KR860001885B1 - β-히드록시 아미노산의 제조법 - Google Patents

β-히드록시 아미노산의 제조법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

β-히드록시 아미노산의 제조법
본 발명은 일반식(Ⅰ)
Figure kpo00001
(식중, R1및 R2은 수소원자, 메틸기, 치환 또는 비치환의 페닐기 또는 피리딜기를 나타낸다)로 나타내는 β-히드록시 아미노산의 제조법에 관한 것이다.
β-히드록시아미노산으로서 셀린은 α-아미노산의 일종으로서, 그 광학활성체의 L-셀린이 아미노산 수액으로서, 또 D-셀린이 항생물질의 시클로 셀린의 원료로서 유용한화합물이다. 또 셀린은 사료 첨가제로서 장래 그 신장이 기대되고 있는 L-트리프트판의 원료로서도 유용한 화합물이다.
또 β-치환-β-히드록시 아미노산으로서는 예를들면 트레오닌, 페닐 셀린 또는 β-히드록시 바린 등을 들 수 있다. 트레오닌은 필수 아미노산의 일종으로서 사료첨가제로서 그 장래성이 기대되며 페닐 셀린이나 β-히드록시 바린을 비롯한 β-치환-β-히드록시 아미노산은 그 자신에 생리활성이 기대됨과 동시에 여러가지의 농의약품의 중간체로서도 유용한 화합물이다.
종래셀린의 제법에 대하여는 여러거지의 방법이 제안되어 있다. 특히 아지리딘-2-카르본산 및 그 유도체로부터 셀린을 제조하는 방법에 대하여는 아지리딘-2-카르본산 리튬염을 15%황산 중에서 처리하는 방법(K.D. Gundermann. Chem. Ber., 93, 1639(1960)), 또 아지리딘-2-카르본산 이소프로필 에스테르를 과염소산으로 처리하는 방법(E. Kyburz, Helv. Chim. Acta. 49, 359 (1966))이 알려져 있다. 그러나 전자의 방법에서는 황산 사용량이 원료의 아지리딘-2-카르본산 리튬염에 대하여 대과잉(약 12몰비)을 요하며 또 반응후에 생성한 셀린을 반응계로부터 단리하기 위하여는 과잉의 황산을 수산화 칼슘 또는 수산화 바륨으로 중화하여 황산칼슘 또는 황산 바륨의 형태로 침전시켜서 여별 분리할 필요가 있다. 따라서 공정이 번잡하게 되는 결점이 있을 뿐 아니라 반응의 용적효율이 극히 작은 점도 문제이다.
또 후자의 방법은 과염소산과의 반응후에 용매를 유거하고 알콜로 추출할 필요가 있으므로 공업적으로는 그리 용이하지 않으며 또 그 단리한 셀린중에는 이소셀린이나 글리신 등의 혼입이 있으므로 따라서 더 정제조적이 필요하여 공정이 대단히 번잡하다. 또 아지리딘-2-카르본산 및 그 유도체의 가수분해에 있어는 할로겐 이온이 공존하면 부생물로서 할로겐 이온이 부가한 화합물이 생성하여 DL-셀린수율을 저하시키는 결점이 있다.
또 3-치환아지리딘-2-카르본산 및 그 유도체로부터 β-치환-β-히드록시 아미노산을 제조하는 방법에 대하여는 3-메틸아지리딘-2-카르본산 메틸 에스테르 및 에틸 에스테르의 혼합물을 과염소산으로 처리한 후 더 염산으로 처리하여 트레오닌을 제조하는 방법(일본특계소 54-157555호), 1-벤질-3-페닐 아지리딘-2-카르본산 메틸을 과염소산으로 개환 가수분해한 후 Pd/C촉매하에 환원시킴으로써 페닐 셀린을 제조하는 방법이 알려져 있다. 그러나 전자의 방법에서는 생성한 트레오닌을 함유하는 용액으로부터 트레오닌을 단리함에는 반응액을 농축하여 암모니아수로 RH조정후 이온 교환수지에 의하여 정제할 필요가 있으므로 공정이 번잡하게 되는 결점이 있다. 또 후자의 방법에서는 과염소산 처리후 N-벤질 페닐 셀린을 단리하고 또한 Pd/C촉매하에 환원하여 벤질기를 제거할 필요가 있으므로 공정이 대단히 번잡하게 되어 공업적으로는 유용한 방법이 아니다. 또 3-치환 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체의 개환 반응에 있어는 반응계에 물보다 높은 구핵능을 갖는 음이온, 예를들면 할로겐 이온이 공존하면 부생물로서 이들 이온이 부가한 화합물이 생성하여 β-치환-β-히드록시 아미노산의 수율을 저하시키는 결점도 있다.
