JPS6351339A - α−アミノ酸アミドの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイミダゾリジノン−４類から対応するα−アミ
ノ酸アミドを製造する方法に関し、さらに詳細には、触
媒としてケトン類および強塩基性物質を使用してα−ア
ミノニ）　ＩＪルの加水分解反応によりα−アミノ酸ア
ミドを製造する際に副生ずるイミダゾリジノン−４類を
α−アミノ酸アミドに変化させて回収するに好適なα−
アミノ酸アミドの製造方法に係わる。

しかして、α−アミノ酸アミドは、各ａｔ工業薬品など
の中間体ならびに飼料添加物、食品添加物および医薬品
として重要なα−アミノ酸の製造原料として極めて有用
な物質である。

〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕触媒と
してケトン類および強塩基性物質を使用してα−アミノ
ニトリルよりα−アミノ酸アミドを製造する方法は既に
知られている。（たとえば特公昭４３−１０７５１５、
特開昭５２−２５７０１、特開昭５３−８２７０７、特
公昭これらの方法の中、特公昭５Ｂ−１７７４１号公報
記載の方法は、少量の強塩基性物質を使用し、ケトン類
の共存下で反応液を１４を越えるｐＨに保ちつつα−ア
ミノニ）　ＩＪルの加水分解反応を行う方法で、α−ア
ミノ酸アミドの収率が実質的に１００９６であることが
ら厘めて優れた方法である。

さらにこのようＫして得られたα−アミｆ酸アミドから
、選択的にＬ−α−アミノ酸またはＤ−α−アミノ酸が
得られる。

しかしながら、これらの方法によって得られたアミド化
反応生成液を長時間保存し、もしくはこのアミド化反応
生成液から触媒として使用したケトン類の回収蒸留を行
うときに、大量のイミダゾリジノン−４類が副生され、
この副生物はこれ自体では利用価値が低く、これらの方
法を工業化するうえで大きな障害となっている。

従ってこれらのイミダゾリジノン−４類を効率よくα−
アミノ酸アミドに変化させて回収することができれば、
この方法の工業化は容易となるが、イミダゾリジノン−
４類からのα−アミノ酸アミドの製造方法は、未だ知ら
れていない。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは、α−アミノ酸アミドの工業化に際して大
きな障害となっている大量の副生イミダゾリジノン−４
類の処理法について鋭意研究を重ねた結果、イミダゾリ
ジノン−４類を対応するα−アミノ酸アミドに容ＡＫ変
化させる方法を発見し、この発見に基づいて本発明に到
達した。

すなわち、本発明は下記の一般式Ｉで示されるイミダゾ
リジノン−４類を水溶液中で８０〜１５０°で加熱して
、副生きれたケトン類を逐次反応系外へ抜き出しつゝ、
該イミダゾリジノン−４類を加水分解して、対応する下
記の一般弐Ｂで示されるα−アミノ酸アミドを得ること
を特徴とするα−アミノ酸アミドの製造方法一般式エ　
　　　　一般式■ 几　Ｒ （ただし、一般式Ｉおよび一般弐Ｈのそれぞれにおいて
、ＲおよびＲはそれぞれ同一または異って、水素原子、
低級アルキル基、置換低級アルキル基、シクロヘキシル
基、フェニル基、置換フェニル基、フリル基、ピリジル
基、チアゾリル基、イミダゾリル基もしくはインドリル
基を示す。一般式ＩにおいてＲ３およびＲはそれぞれ同
一または異って、低級アルキル基、もしくは５〜６員環
を形成する低級アルキレン基を示す。） である。

本発明の一般式Ｉおよび一般式ＨのそれぞれにおけるＲ
　およびＲの低級アルキル基には特に制限はないが、た
とえば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル、イソブチルおよび５ｅｃ−ブチルなどのＣ１〜Ｃ
４の直鎖ならびく分枝した低級アルキル基である。置換
低級アルキル基、置換フェニル基のそれぞれに含まれる
置換基は、たとえばヒドロキシ、メトキシ、メルカプト
、メチルメルカプト、アミノ、グアニル、カルボフサミ
ド、ハロゲン、フェニル、ヒドロキシフェニル、イミダ
ゾリルおよびインドリルなどである。また、本発明の一
般弐÷におけるＲ３　およびＲ４の低級アルキル基には
特に制限はないが、たとえば、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチルおよび５ｅｃ−
ブチルなどのＣ１〜Ｃ４の直鎖ならびに分枝した低級ア
ルキル基であシ、低級アルキレン基は、たとえばテトラ
メチレン、ペンタメチレンなどである。

