WO2022035228A1 - Amino acid extraction process using t-butyl ketone binaphthol derivative or t-butyl ketone derivative, and continuous reactor for performing same - Google Patents

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황하오페이
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이화여자대학교 산학협력단
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    • C07C229/36Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton containing six-membered aromatic rings with at least one amino group and one carboxyl group bound to the same carbon atom of the carbon skeleton

Definitions

  • Optically pure amino acids are very important industrially because they are used as ligands of asymmetric catalysts or as starting materials or intermediates necessary for synthesizing various pharmaceuticals and physiologically active substances [Helmchen, G.; Pfaltz, A., Acc. Chem. Res. 2000, 33, 336-345].
  • alkynylene (group) may mean a divalent hydrocarbon group in a form including an alkynyl (group) as defined above, but may not be limited thereto.
  • arylene (group) may mean a divalent hydrocarbon in a form including the aryl (group) as defined above, but may not be limited thereto.
  • valine For valine, the same EECR/hydrolysis process as in Example 1 was repeated 5 times. In the case of valine, since racemization at room temperature is very slow, the temperature of the aqueous solution layer was maintained at 70° C. for 4 hours for racemization after the EECR process. By adjusting the pH of the aqueous valine solution obtained through hydrolysis to 6.0, 0.60 g of L-valine having an optical purity of 98.5% was obtained. At this time, the imine formation rate of valine was maintained at 70% to 80% for 5 times. Yield: 513% (based on compound 1).
  • the EECR/hydrolysis process was repeated 5 times in the same manner as in Example 1. Racemization was performed at room temperature. By adjusting the pH of the aqueous tryptophan solution obtained through hydrolysis to 6.0, 0.63 g of L-tryptophan having an optical purity of 98.7% was obtained. At this time, the imine formation rate of tryptophan was maintained at about 80% for 5 times. Yield: 308% (based on compound 1).

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Abstract

The present application relates to: an amino acid extraction process for simultaneously performing racemization and enantioselective liquid-liquid extraction of amino acids in an aqueous solution by using a t-butyl ketone binaphthol derivative or a t-butyl ketone derivative as a chiral extractant; and a continuous reactor for performing the amino acid extraction process.

Description

티-부틸케톤 바이나프톨 유도체 또는 티-부틸케톤 유도체를 이용하는 아미노산 추출 공정, 및 이를 수행하는 연속 반응기Amino acid extraction process using t-butylketone binaphthol derivative or t-butylketone derivative, and continuous reactor for performing the same
본원은, t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 또는 t-부틸케톤 유도체를 키랄 추출제로서 이용하여 수용액 상에 존재하는 아미노산의 라세미화 및 키랄선택적 액-액 추출을 동시에 수행하는, 아미노산 추출 공정 및 이를 수행하는 연속 반응기에 관한 것이다.The present application provides an amino acid extraction process that simultaneously performs racemization and chiral-selective liquid-liquid extraction of amino acids present in an aqueous solution using t-butylketone binaphthol derivative or t-butylketone derivative as a chiral extractant, and performing the same It relates to a continuous reactor.
광학적으로 순수한 아미노산은 비대칭 촉매(asymmetric catalyst)의 리간드로서 사용되거나, 각종 의약품 및 생리활성 물질을 합성하는데 필요한 출발물질 혹은 중간체로 광범위하게 사용되므로 산업적으로 매우 중요한 화합물이다 [Helmchen, G.; Pfaltz, A., Acc. Chem. Res. 2000, 33, 336-345].Optically pure amino acids are very important industrially because they are used as ligands of asymmetric catalysts or as starting materials or intermediates necessary for synthesizing various pharmaceuticals and physiologically active substances [Helmchen, G.; Pfaltz, A., Acc. Chem. Res. 2000, 33, 336-345].
아미노산을 수득하는 경제적인 방법으로는 발효 방법이 많이 알려져 있다. 그러나 발효를 통해 수득할 수 있는 아미노산은 천연 아미노산 중 L-아미노산에 국한되어 있다. 광학적으로 순수한 D-아미노산 및 비천연 아미노산은 효소법 또는 광학분할법을 통해 생산되고 있으나, 이러한 방법들은 제조비용이 많이 들어 발효로 제조되는 천연 L-아미노산에 비해 단가가 5배 내지 10배 정도로 높게 형성되고 있으며 대량생산에도 어려움이 있다. 따라서, D-아미노산 혹은 비천연 아미노산을 경제적으로 대량 생산하려는 노력이 활발하게 이루어지고 있다 [Maruoka, K.; Ooi, T. Chem. Rev. 2003, 103, 3013].As an economical method for obtaining amino acids, fermentation methods are widely known. However, amino acids obtainable through fermentation are limited to L-amino acids among natural amino acids. Optically pure D-amino acids and non-natural amino acids are produced through the enzymatic method or optical resolution method, but these methods are expensive to manufacture and thus have a unit price of 5 to 10 times higher than that of natural L-amino acids produced by fermentation. And there are difficulties in mass production. Therefore, efforts to economically mass-produce D-amino acids or non-natural amino acids are actively being made [Maruoka, K.; Ooi, T. Chem. Rev. 2003, 103, 3013].
한편, 키랄선택적 액-액 추출(ELLE; enantioselective liquid-liquid extraction) 방법은 공정이 단순하고, 스케일-업(scale-up)이 용이하며, 저비용 생산이 가능하기 때문에, 상기 ELLE 방법으로 순수한 광학 아미노산을 생산하고자 하는 연구가 오랫동안 이루어져 왔다 [Schuur, B.; Verkuijl, B. J. V.; Minnaard, A. J.; de Vries, J. G.; Heeres, H. J.; Feringa, B. L. Org., Biomol. Chem. 2011, 9, 36-51]. 아미노산의 ELLE에서 매우 중요한 요소는 높은 선택성을 갖는 키랄추출제를 개발하는 것이다.On the other hand, in the enantioselective liquid-liquid extraction (ELLE) method, the process is simple, scale-up is easy, and low-cost production is possible, so the ELLE method is a pure optical amino acid. Studies to produce Verkuijl, B. J. V.; Minnaard, A. J.; de Vries, J. G.; Heeres, H. J.; Feringa, B. L. Org., Biomol. Chem. 2011, 9, 36-51]. A very important factor in the ELLE of amino acids is the development of a chiral extracting agent with high selectivity.
지금까지 수많은 아미노산 키랄추출제가 개발되었지만 대체로 선택성이 2/1 내지 5/1 정도로써 아미노산의 ELLE를 위해서는 보다 높은 선택성을 가진 키랄추출제의 개발 필요성이 매우 높은 상황이다 [(a) Amato, M. E.; Ballistreri, F. P.; D'Agata, S.; Pappalardo, A.; Tomaselli, G. A.; Toscano, R. M.; Sfrazzetto, G. T. Eur. J., Org. Chem. 2011, 28, 5674-5680; (b) Colera, M.; Costero, A. M.; Gavina, P.; Gil, S., Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16, 2673-2679].Numerous amino acid chiral extractors have been developed so far, but the selectivity is generally about 2/1 to 5/1, so the need for the development of a chiral extractant with higher selectivity for amino acid ELLE is very high [(a) Amato, M. E.; Ballistreri, F. P.; D'Agata, S.; Pappalardo, A.; Tomaselli, G. A.; Toscano, R. M.; Sfrazzetto, G. T. Eur. J., Org. Chem. 2011, 28, 5674-5680; (b) Colera, M.; Costero, A. M.; Gavina, P.; Gil, S., Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16, 2673-2679].