이와 같이 종래의 DL-셀린의 제조법을 공업적으로 실시함에는 경제적으로도 제조 작업상에 있어도 여러가지의 난점이 있으며 또 β-치환-β-히드록시 아미노산의 제법으로서 몇가지의 방법이 제안되어 있으나 각각 일장단이 있으므로 공업적으로 만족할만한 제조법은 없었다.
본 발명의 목적은 공정이 현저하게 간략화 된 β-히드록시 아미노산의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 하나의 목적은 부생물을 거의 수반함이 없이 고수율로 β-히드록시 아미노산이 얻어지는 β-히드록시 아미노산의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 β-히드록시 아미노산의 단리가 간단한 조작에 의하여 가능한 β-히드록시 아미노산의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하여 다음의 β-히드록시 아미노산의 제조법이 제공된다.
일반식(Ⅱ)
Figure kpo00002
(식중, R1은 수소원자, 메틸기, 치환 또는 비치환의 페닐기 또는 피리딜기, R2은 수소원자 또는 메틸기를 나타내며 X은 -CO2H, -CO2(여기서 M은 알카리 금속 또는 알카리토류 금속이다), -CO2R3(여기서 R3은 탄소원자수 1~5의 저급 알킬기 또는 아르알킬기이다), -CONH2또는 -CN을 나타낸다. 단 R1,R2가 모두 수소원자이며 X가 -CO2H 또는 -CO2M인 경우를 제외한다) 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체를 강산성형 양이온 교환수지에 흡착시키고 물의 존재하에 가열함을 특징으로 하는 β-히드록시 아미노산의 제조법이다.
본 발명의 방법에 의하여 제조되는 β-히드록시 아미노산의 특수한 예는 DL-셀린, 트레오닌, β-히드록시바린, β-히드록시 페닐알라닌 등이다.
본 발명의 방법은 종래 전혀 알려지지 않은 방법으로서 종래공지의 방법에 비하여 공정이 현저하게 간략화되고 거의 부생물을 수반하지 않는 β-히드록시 아미노산이 고수율로 얻어지는 이점이 있다.
반응에 의하여 생성한 β-히드록시 아미노산의 단리는 가열후의 이온교환수지에 암모니아수로 처리하여 β-히드록시 아미노산을 용리하고 용리액을 농축 건고 또는 농축 정석만 하는 간단한 조작으로 가능하며 이와 같이 반응, 정제 및 단리를 동시에 행할수 있는 것도 본 발명의 방법의 큰 특징의 하나이다.
또 아지리딘-2-카르본산의 에스테르, 아미드 및 니트릴등의 아지리딘-2-카르본산 유도체는 이들이 이온 교환수지에 흡착되고 흡착된 상태에서 가열되므로 개환반응과 동시에 이들의 에스테르, 아미드 및 니트릴의 가수분해 반응이 일어나서 DL-셀린을 얻을 수가 있다.
또한 β-치환 아지리딘-2-카르본산 또는 그 염의 경우는 비치환의 아지리딘-2-카르본산 또는 그 염의 경우에는 이소체를 생성하고 있었으나 이소체를 전혀 생성하지 않는다. 또한 β-치환 아지리딘-2-카르본산 유도체에서는 개환반응과 가수분해가 이온교환수지에 흡착된 상태에서 진행하며 또한 이소체의생성이 없다.
다음에 본 발명의 방법을 실시함에 있어의 최량의 형태에 대하여 설명한다.
