WO2008072764A1

WO2008072764A1 - 光学活性（ｒ又はｓ）－ピペリジン－３－カルボン酸化合物及び光学活性（ｓ又はｒ）－ピペリジン－３－カルボン酸アルキルエステル化合物の製造方法

Info

Publication number: WO2008072764A1
Application number: PCT/JP2007/074234
Authority: WO
Inventors: Yasuhito Yamamoto; Yoshiyuki Watanabe; Tadayoshi Konegawa; Hiroyuki Miyata
Original assignee: Ube Industries, Ltd.
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2008-06-19
Also published as: JPWO2008072764A1

Abstract

　本発明は、加水分解酵素の存在下、一般式（I）：で示されるラセミ体混合物であるピペリジン－３－カルボン酸アルキルエステル化合物の片方のエナンチオマーのみを選択的に加水分解させる方法であって、光学活性ピペリジン－３－カルボン酸エステル化合物を実質的に溶解し、生成する光学活性ピペリジン－３－カルボン酸化合物を実質的に溶解しない有機溶媒中において、反応中に一般式（II）：で示される光学活性（Ｒ又はＳ）－ピペリジン－３－カルボン酸化合物を生成させるとともに反応液中に実質的に固体として析出させつつ、一般式（III）：で示される未反応の光学活性（Ｓ又はＲ）－ピペリジン－３－カルボン酸アルキルエステル化合物を実質的に溶媒に溶解した状態で得ることを特徴とする、光学活性ピペリジン－３－カルボン酸化合物及び光学活性ピペリジン－３－カルボン酸アルキルエステル化合物の製造方法、に関する。

Description

明細書

光学活性 (R又は S)—ピペリジン一 3—力ルボン酸化合物及び光学活性（ S又は R)—ピペリジン一 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、ピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物（ラセミ体混合物）から、同時に光学活性 (R又は S)—ピペリジン 3—力ルボン酸化合物と光学活性（ S又は R)—ピペリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物とを得る方法に関する。これら光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸化合物及びそのエステルは、公知方法で脱保護することによって、例えば、医薬'農薬等の原料又は合成中間体として有用な光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸化合物及びそのエステルに容易に誘導出来る化合物である（例えば、特許文献 1及び 2参照）。

背景技術

[0002] 従来、加水分解酵素を用いて、ピぺリジン 3 力ルボン酸エステル化合物（ラセミ体混合物）から、光学活性 (R又は S)—ピペリジン 3—力ルボン酸化合物及び（S又は R)—ピペリジンー3—力ルボン酸エステル化合物を得る方法としては、例えば、豚肝臓エステラーゼの存在下、 N ァセチルーピペリジン 3—力ルボン酸アルキルェステル (ラセミ体混合物）を、水中にて、片方のェナンチォマーを加水分解させて、光学活性（R又は S) -N-ァセチルーピペリジン 3—力ルボン酸及び光学活性（S又は R)—N ァセチルーピペリジン 3—力ルボン酸アルキルエステルを得る方法が開示されている（例えば、非特許文献 1参照）。

[0003] しかしながら、この方法では、酵素反応の選択性 (E値）が低ぐ生成物である N— 置換ーピペリジン 3—力ルボン酸の光学純度が低い。なお、 E値は、速度論的光学分割の選択性の指標として幅広く利用されている（例えば、非特許文献 2参照）

[0004] 又、本発明に含まれる窒素上の置換基がァラルキル基類である N 置換ーピペリジン— 3—カルボン酸エステル類（ラセミ体混合物）の加水分解反応については、何ら記載されていなかった。

[0005] 更に、この方法では、生成物である光学活性ピぺリジン 3 力ルボン酸化合物が水溶性である場合には、反応終了後、水溶液から目的物を 100%回収することは困難である。又、場合によっては、基質によっては多量の水の存在下で、基質の自己加水分解反応により光学純度の低下を招く可能性があるという問題があった。

特許文献 1：国際公開第 2005/066145号パンフレット

特許文献 2：国際公開第 2006/059945号パンフレット

非特許文献 1 : Can. J. Chem. , 65, 2722 (1987)

非特許文献 2 :J. Am. Chem. Soc. , 104, 7294 (1982)

非特許文献 3 :化学大辞典，東京化学同人社， 1354頁

非特許文献 4 :化学大辞典，東京化学同人社， 948頁

非特許文献 5 : Eur. J. Org. Chem. , 2515 (1999)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

本発明の課題は、簡便な方法によって、ピぺリジン 3—力ルボン酸エステル化合物（ラセミ体混合物）から、酵素を用いた加水分解反応により、高い Ε値で、同時に光学活性（S又は R)—ピペリジン 3—力ルボン酸化合物と光学活性 (R又は S)—ピぺリジン 3—力ルボン酸エステル化合物を収率良く単離 ·取得することができる、工業的にも優位な製造法を提供することにある。

従来、ピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物（ラセミ体混合物）のェナンチォ選択的な加水分解反応による光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸化合物の製造は、通常、加水分解酵素の存在下、水を主とする溶媒中にて、多量の水とラセミ体のピぺリジン 3—力ルボン酸エステルとを反応させる方法によって行われている。

