JPWO2010023892A1 - N−カルボキシアミノ酸無水物及びアミノ酸カーバメート化合物の製造方法 - Google Patents

N−カルボキシアミノ酸無水物及びアミノ酸カーバメート化合物の製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、効率良くN−カルボキシアミノ酸無水物を製造する方法を提供する。アミノ酸有機塩化合物と炭酸ジエステルとを反応させる工程を含むことを特徴とするN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法。

Description

本発明は、ポリペプチドを得るための中間原料として有用なN−カルボキシアミノ酸無水物及びアミノ酸カーバメート化合物の製造方法に関する。
アミノ酸−N−カルボキシ無水物は、アミノ酸からポリペプチドを合成するための中間原料として有用である。
当該アミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法は古くから多くの製造方法が知られているが、最近、本発明者らは、アミノ酸又はそのエステルとジフェニルカーボネートとから得られるアミノ酸カーバメート化合物が、N−カルボキシアミノ酸無水物の合成原料として有用であることを見出し、特許出願した(特許文献1)。
特開2007−22932号公報
本発明の目的は、上記N−カルボキシアミノ酸無水物の新たな製造方法、及びアミノ酸カーバメート化合物の新たな製造方法を提供することにある。
そこで本発明者らは、N−カルボキシアミノ酸無水物の新たな製造法について種々検討してきたところ、アミノ酸を構成イオンとするアミノ酸有機塩化合物に着目し、これに炭酸ジエステルを反応させれば、温和な条件下、短時間で効率良くN−カルボキシアミノ酸無水物の合成原料として有用なアミノ酸カーバメート化合物が得られること、さらに得られたアミノ酸カーバメート化合物を環化させれば容易にN−カルボキシアミノ酸無水物が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、アミノ酸有機塩化合物と炭酸ジエステルとを反応させる工程を含むことを特徴とするN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法、及びアミノ酸有機塩化合物と炭酸ジエステルとを反応させることを特徴とするアミノ酸カーバメート化合物の製造方法を提供するものである。
本発明によれば、温和な条件下で、短時間で工業的に有利にN−カルボキシアミノ酸無水物及びアミノ酸カーバメート化合物を製造することができる。
本発明方法は、アミノ酸有機塩化合物と炭酸ジエステルとを反応させることを特徴とするアミノ酸カーバメート化合物の製造方法、及びN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法である。具体的には、下記反応式で表されるように、式(1)で表されるアミノ酸を構成イオンとするアミノ酸有機塩化合物と、式(2)で表される炭酸ジエステルとを反応させ、式(A)で表されるアミノ酸カーバメート化合物を得る方法、及び得られた当該アミノ酸カーバメート化合物を、例えば、上記特開2007−22932号公報等に記載の公知の方法により脱水し、N−カルボキシアミノ酸無水物(B)を得る方法である。
Figure 2010023892
式(1)中、AX+は有機オニウムイオンを示し、Yは置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を示す。また、式(2)中、R4及びR5は、互いに独立に置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を示す。
式(1)中、Xとしては、第14族元素、第15族元素、第16族元素又は第17族元素の原子が好ましく、当該第14族元素の原子としては、スズ原子が好ましい。当該第15族元素の原子としては、窒素原子、リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子が挙げられ、窒素原子、リン原子が好ましい。また、第16族元素の原子としては、酸素原子、イオウ原子、セレン原子、テルル原子、ポロニウム原子が挙げられ、酸素原子、イオウ原子が好ましい。また、第17族元素の原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アスタチン原子が挙げられ、ヨウ素原子が好ましい。
すなわち、Xとしては、目的生成物を高収率で得る点で、窒素原子、リン原子、酸素原子、イオウ原子、ヨウ素原子が好ましく、窒素原子、リン原子、イオウ原子が特に好ましい。
尚、Xがスズ原子の場合、AX+はスタンノニウムイオンであり、第3級スタンノニウムイオンが好ましい。Xが窒素原子の場合、AX+はアンモニウムイオンであり、第4級アンモニウムイオンが好ましい。Xがリン原子の場合、AX+はホスホニウムイオンであり、第4級ホスホニウムイオンが好ましい。Xがヒ素原子の場合、AX+はアルソニウムイオンであり、第4級アルソニウムイオンが好ましい。Xがアンチモン原子の場合、AX+はスチボニウムイオンであり、第4級スチボニウムイオンが好ましい。Xが酸素原子の場合、AX+はオキソニウムイオンであり、第3級オキソニウムイオンが好ましい。Xがイオウ原子の場合、AX+はスルホニウムイオンであり、第3級スルホニウムイオンが好ましい。Xがセレン原子の場合、AX+はセレノニウムイオンであり、第3級セレノニウムイオンが好ましい。Xがヨウ素原子の場合、AX+は、ヨードニウムイオンであり、第2級ヨードニウムイオンが好ましい。
また、式(1)中、AX+としては、
(a) (R1n+(ここで、R1は、同一又は異なって、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を示し、nは、2〜4の整数を示す。)で表されるカチオン、
(b) 置換基を有していてもよい、1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基が1個結合したカチオン、或いは
(c) 重合体に結合した(a)又は(b)のカチオン
が好ましい。
また、AX+が、(R1n+で表されるカチオンである場合は、Xとしては、窒素原子、リン原子がより好ましく、AX+が、置換基を有していてもよい、1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくは置換基を有していてもよいアルキル基が1個結合したカチオンである場合は、Xとしては、窒素原子、イオウ原子がより好ましい。
(R1n+において、R1で示される「置換基を有していてもよい1価の炭化水素基」としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいアリールアルキル基が挙げられ、目的生成物を高収率で得る点で、置換基を有していてもよいアルキル基が好ましい。
これらの炭化水素基に置換し得る基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基等のアルコキシ基;シリル基;トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基等のトリ置換シリル基;塩素、フッ素等のハロゲン原子;ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基等のアルケニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アミノ基;N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基等のN,N−ジ置換アミノ基;水酸基;シロキシ基;メチルシロキシ基、エチルシロキシ基等の置換シロキシ基;シアノ基等が挙げられる。
