KR890005039B1

KR890005039B1 - α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 또는 그의 염산염의 제조방법

Info

Publication number: KR890005039B1
Application number: KR1019860002355A
Authority: KR
Inventors: 미따류이찌; 다께시 오우라; 도시오 가또오; 조지로 히구찌; 아끼히로 야마구찌
Original assignee: 미쓰이도오아쓰가가꾸 가부시끼가이샤; 도즈까 야스아끼
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1989-12-08
Also published as: MX162176A; ES553331A0; AU586669B2; US4780561A; AU5493186A; BR8601385A; EP0196866A3; ES8708207A1; CA1286845C; EP0196866A2; KR860007284A

Abstract

내용 없음.

Description

α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 또는 그의 염산염의 제조방법

본 발명은 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 또는 그의 염산염의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 특별하게는, 본 발명은 메탄올 존재 또는 부재하의 5-벤지-3, 6-디옥소-2-페페라진 아세트산 메틸에스테르 또는 메탄올 존재하의 5-벤지-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 염산과 접촉시킴으로써 생성된 그의염산염 형태의 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르를 침전 시키고, α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 염산염을 고체-액체 분리법에 의해 분리한 후, 이 염산염을 필요시 알칼리로 중화시킴을 특징으로 하는, α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 또는 그의 염산염의 제조방법에 관한 것이다.

α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 (이후 α-APM으로 약칭함)는 인공 디펩티드 감미료로 유용한 물질이다. 이 물질은 수수설탕과 유사한 감미 및 수수설탕의 약 200배의 감도를 가지며 저칼로리이므로 다이어트용 감미료로서의 요구가 증가되고 있다.

지금까지 수 많은 α-APM의 제조방법이 보고되었다. 예를들면, (1) 아스파르트산 무수물의 염산염을 L-페닐알라닌 메틸에스테르와 축합시키는 방법(일본국 특허공고 제 40069/1976호), (2) N-보호된 아스파르트산 무수물을 L-페닐알라닌 메틸에스테르와 축합시키고, 탈보호 시키는 방법(일본국 특허공개 제1370/1971 및 1138411/1976호), (3) N-보호된 아스파르트산-β-벤질에스테르를 축합제 존재하에 L-페닐알라닌 메틸에스테르와 반응시키고, 탈보호 시키는 방법(일본국 특허공개 제 130846/1984호) 및 (4) N-카르복시 아스파르트산 무수물을 L-페닐알라닌 메틸에스테르와 반응시키는 방법(일본국 특허공개 제 96557/1973호)이 있다.

그러나, 이들 방법은 모두 원료중의 하나로 L-페닐알라닌 메틸에스테르를 필요로 하기 때문에, L-페닐알라닌을 메틸-에스테르화 하는 복잡한 단계가 필요하다. 더우기, 본 발명자들의 연구에 따라 L-페닐알라닌 메틸에스테르는 그의 유리된 2분자가 용액중에서 2, 5-디벤지-3, 6-디옥소-2-피페라진 으로 축합 및 고리화하기 때문에 안정성에 문제가 있는 화합물 이라는 것이 발견되었다.

이 사실은 공업적 제조에서 일어나는 각종 문제점을 수반하게 된다.

따라서, α-APM의 제조시 이런 결점을 제거한 방법, 즉 L-페닐알라닌 메틸에스테르 이외의 원료를 사용하는 방법을 개발하는 것이 요구되고 있다.

L-페닐알라닌 메틸에스테르 이외의 다른 원료를 사용하는 α-APM의 제조방법으로는 N-포르밀 아스파르트산 무수물을 빙초산에서 N-페닐알라닌과 축합시켜 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 형성하고, N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 탈포르밀화 하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 형성한후, 이 화합물을 메탄올에서 에스테르화 하는 방법(일본국 특허공고 제26133/1890호) 및 상기 방법에서 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 α-APM으로 에스테르화하는 단계를 개량한 방법(일본국 특허공개 제 82752/1978호)이 보고되어 있다.

그러나, 전자의 방법은 실제로 비수용액 중에서 에스테르화 반응에 일어나기 때문에, 반응이 선택의 자유가 없어 목적하는 에스테르화 뿐만 아니라 아스파르트산의 β-카르복실기의 에스테르화 및 디에스테르화가 많은 정도로 일어난다. 그러므로, 이 방법은 α-APM의 수율이 낮다.