何故なら、基質であるラセミ体の加水分解反応においては、水の量が多いほど、反応が促進されることが当業者における常識であるからである。

これに対して、本発明者らは、先に述べた課題解決の為に鋭意検討を行ったところ、加水分解酵素の存在下、溶媒組成を最適化させることにより、有機溶媒中にて、水とピペリジン— 3—カルボン酸エステル化合物（ラセミ体混合物）とを反応させる際に、水によって加水分解される可能性のある基質（ピペリジン 3—力ルボン酸エステル化合物）の光学純度の低下を招く自己加水分解をほぼ完全に抑制し、且つ一般に水溶性であるために単離取得が困難とされる光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸化合物を、反応中、反応液中に固体として析出させることによって実質的に全て回収出来、同時に光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸エステル化合物を溶液の状態で得ることの出来る、即ち、従来技術に比べて、収率、選択性及び操作性等が大きく向上する、工業的な製造方法としてより優位である新規な反応系を見出すに到った。課題を解決するための手段

[0007] 本発明の課題は、必要とする結果が得られる特性を有する加水分解酵素の存在下

、一般式 (I) :

[0009] 式中、 Pは、水素又は保護基を示し、 Rは、置換又は非置換のアルキル基を示す、で示されるラセミ体混合物であるピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物の片方のェナンチォマーのみを選択的に加水分解させる方法であって、光学活性ピペリジン 3—力ルボン酸エステル化合物を実質的に溶解し、生成する光学活性ピペリジン 3—力ルボン酸化合物を実質的に溶解しない有機溶媒中において、反応中に一般式 (Π) :

[0010]

式中、 Pは、前記と同義であり、 *は不斉炭素原子を示す、

で示される光学活性 (R又は S)—ピペリジン 3—力ルボン酸化合物を生成させるとともに反応液中に実質的に固体として析出させつつ、一般式 (ΠΙ)：

[0013] 式中、 P、R及び *は、前記と同義である、

で示される未反応の光学活性（S又は R) ピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物、なお、このアルキルエステル化合物は、一般式（Π)の化合物とは逆の立体絶対配置を有する、を実質的に溶媒に溶解した状態で得ることを特徴とする、光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸化合物及び光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物の製造方法、但し、 Pがァシル基且つ加水分解酵素がエステラーゼである場合を除ぐによって解決される。

本発明においては、反応溶媒として、光学活性 (R又は S)—ピペリジン 3—カルボン酸エステル化合物を実質的に全て溶解し、光学活性 (R又は S)—ピペリジン 3 一力ルボン酸化合物を実質的に溶解しない有機溶媒を使用することにより、上記目的が効率よく達成できる。なお、本件明細書において、「実質的に全て溶解」とは、極微量の不溶物はあるが、全体の 90質量％以上は溶解している状態をいい、好ましくは 95質量％以上、更に好ましくは 98質量％以上、最も好ましくは 99質量％以上が溶解している状態をいい、「実質的に溶解しない」とは、極微量の溶解が認められるとしても、全体の 90質量％以上は溶解せずに析出する状態をいい、好ましくは 95質量 %以上、更に好ましくは 98質量％以上、最も好ましくは 99質量％以上が溶解せずに析出する状態をいう。

発明の効果

[0014] 本発明により、簡便な方法によって、ピぺリジン 3 力ルボン酸アルキルエステル化合物（ラセミ体混合物）から、高収率及び高選択的に、光学活性 (R又は S)—ピぺリジン 3—力ルボン酸化合物と光学活性（S又は R) ピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物とを同時に得ることが可能な、工業的に好適な光学活性 (R 又は S)—ピペリジン 3—力ルボン酸化合物と光学活性（S又は R)—ピペリジン 3 一力ルボン酸アルキルエステル化合物の製造方法を提供することが出来る。発明を実施するための最良の形態

[0015] 本発明の反応では、例えば、下記の一般式 (IV)：

(IV)

(I) (II) (III)

[0017] 式中、 P、 R及び *は、前記と同義である、なお、一般式 (Π)と（III)の化合物は逆の立体絶対配置を有する、但し、 Pがァシル基且つ加水分解酵素がエステラーゼである場合を除ぐ

で示されるように、必要とする結果が得られる特性を有する加水分解酵素の存在下、水と前記の一般式（I)で示されるピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物のラセミ体混合物（以下、化合物（I)と称することもある。）の片方のェナンチォマーのみとを選択的に反応させて、一般式 (II)で示される光学活性 (R又は S)—ピペリジン一 3—カルボン酸化合物（以下、化合物（Π)と称することもある。）を生成させるとともに、一般式 (ΠΙ)で示される未反応の光学活性（S又は R)—ピペリジン 3—カルボン酸アルキルエステル化合物（以下、化合物（III)と称することもある。）を得ることが出来る。なお、化合物（Π)と化合物（III)は逆の立体絶対配置を有する。

[0018] 化合物（I)の Pは保護基を示すが、保護基とは、例えば、ァミノ基のような反応性の高い特性基を一時的に保護する目的で使われる原子団である (例えば、非特許文献 3参照)。

[0019] 前記保護基としては、具体的には、例えば、例えば、ベンジル基、 4一二トロフエ二ノレメチル基、 4ーメトキシフエニルメチル基、ジフエニルメチル基、トリフエニルメチル基等のァラルキル基；メトキシメチル基、メトキシエトキシメチル基等のアルコキシ置換ァルキル基；トリメチルシリル基、トリェチルシリル基、 t-ブチルジメチルシリル基等のトリアルキルシリル基；ァセチル基、トリフルォロアセチル基、ベンゾィル基等のァシル基 (ァセタール化されて!/、ても良レ、）；テトラヒドロビラニル基等の環内に酸素原子を含むシクロアルキル基； 9 フルォレニルメトキシカルボニル基、 t ブトキシカルボニル基、ベンジルォキシカルボニル基、 4ーメトキシベンジルォキシカルボニル基等のヒドロカルビルォキシカルボニル基が挙げられる力 S、好ましくはァラルキル基、更に好ましくはべンジル基である。