대한민국 등록 특허 제 10-1185603호 (광학적으로 순수한 아미노산을 얻는 방법)에서는 아미노산 키랄변환제인 바이나프톨 유도체를 아미노산 ELLE의 키랄추출제로 이용하여, 수용액층의 아미노산을 라세미화하기 위해 피리독살-5'-포스페이트 (PLP; pyridoxal-5'-phosphate) 혹은 살리실 유도체를 아미노산의 5% 당량으로 사용하여 50℃ 내지 100℃로 가열하는 방법을 제시하고 있다. 상기 바이나프톨 유도체는 이민 형성을 통해 수용액 층의 아미노산을 유기층으로 추출하며 키랄선택성은 대체로 아미노산의 종류에 따라 5/1 내지 20/1 정도로서 이전에 개발된 키랄추출제에 비해서 매우 높은 선택성을 보여준다. 그러나 이 방법으로는 값이 비싼 PLP의 사용량이 많고, 온도를 가열함에 따라 아미노산과 PLP가 파괴되어 불순물이 생겨날 위험이 높아진다는 단점이 있다. 유기층의 바이나프톨 유도체들이 분해되거나 바이나프톨 링이 회전하며 광학활성을 잃어버릴 수 있기 때문에, 고온에서 라세미화하게 되면 ELLE 추출과 라세미화를 동시에 할 수 없게 되는 단점이 생긴다. 대한민국 등록 특허 제 10-1561828호에서는 아미노산을 라세미화하는 방법이 공개되어 있다. 또한, Bulletin of the Chemical Society of Japan, Vol. 51, No. 8, pp. 2366-2368(1978) 및 Inorganic Chemistry. Vol. 9, No. 9, pp. 2104-2112(1970)의 문헌들에서도 아미노산을 라세미화하는 방법이 공개되어 있다. 아미노산의 라세미화를 가장 빠르게 하는 방법은 아미노산의 1 몰% 당량의 피리독살-5'-포스페이트 (이하 PLP)와 0.5 몰% 당량의 Cu2+ 이온을 사용하여 pH 11 내지 12의 수용액 상태로 상온에서 교반하는 것이다. 상기 방법을 사용하면 상온에서 약 2시간에 일반적인 아미노산들은 라세미화가 완료 된다. 바이나프톨 유도체를 키랄추출제로 사용한 아미노산의 ELLE 실험에서 Cu2+/PLP 촉매를 사용하여 수용액 층의 라세미화를 시도하여 보았으나, 라세미화의 촉매로서 사용된 수용액층의 Cu2+ 이온이 유기층으로 넘어가면서 유기층이 오염되고 수용액층의 라세미화는 중단되어 더 이상 진행되지 않았다. 따라서, 수용액층의 아미노산을 라세미화하고 키랄 선택적으로 한 쪽의 키랄 아미노산을 유기층으로 추출하는 노력은 한계에 부딪쳤다. 이러한 이유로 수용액층에서 아미노산을 라세미화함과 동시에 키랄선택적으로 유기층으로 추출하는 EECR은 기존의 문헌에 보고된 바가 없다.In the Republic of Korea Patent No. 10-1185603 (method for obtaining optically pure amino acids), pyridoxal-5'- in order to racemize the amino acids in the aqueous solution layer by using a binaphthol derivative, which is an amino acid chiral converting agent, as a chiral extracting agent for amino acid ELLE. A method of heating at 50°C to 100°C using phosphate (PLP; pyridoxal-5'-phosphate) or a salicyl derivative as 5% equivalent of an amino acid is presented. The binaphthol derivative extracts the amino acids of the aqueous solution layer into the organic layer through imine formation, and the chiral selectivity is about 5/1 to 20/1 depending on the type of amino acid, showing very high selectivity compared to the previously developed chiral extracting agent. However, this method has disadvantages in that expensive PLP is used in a large amount and the risk of generating impurities increases as amino acids and PLP are destroyed as the temperature is heated. Since the binaphthol derivatives in the organic layer may be decomposed or the binaphthol ring may lose optical activity due to rotation, racemization at high temperature has a disadvantage that ELLE extraction and racemization cannot be performed at the same time. Korean Patent No. 10-1561828 discloses a method for racemizing amino acids. See also Bulletin of the Chemical Society of Japan, Vol. 51, No. 8, pp. 2366-2368 (1978) and Inorganic Chemistry. Vol. 9, No. 9, pp. 2104-2112 (1970) also discloses a method for racemizing amino acids. The fastest method for racemization of amino acids is to use 1 mol% equivalent of pyridoxal-5'-phosphate (hereinafter PLP) and 0.5 mol% equivalent of Cu 2+ ions of the amino acid in an aqueous solution at pH 11 to 12 at room temperature. to be stirred in Using the above method, the racemization of common amino acids is completed in about 2 hours at room temperature. In the ELLE experiment of amino acids using a binaphthol derivative as a chiral extracting agent, racemization of the aqueous layer was attempted using Cu 2+ /PLP catalyst, but Cu 2+ ions of the aqueous layer used as a catalyst for racemization were converted to the organic layer. As it passed, the organic layer was contaminated, and the racemization of the aqueous layer was stopped and did not proceed any further. Therefore, efforts to racemize the amino acids in the aqueous solution layer and extract one chiral amino acid to the organic layer in a chiral-selective way are limited. For this reason, EECR in which amino acids are racemized in an aqueous solution layer and at the same time, chiral-selectively extracted into an organic layer has not been reported in the existing literature.
대한민국 등록 특허 제 10-1558949호 및 미국 등록 특허 제 US 9,845,288호에는 바이나프톨 유도체보다도 월등히 높은 키랄선택성을 가진 키랄추출제인 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체에 관한 내용이 개시되어 있다. 상기 t-부틸케톤 유도체를 포함하는 바이나프톨 유도체들은 수용액층의 아미노산을 액-액 추출 방법, 즉, ELLE 방법의 키랄추출제로서 사용될 수 있으며 기존에 알려진 다른 키랄추출제보다는 수용액층의 아미노산에 대해 월등히 높은 선택성을 보여준다. 또한, 알데하이드 또는 케톤기를 가지고 있는 바이나프톨 키랄추출제들은 아미노산 그 자체 (underivatized amino acid)를 추출하기 때문에 다른 키랄추출제들 보다 큰 장점을 가지고 있다.Korean Patent No. 10-1558949 and U.S. Patent No. 9,845,288 disclose a t-butylketone binaphthol derivative, which is a chiral extracting agent having significantly higher chiral selectivity than a binaphthol derivative. The binaphthol derivatives including the t-butyl ketone derivative can be used as a chiral extracting agent for the liquid-liquid extraction method, that is, the ELLE method, for the amino acid of the aqueous layer, and for the amino acid of the aqueous layer rather than other known chiral extracting agents. It shows a very high selectivity. In addition, binaphthol chiral extractors having an aldehyde or ketone group have great advantages over other chiral extractors because they extract the amino acid itself (underivatized amino acid).
한편, 상기 ELLE는 앞에서 언급한 것과 같은 많은 장점들을 가지고 있지만, 수용액 층의 아미노산 중에서 한 쪽의 키랄성을 가지는 아미노산을 선택적으로 가지고 오면서 상기 수용액 층에 다른 쪽의 키랄성을 가지는 아미노산을 남긴다는 단점을 가지고 있다. 즉, ELLE 방법으로는 최대 50%의 이론적 수율을 기대할 수밖에 없다. 만일 수용액층의 아미노산을 라세미화할 수 있다면 ELLE 후 수용액층에서 추가로 원하는 쪽의 키랄성을 가지는 아미노산을 추출할 수 있기 때문에 ELLE의 효율은 더욱 증가할 수 있다.On the other hand, the ELLE has many advantages as mentioned above, but has the disadvantage of selectively bringing an amino acid having one chirality among the amino acids in the aqueous solution layer while leaving the amino acid having the other chirality in the aqueous solution layer. there is. That is, the ELLE method has no choice but to expect a theoretical yield of up to 50%. If the amino acids in the aqueous solution layer can be racemized, the efficiency of ELLE can be further increased because amino acids having the desired chirality can be further extracted from the aqueous layer after ELLE.
본원은, t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 또는 t-부틸케톤 유도체를 키랄 추출제로서 이용하여 수용액 상에 존재하는 아미노산의 라세미화 및 키랄선택적 액-액 추출을 동시에 수행하는, 아미노산 추출 공정 및 이를 수행하는 연속 반응기에 관한 것이다.The present application provides an amino acid extraction process that simultaneously performs racemization and chiral-selective liquid-liquid extraction of amino acids present in an aqueous solution using t-butylketone binaphthol derivative or t-butylketone derivative as a chiral extractant, and performing the same It relates to a continuous reactor.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present application are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본원의 제 1 측면은, 하기 화학식 1로서 표시되는 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체, 또는 하기 화학식 2로서 표시되는 t-부틸케톤 유도체를 키랄 추출제로서 이용하는 것을 포함하며, 수용액 상의 아미노산의 라세미화 및 키랄선택적 액-액 추출을 동시에 수행하는, 아미노산 추출 공정을 제공한다:The first aspect of the present application includes using a t-butylketone binaphthol derivative represented by the following formula (1) or a t-butylketone derivative represented by the following formula (2) as a chiral extractant, and racemization of amino acids in an aqueous solution and An amino acid extraction process is provided, wherein chiralselective liquid-liquid extraction is performed simultaneously:
[화학식 1][Formula 1]
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000001
;
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000001
;
[화학식 2][Formula 2]
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000002
;
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000002
;
상기 화학식 1 또는 상기 화학식 2에서,In Formula 1 or Formula 2,
상기 X는, 각각 독립적으로, 수소; 할로겐기; 아미노기; 니트로기; 시아노기; 포밀기; 카르복실기; C1-10의 알킬카르보닐기; C6-10의 아릴기; C1-10의 알콕시기; 및 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 및 C6-10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되며;Wherein X is, each independently, hydrogen; halogen group; amino group; nitro group; cyano group; formyl group; carboxyl group; C 1-10 alkylcarbonyl group; C 6-10 aryl group; C 1-10 alkoxy group; and a C 1-10 alkyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, and a C 6-10 aryl group;
상기 Y는, 각각 독립적으로, 수소; 할로겐기; 아미노기; 니트로기; 시아노기; 포밀기; 카르복실기; C1-10의 알킬카르보닐기; C6-10의 아릴기; C1-10의 알콕시기; 및 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 및 C6-10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되며;Y is, each independently, hydrogen; halogen group; amino group; nitro group; cyano group; formyl group; carboxyl group; C 1-10 alkylcarbonyl group; C 6-10 aryl group; C 1-10 alkoxy group; and a C 1-10 alkyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, and a C 6-10 aryl group;
상기 n 및 m은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;wherein n and m are each independently an integer of 0 to 4;
상기 R1은 2가 작용기로서, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기(alkyl group)에 의해 치환되거나 또는 비치환된, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기(alkylenyl group), C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐렌기(alkenylenyl group), C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알키닐렌기(alkynylenyl group), C3-10의 사이클릭 알킬렌기(cyclicalkylenyl group), C5-10의 아릴렌기(arylenyl group)이고,Wherein R 1 is a divalent functional group, substituted or unsubstituted by a C 1-5 straight-chain or branched alkyl group (alkyl group), C 1-5 straight-chain or branched alkylene group (alkylenyl group), C 2 -5 of a straight or branched chain alkenylene group (alkenylenyl group), C 2-5 of a straight or branched chain alkynylene group (alkynylenyl group), C 3-10 of a cyclic alkylene group (cyclicalkylenyl group), C 5-10 is an arylene group of
상기 R2는 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C3-10의 사이클릭 알킬기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알키닐기; 또는 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 아릴기임.wherein R 2 is a halogen group or a C 1-5 linear or branched alkyl group substituted or unsubstituted with OH; C 3-10 cyclic alkyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; a C 2-5 linear or branched alkenyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; a C 2-5 linear or branched alkynyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; Or an aryl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH.