また、上記「置換基を有していてもよいアルキル基」において、「アルキル基」としては、炭素数1〜20のアルキル基が挙げられるが、炭素数1〜15のアルキル基が好ましく、炭素数1〜12のアルキル基が特に好ましい。当該アルキル基としては、直鎖状又は分岐状アルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デカニル基等が挙げられ、n−ブチル基がより好ましい。
上記「置換基を有していてもよいシクロアルキル基」において、「シクロアルキル基」としては、炭素数3〜20のシクロアルキル基が挙げられるが、炭素数3〜10のシクロアルキル基が特に好ましい。具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいアルケニル基」において、「アルケニル基」としては、炭素数2〜18のアルケニル基が挙げられるが、炭素数2〜10のアルケニル基が特に好ましい。具体的には、ビニル基、プロペニル基、3−ブテニル等が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいシクロアルケニル基」において、「シクロアルケニル基」としては、炭素数5〜18のシクロアルケニル基が挙げられるが、炭素数5〜10シクロアルケニル基が特に好ましい。具体的には、シクロヘキセニル、シクロオクテニル、シクロドデセニル等が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいアリール基」において、「アリール基」としては、炭素数6〜14のアリール基が挙げられ、炭素数6〜10のアリール基が特に好ましい。具体的には、フェニル、トリル、ナフチル等が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいアリールアルキル基」において、「アリールアルキル基」としては、炭素数7〜13のアリールアルキル基が挙げられるが、炭素数7〜9のアリールアルキル基が特に好ましい。具体的には、ベンジル、フェネチル、ナフチルメチル、ナフチルエチル等が挙げられる。
また、(R1n+において、nは、2〜4の整数を示すが、Xが第14族元素の原子のとき、n=3であり、Xが第15族元素の原子のとき、n=4であり、Xが第16族元素の原子のとき、n=3であり、Xが第17族元素の原子のとき、n=2である。
(R1n+で表されるカチオンの好適な具体的としては、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、トリエチルベンジルアンモニウム等の第4級アンモニウムイオン;テトラブチルホスホニウム、ブチルトリフェニルホスホニウム等の第4級ホスホニウムイオン;トリエチルオキソニウム、トリメチルオキソニウム等の第3級オキソニウムイオン;(2−カルボキシエチル)ジメチルスルホニウム、(3−クロロプロピル)ジフェニルスルホニウム、シクロプロピルジフェニルスルホニウム、ジフェニル(メチル)スルホニウム、トリ−n−ブチルスルホニウム、トリ−p−トリルスルホニウム、トリエチルスルホニウム、トリメチルスルホニウム、トイフェニルスルホニウム等の第3級スルホニウムイオン;ジフェニルヨードニウム等の第2級ヨードニウムイオン等が挙げられ、テトラブチルアンモニウム、テトラブチルホスホニウム、ブチルトリフェニルホスホニウムがより好ましい。
上記「置換基を有していてもよい、1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基が1個結合したカチオン」において、「1以上のX原子含有複素環」としては、芳香族複素環、不飽和複素環が好ましく、Xが窒素原子の場合は、芳香族複素環が好ましく、窒素原子を1〜3個有する5員環、6員環又はそれらを含む縮合環がより好ましく、Xがイオウ原子の場合は、イオウ原子を1又は2個有する5員環、6員環又はそれらを含む縮合環が好ましい。
また、上記「置換基を有していてもよい、1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基が1個結合したカチオン」において、X原子含有複素環のX原子上に結合する「置換基を有していてもよい炭化水素基」としては、上記R1と同様であり、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいアリールアルキル基が挙げられる。置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられ、メチル基及びエチル基が好ましい。
また、上記「1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくは炭化水素基が1個結合したカチオン」において、X原子含有複素環中のカチオンを形成するX原子以外のX原子及び炭素原子上には、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基等の置換基を有していてもよい。ここで、アルキル基としては、炭素数1〜12の直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましい。アルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。
上記「1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくは炭化水素基が1個結合したカチオン」において、Xが窒素原子の場合、より好ましい複素環カチオンの具体例としては、ピロリウム、イミダゾリウム、2H−ピロリウム、ピラゾリウム、ピリジニウム、ピラジニウム、ピリミジニウム、ピリダジニウム、インドリジニウム、インドリウム、3H−インドリウム、1H−インダゾリウム、イソインドリウム、プリニウム、4H−キノリジニウム、イソキノリニウム、キノリニウム、フタラジニウム、ナフチリジニウム、キノキサリニウム、キナゾリニウム、シノリニウム、プテリジニウム、4aH−カルバゾリウム、カルバゾリウム、β−カルボリニウム、フェナンスリジニウム、アクリジニウム、ペリミジニウム、フェナンスロリニウム、フェナジニウムを挙げることができるが、好ましくは、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウムであり、より好ましくは、イミダゾリウムである。また、Xが酸素原子の場合、より好ましい複素環カチオンとしての具体例としては、2,4,6−トリメチルピリリウム、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルピリリウムを挙げることができる。また、Xがイオウ原子の場合、より好ましい複素環カチオンの具体例としては、1,3−ベンゾジチオリリウム、1−ベンジルテトラヒドロチオフェン−1−イウムが挙げられる。
上記「1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくは炭化水素基が1個結合したカチオン」において、Xが窒素原子の場合、より好ましい複素環カチオンの例としては、下記式(4)〜(8)が好ましく、式(4)がより好ましい。
Figure 2010023892
(式中、R6〜R34は、それぞれ独立して水素原子又は置換基を有していてもよい炭化水素基を表す。)
6〜R34で示される水素原子又は置換基を有していてもよい炭化水素基のうち、「置換基を有していてもよい炭化水素基」としては、上記R1と同様であり、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいアリールアルキル基が挙げられる。置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜12のアルキル基がさらに好ましい。