本発明の一般式Ｉで示されるイミダゾリジノン−４類か
ら得られるα−アミノ酸アミドは一般式■で示され、そ
の代表例としては、アラニンアミド、バリンアミド、ロ
イシンアミド、インロイシンアミド、セリンアミド、ス
レオニンアミド、システィンアミド、シスチンアミド、
メチオニンアミド、リジンアミド、アルギニンアミド、
アスパラギンアミド、グルタミンアミド、フェニルグリ
シンアミド、チロシンアミド、トリプトファンアミドお
よびヒスチジンアミドなどがある。

本発明で副生されるケトン類は、一般式■れぞれ前記の
一般式ＩＫおけるＲ３　およびＲ４と同じである） で示され、その代表例としては、アセトン、メチルエチ
ルケトン、ジエチルケトン、メチルイソプロピルケトン
、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノンおよびシ
クロヘキサノンなどがある。

本発明の原料であるイミダゾリジノン−４類はα−アミ
ノ酸アミドから副生されたものが好適ではあるが、これ
に限定されるわけではなく、製法および品質などには特
に制限はない。

本発明の方法は、通常、ケトン類および強塩基性物質を
使用したα−アミノニ）　ＩＪルの加水分解反応により
得られるアミド化反応生成液の長時間保存あるいはケト
ン回収蒸留後のα−アミノ酸アミド水溶液に含有されて
いるイミダブリジノン−４類に適用するのに好適である
。

本発明においてイミダゾリジノン−４類は水溶液として
反応に供されるが、この水溶液のイミダゾリジノン−４
類の濃度は、通常は、５０重ｉ％以下、好ましくは０．
１〜２５重金％とされる。イミダゾリジノン−４の濃度
が５０重量％よりも高いと水が相対的に少なくなるため
に加水分解反応の完結までに長時間を要し、このために
過剰加水分解反応によυ利用価値の低いり、Ｌ−α−ア
ミノ酸の副生量が多くなる。

また、この水溶液中にはα−アミノ酸アミドが含有され
ていてもよいが、このときにはα−アミノ酸アミドの量
はイミダゾリジノン−４類の量の１００重量倍程度以下
ならばよく、好ましくは５０重量％以下である。

反応温度は通常は８０〜１５０℃とされるが、反応温度
が８０°よシも低いと反応速度が遅くて実用的ではなく
、また１５０°よシも高いと反応が進みすぎて利用価値
の低いり、Ｌ−α−アミノ酸の副生量が多くなる。好適
には９０〜１１０℃である。

反応時間は、イミダゾリジノン−４類の種類および濃度
、反応温度、生成するケトン類の分離速度など（よって
異り、−概に特定しえないが、通常は１０分〜１０時間
である。

反応は通常、常圧下で行なわれるが、減圧下または加圧
下で行なうこともできる。

反応系からのケトン類の分離法としては、通常は蒸留に
よシ分離する方法が用いられる。

本発明の方法によれば、イミダゾリジノン−４類から高
い収率で高品位のα−アミノ酸アミドを容易に製造する
ことができる。

また、本発明方法によシ得られた反応生成液は、光学活
性α−アミノ酸生成反応の原料として、そのまま酵素反
応に使用することができる。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが
、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

実施例　１ ＾　攪拌機および温度計を付した５を三ツロフラスコに
、１−イソプロピルアミノアセトニトリル　９８１．５
５’、水　９０１？、アセトン　５８１？および２０ｗ
ｔ％苛性ソーダ水溶液　２０Ｆを加え、２０℃で８時間
攪拌した。反応終了後の反応生成液の液体クロマトグラ
フィーでの分析結果から、バリンアミド収率１００モル
％であった。

（Ｂ）　　前記（３）で得られた反応生成液゛を５０°
Ｃに加熱し、減圧蒸留によりアセトンの除去を行い、１
７６０９のバリンアミド含有水溶液を得た。

このアセトン除去液を液体クロマトグラフィーで分析し
、その結果から、最初の仕込１−イソブロビルアミノア
セトニトリルに対するバリンアミドの収率は８３モルチ
であり、２゜２−ジメチル−５−イソプロピル−イミダ
ゾリジノン−４ ＣＨ３ＣＨ３ が１７モルチ副生されていた。

ｆｃｌ　　前記（Ｂ）で得られたアセトン除去後の２，
２−ジメチル−５−イソプロピル−イミダゾリジノン−
４含有バリンアミド水溶液へ水　１１を加え、１００℃
で加熱し、２．２−ジメチル−５−イソプロピル−イミ
ダゾリジノン−４の加水分解で生成したアセトンを還流
水と共に逐次抜き出しながら５時間攪拌した。

反応終了後、反応生成液を冷却し、反応生成液を液体ク
ロマトグラフィーで分析し、その結果から最初の仕込１
−イソプロピルアミノアセトニトリルに対するバリンア
ミドの収率）２９８．５モル％であり、また２、２−ジ
メチル−５−イソプロピル−イミダゾリジノン−４から
バリンアミドへの収率は９１．２モル％であった。