본원의 제 2 측면은, 제 1 측면에 따른 아미노산 추출 공정을 수행하는, 연속 반응기로서, 상기 연속 반응기는 아미노산 추출 공정부, 가수분해 공정부, 및 중화 공정부의 세 부분으로 구성되어 있으며, 상기 아미노산 추출 공정부 및 상기 가수분해 공정부는 적어도 하나 이상의 반응조를 구비하는 것이고, 아미노산 추출 공정, 가수분해 공정 및 중화 공정을 순환적으로 수행함으로써 광학적으로 순수한 아미노산을 수득하는, 연속 반응기를 제공한다.A second aspect of the present application is a continuous reactor for performing the amino acid extraction process according to the first aspect, wherein the continuous reactor consists of three parts: an amino acid extraction process part, a hydrolysis process part, and a neutralization process part, The extraction process part and the hydrolysis process part are to have at least one reaction tank, and provide a continuous reactor for obtaining optically pure amino acids by cyclically performing an amino acid extraction process, a hydrolysis process, and a neutralization process.
본원의 구현예들에 따르면, 아미노산 추출 공정 동안 라세미화 촉매로서 구리 이온 및/또는 피리독살-5'-포스페이트(pyridoxal-5'-phosphate)를 이용할 수 있으며, 추출 공정 완료시까지 라세미화 촉매인 상기 피리독살-5'-포스페이트(pyridoxal-5'-phosphate)는 분해되지 않을 수 있다.According to the embodiments of the present application, copper ions and/or pyridoxal-5'-phosphate may be used as a racemization catalyst during the amino acid extraction process, and the racemization catalyst may be used until the extraction process is completed. Pyridoxal-5'-phosphate may not be degraded.
본원의 구현예들에 따르면, 상기 구리 이온 및/또는 상기 피리독살-5'-포스페이트(pyridoxal-5'-phosphate)가 유기층으로 이동하지 않게 되어, 키랄선택적 추출과 아미노산 라세미화가 동시에 일어날 수 있어 키랄변환 수율을 개선할 수 있다.According to the embodiments of the present application, the copper ions and/or the pyridoxal-5'-phosphate do not move to the organic layer, so that chiral selective extraction and amino acid racemization can occur at the same time. It is possible to improve the yield of chiral transformation.
본원의 구현예들에 따르면, 연속 반응기를 통해 키랄선택적 액-액 추출과 라세미화를 동시에 진행하여 수용액 상의 아미노산을 매우 높은 키랄선택성으로 추출할 수 있다.According to the embodiments of the present application, amino acids in aqueous solution can be extracted with very high chiral selectivity by simultaneously performing chiral-selective liquid-liquid extraction and racemization through a continuous reactor.
본원의 구현예들에 따르면, 연속 반응기를 통해 연속공정으로 반응함으로써, 수용액층의 아미노산을 모두 L-아미노산 또는 DL-아미노산을 모두 D-아미노산으로, 또는 D-아미노산 또는 DL-아미노산을 모두 L-아미노산으로 광학변환시켜 순수한 아미노산을 수득할 수 있다.According to the embodiments of the present application, by reacting in a continuous process through a continuous reactor, all amino acids in the aqueous solution layer are converted to L-amino acids or all DL-amino acids to D-amino acids, or all D-amino acids or DL-amino acids to L- A pure amino acid can be obtained by optical conversion into an amino acid.
도 1a는, 본원의 일 실시예에 있어서, 아미노산 키랄추출제로서 종래의 바이나프톨 알데하이드 유도체 화합물을 사용하여 액-액 키랄 추출 방법 (enantioselective liquid-liquid extraction)을 수행한 사진이다.1A is a photograph of enantioselective liquid-liquid extraction performed using a conventional binaphthol aldehyde derivative compound as an amino acid chiral extracting agent in an embodiment of the present application.
도 1b는, 본원의 일 실시예에 있어서, 키랄추출제로 t-부틸케톤 유도체인 화합물 1을 사용하여 액-액 키랄 추출 방법을 수행한 사진이다.Figure 1b is a photograph of performing a liquid-liquid chiral extraction method using Compound 1, which is a t-butylketone derivative, as a chiral extracting agent in an embodiment of the present application.
도 2는, 본원의 일 실시예에 있어서, t-부틸케톤을 포함하지 않는 종래의 바이나프톨 유도체-페닐알라닌과 화합물 1-페닐알라닌의 이민결합의 구조적인 차이점을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the structural difference between the imine bond between the conventional binaphthol derivative-phenylalanine and the compound 1-phenylalanine that does not contain t-butylketone in one embodiment of the present application.
도 3a는, 본원의 일 실시예에 있어서, 종래의 ELLE 방법의 한계를 도식적으로 설명한 것이다. 3A is a diagram schematically illustrating a limitation of a conventional ELLE method according to an embodiment of the present application.
도 3b는, 본원의 일 실시예에 있어서, 라세미화와 커플링된 거울상 선택적 추출(EECR; Enantioselective extraction coupled with racemization) 공정을 도식적으로 설명한 것이다.FIG. 3B schematically illustrates an enantioselective extraction coupled with racemization (EECR) process coupled with racemization according to an embodiment of the present application.
도 4는, 본원의 일 실시예에 있어서, 페닐알라닌의 키랄선택적 추출을 통해 수득한 유기층을 재결정하여 얻은 화합물 1-페닐알라닌의 결정구조를 나타낸다. 4 shows the crystal structure of compound 1-phenylalanine obtained by recrystallizing an organic layer obtained through chiral-selective extraction of phenylalanine according to an embodiment of the present application.
도 5a는, 본원의 일 실시예에 있어서, EECR 공정과 가수분해 공정 및 중화 공정을 연속으로 연결하여 모든 공정을 연속으로 수행하는 연속 반응 시스템(CRS; continuous reaction system)의 개략도를 나타낸다.Figure 5a, in one embodiment of the present application, shows a schematic diagram of a continuous reaction system (CRS; continuous reaction system) for continuously performing all processes by continuously connecting the EECR process, the hydrolysis process, and the neutralization process.
도 5b는, 본원의 일 실시예에 있어서, 연속 반응기 도면에 따른 실험장치를 사용하여 페닐알라닌의 EECR/가수분해 연속공정 실험을 수행한 것을 나타낸다.Figure 5b, in an embodiment of the present application, shows that the EECR / hydrolysis continuous process experiment of phenylalanine was performed using the experimental apparatus according to the drawing of the continuous reactor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현에 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments and implementations of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily carry out. However, the present application may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments and examples described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member is present between the two members.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. As used herein, the terms "about," "substantially," and the like are used in a sense at or close to the numerical value when the manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and to aid in the understanding of the present application. It is used to prevent an unconscionable infringer from using the mentioned disclosure in an unreasonable way.