후자의 방법은 물 존재하에 에스테르화가 일어나기 때문에 α-APM에 대한 선택성이 증가한다. 그러나, α-APM의 분리 수율이 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 기준으로 50~60% 이하이므로 불충분하다.

L-페닐알라닌 메틸에스테르를 사용하지 않는 또 다른 방법으로는, 최근 L-아스파르트산-β-메틸에스테르의 N-카르복실산 무수물을 L-페닐알라닌과 축합하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌-β- 메틸에스테르를 제조하고, 이 화합물을 메탄올을 함유한 염산 수용액에서 분자내 트랜스 에스테르화 하는 α-APM의 제조방법이 보고 되었다. (일본국 특허공개 제 225152/1984 및 225153/1984호).

그러나, 이 방법에서는 아스파르트산의 β-메틸에스테르를 제조하기 위한 에스테르화 반응의 선택성이 적어 수율이 낮다. 더우기, 아스파르트산-β-메틸에스테르를 포스겐과 반응시킴으로써 제조된 아스파르트산-β-메틸에스테르의 N-카르복실산 무수물은 염기와 접촉시키거나 기타 요인에 의해 중합된다. 그러므로, 이 방법은 공업적 측면에서 분리하다.

본 발명의 목적은 안정성에 문제가 있는 L-페닐알라닌 메틸에스테르를 원료로 사용하지 않고 제조될 수 있는 화합물로부터 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 또는 그의 염산염을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 α-APM의 제조를 위한 원료로 사용된 적이 없는 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르화를 원료로 사용하는효과적인 α-APM의 제조방법을 제조하는 것이다.

본 발명자들은 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 메탄올 중에서 산 존재하에 탈포르밀화 및 디에스테르화하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 형성하고, 이 디에스테르를 알칼리 수용액으로 처리함으로써 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 이 효과적으로 제조될 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명자들은 또한 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 메탄올 중에서 염화수소 존재하에서 탈포르밀화 및 디에스테르화하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 형성하고, 이 디에스테르를 물과 메탄올의 혼합 용매 중에서 중성 또는 약 알카리성조건하에 처리함으로써 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 를 제조할 수있으며, 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 알카리로 처리함으로써 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트 산이 수득될 있다는 것을 발견 하였다.

본 발명자들은 또한 L-페닐알라닌 의 N-카르복실산 무수물 및 L-아스파르트산 디메틸 에스테르를 유기용매 중에서 축합 및 고리화 함으로써 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르가 수득되며, 필요하다면 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 알카리로 가수분해 함으로써 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산이 수득된다는 것을 발견 하였다.

5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 그의 메틸에스테르를 염산으로 가수분해하여 그의 두 고리형 아미드 결합을 개환 또는 절단할때, 두 아미도 결합 사이에는 특이한 차이가 없기 때문에 일반적으로 두 아미도 결합의 절단에 의해 형성된 L-페닐알라닌 및 L-아스파르트산 뿐만 아니라 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 및 L-페닐알라닌- L-아스파르트산이 각각 대량으로 생성되어 복잡한 반응계를 형성하게된다.

그러나, 본 발명자들은 메탄올 존재하에 5-벤지-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 메탄올 존재 또는 부재하에 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 온화한 조건하에 염산과 접촉 시킬때, 먼저 절단되는 분자내의 두 아미도 결합중의 하나가 비교적 선택적으로 절단되어 α-APM이 직접 형성되며, 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르의 경우, 불필요한 에스테르기의 가수분해가 동시에 진행되므로 α-APM이 형성된다는 것을 발견하였다. 더우기, 반응동안 염산의 농도를 조절함으로써, 형성된 α-APM이 그의 연산염 형태로 반응계 외로 침전되어, 양호한 수율의 α-APM이 제조된다.

본 발명은 이러한 발견을 기초로 완성 되었다.

특별하게는, 본 발명은 메탄올 존재 또는 부재하의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르 또는 메탄올 존재하의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 염산과 접촉시켜 α-APM염산염을 침전 시키고, α-APM 염산염을 분리한 후, 이 염산염을 필요시 알카리로 중화 시킴을 특징으로 하는,α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 또는 그의 염산염의 제조방법을 제공하는 것이다. 상술한 방법에서 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산의 고리-열림에 의한 α-APM의 제조방법은 신규의 방법이다.