比較例 実施例１Ωの２，２−ジメチル−５−イソプロピル−イ
ミダゾリジノン−４の加水分解反応を反応で生成したア
セトンを反応系外へ抜き出さずに全還流下で行った。反
応終了後、反応生成液を冷却し、反応生成液を液体クロ
マトグラフィーで分析し、その結果、最初の仕込１−イ
ソプロピルアミノアセトニトリルに対するバリンアミド
収率は８９．５モル％であり、２．２−ジメチル−５−
イソプロピル−イミダゾリジノン−４からバリンアミド
への収率は４３．３モル％であった。

また、この反応生成液を室温で放置したところ、バリン
アミド濃度は逐次減少し、２，２−ジメチル−５−イン
プロピル−イミダゾリジノン−４？度は逐次増加した。

実施例　２ （８）攪拌機および温度計を付した５を三ツロフラスコ
に、１−ベンジルアミノアセトニトリル　１４６２ｆ、
水　ｊ４６２ｆ、メチルエチルケトン　１４６２Ｆおよ
び２０　ｗｔ％　苛性ソーダ水溶液　２０１を加え、２
０℃で２時間攪拌した。反応終了後の反応生成液の液体
クロマトグラフィーでの分析結果から、フェニルアラニ
ンアミド収率　１００モル％であった。

Ｇ３）　　（イ）で得られた反応生成液を室温で一週間
保存後、液体クロマトグラフィーで再分析したところ、
２−メチル、２−エチル−５−ベンジル−イミダゾリジ
ノン−４ ＣＨ３Ｃ２Ｈ５ カ１２　モ／ｌ／％Ｕｌｌｌ、、フェニルアラニンアミ
ド収率は８８モル％へ低下していた。

０　＠で得られた一週間保存後の７工ニルアラニンアミ
ド合成反応生成液を加熱し、常圧蒸留によりメチルエチ
ルケトンを除去した後、水　５ｔを加え、１００℃に加
熱し、２−メチル、２−エチル−５−ペンジルーイミタ
ソリジノン−４の加水分解で生成したメチルエチルケト
ンを還流水と共に逐次抜き出しながら３時間攪拌した。

反応終了後、反応生成液を冷却し、反応生成液を液体ク
ロマトグラフィーで分析し、その結果から、最初の仕込
１−ベンジルアミノアセトニトリルに対するフェニルア
ラニンアミドの収率は９９．１モル％であり、２−メチ
ル、２−エチル−５−ベンジルからフェニルアラニンア
ミドへの収率は９２．５モル％であった。

実施例　３ ２．２−ジメチル−５−イソプロピル−イミダゾリジノ
ン−４４０ｒＫ水　３６０２を加え、１２０℃で加熱し
、イミダゾリジノン−４の加水分解で生成したアセトン
を還流水と共に逐次抜き出しながら２時間攪拌した。反
応終了後、反応生成液を冷却し、反応生成液を液体クロ
マトグラフィーで分析し、その結果、仕込２゜２−ジメ
チル−５−イソプロピル−イミダゾリジノン−４からバ
リンアミドへの収率は９５モル％であった。

実施例　４〜１０ 仕込イミダゾリジノン−４の種類、反応温度および反応
時間を変えた以外は実施例３と同様にして反応を行った
。結果を第１表に示す。

（発明の効果〕 本発明の方法によって、イミダゾリジノン−４類から工
業的に有利（α−アミノ酸アミドをｆ−］ ｒ；ｊ造することができ、以って、光学活性α−ア″−
１ ｌ −１ｉノ酸製造原料としてのα−アミノ酸アミドを容易
に且つ高収率で製造することが可能となった。

特許比Ｈ人　三菱瓦斯化学株式会社 代表者　長野和吉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記の一般式 I で示されるイミダゾリジノン−４類を
   水溶液中で８０〜１５０°で加熱して、副生されたケト
   ン類を逐次反応系外へ抜き出しつゝ、該イミダゾリジノ
   ン−４類を加水分解して対応する下記の一般式IIで示さ
   れるα−アミノ酸アミドを得ることを特徴とするα−ア
   ミノ酸アミドの製造方法 一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式II ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、一般式 I および一般式IIのそれぞれにおい
   て、Ｒ＾１およびＲ＾２はそれぞれ同一または異つて、
   水素原子、低級アルキル基、置換低級アルキル基、シク
   ロヘキシル基、フェニル基、置換フェニル基、フリル基
   、ピリジル基、チアゾリル基、イミダゾリル基もしくは
   インドリル基を示す。また一般式 I においてＲ＾３お
   よびＲ＾４はそれぞれ同一または異つて、低級アルキル
   基、もしくは５〜６員環を形成する低級アルキレン基を
   示す。）