본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.The term “step to” or “step of” to the extent used throughout this specification does not mean “step for”.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알킬(기)"은, 각각, 선형 또는 분지형의 C1-20 알킬(기)을 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 에이코사닐, 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "alkyl (group)" may include linear or branched C 1-20 alkyl (group), respectively, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosanyl, or all possible isomers thereof. However, it may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알킬렌(기)는, 각각, 선형 또는 분지형의 C1-20 알킬렌(기)를 포함하는 형태의 2가의 탄화수소기를 의미하는 것으로서, 예를 들어, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 트리데실렌, 테트라데실렌, 펜타데실렌, 헥사데실렌, 헵타데실렌, 옥타데실렌, 노나데실렌, 에이코사닐렌, 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "alkylene (group), respectively, refers to a divalent hydrocarbon group in the form of a linear or branched C 1-20 alkylene (group), for example, methylene, ethylene , propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene, nonylene, decylene, undecylene, dodecylene, tridecylene, tetradecylene, pentadecylene, hexadecylene, heptadecylene, It may include, but may not be limited to, octadecylene, nonadexylene, eicosanylene, or all possible isomers thereof.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알케닐(기)"는, 상기 정의된 알킬(기) 중 탄소수 2 이상의 알킬(기)에 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합이 포함된 형태의 1 가의 탄화수소기를 의미하는 것으로서, 선형 또는 분지형의, C2-20 알케닐(기)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "alkenyl (group)" refers to a monovalent hydrocarbon group in which at least one carbon-carbon double bond is included in an alkyl (group) having 2 or more carbon atoms among the alkyl (group) defined above. As one, it may be one containing a linear or branched, C 2-20 alkenyl (group), but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알케닐렌(기)"는, 상기 정의된 알케닐(기)를 포함하는 형태의 2가의 탄화수소기를 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout the present specification, the term “alkenylene (group)” may mean a divalent hydrocarbon group including the alkenyl (group) defined above, but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알키닐(기)"은, 상기 정의된 알킬(기) 중 탄소수 2 이상의 알킬(기)에 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중 결합이 포함된 형태의 1 가의 탄화수소기를 의미하는 것으로서, 선형 또는 분지형의, C2-20 알키닐(기)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "alkynyl (group)" refers to a monovalent hydrocarbon group in which at least one carbon-carbon triple bond is included in an alkyl (group) having 2 or more carbon atoms among the alkyl (group) defined above. As one, linear or branched, C 2-20 alkynyl (group) may be included, but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알키닐렌(기)"는, 상기 정의된 알키닐(기)를 포함하는 형태의 2가의 탄화수소기를 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout the present specification, the term "alkynylene (group)" may mean a divalent hydrocarbon group in a form including an alkynyl (group) as defined above, but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "아릴(기)"은, 아렌 (arene)의 하나 이상의 링에 존재하는 수소 원자의 제거에 의해 형성되는 1 가의 작용기를 의미하며, 예를 들어 페닐, 바이페닐, 터페닐 (terphenyl), 나프틸 (naphthyl), 안트릴 (anthryl), 페난트릴 (phenanthryl), 피레닐 (pyrenyl), 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 아렌은 방향족 고리를 가지는 탄화수소기로서, 단일환 또는 복수환 탄화수소기를 포함하며, 상기 복수환 탄소수소기는 하나 이상의 방향족 고리를 포함하고 부가적인 고리로서 방향족 고리 또는 비방향족 고리를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term “aryl(group)” refers to a monovalent functional group formed by the removal of a hydrogen atom present in one or more rings of arenes, such as phenyl, biphenyl, terphenyl (terphenyl), naphthyl (naphthyl), anthryl (anthryl), phenanthryl (phenanthryl), pyrenyl (pyrenyl), or may include all possible isomers thereof, but may not be limited thereto. The arene is a hydrocarbon group having an aromatic ring, and may include a monocyclic or polycyclic hydrocarbon group, and the polycyclic hydrocarbon group may include one or more aromatic rings and may include an aromatic ring or a non-aromatic ring as an additional ring. , which may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "아릴렌(기)"는, 상기 정의된 아릴(기)를 포함하는 형태의 2가의 탄화수소를 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "arylene (group)" may mean a divalent hydrocarbon in a form including the aryl (group) as defined above, but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "시클로알킬(기)"은 포화 탄화수소 고리를 가지는 1 가의 작용기의 형태로서, C3-8 시클로알킬(기)을 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵실, 시클로옥틸 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "cycloalkyl (group)" is a form of a monovalent functional group having a saturated hydrocarbon ring, and may include C 3-8 cycloalkyl (group), for example, cyclopropyl, cyclo It may include, but may not be limited to, butyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, or all possible isomers thereof.
본원 명세서 전체에서, 용어 "시클로알킬렌(기)"는, 상기 정의된 시클로알킬(기)를 포함하는 형태의 2가의 탄화수소를 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout the present specification, the term "cycloalkylene (group)" may mean a divalent hydrocarbon in a form including a cycloalkyl (group) as defined above, but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알콕시(기)"는 상기 정의된 알킬기와 산소 원자가 결합된 형태로서, C1-20 알콕시(기)를 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시, 헵실옥시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시, 운데실옥시, 도데실옥시, 트리데실옥시, 테트라데실옥시, 펜타데실옥시, 헥사데실옥시, 헵타데실옥시, 옥타데실옥시, 노나데실옥시, 에이코사닐옥시, 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "alkoxy (group)" is a form in which an alkyl group as defined above is combined with an oxygen atom, and may include C 1-20 alkoxy (group), for example, methoxy, ethoxy, Propoxy, butoxy, pentoxy, hexyloxy, hepyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy, dodecyloxy, tridecyloxy, tetradecyloxy, pentadecyloxy, It may include, but may not be limited to, hexadecyloxy, heptadecyloxy, octadecyloxy, nonadecyloxy, eicosanyloxy, or all possible isomers thereof.
본원 명세서 전체에서, 용어 "할로겐기"는 주기율표의 17 족에 속하는 할로겐 원소가 작용기의 형태로서 화합물에 포함되어 있는 것을 의미하는 것으로서, 상기 할로겐 원소는, 예를 들어 F, Cl, Br, 또는 I일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "halogen group" means that a halogen element belonging to Group 17 of the periodic table is included in the compound in the form of a functional group, and the halogen element is, for example, F, Cl, Br, or I may be, but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알칼리 금속"은 주기율표의 1 족에 속하는 금속을 의미하는 것으로서, Li, Na, K, Rb, Cs, 또는 Fr일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term “alkali metal” refers to a metal belonging to Group 1 of the periodic table, and may be Li, Na, K, Rb, Cs, or Fr, but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합(들)"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination(s) of these" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, It means to include one or more selected from the group consisting of the above components.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A 또는 B, 또는 A 및 B"를 의미한다. Throughout this specification, reference to “A and/or B” means “A or B, or A and B”.
이하, 본원의 구현예를 상세히 설명하였으나, 본원이 이에 제한되지 않을 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present application have been described in detail, but the present application may not be limited thereto.
본원의 제 1 측면은, 하기 화학식 1로서 표시되는 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체, 또는 하기 화학식 2로서 표시되는 t-부틸케톤 유도체를 키랄 추출제로서 이용하는 것을 포함하며, 수용액 상의 아미노산의 라세미화 및 키랄선택적 액-액 추출을 동시에 수행하는, 아미노산 추출 공정을 제공한다:The first aspect of the present application includes using a t-butylketone binaphthol derivative represented by the following formula (1) or a t-butylketone derivative represented by the following formula (2) as a chiral extractant, and racemization of amino acids in an aqueous solution and An amino acid extraction process is provided, wherein chiralselective liquid-liquid extraction is performed simultaneously:
[화학식 1][Formula 1]
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000003
;
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000003
;
[화학식 2][Formula 2]
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000004
;
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000004
;
상기 화학식 1 또는 상기 화학식 2에서,In Formula 1 or Formula 2,
상기 X는, 각각 독립적으로, 수소; 할로겐기; 아미노기; 니트로기; 시아노기; 포밀기; 카르복실기; C1-10의 알킬카르보닐기; C6-10의 아릴기; C1-10의 알콕시기; 및 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 및 C6-10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되며;Wherein X is, each independently, hydrogen; halogen group; amino group; nitro group; cyano group; formyl group; carboxyl group; C 1-10 alkylcarbonyl group; C 6-10 aryl group; C 1-10 alkoxy group; and a C 1-10 alkyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, and a C 6-10 aryl group;
상기 Y는, 각각 독립적으로, 수소; 할로겐기; 아미노기; 니트로기; 시아노기; 포밀기; 카르복실기; C1-10의 알킬카르보닐기; C6-10의 아릴기; C1-10의 알콕시기; 및 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 및 C6-10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되며;Y is, each independently, hydrogen; halogen group; amino group; nitro group; cyano group; formyl group; carboxyl group; C 1-10 alkylcarbonyl group; C 6-10 aryl group; C 1-10 alkoxy group; and a C 1-10 alkyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, and a C 6-10 aryl group;
상기 n 및 m은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;wherein n and m are each independently an integer of 0 to 4;
상기 R1은 2가 작용기로서, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기(alkyl group)에 의해 치환되거나 또는 비치환된, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기(alkylenyl group), C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐렌기(alkenylenyl group), C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알키닐렌기(alkynylenyl group), C3-10의 사이클릭 알킬렌기(cyclicalkylenyl group), C5-10의 아릴렌기(arylenyl group)이고,Wherein R 1 is a divalent functional group, substituted or unsubstituted by a C 1-5 straight-chain or branched alkyl group (alkyl group), C 1-5 straight-chain or branched alkylene group (alkylenyl group), C 2 -5 of a straight or branched chain alkenylene group (alkenylenyl group), C 2-5 of a straight or branched chain alkynylene group (alkynylenyl group), C 3-10 of a cyclic alkylene group (cyclicalkylenyl group), C 5-10 is an arylene group of
상기 R2는 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C3-10의 사이클릭 알킬기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알키닐기; 또는 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 아릴기임.wherein R 2 is a halogen group or a C 1-5 linear or branched alkyl group substituted or unsubstituted with OH; C 3-10 cyclic alkyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; a C 2-5 linear or branched alkenyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; a C 2-5 linear or branched alkynyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; Or an aryl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 또는 2에 따른 화합물을 제조하는 방법은 기존에 공지된 방법에 따른다.According to one embodiment of the present application, the method for preparing the compound according to Formula 1 or 2 is according to a previously known method.