본 발명의 방법에 따라, (a) 원료로 사용된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 그의 메틸에스테르는 용액 내에서 안정성의 문제가 있는 L-페닐알라닌 메틸에스테르를 사용하지 않고도 제조될 수 있으며, (b) 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 그의 메틸에스테르가 α-APM으로 전환되는 반응이 온화한 조건하에 진행되기 때문에, 양호한 수율의 α-APM이 제조될 수 있다. 이러한 이점들로 하여, 본 발명의 방법은 공업적 면에서매우 가치있는 α-APM의 제조방법이다.

본 발명의 방법에서 원료로 사용된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 그의 메틸에스테르는 하기의 방법으로 제조될 수 있다. (1) 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르는 N-포르밀-L-아스파르트산 무수물을 L-페닐알라닌 과 축합시켜 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 형성하고, N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 메탄올 중에서 산 존재하에 탈포르밀화 및 디에스테르화 하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 제조한 후, 이 디에스테르를 예를들면 물과 메탄올의 혼합용매 중에서 중성 또는 약알카리성 조건하에 처리함으로써 제조될 수 있다.

(2) 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르는 L-페닐알라닌의 N-카르복실산 무수물 및 L-아스파르트산 디메틸에스테르를 유기용매 및/또는 물에서 축합 및 고리화 함으로써 제조될 수 있다.

(3) 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산은 상기의 방법(1) 또는 (2)에서 수득된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 알칼리로 가수분해 함으로써 제조될 수 있다.

(4) 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산은 상기의 방법(1)에서 수득된 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 알칼리와 접촉시킴으로써 제조될 수 있다.

이들 제조방법은 하기에 더욱 상세히 설명된다.

(A)5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르의 제조방법

방법(1)은 N-포르밀-L-아스파르트산 무수물 및 L-페닐알라닌을 축합시킴으로써 수득된 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌으로부터 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 통해 목적생성물을 제조하는 방법이다.

이 방법에서는, N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌(β-이성질체, 즉 축합동안 부산물로 형성된 N-포르밀-β-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 함유할 수 있다)을 메탄올 중에서 산 존재하에 탈포르밀화 및 디에스테르화 하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 제조하고,α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 용매 중에서 실제로 중성 또는 약알카리성 조건하에서 분자내 고리화함으로써 디에스테르를 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르로 전환 시킨다.

N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌으로부터 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 제조하는 단계는 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 산이 용해된 메탄올 용액에 공급하거나, 산을 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌이 용해 또는 현탁된 메탄올 용액에 가하는 방법으로 수행하며, 생성된 반응 혼합물을 10~70℃에서 0.5~50시간, 바람직하게는 20~60℃에서 1~30시간 동안 반응시킴으로써 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 탈포르밀화 및 디에스테르화하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 형성한다.

사용된 메탄올의 양은 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 1중량부에 대해 20중량부 이하이다. 메탄올량의 하한치는 반응의 작동적 관점에서 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 1중량부에 대해 1중량부일 수 있다.

산으로는 염화수소, 부롬화수소, 황산 및 인산과 같은 무기산, P-톨루엔술폰산, 클로로벤젠술폰산및 나프탈렌술폰산과 같은 방향족술폰산 및 메탄술폰산 및 트리플루오로 메탄술폰산과 같은 지방족술폰산일 수 있다. 염화수소 또는 황산은 가격을 고려하여 공업적 규모로 흔히 사용된다.

사용되는 산의 양은 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌에 대해 1당량 이상, 바람직하게는 1.1당량 이상이다. 사용되는 산의 양의 상한치에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 너무 많은 양을 사용하면 펩티드 결합이 절단되므로,N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라 에 대해 5당량 이하의 양을 사용하는 것이 일반적이다. 양이 너무 적으면 탈포르밀화 및 디에스테르화 반응이 만족스럽게 진행되지 않는다.

상기의 방법으로 형성된 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 산 부가물의 형태로 반응용액으로부터 분리한다. 그렇지 않으며, 메탄올을 증류제거한 후의 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 함유한 반응용액 또는 반응용액 그 자체를 분자내 고리화하여 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 형성한다.