上記「1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくはアルキル基が1個結合したカチオン」において、より好ましい複素環カチオンの例としては、下記式(41)〜(43)が好ましく、式(41)がより好ましい。
Figure 2010023892
38〜R40で示される水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基のうち、「アルキル基」としては、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜12のアルキル基がさらに好ましい。
すなわち、上記「1以上のX原子含有複素環のX原子上に水素原子若しくはアルキル基が1個結合したカチオン」の好適な具体例としては、下記式(9)〜(39)、(44)、(45)が挙げられ、より好ましくは式(9)、(10)、(12)、(13)、(16)、(17)、(44)、(45)であり、式(9)、(16)、(45)が特に好ましい。
Figure 2010023892
Figure 2010023892
Figure 2010023892
AX+が、重合体に結合した(a)又は(b)のカチオンである場合において、(a)、(b)のカチオンは上述のものが挙げられる。また、前記重合体としては、特に限定されるものではないが、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリm−メチルスチレン、ポリp−メチルスチレン、ポリビニルトルエン、ポリp−メトキシスチレン、ポリアリルベンゼン等の芳香族ビニル系ポリマー;ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン等の脂環族ビニル系ポリマー;ポリメチルビニルエーテル、ポリエチルビニルエーテル、ポリプロピルビニルエーテル、ポリブチルビニルエーテル等の脂肪族ビニルエーテル系ポリマー;ポリシクロペンチルビニルエーテル、ポリシクロヘキシルビニルエーテル等の脂環族ビニルエーテル系ポリマー;ポリフェニルビニルエーテル、ポリベンジルビニルエーテル等の芳香族ビニルエーテル系ポリマー;ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル等のアクリル系ポリマー等を挙げることができる。
式(1)中、Yは置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を示す。
すなわち、Yとしては、下記式(3)
Figure 2010023892
(R2及びR3は、互いに独立して水素原子又は置換基を有してもよい1価の炭化水素基を示し、mは1〜15の整数を示す。)
で表される置換基を有していてもよい2価の炭化水素基が好ましい。
式(3)中、R2及びR3は、互いに独立して水素原子又は置換基を有してもよい1価の炭化水素基であり、該置換基を有してもよい1価の炭化水素基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールアルキル基、置換基を有していてもよい複素環基、又は置換基を有していてもよい複素環アルキル基等が挙げられる。これらの炭化水素基に置換し得る基としては、例えば、塩素、フッ素等のハロゲン原子、フェニル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシ基、エステル基、アルコキシカルボニル基及びアラルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。
上記R2及びR3中の置換基を有していてもよいアルキル基とは、アルキル基の任意の一部が置換されていてもよいアルキル基を意味し、好適な具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、トリクロロエチル基、アダマンチル基、メチルメルカプトエチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、メルカプトメチル基、メルカプトエチル基、メチルメルカプトエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノプロピル基、アミノブチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、ペンチル基、ヘプチル基、オクチル基、−(CH23−NH−C(=NH)−NH2、−(CH23NH−CO−NH2等が挙げられる。
また、置換基を有していてもよいシクロアルキル基とは、シクロアルキル基の一部が置換されていてもよいシクロアルキル基を意味し、好適な具体例としては、シクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。
また、置換基を有していてもよいアリール基とは、アリール基の任意の一部が置換されてもよいアリール基を意味し、好適な具体例としては、フェニル基、トリル基、メトキシフェニル基、ベンジルオキシフェニル基、エチルフェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ニトロフェニル基等が挙げられる。
また、置換基を有していてもよいアリールアルキル基とは、アリールアルキル基の一部が置換されていてもよいアリールアルキル基を示し、好適な具体例としては、フルオレニルメチル基、ベンジル基、ニトロベンジル基、アミノベンジル基、ブロモベンジル基、メトキシベンジル基、ヒドロキシベンジル基、ジヒドロキシベンジル基、フェナシル基、メトキシフェナシル基、シンナミル基、フェネチル基等が挙げられる。
また、置換基を有していてもよい複素環基とは、複素環基の一部が置換されていてもよい複素環基を意味し、好適な具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチエニル基、ピペリジル基、モルホリニル基、ピペラジニル基、ピロリル基、ピロリジニル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、フルフリル基、テニル基、ピリミジル基、ピラジル基、イミダゾイル基、インドリル基、イソキノリル基、キノリル基、チアゾリル基等が挙げられる。
また、置換基を有していてもよい複素環アルキル基とは、複素環アルキル基の一部が置換されていてもよい複素環アルキル基を意味し、好適な具体例としては、ピリジルメチル基、イミダゾイルメチル基、インドリルメチル基等が挙げられる。
また、R2及びR3としては、R2又はR3のいずれかが水素原子であることが好ましく、残りのR2又はR3が水素原子又は置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリールアルキル基、置換基を有していてもよい複素環アルキル基であることが好ましい。
また、mとしては、1〜10であることが好ましく、1〜8であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
すなわち、式(1)中のH2N−Y−COO-で示されるアニオンの好適な具体例としては、L−ロイシン、L−フェニルアラニン、L−イソロイシン、グリシン、L−グルタミン酸、L−バリン、L−アスパラギン酸、L−トリプトファン、L−アラニン、L−アルギニン、L−アスパラギン、L−システイン、L−グルタミン、L−ヒスチジン、L−リジン、L−メチオニン、L−セリン、L−トレオニン又はL−チロシンから選ばれるアミノ酸等の蛋白の主要構成のα−アミノ酸のアニオンをはじめ、オルチニン、ノルロイシン、セレノシステイン、システインスルホン酸などのアニオンが挙げられる。また、β−アミノ酸、γ−アミノ酸などのアニオンも使用目的に応じて使用可能である。