[0020] 化合物（I)の Rは、置換又は非置換のアルキル基を示す。

[0021] 前記アルキル基とは、（1)「置換基を有していないアルキル基」又は（2)「置換基を有するァリール基」である。（1)の「置換基を有していないアルキル基」としては、具体的には、メチル基、ェチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、ォクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素原子数;!〜 10のアルキル基（なお、これらの基は、各種異性体を含む。）が挙げられる力好ましくはメチル基、ェチル基、 n-プロピル基、イソプロピル基、 n-ブチル基、 n-ォクチル基等の炭素原子数 1 〜8のアルキル基、更に好ましくはメチル基又はェチル基である。 (2)「置換基を有するアルキル基」の置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；ヒドロキシル基；メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、ブトキシル基等の炭素原子数 1〜4のアルコキシル基（なお、これらの基は、各種異性体を含む。 )；ァミノ基;ジメチルァミノ基、ジェチルァミノ基、ジプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基（なお、これらの基は、各種異性体を含む。 )；シァノ基;ニトロ基等が挙げられるが、好ましくはフッ素原子、塩素原子、ヒドロキシル基、アミノ基、ジメチルァミノ基、ジェチルァミノ基である。このような置換基を有するアルキル基としては、具体的には、フルォロメチル基、クロロメチル基、ヒドロキシメチル基、メトキシメチル基、アミノメチル基、ジメチルァミノメチル基、 2—クロ口ェチル基、 2, 2—ジクロ口ェチル基、 2—ヒドロキシェチル基、 2—シァノエチル基が挙げられる力 S、好ましくはフルォロメチル基、クロロメチル基、ヒドロキシメチル基、アミノメチル基、ジメチルァミノメチル基、 2—クロ口ェチル基、 2—シァノエチル基である。

[0022] 本発明の反応において使用する化合物（I)は、例えば、 Pで示される保護基がベンジル基の場合には、ピぺリジンー3—力ルボン酸とハロゲン化べンジル類とを反応させることによって容易に合成出来る（例えば、参考例 1記載)。

[0023] 本発明の加水分解で使用する必要とする結果が得られる特性を有する加水分解酵素としては、例えば、必要とする結果が得られる特性を有するプロテアーゼ、エステラーゼ、リパーゼ等が挙げられるが、好ましくは酵母又は細菌から単離可能な微生物のリパーゼ、更に好ましくはバルタホルデリァ ·セパシァ（シユードモナス ·セパシァ) (Burkholderia cepacia (Pseudomonas cepacia を起¾、とするリノヽーセ (ί列えは、 Amano PS (アマノエンザィム社製）等）、カンジダ.アンタークティカ (Candida antarctica)を起源とするリパーゼ（例えば、 Novozym 435(ノボザィム社製)等）、特に好ましくは Candid a antarcticaを起源とするリパーゼが使用される。なお、これらの加水分解酵素は、天然の形又は固定化酵素として市販品をそのまま使用することが出来、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。

[0024] 前記の加水分解酵素は、天然の形又は固定化酵素として市販されているものを、化学的処理又は物理的処理を行った後に使用することも出来る。

[0025] 前記化学的処理又は物理的処理方法としては、具体的には、例えば、加水分解酵素を緩衝液に溶解させ（必要に応じて有機溶媒を存在させても良い）、そのまま又は攪拌して凍結乾燥する等の方法が挙げられる。なお、凍結乾燥とは、水溶液及び水分を含む物質を急速に氷点以下の温度で凍結させ、その凍結物の水蒸気圧以下に減圧して水を昇華させて除去し、物質を乾燥させる方法である（例えば、非特許文献 4参照）。なお、当該処理によって、触媒活性 (反応性や選択性等）を向上させることができる。

[0026] 前記緩衝液としては、例えば、リン酸ナトリウム水溶液、リン酸カリウム水溶液等の無機酸塩の水溶液；酢酸ナトリウム水溶液、酢酸アンモユウム水溶液、クェン酸ナトリウム水溶液等の有機酸塩の水溶液が挙げられるが、好ましくはリン酸ナトリウム水溶液、リン酸カリウム水溶液、酢酸アンモニゥム水溶液が使用される。なお、これらの緩衝液は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。

[0027] 前記緩衝液の濃度は、好ましくは 0. 0；!〜 2モル/ L、更に好ましくは 0. 05-0. 5 モル/ Lであり、緩衝液の pHは、好ましくは 4〜9、更に好ましくは 7〜8. 5である。

[0028] 凍結乾燥する際に使用する緩衝液の量は、加水分解酵素が完全に溶解する濃度であれば特に制限されないが、好ましくは加水分解酵素 lgに対し 10ml〜； 1000ml であり、さらに好ましくは 10ml〜； 100mlである。

[0029] 前記加水分解酵素の使用量は、化合物（I) lgに対して、好ましくは 0. ；!〜 1000m g、更 ίこ好まし <ίま；!〜 200mgであり、特 ίこ好まし < ίま 0· 5〜50mgである。