α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르로 분자내 고리화하는 반응은 기본적으로 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 유기 용매 및/또는 물에서 실제로 중성 또는 약알칼리성 조건하에 교반하면서 10℃~ 용매의 비점, 바람직하게는 20~100℃의 온도에서 처리함으로써 수행된다.

유용한 용매는 물 뿐만 아니라, 고리화 반응에 불활성인 어떤 용매로 부터도 선택된다. 용매의 예로는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올과 같은 알콜용매, 벤젠, 톨류엔, 크실렌, 메틸렌 클로라이드, 디클로로에탄 및 클로로 벤젠과 같은 탄화수소 또는 할로겐화 탄화수소용매, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 테트라히드로푸란 및 디옥산과 같은 에테르용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 및 디이소부틸케톤과 같은 케톤용매, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트와 같은 에스테르용매, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르 및 에틸렌글리콜 모노에틸에테르와 같은 글리콜용매, 나트로 메탄, 니트로프로판, 아세토니트릴, 포름아미드, 아세토아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세토아미드, 피리딘, 피콜린퀴놀린, N-메틸피롤리돈 및 N,N-디메틸이미다졸리디논과 같은 질소함유용매, 및 이황화탄소, 디메틸술폭시드 및 인산트리에스테르와 같은 황- 또는 인-함유용매가 있다. 물론, 사용되는 용매는 상기에 예시한 용매에 제한되지 않는다. 이들 용매는 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들은 또한 물과의 혼합용매 형태로 사용될 수 있다.

이들 중에서, 메탄올 또는 메탄올과 물의 혼합용매를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

사용되는 용매의 양은 특별히 제한되지 않으나, 부피효과의 관점에서볼때 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르의 50배 이하의 양을 사용하는 것이 바람직하다. 더 바람직한 양은 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르의 1~30배 범위이다.

N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌으로부터 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 제조하는 단계에서, α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르는 산부가물로 형성된다.

따라서, 이 디에스테르를 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르로 분자내 고리화 하는 반응은 그의 산부가물 및 과량의 산을 적당한 염기로 중화하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 실제로 유리시킨 후, 실제로 중성 또는 약알칼리성 조건하에 수행된다.

중화에 사용되는 염기로는 알칼리금속, 또는 알칼리토 금속의 수산화물, 산화물, 탄산염 및 탄산수소 및 암모니아와 같은 무기염기, 및 트리에틸아민, 피리딘 및 피페리딘과 같은 유기염기가 있다. 분자내 고리화 반응을 물 또는 물과 유기 용매와의 혼합용매에서 수행할때, 반응 액체의 pH를 11이하, 바람직하게는 5~10로 유지해야 한다. 그러므로, 염기를 사용하되 상기 범위의 pH를 넘지 않도록 해야한다.

5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르는 상술한 방법으로 형성된다. 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르는 일반적으로 용매에 거의 용해되지 않으므로, 많은 경우에 반응후 반응계 외의 침전물로 침전된다. 따라서, 반응완결에 이어 반응액체를 실온 이하로 냉각시킨후, 고체 액체 분리하고, 필요하다면 생성된 반응액체를 농축시킴으로써 분리할 수 있다.

상기의 방법(2)는 L-페닐알라닌 을 포스겐과 반응시킴으로써 수득된 L-페닐알라닌 의 N-카르복실산 무수물 및 L-아스파르트산 디메틸에스테르를 축합 및 고리화 시키는 방법이다. 이 방법에서는, L-페닐알라닌 의 N-카르복실산 무수물 및 L-아스파르트산 디메틸에스테르를 약 1 : 1~1 : 2의 몰비로 유기용매 및/또는 물중에서 -40~40℃, 바람직하게는 -20~30℃ 범위의 온도에서 축합시킨다. 그리고, 축합 생성물을 필요하다면 염기성물질, 예를들면 트리메틸아민 또는 피리딘과 같은 3차 아민, 및 알칼리 금속 또는 알카리토 금속의 탄산염 또는 탄산수소로 실온~용매의 비점 범위의 온도에서 반응 액체의 pH가 10이넘지 않도록 하면서 처리한다.

그럼으로써 목적하는 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르가 수득될 수 있다. 상술한 방법(1)에 사용된 것과 근본적으로 동일한 각종 유기용매가 사용될 수 있다.