본 발명에서 사용되는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체는 전기 일반식(Ⅱ)로 나타내는 것이다. 더 상세하게는 일반식(Ⅲ)
Figure kpo00003
(식중 X'은 CN, -CONH2또는 -CO2R(여기서 R은 탄소수 1~5의 저급 알킬기 또는 아르알킬기이다)을 나타낸다)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 유도체 즉 아지리딘-2-카르본산 에스테르, 아지리딘-2-카르본산 아미드 또는 아지리딘-2-카르본산 니트릴 등이 있으며 또 일반식(Ⅳ)
Figure kpo00004
(식중, R4은 메틸기, 치환 또는 무치환의 페닐 또는 피리딜기, R5은 수소원자 또는 메틸기를 나타내며 X''은 -CO2H, -CO2M(여기서 M은 알카리 금속 또는 알카리토류 금속이다), -CO2R6(여기서 R6은 탄소원자수 1~5의 저급 알킬기 또는 아르알킬기이다), -CONH2또는 -CN을 나타낸다)로 나타내는 3-치환 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체, 즉 이 카르본산의 염, 에스테르, 아미드 또는 니트릴 등이 있다. 이들 원료 화합물은 할로게노 프로피온산 유도체 또는 α-할로게노 아크릴 유도체와 암모니아를 반응시키는 공지의 방법(E. Kyburg, Helv. Chim. Acta., 49. 368(1966) : 일본특개소 46-31850) 또는 이들에 준한 방법으로 제조할 수 있다.
또 아지리딘-2-카르본산 가스테르에 대하여는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프에필, n-부틸, 이소-부틸, 2급-부틸 등의 탄소수 1~5의 저급 알킬 에스테르, 벤질기등의 아르알킬 에스테르로 사용된다.
3-치환아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체는 β-치환-α,β-디할로게노프로 피온산 또는 그 유도체 또는 β-치환-α-할로게노 아크릴산 유도체와 암모니아와의 반응(일본 특개소 54-157555호 ; E. Kyburz. Helv. Chim. Acta. 49. 359(1966) ; G. Szeimies. Chem. Ber., 110. 1792(1977) ; E.P. Styhgach, Khim. Geterotsiki. Soedin. 1973. 1523; Y. Yukawa, Mon. Ins. Sci. and Ind. Research, Osaka Univ., 14. 191(1957) ; E.P. Styngaoh. Izv. Akad. Nauk. Mold. SSR. Ser. Biol. Khim. Nauk., 1975. (62). 또는 3-치환 아크릴산 에스테르와 아지드 카르본산 에스테르의 열분해반응, (M.P. Samnes. J. Chem. Soe., Perkin Trans.1, 1972,344) 또한 3-치환 아지리딘-2-카르본산의 알카리 금속 또는 알카리토류 금속염은 3-치환 아지리딘-2-카르본산 에스테르를 동량의 알카리금속 또는 알카리토류 금속의 수산화물로 처리하든지 또는 β-치환-α-아미노-β-할로게노 프로피온 산 또는 그 유도체(에스테르, 아미드, 니트릴) 또는 β-치환-α-할로게노-β-아미노 프로피온산 또는 그 유도체를, 알카리 금속 또는 알카리토류 금속의 수산화물로 처리하는 등의 공지 기술 또는 이에 준한 방법에 의하여 제조할 수가 있다.
본 발명의 방법을 실시함에는 먼저 일반식(Ⅱ)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체의 수용액을 강산성형양이온 교환수지에 통하든가 또는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체의 수용액의 강산성형 양이온 교환수지를 첨가함으로써 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체를 그 이온 교환수지에 흡착시킨다. 이 경우 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체의 수용액은 메탄올, 에탄올, 이소프로필, 알콜 등의 물과 혼화하는 유기 용제를 함유하고 있어도 아무런 지장이 없다.
본 발명의 방법에서 사용하는 강산 성형양이온 교환수지는 H형, Na형, NH4 +형 등 어느 형이어도 무방하나 통상 H형을 사용함이 바람직하다. 또 이온 교환수지의 기체는 겔형, 포리스형 또는 마크로 포러스형 등의 모든 기형의 것을 사용할수가 있다. 따라서 강산 성형양이온 교환수지이면 그 상품은 특별히 한정되는 것은 아니다. 또 2상품 이상의 강산성형양이온 교환수지를 병용하여도 아무런 지장이 없다. 이오 교환수지의 사용량은 원료로서의 일반식(Ⅱ)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산의 알카리 금속 또는 알카리토류 금속염을 사용하는 경우는 아지리딘-2-카르본산과 이와 염을 이루고 있는 금속 이온의 총량에 대하여 습윤 상태에서의 교환용량으로 1당량 이상, 바람직하게는 1.2당량 이상이다. 예를 들면 1몰의 3-치환 아지리딘-2-카르본산 칼륨염을 원료로 하여 총 교환 용량이 2당량/l의 강산성형 양이온 교환수지를 사용할 경우 그 수지 사용량은 1l이상, 바람직하기는 1.2l이상이다. 또 일반식(Ⅱ)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 에스테르, 아미드, 니트릴등의 유도체를 사용할 경우는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체 그 자체에 대하여 습윤 상태에서의 교환 용량으로 1당량이상, 바람직하기는 1.2당량 이상이다. 예를 들면 1몰의 3-치환 아지리딘-2-카르본산 에틸 에스테르를 원료로하여 총고환 용량이 2당량/l의 강산성형 양이온 교환수지를 사용할 경우 그 수지 사용량을 0.5l이상, 바람직하기는 0.6l이상이다. 원료의 수용액중에 염화나트륨이나 브롬화 암모늄등의 무기염이나 아미노기를 함유하는 화합물과 같은 강산성형양이온 교환수지에 흡착되기 쉬운 물질이 함유될 경우 이들 물질에 상당하는 분 이상으로 수지량을 증량해 둘 필요가 있다.