본 발명자들은 하기와 같은 카르보닐기를 갖는 바이나프톨 유도체를 사용하여, 이민 결합을 통해 아미노알코올 및 아미노산의 키랄성을 인식하고 L-아미노산을 D-아미노산으로 변환시키는 방법을 개발한 바 있다 [(a)Park, H.; Kim, K. M.; Lee, A.; Ham, S.; Nam, W.; Chin, J., J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1518-1519; (b)Kim, K. M.; Park, H.; Kim, H.; Chin, J.; Nam, W., Org. Lett. 2005, 7, 3525-3527]:The present inventors have developed a method for recognizing the chirality of amino alcohols and amino acids through imine bonds and converting L-amino acids into D-amino acids using a binaphthol derivative having a carbonyl group as follows [(a)Park , H.; Kim, K. M.; Lee, A.; Ham, S.; Nam, W.; Chin, J., and J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1518-1519; (b) Kim, K. M.; Park, H.; Kim, H.; Chin, J.; Nam, W., Org. Lett. 2005, 7, 3525-3527]:
[종래의 바이나프톨 유도체 화합물][Conventional binaphthol derivative compound]
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000005
.
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000005
.
이에, 본 기술분야에서는 수용액 상의 아미노산을 빠르게 라세미화함과 동시에 매우 높은 키랄선택성으로 유기층으로 추출하는 라세미화와 커플링된 거울상 선택적 추출(EECR)의 신규 공정을 이용함으로써, 수용액층의 아미노산 중 최대 50%만을 유기층으로 추출하는 일반적인 액-액 키랄추출 방법(ELLE; Enantioselective liquid-liquid extraction)의 한계를 극복하고 수용액층의 아미노산을 모두 L-형 또는 D-형으로 광학변환시켜 순수한 광학키랄성을 갖는 아미노산을 제조하는 방법을 제시한다.Therefore, in the present art, by using a new process of racemization and enantioselective extraction (EECR) coupled with racemization that rapidly racemizes amino acids in aqueous solution and extracts them into an organic layer with very high chiral selectivity, the largest It overcomes the limitations of the general enantioselective liquid-liquid extraction (ELLE), which extracts only 50% of the organic layer, and optically converts all amino acids in the aqueous layer into L-type or D-type to have pure optical chirality. A method for preparing an amino acid is provided.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 또는 상기 t-부틸케톤 유도체는 광학적으로 순수한 형태로서 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present application, the t-butyl ketone binaphthol derivative or the t-butyl ketone derivative may be used in an optically pure form.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 수용액 상의 아미노산을 라세미화 및 키랄선택적 액-액 추출(ELLE; Enantioselective liquid-liquid extraction)을 동시에 수행하는 것을 라세미화와 커플링된 거울상 선택적 추출(EECR; Enantioselective extraction coupled with racemization) 공정 기술이라고 명명한다.According to one embodiment of the present application, racemization and enantioselective liquid-liquid extraction (ELLE) of the amino acid in the aqueous solution are performed simultaneously with enantioselective extraction (EECR) coupled with racemization. It is called coupled with racemization) process technology.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 키랄 추출제는 아미노산의 L/D 광학변환을 위한 용도로 사용되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the chiral extractant may be used for L/D optical conversion of amino acids, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 키랄 추출제는 약 95% 이상의 키랄선택성을 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 키랄 추출제는 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the chiral extractant may have a chiral selectivity of about 95% or more, but is not limited thereto. For example, the chiral extractant may be about 95% or more, about 96% or more, about 97% or more, about 98% or more, or about 99% or more.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 또는 상기 t-부틸케톤 유도체는 (S)형 또는 (R)형의 광학이성질체를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the t-butyl ketone binaphthol derivative or the t-butyl ketone derivative may include an (S)-type or (R)-type optical isomer, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 또는 상기 t-부틸케톤 유도체는 하기 화합물 1 또는 하기 화합물 2를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:According to one embodiment of the present application, the t-butyl ketone binaphthol derivative or the t-butyl ketone derivative may include the following compound 1 or the following compound 2, but is not limited thereto:
[화합물 1][Compound 1]
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000006
,
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000006
,
[화합물 2][Compound 2]
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000007
.
Figure PCTKR2021010669-appb-img-000007
.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 화합물 1과 상기 화합물 2는 (S)형 또는 이의 에난티오머(enantiomer)인 (R)형도 사용 가능하다.According to one embodiment of the present application, the compound 1 and the compound 2 may be used in (S) form or (R) form which is an enantiomer thereof.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 및 상기 t-부틸케톤 유도체는 각각 아미노산과 결합하여 이민을 형성하는 카르보닐기(C=O)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the t-butyl ketone binaphthol derivative and the t-butyl ketone derivative may each include a carbonyl group (C=O) that binds to an amino acid to form an imine, but is limited thereto. not.
본원의 일 구현예에 따르면, 광학 분할의 원리는 이민 화합물의 안정성 차이에 기인하며, 광학 분할될 수 있는 알파아미노산의 대표적인 예시는 하기 화학식 3의 화합물로 나타낼 수 있으며, 분자 내의 부재탄소에 의해 L-형 또는 D-형의 광학이성질체가 존재할 수 있다:According to one embodiment of the present application, the principle of optical resolution is due to the difference in stability of the imine compound, and a representative example of an alpha amino acid that can be optically resolved can be represented by the compound of Formula 3 below, and L by an absent carbon in the molecule -form or D-form enantiomers may exist:
[화학식 3][Formula 3]
NH2CHR3COOHNH 2 CHR 3 COOH
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식에서 R3는 수소를 제외한 1가의 유기기 (organic group) 또는 할로겐기이고, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 사이클릭 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다.According to one embodiment of the present application, in the above formula, R 3 is a monovalent organic group or halogen group other than hydrogen, preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or It may be an unsubstituted cyclic alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.
본원의 일 구현예에 따르면, 본원의 상기 화학식 1로 표시되는 상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체의 S-형 광학이성질체의 경우는 D-형 아미노산을 선택적으로 추출하며, 상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체의 R-형 광학이성질체의 경우는 L-형 아미노산을 선택적으로 추출할 수 있다.According to one embodiment of the present application, in the case of the S-type optical isomer of the t-butylketone binaphthol derivative represented by Formula 1 of the present application, the D-type amino acid is selectively extracted, and the t-butylketone binaphthol In the case of the R-type optical isomer of the derivative, the L-type amino acid can be selectively extracted.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 아미노산 추출 공정 동안 라세미화 촉매인 구리 이온 및/또는 피리독살-5'-포스페이트(pyridoxal-5'-phosphate)가 수용액 층에 존재하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, copper ions and/or pyridoxal-5'-phosphate, which are the racemization catalysts, may be present in the aqueous solution layer during the amino acid extraction process, but is limited thereto it is not
종래 키랄선택적 액-액 추출은 라세믹 혼합물 중 한쪽만을 추출함으로써 이론적인 수율이 50%에 그치는 한계가 있으며, 수용액층에 남아 있는 아미노산을 라세미화할 경우에 라세미화 촉매인 금속 이온이 유기층으로 이동함으로써 유기층이 금속 이온으로 오염되고 수용액층의 아미노산은 라세미화가 더 이상 진행되지 못하기 때문에 수용액층에 남아있는 아미노산을 사용하지 못하는 어려움이 있다.Conventional chiral-selective liquid-liquid extraction has a limitation in that the theoretical yield is only 50% by extracting only one of the racemic mixtures, and when the amino acids remaining in the aqueous solution are racemized, metal ions, which are the racemization catalysts, move to the organic layer. As a result, the organic layer is contaminated with metal ions and racemization of the amino acids in the aqueous layer does not proceed any further, so there is a difficulty in not being able to use the amino acids remaining in the aqueous layer.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 금속 이온 촉매는 라세미화 촉매로서 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present application, the metal ion catalyst may be used as a racemization catalyst.
본원의 일 구현예에 따르면, 아미노산 추출 공정 동안 라세미화 촉매로서 구리 이온 및/또는 피리독살-5'-포스페이트(pyridoxal-5'-phosphate)를 이용할 수 있으며, 추출 공정 완료시까지 라세미화 촉매인 상기 피리독살-5'-포스페이트(pyridoxal-5'-phosphate)은 분해되지 않을 수 있다.According to one embodiment of the present application, copper ions and/or pyridoxal-5'-phosphate may be used as a racemization catalyst during the amino acid extraction process, and the racemization catalyst until the extraction process is complete. Pyridoxal-5'-phosphate may not be degraded.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 구리 이온 및/또는 상기 피리독살-5'-포스페이트(pyridoxal-5'-phosphate)가 이동하지 않게 되어, 키랄선택적 추출과 아미노산 라세미화가 동시에 일어날 수 있어 키랄변환 수율을 개선할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the copper ion and/or the pyridoxal-5'-phosphate do not move, so that chiral selective extraction and amino acid racemization can occur at the same time, so that chiral transformation Yield can be improved.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 키랄추출제는 수용액층의 상기 금속 이온 촉매를 유기층으로 이동하여 오염시키는 것을 방지하여, 키랄선택적 추출과 아미노산 라세미화가 동시에 일어날 수 있도록 하는 원리를 제공함으로써, 상기 아미노산의 이론적인 키랄변환 수율을 50%에서 100%로 크게 개선시킬 수 있다.According to one embodiment of the present application, the chiral extracting agent prevents the metal ion catalyst of the aqueous solution layer from moving to the organic layer and contaminating it, thereby providing a principle that enables chiral selective extraction and amino acid racemization to occur at the same time. The theoretical chiral conversion yield of amino acids can be greatly improved from 50% to 100%.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 피리독살-5'-포스페이트는 약 4 몰%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 피리독살-5'-포스페이트는 약 4 몰%, 약 3.5 몰%, 약 3 몰%, 약 2.5 몰%, 약 2 몰%, 약 1.5 몰%, 또는 약 1 몰%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원의 일 구현예에 따르면, 상기 피리독살-5'-포스페이트는 약 1 몰%일 수 있다. 본원의 일 구현예에 따르면, 상기 피리독살-5'-포스페이트가 약 5 몰% 이상이면, 라세미화의 속도는 증가하나 비용이 증가하고, 구리 이온의 양도 증가시켜야 하며, 이에 따라, 구리 이온의 침전이 생길 수 있는 단점이 있다.According to one embodiment of the present application, the pyridoxal-5'-phosphate may be about 4 mol%, but is not limited thereto. For example, the pyridoxal-5'-phosphate can be about 4 mole%, about 3.5 mole%, about 3 mole%, about 2.5 mole%, about 2 mole%, about 1.5 mole%, or about 1 mole% However, the present invention is not limited thereto. According to one embodiment of the present application, the pyridoxal-5'-phosphate may be about 1 mol%. According to one embodiment of the present application, when the pyridoxal-5'-phosphate is about 5 mol% or more, the rate of racemization increases, but the cost increases, and the amount of copper ions must also be increased. There is a disadvantage that precipitation may occur.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 구리 이온은 약 2.5 몰%인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 구리 이온은 약 2,5 몰%, 약 2 몰%, 약 1.5 몰%, 약 1 몰%, 또는 약 0.5 몰%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원의 일 구현예에 따르면, 상기 구리 이온은 약 0.5 몰%일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the copper ion may be about 2.5 mol%, but is not limited thereto. For example, the copper ion may be about 2,5 mol%, about 2 mol%, about 1.5 mol%, about 1 mol%, or about 0.5 mol%, but is not limited thereto. According to one embodiment of the present application, the copper ion may be about 0.5 mol%.