(B)5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산의 제조방법

방법(3)에서는, 상술한 방법(1) 또는 (2)에 의해 제조된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 물 또는 물을 함유한 유기용매 중에서 알칼리 금속 또는 알칼리토금속의 수산화물, 산화물 또는 탄산염과 같은 염기와 접촉시킴으로써 가수분해 한다. 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산은 필요하다면 유기용매를 농축에 의해 제거 또는 분리한 후, 생성된 반응액체를 염산 또는 황산과 같은 산으로 산성화 함으로써 제조된다.

5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르에 대해 1당량 또는 그보다 약간 적은 양의 염기가 만족스럽게 사용될 수 있다. 너무 많은 양은 사용할 필요가 없다. 에스테르를 염기과 접촉시키는 온도는 0~100℃, 바람직하게는 10~80℃ 범위이다.

방법 (4)에는, 상기 방법(1)에 따라 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌으로부터 제조된 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 물 또는 물을 함유한 유기용매에서 유리시키고, 디에스테르에 대해 1당량 또는 그보다 약간 적은 양의 알칼리금속 또는 알칼리 토금속의 수산화물, 산화물 또는 탄산염과 접촉시킴으로써 그의 분자내 고리화 및 에스테르기의 가수분해를 일으킨다. 생성된 액체를 상기방법(3)과 같은 방법으로 산성화 함으로써 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 제조한다.

상기의 두 방법에서, 반응이 물을 함유한 유기 용매중에서 수행될때, 유기용매가 에스테르 또는 디에스테르와 접촉하는 염기에 안정한한 사용되는 유기용매의 종류 및 양에는 특별한 제한이 없다. 방법(1)에서 사용된 유기용매의 대부분은 에스테르용매를 제외하고는 물과 함께 사용될 수 있다. 반응에 의해 형성된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산은 유기용매가 물고 혼합될 수 없을때 알칼리 금속 또는 알카리토금속 염으로서 수층에 용해되기 때문에, 반응 완결시 반응 혼합물을 유기층 및 수층으로 분획화한 후 수층을 산성화함으로써 회수한다.

상술한 방법에서 수득된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 및 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 각각 메탄올을 함유한 염산 및 메탄올을 함유하거나 함유하지 않은 염산과 접촉시켜 α-APM을 제조한다.

5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 원료로 사용할때, 메탄올은 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 1몰당 1~6몰의 양으로 사용된다.

5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 원료로 사용할때, 메탄올은 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르 1몰당 0~6몰의 양으로 사용된다. 즉, 메탄올을 사용하지 않을 수도 있다.

메탄올을 원료 물질 1몰당 6몰 이상으로 사용할때, 반응계에서 메탄올의 농도가 증가하여 형성된 α-APM이 많은 정도로 용해되고, 바람직하지 못하게 α-APM이 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르로 에스테르화 되는 반응이 가속된다.

염산은 1몰의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 그의 메틸에스테르에 대해 1몰 이상, 바람직 하게는 1~10몰 량으로 사용된다. 사용된 염산의 농도는 3~33중량%, 바람직하게는 5~30중량%의 범위이다.

염산의 농도가 너무 낮으며, 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 그의 메틸에스테르 고리의 개환 또는 절단이 곤란하므로 α-APM이 저수율로 수득된다. 염산의 농도가 너무 높으면 α-APM염산염의 침전이 곤란하며 부반응이 일어난다.

반응에 불활성이며 반응계에서 α-APM의 용해도를 증가시키지 않는 수 혼화성 유기용매를 반응계에 가할 수 있다.

5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 그의 메틸에스테르를 염산과 접촉 시키는 온도는 0℃~반응혼합물의 비점, 바람직하게는 10~60℃범위이다.

이 반응에서, 반응에 의해 형성된 α-APM은 그의 염산염 형태로 반응계외로 침전된다. 그러므로, α-APM염산염은 반응 완결에 이어 필요한 반응 혼합물을 냉각 시킨후, 고체-액체 분리방법에 의해 분리된다.이렇게 분리된 α-APM염산은 수현탁액 또는 용액중에서 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨 또는 암모니아와 같은 염기로 중화시킴으로써 유리된 α-APM으로 전환될 수 있다.

본 발명은 하기의 실시예를 참고로 더욱 상세히 설명된다.