また、アミノ酸有機塩化合物が、水酸基やチオール基、あるいは複数個のカルボキシル基あるいはアミノ基を有するときは、反応に関与するもの以外を保護することが好ましい。保護方法としては、特に限定されないが、水酸基やチオール基の場合は、メチル基などで置換する方法が挙げられる。カルボキシル基の場合はメチル基、エチル基、ベンジル基、t−ブチル基などで置換する方法が例示される。アミノ基の場合は、カルボベンジルオキシ基、t−ブトキシカルボニル基、ベンゾイル基、アセチル基などで置換する方法が例示される。
また、式(1)で表されるアミノ酸有機塩化合物は、下記の方法によって製造できる。例えば、カチオン部のAX+が(R1n+で表されるカチオンであるアミノ酸有機塩化合物を製造する場合には、(R1n+で表されるカチオンのヒドロキシ化合物とアミノ酸とを有機溶媒中で反応させることで得られる。
また、(R1n+で表されるカチオンのヒドロキシ化合物としては、市販のヒドロキシ化合物を用いることできる。具体的には、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラペンチルアンモニムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、トリメチルスルホニウムヒドロキシド等を挙げることができる。
有機溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶剤;2−ブタノン、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤;アセトニトリルなどのニトリル系溶剤;クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン系溶剤;テトラヒドロフラン、シクロペンタンモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤;メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール系溶剤などが挙げられる。
なお、反応は、脱水剤の存在下で行うことが好ましい。脱水剤としては、モレキュラーシーブ4A、モレキュラーシーブ3A、又はモレキュラーシーブ5Aなどの合成ゼオライト、無水硫酸ナトリウム、無水硫酸マグネシウム又は無水硫酸カルシウムなどを挙げることができる。なお、アミノ酸有機塩化合物を製造する際の、反応条件は特に限定されない。反応は、通常、大気下で実施可能であるが、アルゴン、窒素などの不活性気体雰囲気下で実施するのが望ましい。なお、この反応は、常圧、減圧、加圧のいずれの状態でも実施可能である。また、反応温度としては、通常、−70℃〜120℃、好ましくは−10〜100℃の範囲から選択するのがよい。反応時間としては、通常、0.1〜100時間を要する。
式(1)で表されるアミノ酸有機塩化合物は他にも公知の方法によって製造できる。例えば、特開2004−269414号公報に記載の如く、カチオン部のAX+のハロゲン化物を水性溶媒に溶解させ、例えば、陰イオン交換樹脂を通し、ヒドロキシ化合物に交換し、これにアニオン部H2N−Y−COOとなるアミノ酸を添加して反応させることにより得られる。より具体的には、AX+のハロゲン化物1質量部を、水性溶媒に溶解させ、陰イオン交換樹脂を通して、ヒドロキシ化合物に変換し、これに、H2N−Y−COOHで表されるアミノ酸を約1〜1.1質量部、好ましくは約1.0質量部を添加し、得られた混合溶液を氷冷下撹拌し、溶媒を減圧留去し、残渣から適当な方法によって未反応のアミノ酸を除去し、所望のアミノ酸有機塩化合物を製造できる。
また、AX+が重合体に結合した(a)又は(b)のカチオンである場合には、例えば、クロロメチル化されたポリスチレン等のハロゲン化アルキル基を有する重合体と、イミダゾール、ピリジン、ピロリジン等の(a)又は(b)のカチオンの前駆体とを反応させて得られたカチオン部のAX+のハロゲン化物を塩基性の水性溶媒に溶解させることで、ヒドロキシ化合物に交換し、これにアニオン部H2N−Y−COO-となるアミノ酸を添加して反応させることにより得られる。
また、炭酸ジエステルとしては、下記式(2)
Figure 2010023892
(式中、R4及びR5は互いに独立に置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を示す。)
で表される炭酸ジエステルが好ましい。
置換基を有していてもよい1価の炭化水素基としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアリールアルキル基が挙げられる。
これらの炭化水素基に置換し得る基としては、ニトロ基;塩素原子、フッ素原子等のハロゲン原子;パーフルオロアルキル基(ここで、アルキル基としては、炭素数1〜8の直鎖状、分枝状、環状の飽和及び不飽和アルキル基等が挙げられる。);パークロロアルキル基(ここで、アルキル基としては、パーフルオロアルキル基と同じものが挙げられる。);エステル基;アセチル基;シアノ基;ベンゾイル基等が挙げられ、ニトロ基、ハロゲン原子、ハロゲン置換アルキル基(ここで、アルキル基としては、パーフルオロアルキル基と同じものが挙げられる。)が好ましい。
上記「置換基を有していてもよいアルキル基」において、「アルキル基」としては、炭素数1〜20のアルキル基が挙げられるが、炭素数1〜10のアルキル基が特に好ましい。当該アルキル基としては、直鎖状、分岐状アルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デカニル基等が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいシクロアルキル基」において、「シクロアルキル基」としては、炭素数3〜20のシクロアルキル基が挙げられるが、炭素数3〜10のシクロアルキル基が特に好ましい。具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいアルケニル基」において、「アルケニル基」としては、炭素数2〜18のアルケニル基が挙げられるが、炭素数2〜10のアルケニル基が特に好ましい。具体的には、ビニル基、プロペニル基、3−ブテニル等が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいシクロアルケニル基」において、「シクロアルケニル基」としては、炭素数5〜18のシクロアルケニル基が挙げられるが、炭素数5〜10シクロアルケニル基が特に好ましい。具体的には、シクロヘキセニル、シクロオクテニル、シクロドデセニル等が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいアリール基」において、「アリール基」としては、炭素数6〜14のアリール基が挙げられ、炭素数6〜10のアリール基が特に好ましい。具体的には、フェニル、トリル、ナフチル等が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよいアリールアルキル基」において、「アリールアルキル基」としては、炭素数7〜13のアリールアルキル基が挙げられるが、炭素数7〜9のアリールアルキル基が特に好ましい。具体的には、ベンジル、フェネチル、ナフチルメチル、ナフチルエチル等が挙げられる。
前記炭化水素基としては、置換基を有してもよいアリール基が好適に用いられる。具体的には、ジフェニルカーボネート、ビス(4−ニトロフェニル)カーボネート、ビス(2−ニトロフェニル)カーボネート、ビス(2,4−ジニトロフェニル)カーボネート、ビス(2,4,6−トリニトロフェニル)カーボネート、ビス(ペンタフルオロフェニル)カーボネート、ビス(4−クロロフェニル)カーボネート、ビス(2,4−ジクロロフェニル)カーボネート、ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)カーボネート等が挙げられ、ジフェニルカーボネートが特に好ましく用いられる。