본 발명의 방법에서는 전기 일반식(Ⅱ)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체는 수용액 또는 물과 혼화할 수 있는 유기용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소 프로판올 등의 알코올류를 함유하는 수용액으로 하여 이들의 수용액을 강산성형양이온 교환수지를 충전한 수지탑에 흘려서 수세하는 방법, 도는 이들 수용액에 강산성형 양이온 교환수지를 첨가 혼합하는 방법에 의하여 이온 교환수지에 흡착시킨다. 특히 원료화합물의 수용액중에 염화나트륨, 브롬화 암모늄 등과 같이 이온 교환에 의하여 염산이나 브롬화 수소산과 같은 산성물질을 생성하는 화합물이 포함되는 경우에는 원료 화합물이 이온 교환수지로부터 이탈하든지, 할로겐 이온이 원료 화합물과 반응할 가능성이 있으므로 원료 수용액을 이온 교환수지탑에 흘리고 그후 충분히 수세하여 3-치환 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체를 강산성형 양이온 교환수지에 흡착시키는 방법이 바람직하다.
본 발명의 방법에 있어 일반식(Ⅰ)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체를 흡착시킨 강산성형 양이온 교환수지는 물의 존재하에 가열된다. 이 가열방법에는 특별히 한정은 없으나 가열시에 습윤 상태를 유지할 필요가 있다. 예를 들면 이온 교환 수지탑에 가열한 물을 연속적으로 흘려도 무방하며 또 이온 교환탑을 외부로비터 가열하여도 무방하다. 또는 이온 교환수지를 다른 가열용기에 옮기로 물의 존재하에 교반하면서 가열할 수도 있다.
가열하는 조건은 40~120℃, 1~100시간, 바람직하기는 50~100℃, 2~50시간이다. 반응은 40℃이하의 온도, 예를 들면 실온에서도 진행하지만 반응의 완결에 현저하게 장시간을 요하므로 실제적은 못된다.
이온 교환수지에 흡착상태의 일반식(Ⅱ)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 또는 유도체를 가열하여 생성하는 β-히드록시 아미노산은 반응 후 이온 교환수지에 흡착된 상태이며 이 β-히드록시 아미노산을 단리함에는 상법에 따라서 이온 교환수지로부터 용리, 예를들면 흡착되어 있는 β-히드록시 아미노산을 암모니아수로 용리하고 그 용리액을 농축 건고하든지 또는 β-히드록시 아미노산의 용해도 이하로 농축한 후 정석에 의하여 단리한다.
다음에 실시예에 의하여 본 발명의 방법을 설명한다. 그리고 실시예 1~8 및 10,11에서 사용되는 원료의 3-치환 어지리딘-2-카르본산염 또는 3-치환 아지리딘-2-카르본산 유도체는 시스체와 트란스체의 혼합물이며 얻어지는 β-히드록시 아미노산도 트레오체와 에리스토체의 혼합물이다.
그리고 실시예에 있어 순도분석 및 수율은 고속 액체크로마토그래피, 핵자기 공명 스펙트럼등의 방법에 의하여 구했다.