[실시예 1]

600ml의 메탄올에 27.4g의 염화수소를 용해시킨 용액에 154g의 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 24시간 동안 반응시킨다. 반응 용액을 감압하 농축하여 메탄올을 증류 제거한다.

잔류물을 200ml의 물 및 50ml의 메탄올에 용해시키고, 생성 용액에 20%탄산나트륨 수용액을 적가하여 그의 pH를 7.2로 조절한다. 용액을 실온에서 24시간 동안 교반한다. 침전물을 여과하여 물로 세척하고 진공 건조시켜 백색 결정상의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르 117.8g을 수득한다. 융점 217~218℃

12.8g의 메탄올, 27.6g의 물 및 39.6g의 진한(35%)염산용액을 50℃로 가열한다. 이용액에 27.6g의 상술한 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 약1시간 동안 조금씩 가하고, 생성된 혼합물을50~60℃에서 3시간 동안 반응 시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 6일 동안 반응시킨다. 반응 혼합물을 빙수로 냉각 시키고, 3~5℃에서 3시간 동안 교반하다. 침전된 α-APM염산염의 결정을 여과하고, 냉수로 세척한다.

수측된 결정을 고속 액체 크로마토그래피에 의해 분석하며, 결정이 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 기준으로 60.9%수율로 형성된 α-APM17.9g을 함유한다는 것이 확인된다.

[실시예 2]

실시예1에서 수득된α-APM을 200ml의 물에 현탁시키고, 현탁액에 20~25℃에서 20%탄산나트륨수용액을 적가하여 중화시킨다.(pH=5.0). 생성된 현탁액을 실온에서 30분간 교반하고, 5℃로 냉각 시킨후, 1시간 동안 더 교반한다. 침전된 결정을 여과하고, 냉수로 세척 및 진공건조시켜 유리된 α-APM16.4g을 수득한다.

고속 액체 크로마토그래피에 의해 분석하면, α-APM에서 어떤 불순물도 검출되지 않는다. α-APM의 비선광도는 다음과 같다 : [α]

=16.1°(C=4, 15N포름산).

[실시예 3]

400ml의 메탄올에 용해시킨 9.6g의 염화수소 용액에 61.6g의 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 공급하고 생성된 혼합물을 50~60℃에서 6시간 동안 반응 시킨다. 반응 용액을 10℃로 냉각 시키고, 105.6g의 10%수산나트륨 수용액을 적가한후, 30~40℃에서 20시간 동안 반응 시킨다. 반응 혼합물을 5℃로 냉각시키고, 침전된 결정을 여과한후, 메탄올 및 물로 세척 및 건조시켜 37.6g의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 수득한다. 융점 216~217.5℃.

6.4g의 메탄올, 12.5g의 물 및 31.3g의 진한 염산을 함유한 용액에 27.6g의 수득된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 약1시간동안 가한다. 생성된 혼합물을 같은 온도에서 4시간 동안 반응시키고, 30℃로 냉각시켜 5일동안 더 반응 시킨다. 반응 혼합물을 실시예1과 같은 방법으로 처리함으로써 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 기준으로 63.1%수율의 α-APM을 분리한다.

[실시예 4]

400ml의 메탄올에 용해시킨 9.6g의 염화수소 용액에 61.6g의 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 공급하고, 생성된 혼합물을 50~60℃에 서 6시간 동안 반응시킨다. 생성된 반응용액을 실온으로 냉각시키고, 30.4g의 트리에틸아민을 적가한후, 환류하 8시간동안 더 반응시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 침전된 결정을 여과한후, 메탄올로 세척하여 40.2g의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 수득한다. 융점 216~218℃

4.8g의 메탄올, 27.8g의 물 및 20.9g의 진한 염산을 함유한 용액에 27.6g의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 55~60℃에서 약2시간 동안 공급하고, 생성된 혼합물을 같은 온도에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 7일 동안 더 반응 시킨다. 반응후, 반응 혼합물을 실시예1과 같은 방법으로 처리하여 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 기준으로 53.8%수율의 α-APM을 분리한다.

[실시예 5]

9.6g의 염산 대신에 25.9g의 메탄 술폰산을 사용하며, 탈포르밀화 및 디에스테르화의 반응 온도 및 시간을 각각40~45℃ 및 6시간으로 변화 시키는 것을 제외하고는 실시예3의 방법을 반복하여 38.6g의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 수득한다.