[0030] 本発明の反応は、水溶媒中、緩衝液溶媒中、無機塩基水溶液溶媒中、無機塩基を含んだ緩衝液溶媒中、水と有機溶媒との二相系溶媒中、緩衝液と有機溶媒との二相系溶媒中、無機塩基水溶液と有機溶媒との二相系溶媒中、無機塩基を含んだ緩衝液と有機溶媒との二相系溶媒中、水を含んだ均一系有機溶媒中、緩衝液を含んだ均一系有機溶媒中で行うこともできるが、所望の反応結果を得るためには、好ましくは水を含んだ均一系有機溶媒中、緩衝液を含んだ均一系有機溶媒中にて行われる。本発明の反応中、加水分解酵素は、反応溶液中において実質的に懸濁状態で存在して反応に関与するが、僅かに溶解していても問題はない。なお、本発明における「均一系有機溶媒中」とは、加水分解に使用する反応溶媒が有機溶媒であり、かつ反応系内から、加水分解酵素（固定化剤を含む場合もある)及び結晶として析出する生成物等を除く有機溶媒に溶解して!/、る液体部分が相分離を起して!/、な!/、状態 (即ち、水（後述の無機塩や有機塩を含んでいても良い）、基質及び有機溶媒が単一の相をなしてレ、る状態）を示す。

[0031] 本発明の反応において使用される水としては、通常、イオン交換水や蒸留水等の精製された水が使用されるが、水に、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等の無機塩や、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニゥム、クェン酸ナトリウム等の有機塩を反応系内に存在させることが望ましい。これらの無機塩及び有機塩の使用量は、水に 1L対し、好ましくは 0. 0；!〜 10mol、更に好ましくは 0. ；!〜 lmolである。なお、予め前記の無機塩や有機塩を水に溶解し、緩衝液を調製して反応に使用しても構わなレ、。

[0032] 前記水を含んだ均一系有機溶媒中における水の使用量は、使用する有機溶媒の溶解度以下の量が好ましく（溶解度を超えると液体部分の相分離が生じるため）、化合物（I)の種類によって上限は多少異なるが、好ましくは化合物（I) 1モルに対して 0 . 5〜； 10モノレ、更 ίこ好ましく (ま 0. 5—5. 0モノレ、特 ίこ好ましく (ま 1. 0—4. 0モノレ、より好ましくは 1. 5〜3. 5モルである。なお、化合物（I)の種類にもよる力水の使用量が、化合物（I) 1モルに対して 10モルを超えた場合には、例えば、光学純度を低下させる化合物（I)の自己加水分解、僅かに水が有機溶媒に溶解せずに懸濁状態（液体部分の相分離が生じた状態）になることによる反応の長時間化等の望ましくない状態が生じる可能性があり、水の使用量は有機溶媒の溶解度以下、好ましくは 10モル以下に調整すること力 S好ましい。本発明においては、上記のように水の量を最適化した状態で反応を行うことにより、反応中に生成した光学活性 (R又は S)—ピペリジン 3— カルボン酸化合物が、その有機溶媒に対する溶解度が低いために、反応液中に析出するのに対し、加水分解されていない光学活性（S又は R)—ピペリジン 3—カルボン酸アルキルエステル化合物は有機溶媒に対する溶解度が高いために、有機溶媒に実質的に溶解した状態で存在するので、反応終了後における両者の分離-精製が極めて容易になるという利点を有するものである。

[0033] 前記有機溶媒としては、例えば、 n—ペンタン、 n へキサン、 n—ヘプタン、 n ォクタン、シクロペンタン、シクロへキサン及びシクロペンタン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類；ジェチルエーテル、 t-ブチノレメチノレエーテノレ、ジイソプロピノレエーテノレ、シクロペンチノレメチノレエーテノレ、テトラヒドロフラン、 1 , 2 ジメトキシェタン及び 1 , 4 ジォキサン等のエーテル類；アセトン及びメチルェチルケトン等のケトン類から選択される少なくとも一種が挙げられるが、好ましくは n へキサン、 n—ヘプタン、シクロペンタン、シクロへキサン、トルエン、ジイソプロピルエーテル、 t-ブチルメチルエーテル、 1 , 2—ジメトキシェタン、シクロペンチルメチルエーテル及び/又はテトラヒドロフラン、更に好ましくは n へキサン、シク口へキサン、トノレエン、ジイソプロピノレエーテノレ、 t-ブチノレメチノレエーテノレ、シクロペンチルメチルエーテル、 1 , 2—ジメトキシェタン、特に好ましくはシクロへキサン、トルェン、 t-ブチルメチルエーテル、 1 , 2—ジメトキシェタンが使用される。なお、これらの有機溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。

[0034] 前記有機溶媒の使用量は、化合物（I) lgに対して、好ましくは 2〜200mL、更に好ましくは 5〜80mLである。

[0035] 本発明の反応は、界面活性剤の存在下にて行うのが望ましぐ使用する界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビュルピロリドン、ポリエチレンラウリノレエーテル、ポリエチレンセチルエーテル及びポリオキシエチレンォクチルフエニルエーテル等の非イオン性界面活性剤； 3— [ (3—クロロアミドプロピル）ジメチルアンモニォ ] 2 ヒドロキシ一 1—プロパンスルホネート及び 3— [ (3 クロロアミドプロピル）ジメチルアンモニォ ]ー 1 プロパンスルホネート等の両性界面活性剤；ジォクチルスルホスクシネートナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム及びトリス（ヒドロキシメチル）ァミノメタンドデシルサルフェート等の陰イオン界面活性剤；セチルトリメチルアンモニゥムブロマイドやセチルジメチルェチルアンモニゥムブロマイド等の陽イオン界面活性剤が挙げられるが、好ましくは非イオン界面活性剤、更に好ましくはポリエチレングリコール、ポリエチレンセチルエーテル又はポリオキシエチレンォクチルフエニルエーテル、特に好ましくはポリオキシエチレンォクチルフエニルエーテルが使用される。なお、これらの界面活性剤は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い