[실시예 1]
3-메틸 아지리딘-2-카르본산 에틸 에스테르 12.9g의 수용액 160ml을 강산성형 양이온 교환수지 Lewatit S-100(H형)(바이엘사제) 60ml에 통하고 증류수 60ml로 수세하여 3-메틸 아지리딘-2-카르본산 에스테르를 흡착시킨다. 그후 이 이온 교환수지를 100ml의 플러스크에 옮기고 80~85℃에서 7시간 반응시킨 후 재차 컬럼에 옮기고 5%암모니아수 90ml우 증류수 60ml로 용리한다. 이 용리액을 농축 건고하여 트레오닌 11.4g을 얻다. 얻어진 트레오닌은 순도 92.5%이며 수율은 88.6%이었다.
또 원료로서 3-메틸 아지리딘-2-카르본산 에틸 에스테르의 시스체 : 트란스체가 66 : 34의 혼합물을 사용한 경우 생성한 트레오닌은 트레오체 : 아로체가 70 : 30의 혼합물이었다.
또한 원료로서시 스체만을 사용한 경우 거의 트레오체이었다.
[실시예 2]
3-메틸 아지리딘-2-니트릴 8.2g의 수용액 136ml을 Lewatit S-100(H형) 60ml에 통하고 증류수 60ml로 수세하여 3-메틸 아지리딘-2-니트릴을 흡착시킨다. 그후 이 이온 교환수지에 80~85℃로 가열된 열수를 8시간 순환시킨다. 반응 후 이온 교환컬럼을 냉각하여 5%암모니아수 90ml와 증류수 60ml로 용리하고 이 용리액을 농축건고하여 트레오닌 4.9g을 함유하는 고체 7.6g을 얻다. 얻어진 트레오닌은 순도 64.5%, 수율 41.2%이었다.
[실시예 3]
α-클로로-β-아미노-n-부틸로니트릴 염산염 15.5g의 수용액 160g에 교반하에 수산화나트륨 12.8g을 90g의 물에 용해한 수용액을 서서히 적하한다. 이어서 이 반응 혼합물을 60℃로 승온하여 60~65℃에서 6시간 반응시킨다.
다음에 이 반응액을 냉각하고 5%황산 수용액에 중화하여 Lewatit S=100(H형) 400ml을 충전한 컬럼에 통했다. 또한 컬럼으로부터의 유출액중에 염소이온이 걸출되지 않을때까지 증류수를 흘렸다. 그후 이 3-메틸 아지리딘-2-카르본산을 흡착한 이온 교환컬럼에 85~90℃로 가열된 열수를 8시간 순환하여 반응시킨다. 반응 후 이온 교환 컬럼으로 냉각하고 5%암모니아수 600ml와 증류수 400ml에 의하여 용리하였다. 이 용리액을 농축 건고하여 11.0g의 트레오닌을 얻다. 얻어진 트레오닌은 순도 88.7%, 수율 82%이었다.
[실시예 4]
α-클로로-β-아미노 낙산에틸 에스테르 염산염 20.2g을 사용한 이외는 실시예 3과 전혀 같은 반응을 행하여 트레오닌 10.5g을 얻다. 얻어진 트레오닌은 순도 93.0%, 수율 82.0%이었다.
[실시예 5]
3-메틸 아지리딘-2-카르본산 이소프로필 에스테르 7.2g의 수용액 100ml을 Lewatit S-100(H형) 30ml에 통하고 증류수 30ml로 수세하여 3-메틸-아지리딘-2-카르본산 이소프로필 에스테르를 흡착시킨다. 그후 이 이온 교환수지에 80~85℃로 가열한 열수를 8시간 순환시킨다. 반응 후 이온교환 컬럼을 냉각하고 5%암모니아수 45ml와 증류수 30ml로 용리하고 이 용리액을 농축 견고하여 레오닌 11.2g을 얻다. 얻어진 트레오닌은 순도 95.0%, 수율 90.3%이었다.
[실시예 6~8]
강산성형 양이온 교환수지를 Lewatit S-100(H형) 대신에 다른 수지를 사용하고 기타는 실시예 5와 같이 반응을 행하여 표-1에 나타내는 결과를 얻다.
[표 1]
Figure kpo00005
[실시예 9]
3,3-디메틸 아지리딘-2-카르본산 5.8g의 수용액 72ml을 Lewatit S-100(H형) 30ml에 통하고, 증류수 30ml로 수세하여 3,3-디메틸 아지리딘-2-카르본산을 흡착시킨다. 그후 이 이온 교환수지를 100ml의 플러스크에 옮기고 80~85℃로 7시간 반응시킨 후 재차 컬럼에 옮기고 5%암모니아수 45ml와 증류수 30ml로 용리하였다. 이 용리액을 농축 건고하여 β-히드록시 바린 6.4g을 얻다. 얻어진 β-히드록시 바린은 순도 91.3%, 수율 88.5%이었다.