なお、上述した炭酸ジエステルは、公知の方法により製造でき、市販のものを使用できる。
以下、N−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法を示す。
1)アミノ酸カーバメートの製造工程
本発明のアミノ酸カーバメートの製造方法において、式(1)で表されるアミノ酸有機塩化合物1モルに対する式(2)で表される炭酸ジエステルの使用量は、1〜10モルが好ましく、1〜3モルがより好ましい。
また、本発明のアミノ酸カーバメートの製造方法における反応温度は、−30℃〜35℃が好ましく、−20℃〜25℃がより好ましい。また、反応時間は、0.01〜15時間が好ましく、0.1〜8時間がより好ましい。
また、本発明のアミノ酸カーバメートの製造方法は、触媒存在下又は非存在下で行うことができ、また、通常、溶媒の存在下で行われる。
溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶剤;2−ブタノン、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤;アセトニトリルなどのニトリル系溶剤;クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン系溶剤;テトラヒドロフラン、シクロペンタンモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤;メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール系溶剤などが挙げられ、2−ブタノン、アセトニトリル、ジクロロメタン、クロロホルム、メタノール、エタノールが好ましく、2−ブタノン、アセトニトリル及びジクロロメタンがより好ましく、2−ブタノン及びアセトニトリルがさらに好ましい。
溶媒の使用量は、アミノ酸有機塩化合物と炭酸ジエステルの合計量100重量部に対し、通常、100〜3000重量部、好ましくは1000〜2000重量部である。
なお、アミノ酸カーバメートの製造は、式(1)で表されるアミノ酸有機塩化合物の製造と1ポットで行うこともできる。
2)N−カルボキシアミノ酸無水物の製造工程
続いて、得られたアミノ酸カーバメートを環化させる工程により、N−カルボキシアミノ酸無水物を得ることができる。
得られたアミノ酸カーバメートを環化させる工程としては、特に限定されないが、N−カルボキシアミノ酸無水物を高収率で得る観点から弱塩基性無機化合物あるいはプロトン酸の存在下で反応させることが好ましい。
用いられる弱塩基性無機化合物としては、結晶性アルミノケイ酸塩、炭酸水素ナトリウム、アルミナ、ゼオライト類、イオン交換樹脂、シリカゲル等の固体塩基化合物が挙げられる。具体例としてはモレキュラーシーブ、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。弱塩基性無機化合物の使用量は、アミノ酸カーバメート類(1)100重量部に対して1〜1000重量部、特に1〜10重量部が好ましい。
また、用いるプロトン酸としては、フェノール類、リン酸類、スルホン酸類、一般式(40)で表される化合物等が挙げられる。
35(C(R36)(R37))nCOOH (40)
(式中、R35、R36及びR37はそれぞれ独立して水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ケトン基、エステル基又はカルボキシル基を示し;nは0〜10の数を示す。ただし、n=0のとき、R35は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基である。)
このうち、フェノール類及び上記一般式(40)で表される化合物が好ましい。フェノール類としては、2,4−ジニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、シアノフェノール、(2−ブタノン)フェノール等の電子吸引性基置換フェノールが挙げられる。
一般式(40)において、R35、R36、R37で示されるアルキル基としては、炭素数1〜12の直鎖又は分岐鎖アルキル基が挙げられる。アリール基としては炭素数6〜14のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基等が好ましい。ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。アルコキシ基としては炭素数1〜12の直鎖又は分岐鎖アルコキシ基が挙げられる。アリールオキシ基としては炭素数6〜14のアリールオキシ基が挙げられ、フェノキシ基等が好ましい。アルキル基又はアリール基上に置換し得る基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、水酸基、メルカプト基、シアノ基、アルコキシ基等から選ばれる1〜5個が挙げられる。
一般式(40)で表される化合物において、好ましくはR35、R36、R37はそれぞれ独立して水素原子及び置換基を有していてもよいアリール基から選択され、nは0又は1である。さらに、n=0の場合にはR35は置換基を有していてもよいフェニル基であり、n=1の場合にはR35、R36、R37はそれぞれ独立して水素原子又は置換基を有していてもよいフェニル基であることが特に好ましい。具体的には安息香酸、p−ニトロ安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、2,4−ジニトロ安息香酸、フェニル酢酸、ジフェニル酢酸等が好適に用いられる。
リン酸類としてはリン酸、亜リン酸、次亜リン酸などが挙げられる。
スルホン酸類としては、脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸、硫酸などが挙げられ、具体的には、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸が好適に用いられる。
プロトン酸の使用量は、アミノ酸カーバメート類(1)1モルに対して、0.1〜10モル、特に0.5〜10モルが好ましい。
本反応において、弱塩基性無機化合物が触媒として作用し、プロトン酸がアミノ酸−N−カルボキシ無水物の分解を抑制するものと考えられる。
反応は有機溶媒中で行うのが好ましい。本発明で使用できる有機溶媒を具体的に例示すると、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類;クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;アセトニトリル、プロピオニトリルなどのニトリル類;ジメチルカーボネートなどのカーボネート類;ヘキサン、石油エーテルなどの脂肪族炭化水素類;クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素類などが挙げられる。有機溶媒の使用は必須ではなく、使用量の制限は特に無い。またこれらの溶媒は単一で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。
アミノ酸カーバメートを環化させる工程における反応条件は特に限定されない。反応は、通常、大気下で実施可能であるが、使用する化合物や生成物が水分により分解するため、アルゴン、窒素などの不活性気体雰囲気下で実施するのが望ましい。なお、この反応は、常圧、減圧、加圧のいずれの状態でも実施可能である。反応温度としては、通常、−70℃〜120℃、好ましくは−10〜100℃の範囲から選択するのがよい。反応時間は、通常、0.1〜100時間を要する。
目的化合物は、ろ過、洗浄、乾燥、再結晶、遠心分離、活性炭処理、各種溶媒による抽出、クロマトグラフィー等の通常の手段を適宜組み合わせて、反応系から、単離、精製することで分離することができる。
実施例1