27.6g의 수독된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 실시예3의 α-APM 염산의 제조 조건과 동일한 조건하에 처리하여 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 기준으로 58.3% 수율의 α-APM 염산염을 수득한다.

[실시예 6]

400ml으 메탄올에 용해시킨 11.6g의 염화수소 용액에 61.6g의 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 공급하고, 생성된 혼합물을 40~45℃에서 6시간 동안 반응시킨다. 생성 용액을 감압하 증류시켜 메탄올을 제거한다. 잔류물을 100ml의 디옥산 및 200ml의 물에 용해시킨다. 생성 용액에 20%탄산나트륨 수용액을 적가하여 그의 pH를 7.8로 조절한 후, 40~45℃에서 20시간 동안 더 반응시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 침전된 결정을 여과 한후, 디옥산 및 물로 세척 및 건조시켜 40.6g의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 수득한다.

수득된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르 27.6g을 실시예4의 α-APM염산염의 제조시와 동일한 조건하에 처리하여 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 기준으로 51.6%수율의 α-APM염산염을 수득한다.

[실시예 7]

1500ml으 아세토니트릴에 49.5g의 L-아스파르트산 디메틸에스테르을 현탁시키고, 여기에 25.5g의 트리에틸아민을 적가한다. 생성된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, 침전된 트리에틸아민 염산염을 여과한다. 생성된 아세토니트릴에 용해된 L-아스파르트산 디메틸에스테르 용액을 5℃로 냉각 시키고, 48.0g의 L-페닐알라닌의 N-카르복실산 무수물을 5℃이하의 온도에서 약1시간 동안 조금씩 가한다. 생성된 혼합물을 5℃에서 25시간동안 더 반응 시킨다. 반응 액체의 온도를 실온으로 상승시킨다. 트리에틸아민을 반응 액체에 가하여 염기성으로 만든다. 생성된 액체를 실온에서 24시간 동안 반응시킨다. 침전된 결정을 여과하고, 아세토니트릴 및 물로 세척한후, 50℃에서 진공건조 시켜 백색 결정상의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르 32.0g을 수득한다. 이 결정을 50%메탄올 수용액으로 재결정하여 정제된 생성물을 수득한다. 융점217~218℃

수득된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르27.6g을 실시예1의 α-APM염산염의 제조시와 같은 조건하에 처리하여 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 기준으로 55.7%수율의 α-APM염산염을 수득한다.

[실시예 8]

10001의 50%메틴올 수용액에 실시예1에서 수득된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르 55g을 현탁 시키고, 42g의 20%수산화나트륨 수용액을 상기 현탁액에 실온에서 교반하면서 가한다. 실온에서 2시간 동안 가수분해를 수행하여 수용액을 형성한다. 메틴올을 감압하증류 제거한 수용액에 진한 염산을 적가하여 그의 pH를 1로 조절한다. 생성된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, 침전된 결정을 여과한후, 물로 세척 및 건조시켜 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 수득한다.

수득된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 26.2g을 12.8g의 메탄올, 27.6g의 물 및 39.6g의 진한염산의 용액에 50 ~60℃에서 약1시간 동안 공급하고, 생성된 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반한다. 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반한다. 혼합물을 실온으로 냉각 시키고, 7일 동안 더 반응 시킨다. 반응 후, 반응 혼합물을 빙수로 냉각시키고, 3~5℃에서 3시간 동안 교반한다. 침전된 α-APM염산염의결정을 여과하고, 냉수로 세척한다.

수득된 결정을 고속 액체크로마토그래피에 의해 분석하면, 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 기준으로 58.8%수율로 형성된 17.3g의 α-APM을 함유한다는 것이 확인된다.

[실시예 9]

실시예8에서 수득된 α-APM을 가열하면서 200ml의 물에 용해시키고, 탄산수소나트륨을 조금씩 가하여 중화시킨다. (pH=5.0). 반응 혼합물을 5℃로 냉각 시키고, 1시간 동안 교반한다. 침전된 결정을 여과하고, 냉수 세척 및 진공건조시켜 15.3g의 유리된 α-APM을 수득한다.