〇

[0036] 前記界面活性剤の使用量は、化合物（I) lgに対して、好ましくは 10〜； 1000mg、更に好ましくは 50〜200mgである。

[0037] 本発明の反応は、例えば、化合物（I)、加水分解酵素、水（必要ならば、無機塩や有機塩を含んでいても良い)及び有機溶媒を混合して、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは 0〜80°C、更に好ましくは 1 0〜50°C、特に好ましくは 30〜45°Cであり、反応圧力は特に制限されない。なお、反応中、加水分解酵素は実質的に懸濁した状態であり、また、化合物（Π)の種類にもよる力反応が進行するとともに化合物（II)が白色の固体として沈殿する場合もある 1S これらの懸濁や沈殿は、反応に何ら影響を与えない。

[0038] 本発明の反応によって得られた化合物（Π)及び化合物（III)は、例えば、反応終了後、反応液中に固体として析出した化合物（II)を濾過により取得することができる。又、濾過後、濾液を濃縮することによって化合物（ΠΙ)を取得することが出来る。

なお、得られた化合物（II)及び化合物（III)は、晶析、再結晶、蒸留、カラムクロマトグラフィ一等の一般的な方法によって、更に精製することも出来る。

実施例

[0039] 次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。

[0040] 参考例 1 (N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸ェチルエステル（ラセミ体混合物）の合成）ピぺリジン 3 力ルボン酸ェチルエステル 2· 0g(12.7mmol)に塩化メチレン 10 ml加え、氷水で冷やしながら攪拌し、トリエチノレアミン 3.53ml (25.4mmol)と塩化ベンジル 1.61ml(13.99mmol)を加え、室温で終夜攪拌を行い反応させた。反応終了後、得られた反応混合物に水 15mlを加え、生成物を塩化メチレン 15mlで抽出した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥して、濾過後、減圧下で濃縮して油状物質を得た。得られた油状物質をシリカゲルカラムクロマドフラフィー（(Wakogel C -200 (商品名）、 n へキサン/酢酸ェチル = 10/1 (容量比） )で精製し N ベンジルーピペリジン 3 カルボン酸ェチルエステル 2.50g (ピペリジン 3 カルボン酸ェチルエステル基準の単離収率 = 79.6%)を得た。

[0041] N べンジルーピペリジン 3 力ルボン酸ェチルエステルの物性値は以下の通りであった。

'H-NMRC δ (ppm)、 CDC1 )：

3

1.20-1.25. (t、 3H、J = 6.9)、 1.48— 1.59(m、 2H)、 1.68— 1.71(m、 1 H)、 2.03-2.04(m、 2H)、 2. 18— 2.25(m、 1H)、 2.53— 2.60(m、 1H)、 2 .70-2.73(m、 1H)、 2.90— 2.96(m、 1H)、 3.45— 3.49(d、 1H、J=13.2 )、 3.52-3.57(d、 1H、J=13.2)、 4.07— 4.13(q、 2H、 J = 7.2)、 7.23— 7 .31 (m、 5H)

¹³C-NMR( δ (ppm)、 CDC1 )： 14.5、 25.2、 27.8、 42.8、 54.6、 56.3、 61

3

.5、 64.2、 128.3、 129.3、 130.2、 138.7、 175.4

MS(EI)m/z:247(M⁺)

MS(CI、i— C H )m/z:248(MH⁺)

4 10

[0042] 参考例 2 (N ベンジルピぺリジン 3 カルボン酸 n プロピルエステル（ラセミ体混合物）の合成）

N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸ェチルエステル 2· 47g(10mmol)にエタノール 12mLを加え、氷水で冷却下攪拌し、続いて 2M 水酸化カリウム 10mLを加え、室温で 20分攪拌しながら反応させた。反応終了後、得られた反応混合物に、塩酸を加えて pHl.0に調整した後、水 10ml、塩化メチレン 20mlを加え生成物を抽出した。分液後、水相に塩化メチレン 20mlを加え再度生成物を抽出した。得られた有機相を、無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、減圧下で濃縮して油状物質を得た。得られた油状物質に n プロピルアルコール 25mlを加え、氷水で冷却下、濃硫酸 1.5mlを加え、攪拌しながら 55°Cで 1時間反応させた。反応終了後、得られた反応混合物を減圧下で濃縮し、塩化メチレン 20mlと水 10mlを加えた後、 1M 水酸化力リウムを用いて pH8.5にして生成物を抽出した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、減圧下で濃縮して単黄色液体として N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸 n—プロピルエステル（ラセミ体混合物） 2· 47g(N べンジルーピペリジン 3 力ルボン酸ェチルエステル基準の単離収率 = 95.0%)を得た。

[0043] N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸 n—プロピルエステルの物性値は以下の通りであった。