[실시예 10]
3-페닐 아지리딘-2-카르본산 이소프로필 에스테르 10.3g을 용해한 수용액 150ml을 Lewatit S-100(H형) 40ml에 통하고 증류수 40ml로 수세하여 3-페닐 아지리딘-2-카르본산 이소프로필 에스테르를 흡착시킨다. 그후 이 이온 교환수지에 80~85℃로 가열한 열수를 8시간 순환시킨다. 반응 후 이온 교환 컬럼을 냉각하고 5%암모니아수 60ml와 증류수 90ml로 용해하고 이 용리액을 농축건고하여 생성물 9.0g을 얻다. 생성물은 83.3%의 페니셀린을 함유하며 페닐 셀린으로서의 수율은 82.9%이었다.
[실시예11]
3-페닐 아지리딘-2-카르본산 아미드 8.1g의 수용액 160ml을 실시예 10과 전혀 같이 처리하여 생성물 8.7g을 얻다. 생성물은 56.3%의 페닐셀린을 함유하여 페닐셀린의 수율은 54.1%이었다.
[실시예 12]
3-(2-피리딜) 아지리딘-2-카르본산 이소프로필에 스테르 10.3g의 수용액 160ml을 실시예 10과 같이 처리하여 생성물 9.2g을 얻다. 생성물은 80.4%의 2-피리딜 셀린을 함유하며 2-피리딜 셀린의 수율은 81.3%이었다.
[실시예 13]
아지리딘-2-니트릴 6.8g을 물 100ml에 용해하고 강산성형 양이온 교환수지 Lewatit S-100(H형)(바이엘사제) 60ml을 충전한 컬럼에 통하고 증류수 60ml로 수세하여 아지리딘-2-니트릴을 흡착시킨다. 그후 이 이온 교환수지에 80~85℃로 가열된 열수를 7시간 순환시킨다. 반응 후 이온 교환수지 컬럼을 냉각하고 5%암모니아수용액 90ml와 증류수 120ml로 용리하고 이 용리액을 9.0g까지 농축하여 여과 건조함으로써 3.5g의 DL-셀린(건조후)을 얻다. 얻어진 DL-셀린은 순도 99.0%, 수율 33.3%이었다.
[실시예 14]
아지리딘-2-카르본산 메틸 에스테르 20.2g의 수용액 250ml을 강산성형 양이온 교환수지 Lewatit S-100(H형)(바이엘사제) 130ml에 통하고 증류수 130ml로 수세하여 아지리딘-2-카르본산 메틸 에스테르를 흡착시킨다. 그후 이 이온 교환수지에 90~95℃로 가열된 열수의 6시간 순환시킨다. 반응 후 이온 교환컬럼을 냉각하고 5%암모니아수 200ml와 증류수 200ml로 용리하고 이 용리액을 농축건고함으로써 21.0g의 DL-셀린을 얻다. 얻어진 DL-셀린은 순도 93.7%, 수율 93.8%이었다.
[실시예 15]
　α,β-디브롬 프로피온산 이소프로필 에스테르 27.4g와 액체암모니아 350ml와의 반응계로부터 암모니아를 유거한다. 이 잔사를 물 300mml에 용해하여 Lewatit S-100(H형) 250ml에 통하고 컬럼으로부터 유출 액중에 브롬이온이 검출되지 않을때까지 증류수를 흘렸다. 그후 아지리딘-2-카르본산 이소프로필 에스테르를 흡착한 그 이온 교환수지 컬럼에 80~85℃로 가열된 열수를 8시간 순환시켜서 반응시킨다. 반응 후 이온 교환수지를 냉각하고 5%암모니아수 400ml와 증류수 250ml에 용리하고 이 용리액을 17.0g까지 농축하여 여과하고 건조함으로써 5.5g의 DL-셀린을 얻다. 얻어진 DL-셀린은 순도 97.5%, 수율 51.0%이었다.
[실시예 16]
아지리딘-2-카르본산아미드 17.2g의 수용액 170ml을 Lewatit S-100(H형) 130ml에 통하고 증류수 130ml로 수세후 그 이온 교환수지를 300ml의 플러스크에 옮기고 90~95℃로 7시간 반응시킨 후 제차 컬럼에 옮기고 5%암모니아수 190ml와 증류수 130ml로 용리하고 이 용리액을 26g까지 농축하여 여과하고 건조함으로써 7.9g의 DL-셀린을 얻다. 얻어진 DL-셀린은 순도 98%, 수율 37.6%이었다.
