには例えば、Ｎ“−長鎖アシル−ジメチルアミノカ
ルがン酸類を製造する場合反応液を中和後、減圧下濃縮
乾固し、残渣にメタノール等のアルコール類を加え目的
物を溶解させる。不溶物をろ別後、ろ液を再び濃縮し得
られた残渣、即ち目的物に結晶化溶媒を加えて晶析せし
め炉取することによりＮ、Ｎ−ジメチルアミツカＮボン
酸を得ることができる。

〈発明の効果〉本発明は、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミツカ／Ｉ／Ｎン酸の製
造に際し、特殊表反応装置、試薬、反応条件を用いるこ
となくしかも人体に対して安全かつ工業的製造法として
極めて有利な方法である。

以下実施例によシ具体的に説明する。

実施例１゜グリシン１．５０ｇ（２０ミリモル）を水３０ゴに溶解
し次いで徂リン酸４．９２　、！ｉ’　（６０ミＩＪモ
ル）、３７チーホルマリン３．７０ｇ（４６ミリモル）
を加えて攪拌し、２０％−水酸化ナトリウム水溶液でｐ
ｌ（９，０に調整した後９０〜９５℃にて７．５時間※ 反応した。反応液の　ＴＬＣから目的物のＮ、Ｎ−ツメ
チルグリシンをほぼ定量的に得られることを確認した。

＊ＴＬＣＣＭｓｒｋ社シリカ’ｒ’　ｋ　Ａ　５７１５
　］　、展開溶媒（ｎ−ブタノール：酢酸：Ｈ２０＝４
　：　１　：　１　）Ｎ、Ｎ−ジメチルグリシンのＲｆ
値＝　０．１８実施例２グルタミン酸１．４７ｇ（１０ミリモル）を水２０ｍ１
．次いで亜リン酸２．４６Ｉｉ（３０ミリモル）、３７
チーホルマリン１．８８　ｇ（２３ミリモル）を加えて
攪拌し、２０％−水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ９，０
に調整した。以下実施例１に準じてＴＬＣにて展開し、
目的物のＮ、Ｎ−ジメチルグルタミン酸をほぼ定量的に
得ること確認した。Ｎ、Ｎ−ジメチルグルタミン酸のＲ
ｆ値＝０．１９゜実施例３グリシン１．５０ｇ（２０ミリモル）を水３０ゴに溶解
し、次いで岨リン酸二す）　ＩＪウム二５水塩１３．０
Ｉ（６０ミリモル）、３７チーホルマリン３．７０１（
４６ミリモル）を加えて攪拌し、９０〜９５℃にて６．
０時間反応した。以下実施例１に準じてＴＬＣにて展開
し目的物のＮ、Ｎ−ジメチルグリシンの主たるスポット
を認めた。

実施例４ α−アミツノ母ルミチン酸２．７１１１０ミリモル）を
とり、水３０ｍ及びｌ５ｏ−ブタノール３ｍｌを加えて
攪拌下、粒状の水酸化ナトリウム２．５６ｇ（６４ミリ
モル）を加え、次いで亜リン酸２．５９　ｇ（３２ミＩ
Ｊモル）、３７％−ホルマリン１．８８．９（２３ミリ
モル）を加えて９０℃にて７．５時間反応した。反応液
にｔ＠ｏ−ブタノール３０ゴ加えてよく振り混ぜ念後、
水層を除き再び水５０ゴ加えて水洗を行い分層後１ｓｏ
−ブタノール層に浮遊している結晶を濾過し乾燥すると
７４％の収率でＮａ。