'H-NMRC δ (ppm)、 CDC1 )：

3

0.89-0.94(t、 3H、J = 7.2)、 1.51— 1.70(m、 5H)、 2.02— 2.03(m、 2H )、 2.22-2.25(m、 1H)、 2.55— 2.60(m、 1H)、 2.70— 2.73(m、 1H)、 2. 93-2.96(m、 1H)、 3.45— 3.49(d、 1H、J=13.2)、 3.52— 3.58(d、 1H、J = 13.2)、 3.98-4.03(m、 2H)、 7.23— 7.31(m、 5H)

¹³C-NMR( δ (ppm)、 CDC1 )： 10.4、 22.0、 24.6、 27.0、 42.0、 53.6、 55

3

.5、 63.3、 65.8、 127.0、 128.2、 129.0、 138.3、 174.4

MS(EI)m/z: 261 (M⁺)

MS(CI、i— C H )m/z: 262 (MH⁺)

4 10

[0044] 実施例 1 ((R)— N べンジルーピペリジン 3 力ルボン酸及び（S)— N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステルの合成）

水を飽和させた t ブチルメチルエーテル 4. OmL (水含量： 2.24mmol (カールフイツシヤー水分測定結果））に、 N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸ェチルェステル（ラセミ体混合物） 200mg(0.81mmol)、カンジダ.アンタークティカ（Candida antarctica)由来のリパーゼ 4· Omg (Novozym 435 (商品名）；ノボザィム社製）を加え、攪拌しながら 30°Cで 21.5時間反応させた。反応進行とともに、（R)— N ベンジルーピペリジンー3—力ルボン酸が固体として反応液中に析出し、一方（S) -N- ベンジルーピペリジンー3—力ルボン酸ェチルエステルは、溶媒に溶解した状態として存在していた。濾過後、（R)—N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸 81. 5m g (N ベンジル -ピペリジン― 3—カルボン酸ェチルエステル（ラセミ体混合物）基準の単離収率 = 46. 0%)を得た。

又、濾過後、濾液を減圧濃縮し、淡黄色液体として（S)— N べンジルーピペリジン一 3—ェチルエステル 1 l lmg (N-ベンジルピぺリジン 3—ェチルエステル ( ラセミ体混合物）基準の単離収率 = 55. 8%)を得た。

(R)—N ベンジル一ピぺリジン一 3—カルボン酸は、常法により（R)— N ベンジルーピペリジン ₃一力ルボン酸ェチルエステルに誘導して光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ 98. 7%eeであった

〇

(S)— N ベンジルピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステルを光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ 76. 5% eeであった。

なお、本反応における E値は 344であった。

[0045] 高速液体クロマトグラフィーの分析条件；

光学活性 N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステル

カラム： Chiralcel AS (0. 46«ηΦ X 25cm、ダイセル化学工業製）

溶媒：へキサン/イソプロピルアルコール（ = 98/2 (容量比） )

流速：0. 5 L/ min

温度：30°C

波長：220nm

[0046] 又、（R)—N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸の物性値は以下の通りであつた。

[0047] 'H-NMR C δ (ppm)、 CD OD)：

3

1. 76 - 1. 94 (m、 4H)、 2. 60 (m、 1H)、 3. 12— 3. 30 (m、 4H)、 4. 12— 4. 15 (d、 1H、 J= 12. 9)、 4. 26 -4. 28 (d、 1H、J= 12. 9)、 7. 43— 7. 51 (m、 5H) 1³C -NMR ( δ (ppm) , CD OD) : 22. 8、 26. 8、 42. 2、 54. 1、 55. 5、 61. 7、 1

3

30. 3、 130. 8、 131. 5、 131. 8、 179. 6 MS (EI) m/z : 219 (M⁺)

MS (CI、 i— C H ) m/z : 220 (MH⁺)

4 10

[0048] 又、常法により（R)—N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸のベンジル基を除去（脱保護）し (R) ピぺリジン— 3—カルボン酸に誘導して比旋光度を測定した。

[0049] 比旋光度： [ α ]²⁴ ：一 5· 0° (c 0. 5, H O)

D 2

[0050] なお、絶対配置は、得られた光学活性ピぺリジン 3 力ルボン酸の比旋光度と文献 (例えば、非特許文献 5参照）に記載されている (R)—ピペリジンー3—力ルボン酸の比旋光度の符号（[ α ]²² ：一 8. 7° (c 1. 7, Η Ο) )とを比較して決定した。

D 2

[0051] 又、（S)—N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸ェチルエステルの物性値は参考例 1で示したものと同様であった。

[0052] 実施例 2 ( (R)—N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸及び（S)—N べンジノレピぺリジン 3—カルボン酸 n—プロピルエステルの合成）

水を飽和させた t ブチルメチルエーテル 4. OmL (水含量： 2. 24mmol (カールフイツシヤー水分測定結果））に、 N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸 n プロピルエステル（ラセミ体混合物） 200mg (0. 77mmol)、カンジダ.アンタークティカ（Ca ndida antarctica)由来のリパーゼ 2· Omg (Novozym 435 (商品名）；ノボザィム社製 )を加え、攪拌しながら 30°Cで 23時間反応させた。 23時間後、水 14. 5 しを加え攪拌しながら 30°Cで 5時間反応させた。 5時間後、水 14. 5 ^ Lを加え攪拌しながら 30 °Cで 2時間反応させた。反応進行とともに、（R)—N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸が固体として反応液中に析出し、一方（S)— N べンジルーピペリジン 3 一力ルボン酸ェチルエステルは、反応系内で溶媒に溶解した状態として存在していた。濾過後、（R)—N べンジルーピペリジンー3—力ルボン酸 70mg (N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸 n—プロピルエステル（ラセミ体混合物）基準の単離収率 = 41. 7%)を得た。