본원의 제 2 측면은, 제 1 측면에 따른 아미노산 추출 공정을 수행하는, 연속 반응기로서, 상기 연속 반응기는 아미노산 추출 공정부, 가수분해 공정부, 및 중화 공정부의 세 부분으로 구성되어 있으며, 상기 아미노산 추출 공정부 및 상기 가수분해 공정부는 적어도 하나 이상의 반응조를 구비하는 것이고, 아미노산 추출 공정, 가수분해 공정 및 중화 공정을 순환적으로 수행함으로써 광학적으로 순수한 아미노산을 수득하는, 연속 반응기를 제공한다.A second aspect of the present application is a continuous reactor for performing the amino acid extraction process according to the first aspect, wherein the continuous reactor consists of three parts: an amino acid extraction process part, a hydrolysis process part, and a neutralization process part, The extraction process part and the hydrolysis process part are to have at least one reaction tank, and provide a continuous reactor for obtaining optically pure amino acids by cyclically performing an amino acid extraction process, a hydrolysis process, and a neutralization process.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 아미노산 추출 공정부와 상기 가수분해 공정부 사이에 위치하는 제 1 연결관 (U1), 및 상기 가수분해 공정부와 상기 중화 공정부 사이에 위치하는 제 2 연결관 (U2)을 포함하고, 상기 중화 공정부는 제 3 연결관 (U3)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, a first connector (U1) positioned between the amino acid extraction process unit and the hydrolysis process part, and a second connector positioned between the hydrolysis process part and the neutralization process part (U2), and the neutralization process unit may include a third connector (U3), but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 아미노산 추출 공정부에 투입구를 통해 라세미 아미노산(L-아미노산, D-아미노산 또는 DL-아미노산) 수용액을 연속적으로 투입하며, 및 상기 라세미 아미노산 수용액보다 비중이 큰 유기용매에 용해된 키랄 선택적 수용체 용액을 연속적으로 투입한다.According to one embodiment of the present application, an aqueous solution of racemic amino acids (L-amino acid, D-amino acid, or DL-amino acid) is continuously added through the inlet to the amino acid extraction process unit, and the specific gravity is greater than that of the racemic amino acid aqueous solution A chiral selective receptor solution dissolved in an organic solvent is continuously added.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 아미노산 추출 공정부에서 상기 아미노산 수용액 및 상기 유기용매가 혼합되어 이민이 형성되며, 이민을 포함하는 유기용매는 P1 (펌프 1)을 통해 상기 가수분해 공정부로 유입되고, 상기 이민을 포함하지 않는 아미노산 수용액은 P5 (펌프 5)를 통해 다시 상기 아미노산 추출 공정부로 되돌아간다.According to one embodiment of the present application, the amino acid aqueous solution and the organic solvent are mixed in the amino acid extraction step to form imine, and the organic solvent including imine is introduced into the hydrolysis step through P1 (pump 1) and , the amino acid aqueous solution not containing the imine is returned to the amino acid extraction step again through P5 (pump 5).
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 이민을 포함하는 유기용매는 상기 가수분해 공정부로 이동하여, 유기용매 및 거울상 이성질체적으로 순수한 아미노산을 함유하는 수성층으로 나뉘어진다. 제 2 연결관 (U2)에서 이동하는 유기층은 중화를 위해 제 3 연결관 (U3)으로 이동하며, 상기 U3에서 중화 공정이 수행된다.According to one embodiment of the present application, the organic solvent containing the imine moves to the hydrolysis step, and is divided into an aqueous layer containing the organic solvent and enantiomerically pure amino acids. The organic layer moving in the second connector U2 moves to the third connector U3 for neutralization, and the neutralization process is performed in U3.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 연속 반응기 내에서 상기 키랄 선택적 추출 공정, 가수분해 공정 및 중화 공정이 재순환되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the chiral selective extraction process, the hydrolysis process, and the neutralization process may be recycled in the continuous reactor, but is not limited thereto.
본원의 구현예들에 따르면, 연속 반응기를 통해 키랄선택적 액-액 추출과 라세미화를 동시에 진행하여 수용액 상의 아미노산을 유기층으로 매우 높은 키랄선택성으로 추출할 수 있다.According to the embodiments of the present application, chiral-selective liquid-liquid extraction and racemization are simultaneously performed through a continuous reactor to extract amino acids in aqueous solution with very high chiral selectivity to the organic layer.
본원의 구현예들에 따르면, 연속 반응기를 통해 연속공정으로 반응함으로써, 수용액층의 아미노산을 모두 L-아미노산 또는 DL-아미노산을 모두 D-아미노산으로, 또는 D-아미노산 또는 DL-아미노산을 모두 L-아미노산으로 광학변환시켜 순수한 아미노산을 수득할 수 있다.According to the embodiments of the present application, by reacting in a continuous process through a continuous reactor, all amino acids in the aqueous solution layer are converted to L-amino acids or all DL-amino acids to D-amino acids, or all D-amino acids or DL-amino acids to L- A pure amino acid can be obtained by optical conversion into an amino acid.
이하, 실시예를 참조하여 본원을 좀더 자세히 설명하지만, 본원은 이에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in more detail with reference to Examples, but the present application is not limited thereto.
<실시예 1: 페닐알라닌에 대한 EECR 및 가수분해 5 회 반복 공정><Example 1: Repeat process of EECR and hydrolysis 5 times for phenylalanine>
유기층과 수용액층의 제조: D-페닐알라닌 (0.66 g, 4.0 mmol), NaOH (0.164 g, 4.08 mmol), 피리독살-5'-포스페이트 (PLP; pyridoxal-5'-phosphate) (0.011 g, 0.04 mmol), CuSO45H2O (0.01 g, 0.04 mmol)을 물 (2 ml)에 녹여 수용액층을 제조하였고, (R)-화합물 1 (0.60 g, 1.0 mmol), Aliquat-336 (0.43 g, 1.05 mmol)을 CDCl3 (1.0 mL)에 녹여 유기층을 제조하였다.Preparation of organic layer and aqueous layer: D-phenylalanine (0.66 g, 4.0 mmol), NaOH (0.164 g, 4.08 mmol), pyridoxal-5'-phosphate (PLP; pyridoxal-5'-phosphate) (0.011 g, 0.04 mmol) ), CuSO 4 5H 2 O (0.01 g, 0.04 mmol) was dissolved in water (2 ml) to prepare an aqueous layer, (R)-Compound 1 (0.60 g, 1.0 mmol), Aliquat-336 (0.43 g, 1.05) mmol) was dissolved in CDCl 3 (1.0 mL) to prepare an organic layer.
도 1a는 아미노산 키랄추출제로서 종래의 하기 바이나프톨 알데하이드 유도체 화합물을 사용하여 액-액 키랄 추출 방법 (enantioselective liquid-liquid extraction)을 수행한 사진이며, 수용액층의 페닐알라닌을 라세미화하기 위해 Cu2+/PLP 촉매를 첨가하여 액-액 키랄 추출 방법 (enantioselective liquid-liquid extraction)을 시도할 경우, Cu2+ 이온이 유기층으로 이동하여 오염시킨다는 것을 나타낸다. 이로 인해 더 이상 액-액 키랄 추출 방법을 시도할 수 없게 된다.1A is a photograph of enantioselective liquid-liquid extraction performed using the following conventional binaphthol aldehyde derivative compound as an amino acid chiral extracting agent, and Cu 2+ to racemize phenylalanine in an aqueous solution layer; FIG. This indicates that when enantioselective liquid-liquid extraction is attempted by adding a /PLP catalyst, Cu 2+ ions migrate to the organic layer and contaminate it. This makes it impossible to try liquid-liquid chiral extraction methods any longer.