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムグルタミン酸塩514mg(2mmol)をアセトニトリル15mLに溶かして得られた溶液をゆっくりと滴下し、30分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−グルタミン酸を得た。単離収量421.8mg、単離収率79%であった。
続いて、窒素雰囲気下、ジムロート冷却管を取り付けた100mL容量の二口丸底フラスコにN−フェノキシカルボニル−L−グルタミン酸267mg(1mmol)、モレキュラーシーブ4A 8mg(2wt%)、安息香酸122mg(1.0mmol)、2−ブタノン10mLを入れ、80℃で29時間撹拌した。この反応混合物を、ジオキサンを内部標準としてNMR定量することにより、収率89%でN−カルボキシ−α−グルタミン酸無水物が得られていることを確認した。
実施例2
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)及び2−ブタノン5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムフェニルアラニン塩550mg(2mmol)を2−ブタノン15mLに溶かして得られた溶液をゆっくりと滴下し、2時間撹拌した。
NMR測定によりN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニンの生成が確認された。
続いて、窒素雰囲気下、ジムロート冷却管を取り付けた100mL容量の二口丸底フラスコにN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニン571mg(2mmol)、ジフェニル酢酸212mg(1mmol)、2−ブタノン20mLを入れ、80℃で30時間攪拌した。この反応混合物を、NMR定量することにより、収率99%以上でN−カルボキシ−フェニルアラニン無水物が得られていることを確認した。
実施例3
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート430mg(2mmol)及び2−ブタノン5mLを入れ、−20℃で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムフェニルアラニン塩550mg(2mmol)を2−ブタノン15mLに溶かして得られた溶液をゆっくりと滴下し、−20℃で8時間撹拌した。その後、1M HCl水溶液を加え、反応を停止した。エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニンを得た。単離収量528.9mg、単離収率93%であった。
窒素雰囲気下、ジムロート冷却管を取り付けた100mL容量の二口丸底フラスコにN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニン571mg(2mmol)、ジフェニル酢酸424mg(2mmol)、アセトニトリル20mLを入れ、80℃で30時間撹拌した。この反応混合物を、NMR定量することにより、収率99%以上でN−カルボキシ−フェニルアラニン無水物が得られていることを確認した。
実施例4
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムフェニルアラニン塩552mg(2mmol)をアセトニトリル15mLに溶かして得られた溶液をゆっくりと滴下し、5分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニンを得た。単離収量506.0mg、単離収率88%であった。
窒素雰囲気下、ジムロート冷却管を取り付けた100mL容量の二口丸底フラスコにN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニン571mg(2mmol)、酢酸360mg(6mmol)、アセトニトリル20mLを入れ、80℃で29時間撹拌した。この反応混合物を、NMR定量することにより、収率99%以上でN−カルボキシ−フェニルアラニン無水物が得られていることを確認した。反応混合物を室温まで冷却し、これに1Mの塩酸水2mLと活性炭2400mgを加え、1時間撹拌した。ろ過により活性炭を除去し、得られたろ液を減圧濃縮することでN−カルボキシ−フェニルアラニン無水物が得られた。単離収量302.5mg、単離収率78%であった。
実施例5
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート430mg(2mmol)、ジクロロメタン5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムフェニルアラニン塩549mg(2mmol)をジクロロメタン15mLに溶かして得られた溶液をゆっくりと滴下し、30分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニンを得た。単離収量390.2mg、単離収率68%であった。
窒素雰囲気下、ジムロート冷却管を取り付けた100mL容量の二口丸底フラスコにN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニン571mg(2mmol)、ジフェニル酢酸424mg(2mmol)、フェノール94mg(1mmol)を2−ブタノン20mLに溶かして得られた溶液を入れ、80℃で15時間撹拌した。この反応混合物を、NMR定量することにより、収率99%以上でN−カルボキシ−フェニルアラニン無水物が得られていることを確認した。
実施例6
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート430mg(2mmol)及び2−ブタノン5mLを入れ、0℃で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムフェニルアラニン塩550mg(2mmol)を2−ブタノン15mLに溶かして得られた溶液をゆっくりと滴下し、0℃で2時間撹拌した。その後、1M HCl水溶液を加え、反応を停止した。エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた2つの有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニンを得た。単離収量384.6mg、単離収率67%であった。
窒素雰囲気下、ジムロート冷却管を取り付けた100mL容量の二口丸底フラスコにN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニン571mg(2mmol)、ジフェニル酢酸424mg(2mmol)、フェノール184mg(2mmol)を2−ブタノン20mLに溶かして得られた溶液を入れ、80℃で12時間撹拌した。この反応混合物を、NMR定量することにより、収率99%以上でN−カルボキシ−フェニルアラニン無水物が得られていることを確認した。
実施例7
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアラニン塩396mg(2mmol)をアセトニトリル15mLに溶かして得られた溶液をゆっくりと滴下し、20分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−アラニンを得た。単離収量337.5mg、単離収率81%であった。
実施例8
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウム−γ−t−ブチル−L−グルタミン酸塩627mg(2mmol)をアセトニトリル15mLに溶かして得られた溶液をゆっくりと滴下し、10分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−γ−t−ブチル−L−グルタメートを得た。単離収量470.1mg、単離収率76%であった。