又、濾過後、濾液を減圧濃縮し、淡黄色液体として（S)— N べンジルーピペリジン一 3— n プロピルエステル 118mg (N ベンジルピぺリジン 3—カルボン酸 n プロピルエステル (ラセミ体混合物）基準の単離収率 = 59. 0%)を得た。

(R)—N ベンジル一ピぺリジン一 3—カルボン酸は、常法により（R)— N ベンジルーピペリジン 3一力ルボン酸 _n—プロピルエステルに誘導して光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ 98. 6 %ee であった。

(S)— N ベンジルピペリジン 3—カルボン酸 n プロピルエステルを光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ 8 5. 9%eeであった。

なお、本反応における E値は 402であった。

[0053] 高速液体クロマトグラフィーの分析条件；

光学活性 N -ベンジル一ピペリジン一 3—カルボン酸 n—プロピルエステルカラム： Chiralcel OJ (0. 46«ηΦ X 25cm、ダイセル化学工業製）

流速 : 0. 3mL/min

温度：30°C

波長：220nm

[0054] 又、（R)— N べンジルーピペリジン 3 力ルボン酸の物性値は実施例 1で示したものと同様であった。

[0055] 又、（S)— N べンジルーピペリジン 3 力ルボン酸 n プロピルエステルの物性値は参考例 2で示したものと同様であった。

[0056] 実施例 3 ( (R)—N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸及び（S)—N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステルの合成）

t ブチルメチルエーテル 25g (水含量： 18· 9)に、 N べンジルーピペリジン 3 一力ルボン酸ェチルエステル（ラセミ体混合物） 2· 62g (10. 6mmol)、カンジダ'ァンタークティカ（Candida antarctica)由来のリパーゼ 0. 74g (Lipozyme CALB L (商品名）；ノボザィム社製，水含量は約 21. 2mmol)を加え、攪拌しながら 30°Cで 4 8時間反応させた後、攪拌しながら 40°Cで 12時間反応させた。反応進行とともに、 ( R)—N ベンジル一ピぺリジン一 3—カルボン酸が固体として反応液中に析出し、一方（S)— N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステルは、反応系内に溶媒に溶解した状態として存在していた。濾過後、（R)—N べンジルーピペリジン一 3—カルボン酸 850mg (N -ベンジルピぺリジン 3—カルボン酸チルェステル (ラセミ体混合物）基準の単離収率 = 36. 6%)を得た。

又、濾過後、濾液を減圧濃縮し、淡黄色液体として（S)— N べンジルーピペリジンェチルエステル 1 · 81 g (N ベンジルピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステル (ラセミ体混合物）基準の単離収率 = 69. 1 %)を得た。

(R)—N ベンジル一ピぺリジン一 3—カルボン酸は、常法により（R)— N ベンジルーピペリジン ₃一力ルボン酸ェチルエステルに誘導して光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ 73. 7%eeであった

(S)— N ベンジルピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステルを光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ 41. 6% eeであった。

なお、本反応における E値は 10であった。

[0057] 高速液体クロマトグラフィーの分析条件；

カラム： Chiralcel AS (0. 46«ηΦ X 25cm、ダイセル化学工業製）

溶媒：へキサン/イソプロピルアルコール/ジェチルァミン（ = 98/2/1 (容量比） ) 流速：0. 5 L/ min

温度：30°C

波長：220nm

[0058] 又、（R)—N べンジルーピペリジンー3 力ルボン酸の同定は、実施例 1で示したものと高速液体クロマトグラフィーの保持時間で確認した。

[0059] 又、（S)— N べンジルーピペリジン 3 力ルボン酸ェチルエステルの同定は実施例 1で示したものと高速液体クロマトグラフィーの保持時間の一致で確認した。実施例 4 ( (R)—N べンジルーピペリジンー3—力ルボン酸及び（S)—N べンジルーピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステルの合成）

1 , 2 ジメトキシェタン 40g、水 1 · 31g (72. 8mmol)に、 N ベンジノレ一ピペリジンー3 力ルボン酸ェチルエステル（ラセミ体混合物） 9· 0g (36. 4mmol)、カンジダ 'アンタークティカ（Candida antarctica)由来のリノーゼ 96. Omg (Novozym 435 ( 商品名）；ノボザィム社製)を加え、攪拌しながら 40°Cで 25時間反応させた後、カンジダ'アンタークティカ (Candida antarctica)由来のリノーゼ 500. Omg (Novozym 43

5 (商品名）；ノボザィム社製）を更に加え、攪拌しながら 40°Cで 14時間反応させた。反応が進行するにつれて析出した (R)— N ベンジルピぺリジン 3—カルボン酸を濾過後、減圧乾燥し (R)—N ベンジル—ピぺリジン— 3—カルボン酸 3. lg (N ベンジルピぺリジン 3—カルボン酸ェチルエステル（ラセミ体混合物）基準の単離収率 = 36. 6%)を得た。

(R)—N ベンジル一ピぺリジン一 3—カルボン酸は、常法により（R)— N ベンジルーピペリジン ₃一力ルボン酸ェチルエステルに誘導して光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ 94. 9%eeであった