[종래의 바이나프톨 유도체 화합물][Conventional binaphthol derivative compound]
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도 1b는, 키랄추출제로 t-부틸케톤 유도체인 화합물 1을 사용하여 액-액 키랄 추출 방법을 수행한 사진이며, 수용액층의 페닐알라닌을 라세미화하기 위해 Cu2+/PLP 촉매를 첨가하여 액-액 키랄 추출 방법을 시도한 결과를 나타낸다. 페닐알라닌을 추출하고 가수분해한 후 다시 페닐알라닌을 추출하는 실험을 5회 반복하였음에도 불구하고, 상기 수용액층의 Cu2+ 이온이 그대로 수용액층에 머물러 있음을 알 수 있다. 수용액층의 아미노산의 키랄성을 HPLC로 분석한 결과 라세미화 상태가 계속 유지되고 있음을 알 수 있다.1b is a photograph of a liquid-liquid chiral extraction method using Compound 1, which is a t-butylketone derivative, as a chiral extracting agent. In order to racemize phenylalanine in an aqueous solution layer, Cu 2+ /PLP catalyst is added to the liquid- Shows the results of trying the liquid chiral extraction method. Although the experiment of extracting phenylalanine after extraction and hydrolysis was repeated 5 times, it can be seen that Cu 2+ ions of the aqueous solution layer remain in the aqueous solution layer as they are. As a result of analyzing the chirality of the amino acids in the aqueous solution layer by HPLC, it can be seen that the racemization state is continuously maintained.
도 2는, t-부틸케톤을 포함하지 않는 바이나프톨 유도체-페닐알라닌과 화합물 1-페닐알라닌의 이민결합의 구조적인 차이점 및 화합물 1을 추출제로 사용한 경우, 수용액층의 상기 Cu2+ 이온이 유기층으로 이동하지 않는 이유를 설명한 것이다.2 shows the structural difference between the imine bond between the binaphthol derivative not containing t-butylketone-phenylalanine and compound 1-phenylalanine and when compound 1 is used as an extractant, the Cu 2+ ions in the aqueous solution move to the organic layer. It explains why not.
EECR 공정: 수용액층과 유기층을 바이알 용기에서 혼합한 후 상온에서 6 시간 교반하여 유기층을 분리하였다. 상기 유기층에 대한 1H NMR 결과, 이민을 수득한 페닐알라닌의 약 99% 이상이 L-형으로 매우 높은 키랄선택성을 보여주었다. EECR process: After mixing the aqueous layer and the organic layer in a vial container, the organic layer was separated by stirring at room temperature for 6 hours. As a result of 1 H NMR of the organic layer, about 99% or more of phenylalanine obtained as imine was L-form and showed very high chiral selectivity.
연속 반응기를 통해 연속공정으로 반응함으로써, 수용액층의 아미노산을 모두 L-아미노산 또는 DL-아미노산을 모두 D-아미노산으로, 또는 D-아미노산 또는 DL-아미노산을 모두 L-아미노산으로 광학변환시켜 순수한 아미노산을 수득할 수 있다.By reacting in a continuous process through a continuous reactor, all amino acids in the aqueous layer are optically converted to L-amino acids or all DL-amino acids to D-amino acids, or all D-amino acids or DL-amino acids to L-amino acids to obtain pure amino acids can be obtained.
도 3a는, 종래의 ELLE 방법의 한계를 도식적으로 설명한 것이다. 상기 ELLE 방법으로는 수용액층의 아미노산 중 최대 50% 정도 유기층으로 추출할 수 있는 단점이 있다.3A schematically illustrates the limitations of the conventional ELLE method. The ELLE method has a disadvantage in that up to 50% of the amino acids in the aqueous solution layer can be extracted into the organic layer.
도 3b는, EECR 공정을 도식적으로 설명하는 것이다. 상기 EECR은 수용액층의 아미노산을 모두 한쪽의 키랄성(최대 100%)으로 가지도록 하여 유기층으로 추출할 수 있다.Figure 3b schematically illustrates the EECR process. The EECR can be extracted into the organic layer so that all of the amino acids of the aqueous solution layer have one chirality (maximum 100%).
도 4는, 페닐알라닌의 키랄선택적 추출을 통해 수득한 유기층을 재결정하여 얻은 화합물1-페닐알라닌의 결정구조를 나타낸다.4 shows the crystal structure of Compound 1-phenylalanine obtained by recrystallizing an organic layer obtained through chiral selective extraction of phenylalanine.
가수분해 공정: 라세미화와 커플링된 거울상선택적 추출 (EECR; Enantioselective extraction coupled with racemization) 공정에 의해 아미노산을 추출한 유기층을 염산 수용액 (1.0 N, 2 mL)과 혼합하여 2 시간 동안 상온에서 교반하였다. 상기 유기층의 아미노산이 모두 수용액층으로 이동하였으며 1H NMR을 통해 상기 유기층이 EECR 공정 시작 전의 상태로 되돌아갔음을 확인하였다. Hydrolysis process: The organic layer from which amino acids were extracted by the enantioselective extraction coupled with racemization (EECR) process was mixed with an aqueous hydrochloric acid solution (1.0 N, 2 mL) and stirred at room temperature for 2 hours. All amino acids of the organic layer moved to the aqueous layer, and it was confirmed through 1 H NMR that the organic layer returned to the state before the start of the EECR process.
EECR 및 가수분해 공정의 5 회 반복: 가수분해 공정 후 회수한 유기층을 Na2CO3 수용액을 주입하여 중화시키고, 상기 EECR 공정에서 사용된 수용액층에 아미노산을 1 당량 추가한 후 함께 혼합하고 교반하여 상기 EECR 공정을 수행하였고, 유기층에 대해 가수분해 공정을 실시하였다. 이러한 방법으로 EECR/가수분해 공정을 모두 5 회 반복하였다. 5 repetitions of EECR and hydrolysis process: After the hydrolysis process, the recovered organic layer is neutralized by injecting an aqueous Na 2 CO 3 solution, and 1 equivalent of amino acid is added to the aqueous solution layer used in the EECR process, mixed together and stirred. The EECR process was performed, and the organic layer was subjected to a hydrolysis process. In this way, the EECR/hydrolysis process was repeated 5 times.
광학적으로 순수한 페닐알라닌의 회수: EECR/가수분해 공정을 모두 5 회 반복하며 가수분해 공정에서 수득한 각각의 페닐알라닌 수용액에 대해 HPLC로 광학순도를 측정한 결과, L-형의 페닐알라닌이 평균 98.7%였다. 상기 수용액에 NaOH 2.0 N수용액을 첨가하여 pH를 6.0으로 맞추었으며 침전으로 생긴 페닐알라닌 0.55 g을 고체로 수득하였다 (화합물 1을 기준으로 수율 343%). 이때, 페닐알라닌의 이민형성률은 5 회 동안 90% 내지 95%를 유지하였다. Recovery of optically pure phenylalanine: The EECR/hydrolysis process was repeated 5 times and the optical purity of each aqueous phenylalanine solution obtained in the hydrolysis process was measured by HPLC. As a result, the average L-type phenylalanine was 98.7%. NaOH 2.0 N aqueous solution was added to the aqueous solution to adjust the pH to 6.0, and 0.55 g of phenylalanine produced by precipitation was obtained as a solid (yield 343% based on compound 1). At this time, the imine formation rate of phenylalanine was maintained at 90% to 95% for 5 times.
[화합물 1-(S)형][Compound 1-(S) Form]
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<실시예 2: 알라닌에 대한 EECR 및 가수분해 공정 5 회 반복실험><Example 2: EECR and hydrolysis process for alanine repeated 5 times>
알라닌에 대해 상기 실시예 1의 방법과 동일하게 EECR/가수분해 공정을 5회 반복하였다. 상기 알라닌의 경우 유기층의 이민 형성률이 약 60%이었으며 가수분해를 통해 수득한 알라닌 수용액을 pH 6.0으로 맞추고 에탄올 용매를 첨가하여 광학순도 96.3%의 고체 알라닌 화합물 0.13 g을 수득하였다. 수율: 146% (화합물 1을 기준으로 함).For alanine, the EECR/hydrolysis process was repeated 5 times in the same manner as in Example 1 above. In the case of alanine, the imine formation rate of the organic layer was about 60%, and the aqueous alanine solution obtained through hydrolysis was adjusted to pH 6.0 and an ethanol solvent was added to obtain 0.13 g of a solid alanine compound having an optical purity of 96.3%. Yield: 146% (based on compound 1).
<실시예 3: 루이신에 대한 EECR/가수분해 공정 5 회 반복실험><Example 3: EECR/hydrolysis process for leucine 5 replicates>
루이신에 대해 상기 실시예 1과 동일하게 EECR/가수분해 공정을 5회 반복하였다. 가수분해를 통해 수득한 루이신 수용액의 pH를 6.0으로 맞추어 광학순도 98.3%의 고체 루이신 화합물 0.52 g을 수득하였다. 이때, 루이신의 이민 형성률은 5회 동안 70% 내지 80%를 유지하였다. 수율: 397% (화합물 1을 기준으로 함).For leucine, the EECR/hydrolysis process was repeated 5 times in the same manner as in Example 1. By adjusting the pH of the aqueous leucine solution obtained through hydrolysis to 6.0, 0.52 g of a solid leucine compound having an optical purity of 98.3% was obtained. At this time, the imine formation rate of leucine was maintained at 70% to 80% for 5 times. Yield: 397% (based on compound 1).