Ｎａ−ジメチルアミツノ々ルミチン醸が得られた。

実施例５亜リン酸１２．３ｇ（１５０ミリモル）を水９５−、イ
ンブタノール５　ｍｌの混合溶媒に溶解後冷却しながら
水２０ｍ１に水酸化ナトリウム１１．０Ｉｉ（２７５ミ
リモル）を溶解した液を加え九。これにＮ６−ラウロイ
ルリジン１６．４．９（５０ミリモル）を懸濁させ、３
７％−ホルマリン８．９２１！（１１０ミリモル）を添
加後６５℃で１０時間加熱還流した。反応液は発泡に注
意しながら濃縮乾固し、残渣をメタノール５０ｒｎｌに
加熱溶解し不溶物を熱時濾過した。ｒ＊にアセトン２５
０−を加え晶析し、約１０℃に冷却後、戸数し乾燥して
Ｎａ、Ｎ（１−ツメチル−Ｎｅ−ラウロイルリジン１８
．０ｇ”、（得た。

尚、反応収率は別途　高速液体クロマトグラフィーによ
り定量した結果９９，５％であり念。

０く高速液体クロマトグラフィー分析条件〉カ　　ラ　
　ム　：　４ｆｉφ×２５０順充　填　剤：　Ｆｌｎｅ
ｓｉｌ　Ｃ，８，ｏ（日本分光ＫＫ製）溶雌液二〇、０
３Ｍ　ＮＩＬＨ２ｐｏ４ＡｓＯＨ（１：　９　）（ｆ（
ｓｐｔａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔ＠Ｎａ塩　５ｍＭ添加）
流　　　量：　　１ｍ１１分カラム温度＝　４０℃ 検出波長：２１０ｎｍ ◎リテンションタイムＮｃｌ　、　Ｎ“−ジメチル−Ｎ６−ラウロイルリジン
　８．６分実施例６Ｎ６−ラウロイルリジン３．２　ｓ　ｉ　（０，０１Ｍ
）　　を用い、溶媒の種類、ホルマリン、亜リン酸、水
酸化ナトリウムのモル比を種々変えて反応を行Ａ、生成
するＮ１２　、Ｎ（Ｘ−ジメチル−Ｎ’−ラウロイルリ
ジンの反応率を高速液体クロマトグラフィーより求めた
結果を表−１に示した。

実施例７ＮＪ−バルミトイルオルニチン１８．５．９（５０ミリ
モル）を水１２０ｒＬｌとエタノール８Ｑｍｌの混合溶
媒中に懸濁し、これに亜リン酸モノナトリウム１５．７
．９（１５０ミリモル）、水酸化ナトリウム２、Ｏ＃（
５０ミリモル）及び３７チーホルマリン８．９２．９（
１１０ミリモル）を加え５時間加熱還流した。反応液は
発泡に注意しながら濃縮乾固し、残渣をエタノール１０
０１ｎｌに加熱溶解し、不溶物を熱時濾過した。以下、
実施例４の方法に準じて処理し、Ｎ”　Ｉ　Ｎ”−ジメ
チル−ＮＪ　−，４１ルミトイルオルニチンの結晶を１
９．３．Ｐ（収率９８チ）を得た。

実施例８Ｎａ−ステアロイルリジン２０．６．９（５０ミリモル
）を水１ｓｏｍｇとメタノール１００Ｍの混合溶媒ＫＭ
濁させ、これに亜リン酸二ナトリウム２３．７．９（１
１０ミリモル）、水酸化ナトリウム２．０ｇ（５０ミリ
モル）及び３７％−ホルマリン８．９２１１　（１１０
ミリモル）を加え、１５時間加熱還流した。以下実施例
４に準じて処理してＮ′ｆ、Ｎ”−ジメチル−Ｎ”−ス
テアロイルリジンの結晶２１．４Ｉｉ（収率９７チ）を
得た。

Claims

【特許請求の範囲】

分子中にアミノ基及びカルボキシル基をそれぞれ少くと
も一つづつ有するアミノカルボン酸に水中、ホルムアル
デヒド及び／又はパラホルムアルデヒドと亜リン酸とを
アルカリ性物質の存在下で作用させることを特徴とする
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノカルボン酸の製造法。