[실시예 17]
아지리딘-2-카르본산 이소프로필 에스테르 12.9g의 수용액 160ml을 Lewatit S-100(H형) 60ml에 통하고 증류수 60ml로 수세하여 아지리딘-2-카르본산 이소프로필 에스테르를 흡착시킨다. 그후 그 이온 교환수지에 85~90℃로 가열된 열수를 8시간 순환시킨다. 반응후 이온 교환 컬럼을 냉각하고 5%암모니아수 90ml와 증류수 60ml로 용리하고 이 용리액을 농축 건고함으로써 10.0g의 DL-셀린을 얻다. 얻어진 DL-셀린은 순도 92.3% 수율 87.8%이었다.
[실시예 18~21]
강산성형 양이온 교환수지를 Lewatit S-100(H형) 대신에 따른 수지를 사용하고 기타는 실시예 5와 같이 반응을 행하여 표-2에 나타나는 결과를 얻다.
[표 2]
Figure kpo00006
[실시예 22]
실시예 17과 같이 반응을 행하여 용리액을 29.0g까지 농축하고 정석하고 여과 건조함으로써 8.6g의 DL-셀린을 얻다얻어진 DL-셀린은 순도 99.9%, 수율 81.7%이었다.

Claims (7)

  1. 일반식(Ⅱ)
    Figure kpo00007
    〔식중, R1은 수소원자, 메틸기, 치환 또는 비치환의 페닐기 또는 피리딜기, R2은 수소원자 또는 메틸기를 나타내며, X은 -CO2H, -CO2(여기서 M은 알카리 금속 또는 알카리토류 금속이다), -CO2R3(여기서 R3은 탄소원자수 1~5의 저급 알킬기 또는 아르알킬기이다), -CONH2또는 -CN을 나타낸다. 단 R1,R2은 모두 수소원자이며 X가 CO2H 또는 -CO2M인 경우를 제외한다.〕로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체를 강산선형 양이온 교환수지에 흡착시키고 물의 존재하에서 가열함을 특징으로 하는 β-히드록시 아미노산의 제조법.
  2. 제1항 있어 가열온도가 40~120℃인 β-히드록시 아미노산의 제조법.
  3. 제1항에 있어 일반식(Ⅱ)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 유도체가 아지리딘-2-카르본산 에스테르 또는 카르본산 아미드인 β-히드록시 아미노산의 제조법.
  4. 제1항에 있어 일반식(Ⅱ)로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체의 3위가 모노메틸, 디메틸, 모노페닐, 모노피리딜 치환된 3-치환아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체인 β-히드록시 아미노산의 제조법.
  5. 일반식(Ⅲ)
    Figure kpo00008
    〔식중 X'은 -CN, -CONH2또는 -CO2(여기서 R은 탄소수 1~5의 저급알킬또 기는 아르알킬기이다)을 나타낸다〕로 나타내는 아지리딘-2-카르본산 유도체를 강산성형 양이온 교환수지에 흡착시키고 물의 존재하에 40~120℃에 있어 가열함을 특징으로 하는 DL-셀린의 제조법.
  6. 일반식(Ⅳ)
    Figure kpo00009
    〔식중 R4는 메틸기 치환 또는 비치환의 페닐기 또는 피리딜기, R5은 수소원자 또는 메틸기를 나타내며 X''은 -CO2H, -CO2M(여기서 M은 알카리 금속 또는 알카리토류 금속이다), -CO2R6(여기서 R6은 탄소수 1~5의 저급 알킬기 또는 아르알킬기이다), -CONH2또는 -CN을 나타낸다〕로 나타내는 3-치환 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체를 강산성형 양이온 교환수지에 흡착시키고 물의 존재하에 40~120℃로 가열함을 특징으로 하는 β-치환-β-히드록시 아미노산의 제조방법.
  7. 제6항에 있어 일반식(Ⅳ)나 로타내는 3-치환아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체로서 3-메틸 아지리딘-2-카르본산 또는 그 유도체를 사용하여 트레오닌을 제조하는 β-치환-β-히드록시 아미노산의 제조방법.
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