고속 액체 크로마그래피 분석에 의해 α-APM에서 어떤 불순물도 검출되지 않는다는 것이 확인된다.α-APM의 비선광도는 다음과 같다 : [α]

=16.13°(C=4, 15N포름산).

[실시예 10]

6.4g의 메탄올, 27.6g 물 및 39.6g의 진한 염산을 함유한 용액에 실시예8과 같은 방법으로 수득된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 26.2g을 50~60℃에서 약 1시간 동안 가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 3시간동안 교반한다. 혼합물을 30℃로 냉각시키고, 6일동안 더 반응시킨다. 반응후, 생성된 혼합물을 실시예1과 같은 방법으로 처리하여 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 기준으로 51.8%수율의 α-APM염산염을 수득한다.

[실시예 11]

600ml의 메틴올에 용해시킨 27.4g의 염화수소용액에 154g의 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 24시간 반응시킨다. 반응 용액을 감압하 농축하에 메탄올을 제거한다. 잔류물을 500ml의 물 500ml의 메탄올에 용해시키고, 생성용액을 20%수산화나트륨 수용액으로 중화 시킨다. 120g의 20%수산화나트륨 수용액을 실온에서 약2시간 동안 적가하고, 생성 용액을 실온에서 3시간 동안 더 반응시킨다. 메탄올을 가압하 증류를 제거하고, 생성된 수용액의 pH가 1이 될때까지 진한 염산을 적가한다. 생성된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, 침전된 결정을 여과한후, 물로 세척 및 건조 시켜 백색 결정상의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 93.4g을 수득한다.

이렇게 수득된 26.2g의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 사용하고, 메탄올, 물 및 진한 염산의 양을 각각 16.0g 33.1g 및 31.3g으로 변화 시키는 것을 제외하고는 실시예8과 같은 방법으로 반응을 수행하여 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 기준으로 59.3%수율의 α-APM 염산염을 수득한다.

Claims

메탄올 존재하의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 메탄올 존재 또는 부재하의 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 염산과 접촉시킴으로써 침전된 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 염산염을 분리하여 수득하거나, 이 염산염을 알카리로 중화시켜 에스테르를 수득함을 특징으로 하는 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 또는 그의 염산염의 제조방법.
5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산을 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 1몰당 1~6몰의 메탄올을 존재하에 염산과 접촉시킴으로써 침전된 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 염산염을 분리하여 수득하거나, 이 염산염을 알칼리로 중화시켜 에스테르를 수득함을 특징으로 하는, α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르 또는 그의 염산염의 제조방법.
5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르 1몰당 0~6몰의 메탄을 존재하에 염산과 접촉시킴으로써 침전된 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 염산염을 분리하여 수득하거나, 이 염산염을 알칼리로 중화시켜 에스테르를수득함을 특징으로하는 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 또는 그의 염산염의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 염산의 농도가 3~33%중량 범위인 방법.
제 1 항에 있어서, 염산을 원료로 사용된 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 또는 그의 메틸에스테르 1몰당 약1~10몰의 양으로 사용하는 방법.
제 1 항에 있어서, 접촉온도가 0℃~반응혼합물의 비점범위의 방법.
제 1 항에 있어서, 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르가 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌을 산 존재하에 메탄올 중에서 탈포르밀화 및 디에스테르화하여 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 제조하고, 이 디에스테르를 중성 또는 약알칼리성 조건하에 물, 유기용매 또는 물과 유기용매의 혼합물중에서 분자내 고리화 함으로써 수득된 화합물인 방법.
제 1 항에 있어서, 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르가 L-페닐알라닌의 N-카르복실산 무수물을 유기용매, 물 또는 유기용매와 물의 혼합물중에서 L-아스파르트산 디메틸에스테르와 함께 축합 및 고리화함으로서 수득된 화합물인 방법.
제 1 항에 있어서, 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산이 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산 메틸에스테르를 알칼리로 가수분해함으로써 수득된 화합물인 방법.
제 1 항에 있어서, 5-벤질-3, 6-디옥소-2-피페라진 아세트산이 N-포르밀-α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌으로부터 유도된 α-L-아스파르틸-L-페닐알라닌 디메틸에스테르를 알칼리와 접촉시켜 이 디에스테르를 분자내 고리화 및 가수분해 시킴으로서 수득된 화합물인 방법.