実施例9
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにフェニルアラニン0.330g(2mmol)、モレキュラーシーブス4A 0.250g、2−ブタノン5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に38.7%のテトラブチルアンモニウムヒドロキシドのメタノール溶液(東京化成)1.044mLをゆっくりと滴下し、30分間撹拌した。その後、ジフェニルカーボネート430mg(2mmol)を加え、20時間撹拌した。反応溶液をろ過することでモレキュラーシーブス4Aを除去し、得られたろ液に1MのHCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンの生成が確認された。単離収量294.4mg、単離収率51%であった。
窒素雰囲気下、ジムロート冷却管を取り付けた100mL容量の二口丸底フラスコにN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニン571mg(2mmol)、ジフェニル酢酸424mg(2mmol)、フェノール376mg(4mmol)を2−ブタノン20mLに溶かして得られた溶液を入れ、80℃で18時間撹拌した。この反応混合物を、NMR定量することにより、収率99%以上でN−カルボキシ−フェニルアラニン無水物が得られていることを確認した。
実施例10
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにグルタミン酸0.294g(2mmol)、モレキュラーシーブス4A 0.250g、2−ブタノン5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に38.7%のテトラブチルアンモニウムヒドロキシドのメタノール溶液(東京化成)1.044mLをゆっくりと滴下し、30分間撹拌した。その後、ジフェニルカーボネート430mg(2mmol)を加え、20時間撹拌した。反応溶液をろ過することでモレキュラーシーブス4Aを除去し、得られたろ液に1MのHCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−グルタミン酸の生成が確認された。単離収量294.4mg、単離収率51%であった。
実施例11
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムロイシン塩482mg(2mmol)アセトニトリル15mLをゆっくりと滴下し、30分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−ロイシンを得た。単離収量399.5mg、単離収率80%であった。
実施例12
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液に1−エチル−3−メチルイミダゾリウムメチオニン塩519mg(2mmol)アセトニトリル15mLをゆっくりと滴下し、20分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−メチオニンを得た。単離収量439.2mg、単離収率82%であった。
実施例13
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルホスホニウムフェニルアラニン塩847mg(2mmol)アセトニトリル15mLをゆっくりと滴下し、30分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニンを得た。単離収量417.0mg、単離収率73%であった。
窒素雰囲気下、ジムロート冷却管を取り付けた100mL容量の二口丸底フラスコにN−フェノキシカルボニル−L−フェニルアラニン571mg(2mmol)、フェノール184mg(2mmol)を2−ブタノン20mLに溶かして得られた溶液を入れ、80℃で8時間撹拌した。この反応混合物を、NMR定量することにより、収率99%以上でN−カルボキシ−フェニルアラニン無水物が得られていることを確認した。
実施例14
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルアンモニウムフェニルアラニン塩813mg(2mmol)アセトニトリル15mLを滴下し、15分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンを得た。単離収量:445.0mg、単離収率:78%
実施例15
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルアンモニウムフェニルグリシン塩633mg(2mmol)アセトニトリル15mLを滴下し、20分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−グリシンを得た。単離収量:328.2mg、単離収率:84%
実施例16
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルホスホニウムフェニルアラニン塩847mg(2mmol)アセトニトリル15mLを滴下し、15分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンを得た。単離収量:416.6mg、単離収率:73%
実施例17
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にブチル−トリフェニルホスホニウムフェニルアラニン塩966mg(2mmol)アセトニトリル15mLを滴下し、20分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンを得た。単離収量:496.3mg、単離収率:87%
実施例18
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にS−ベンジルテトラヒドロチオフェニウムフェニルアラニン塩618mg(2mmol)アセトニトリル15mLを滴下し、30分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンを得た。単離収量:456.2mg、単離収率:80%
実施例19
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにフェニルアラニン0.330g(2mmol)、モレキュラーシーブス4A 0.99g、アセトニトリル10mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルアンモニウムヒドロキシド0.518gのアセトニトリル10mL溶液を滴下し、30分間撹拌した。その後、ジフェニルカーボネート430mg(2mmol)を加え、3時間撹拌した。反応溶液をろ過することでモレキュラーシーブス4Aを除去し、得られたろ液に1MのHCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンの生成が確認された。単離収量:445.2mg、単離収率:78%
実施例20
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにフェニルアラニン0.330g(2mmol)、モレキュラーシーブス4A 1.60g、アセトニトリル10mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルアンモニウムヒドロキシド0.518gのアセトニトリル10mL溶液を滴下し、30分間撹拌した。その後、ジフェニルカーボネート430mg(2mmol)を加え、3時間撹拌した。反応溶液をろ過することでモレキュラーシーブス4Aを除去し、得られたろ液に1MのHCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンの生成が確認された。単離収量:484.2mg、単離収率:85%