(S)— N ベンジルピペリジン 3—力ルボン酸ェチルエステルを光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ 66. 5% eeであった。

なお、本反応における E値 77はであった。

[0060] 高速液体クロマトグラフィーの分析条件；

カラム： Chiralcel AS (0. 46«ηΦ X 25cm、ダイセル化学工業製）

温度：30°C

波長：220nm

[0061] 又、（R)—N べンジルーピペリジンー3—力ルボン酸の同定は、実施例 1で示したものと高速液体クロマトグラフィーの保持時間の一致で確認した。

[0062] 又、（S)— N べンジルーピペリジン 3 力ルボン酸ェチルエステルの同定は参考例 1で示したものと高速液体クロマトグラフィーの保持時間の一致で確認した。産業上の利用可能性本発明は、ピぺリジン 3 力ルボン酸アルキルエステル化合物（ラセミ体混合物）から、同時に光学活性 (R又は S)—ピペリジン 3—力ルボン酸化合物と光学活性（ S又は R)—ピペリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物とを得る方法に関する。これら光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸化合物及びそのエステルは、公知方法により脱保護することによって、医薬'農薬等の原料又は合成中間体として有用な光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸及びそのエステルに容易に誘導出来る化合物である。

Claims

請求の範囲

[1] 必要とする結果が得られる特性を有する加水分解酵素の存在下、一般式 (I)：

式中、 Pは、水素又は保護基を示し、 Rは、置換又は非置換のアルキル基を示す、

で示されるラセミ体混合物であるピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物の片方のェナンチォマーのみを選択的に加水分解させる方法であって、光学活性ピペリジン 3—力ルボン酸エステル化合物を実質的に溶解し、生成する光学活性ピペリジン 3—力ルボン酸化合物を実質的に溶解しない有機溶媒中において、反応中に一般式 (Π) :

式中、 Pは、前記と同義であり、 *は不斉炭素原子を示す、

式中、 P、R及び *は、前記と同義である、

で示される未反応の光学活性（S又は R) ピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物、なお、このアルキルエステル化合物は、一般式（Π)の化合物とは逆の立体絶対配置を有する、を実質的に溶媒に溶解した状態で得ることを特徴とする、光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸化合物及び光学活性ピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物の製造方法、但し、 Pがァシル基且つ加水分解酵素がエステラーゼである場合を除く。

[2] 加水分解酵素が、必要とする結果が得られる特性を有するプロテアーゼ、エステラーゼ又はリパーゼである請求項 1記載の製造方法。

[3] 加水分解酵素が、必要とする結果が得られる特性を有するリパーゼである請求項 1 または 2に記載の製造方法。

[4] 加水分解酵素が、カンジダ 'アンタークティカ（Candida antarctica)を起源とするリパーゼである請求項 1乃至 3のいずれか 1項に記載の製造方法。

[5] 水又は緩衝液を含んだ有機溶媒中で反応を行う請求項 1乃至 4の!/、ずれか 1項に記載の製造方法。

[6] 使用する水の量が、ラセミ体混合物であるピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物 1モルに対して、 0. 5〜10モルである請求項 1乃至 5のいずれ力、 1項に記載の製造方法。

[7] リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニゥム及びクェン酸ナトリウムから選ばれる少なくとも 1種の塩を反応系内に存在させる請求項 1乃至 6のいずれか 1項に記載の製造方法。

[8] 加水分解酵素が、緩衝液の存在下で凍結乾燥されたものである請求項 1乃至 7のいずれか 1項に記載の製造方法。

[9] 緩衝液が、リン酸ナトリウム水溶液、リン酸カリウム水溶液及び酢酸アンモユウム水溶液からなる群より選ばれる少なくとも 1種の緩衝液である請求項 8に記載の製造方法。

[10] 反応にお!/、て、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、陰イオン界面活性剤及び陽イオン界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも 1種の界面活性剤を存在させる請求項 1乃至 9のいずれか 1項に記載の製造方法。

[11] P力ァラルキル基である請求項 1乃至 10のいずれか 1項に記載の製造方法。

[12] Pが、ベンジル基である請求項 1乃至 11のいずれか 1項に記載の製造方法。

[13] 有機溶媒が、エーテル類、ケトン類、エステル類、脂肪族炭化水素類及び芳香族炭化水素類からなる群より選ばれる少なくとも 1種の有機溶媒である請求項 1乃至 12 のいずれか 1項に記載の製造方法。

[14] 加水分解反応によって生成した一般式 (II) ：

式中、 P及び *は、前記と同義である、

で示される光学活性 (R又は S)—ピペリジン 3—力ルボン酸化合物と一般式 (III) ：

式中、 P、 R及び *は、前記と同義である、

で示される未反応の光学活性（S又は R) ピぺリジン 3—力ルボン酸アルキルエステル化合物、なお、このアルキルエステル化合物は、一般式（Π)の化合物とは逆の立体絶対配置を有する、との混合物からそれぞれを単離する請求項 1乃至 13のいずれか 1項に記載の製造方法。

加水分解反応によって生成した一般式 (II) ：

式中、 P及び *は、前記と同義である、

で示される光学活性 ((R)又は (S))—ピペリジン 3—力ルボン酸化合物を加水分解反応終了後、反応混合液の濾過操作によって、固体として単離する請求項 1乃至 14 のいずれか 1項に記載の製造方法。