実施例21
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにフェニルアラニン0.330g(2mmol)、無水硫酸ナトリウム0.426g(3mmol)、アセトニトリル10mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルアンモニウムヒドロキシド0.518gのアセトニトリル10mL溶液を滴下し、30分間撹拌した。その後、ジフェニルカーボネート430mg(2mmol)を加え、3時間撹拌した。反応溶液をろ過することで無水硫酸ナトリウムを除去し、得られたろ液に1MのHCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンの生成が確認された。単離収量:399mg、単離収率:70%
実施例22
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにフェニルアラニン0.330g(2mmol)、無水硫酸ナトリウム1.42g(10mmol)、アセトニトリル10mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルアンモニウムヒドロキシド0.518gのアセトニトリル10mL溶液を滴下し、30分間撹拌した。その後、ジフェニルカーボネート430mg(2mmol)を加え、2時間撹拌した。反応溶液をろ過することで無水硫酸ナトリウムを除去し、得られたろ液に1MのHCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水及び飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−アラニンの生成が確認された。単離収量:490mg、単離収率:86%
実施例23
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルアンモニウム6−アミノ−n−カプロン酸塩743mg(2mmol)アセトニトリル15mLを滴下し、30時間撹拌した。NMR測定によりN−フェノキシカルボニル−6−アミノ−n−カプロン酸が収率85%で生成していることを確認した。
実施例24
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にテトラブチルホスホニウムメチオニン塩814mg(2mmol)をアセトニトリル15mLに溶かして得られた溶液を滴下し、30分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−メチオニンを得た。単離収量430.9mg、単離収率80%であった。
実施例25
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にブチルトリフェニルホスホニウムメチオニン塩935mg(2mmol)をアセトニトリル15mLに溶かして得られた溶液を滴下し、50分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−メチオニンを得た。単離収量441.5mg、単離収率82%であった。
実施例26
窒素雰囲気下、100mL容量の丸底フラスコにジフェニルカーボネート428mg(2mmol)、アセトニトリル5mLを入れ、室温で撹拌した。この溶液にブチルテトラヒドロチオフェニウムメチオニン塩633mg(mL)をアセトニトリル15mLに溶かして得られた溶液を滴下し、20分撹拌した。その後、反応溶液に1M HCl水溶液を加え、反応を停止し、エバポレーターを用いて濃縮した。次に、水を加え、酢酸エチルによる抽出をおこなった。得られた有機層を水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、エバポレーターを用いて濃縮し、粗生成物を得た。次にカラムクロマトグラフィーにより精製を行うことでN−フェノキシカルボニル−L−メチオニンを得た。単離収量428.8mg、単離収率80%であった。

Claims (8)

  1. アミノ酸有機塩化合物と炭酸ジエステルとを反応させる工程を含むことを特徴とするN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法。
  2. アミノ酸有機塩化合物が、一般式(1)
    Figure 2010023892
    (式中、AX+は、有機オニウムイオンを示し、Yは置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を示す。)
    で表されるアミノ酸を構成イオンとするアミノ酸有機塩化合物である請求項1記載のN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法。
  3. Yが、下記式(3)
    Figure 2010023892
    (R2及びR3は、互いに独立して水素原子又は置換基を有してもよい1価の炭化水素基を示し、mは1〜15の整数を示す。)
    で表される置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である請求項2記載のN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法。
  4. Xが、窒素原子、リン原子、イオウ原子及びヨウ素原子から選ばれる原子であり、AX+が、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン及びヨードニウムイオンから選ばれるイオンである請求項2又は3記載のN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法。
  5. 式(1)中のアミノ酸アニオンが、L−ロイシン、L−フェニルアラニン、L−イソロイシン、グリシン、L−グルタミン酸、L−バリン、L−アスパラギン酸、L−トリプトファン、L−アラニン、L−アルギニン、L−アスパラギン、L−システイン、L−グルタミン、L−ヒスチジン、L−リジン、L−メチオニン、L−プロリン、L−セリン、L−トレオニン及びL−チロシンからなる群から選ばれるアミノ酸のアニオンである請求項2〜4のいずれか1項記載のN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法。
  6. 炭酸ジエステルが、下記一般式(2)
    Figure 2010023892
    (式中、R4及びR5は互いに独立に置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を示す。)
    で表される化合物である請求項1〜5のいずれかに記載のN−カルボキシアミノ酸無水物の製造方法。
  7. アミノ酸有機塩化合物と、炭酸ジエステルとを反応させることを特徴とするアミノ酸カーバメート化合物の製造方法。
  8. アミノ酸有機塩化合物が、一般式(1)
    Figure 2010023892
    (式中、AX+は有機オニウムイオンを示し、Yは置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を示す。)
    で表されるアミノ酸を構成イオンとするアミノ酸有機塩化合物である請求項7記載のアミノ酸カーバメート化合物の製造方法。
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