<실시예 4: 이소루이신에 대한 EECR/가수분해 공정 5 회 반복실험><Example 4: EECR/hydrolysis process for isoleucine 5 times repeated experiment>
이소루이신에 대해 상기 실시예 1과 동일하게 EECR/가수분해 공정을 5 회 반복하였다. 상기 이소루이신의 경우 상온에서의 라세미화가 매우 느리기 때문에, EECR 공정 후 라세미화를 위해 수용액층의 온도를 40℃ 내지 60℃로 4 시간 유지하였다. 가수분해를 통해 수득한 이소루이신 수용액의 pH를 6.0으로 맞추어 광학순도 98.3%의 이소루이신 고체화합물 0.50 g을 수득하였다. 이때, 이소루이신의 이민 형성률은 5 회 동안 약 80%를 유지하였다. 수율: 382% (화합물 1을 기준으로 함).For isoleucine, the EECR/hydrolysis process was repeated 5 times in the same manner as in Example 1. In the case of isoleucine, since racemization at room temperature is very slow, the temperature of the aqueous solution layer was maintained at 40° C. to 60° C. for 4 hours for racemization after the EECR process. By adjusting the pH of the aqueous solution of isoleucine obtained through hydrolysis to 6.0, 0.50 g of an isoleucine solid compound having an optical purity of 98.3% was obtained. At this time, the imine formation rate of isoleucine was maintained at about 80% for 5 times. Yield: 382% (based on compound 1).
<실시예 5: 발린에 대한 EECR/가수분해 공정 5 회 반복실험><Example 5: EECR/hydrolysis process for valine 5 replicates>
발린에 대해 상기 실시예 1과 동일하게 EECR/가수분해 공정을 5 회 반복하였다. 상기 발린의 경우 상온에서의 라세미화가 매우 느리기 때문에 EECR 공정 후 라세미화를 위해 수용액층의 온도를 70℃로 4 시간 유지하였다. 가수분해를 통해 수득한 발린 수용액의 pH를 6.0으로 맞추어 광학순도 98.5%의 L-발린 0.60 g을 수득하였다. 이때, 발린의 이민 형성률은 5 회 동안 70% 내지 80%를 유지하였다. 수율: 513% (화합물 1을 기준으로 함).For valine, the same EECR/hydrolysis process as in Example 1 was repeated 5 times. In the case of valine, since racemization at room temperature is very slow, the temperature of the aqueous solution layer was maintained at 70° C. for 4 hours for racemization after the EECR process. By adjusting the pH of the aqueous valine solution obtained through hydrolysis to 6.0, 0.60 g of L-valine having an optical purity of 98.5% was obtained. At this time, the imine formation rate of valine was maintained at 70% to 80% for 5 times. Yield: 513% (based on compound 1).
<실시예 6: 트립토판에 대한 EECR/가수분해 공정 5 회 반복실험><Example 6: EECR/hydrolysis process for tryptophan repeated 5 times>
트립토판에 대해 상기 실시예 1과 동일하게 EECR/가수분해 공정을 5 회 반복하였다. 라세미화는 상온에서 이루어졌다. 가수분해를 통해 수득한 트립토판 수용액의 pH를 6.0으로 맞추어 광학순도 98.7%의 L-트립토판 0.63 g을 수득하였다. 이때, 트립토판의 이민 형성률은 5 회 동안 약 80%를 유지하였다. 수율: 308% (화합물 1을 기준으로 함).For tryptophan, the EECR/hydrolysis process was repeated 5 times in the same manner as in Example 1. Racemization was performed at room temperature. By adjusting the pH of the aqueous tryptophan solution obtained through hydrolysis to 6.0, 0.63 g of L-tryptophan having an optical purity of 98.7% was obtained. At this time, the imine formation rate of tryptophan was maintained at about 80% for 5 times. Yield: 308% (based on compound 1).
<실시예 7: 메티오닌에 대한 EECR/가수분해 공정 5 회 반복실험><Example 7: EECR/hydrolysis process for methionine repeated 5 times>
메티오닌에 대해 상기 실시예 1과 동일하게 EECR/가수분해 공정을 5 회 반복하였다. 라세미화는 상온에서 이루어졌다. 가수분해를 통해 수득한 메티오닌 수용액의 pH를 6.0으로 맞추어 광학순도 98.8%의 L-메티오닌 0.55 g을 수득하였다. 수율: 369% (화합물 1을 기준으로 함).For methionine, the EECR/hydrolysis process was repeated 5 times in the same manner as in Example 1. Racemization was performed at room temperature. By adjusting the pH of the aqueous solution of methionine obtained through hydrolysis to 6.0, 0.55 g of L-methionine having an optical purity of 98.8% was obtained. Yield: 369% (based on compound 1).
<실시예 8: 연속반응기를 이용한 페닐알라닌의 EECR/가수분해 연속공정 실험><Example 8: EECR/hydrolysis continuous process experiment of phenylalanine using a continuous reactor>
도 5a는 EECR 공정과 가수분해 공정 및 중화 공정을 연속으로 연결하여 모든 공정을 연속으로 수행하는 연속 반응 시스템(CRS; continuous reaction system)의 개략도를 나타낸다.Figure 5a shows a schematic diagram of a continuous reaction system (CRS) for continuously performing all processes by continuously connecting the EECR process, the hydrolysis process, and the neutralization process.
도 5b는 도 5a의 연속 반응기 도면에 따른 실험장치를 사용하여 페닐알라닌의 EECR/가수분해 연속공정 실험을 수행하는 도면이다.FIG. 5b is a view of performing an EECR/hydrolysis continuous process experiment of phenylalanine using the experimental apparatus according to the continuous reactor diagram of FIG. 5a.
도 5a에 따른 연속반응기는 각각 아미노산 추출 공정, 가수분해 공정 및 중화 공정을 수행하는 3 단계로 구성된다. 상기 아미노산 추출 공정은 연속 교반식 반응조 R1 내지 R3에서 수행되며, 이것은 유기층 및 수성층으로 반응 혼합물의 분리를 허용하는 제 1 연결관 (U1)으로 유동된다. 연동 펌프 P1는 분리된 유기층을 상기 U1에서 이민의 가수 분해를 운반하는 가수분해 공정부의 연속적 교반 반응기 챔버들 R4 내지 R6로 이동한다. 제 2 연결관 (U2)에서 층의 후속 분리는 유기층 및 거울상 이성질체적으로 순수한 아미노산을 그것의 HCl 염으로서 함유하는 상기 수성층을 제공한다. 상기 U2로부터 유동하는 산성 유기층은 R1으로 재순환되기 전에 중화를 위해 제 3 연결관 (U3)으로 이동하며, 여기에서 신규 EECR 사이클이 시작된다. 상기 과정 동안, 추가 출발 L-AA (또는 DL-AA)는 상기 반응조 R1에 또한 공급되어 L-AA (또는 DL-AA)의 고갈을 보상한다. 이 시스템은 일 측면에서 다른 측면으로 물질을 연속적 이동을 수행하기 위해 잘 알려진 연결관 U-튜브 설계의 확장된 변형이다.The continuous reactor according to FIG. 5a consists of three steps of performing an amino acid extraction process, a hydrolysis process, and a neutralization process, respectively. The amino acid extraction process is carried out in continuously stirred reactors R1 to R3, which flow into a first connector (U1) allowing separation of the reaction mixture into an organic layer and an aqueous layer. A peristaltic pump P1 moves the separated organic layer to the continuously stirred reactor chambers R4 to R6 of the hydrolysis process which carries the hydrolysis of the imine in U1. Subsequent separation of the layers in the second connector (U2) provides an organic layer and said aqueous layer containing enantiomerically pure amino acids as their HCl salts. The acidic organic layer flowing from U2 goes to a third conduit (U3) for neutralization before being recycled to R1, where a new EECR cycle begins. During this process, additional starting L-AA (or DL-AA) is also fed into the reactor R1 to compensate for the depletion of L-AA (or DL-AA). This system is an extended variant of the well-known connector U-tube design for performing continuous transfer of material from one side to another.
상기 아미노산 추출 공정부에서 EECR의 공정이 수행되며, 상기 아미노산 추출 공정부의 수용액은 L-AA인, L-페닐알라닌 (6.0 g, 32 mmol), PLP (0.03 g, 0.12 mmol), CuSO45H2O (0.015 g, 0.06 mmol)을 첨가하여 물 (20 mL)에 용해한 후, NaOH를 첨가하여 pH를 12.0으로 맞추어 제조하였다. S형-t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 (화합물 1) (4.5 g, 7.6 mmol), Aliquat 336 (4.3 g, 8.5 mmol)을 메틸렌클로라이드 (methylenechloride) 용매 (40 mL)에 용해함으로써 유기층을 제조하였다:The EECR process is performed in the amino acid extraction process part, and the aqueous solution of the amino acid extraction process part is L-AA, L-phenylalanine (6.0 g, 32 mmol), PLP (0.03 g, 0.12 mmol), CuSO 4 5H 2 O (0.015 g, 0.06 mmol) was added and dissolved in water (20 mL), and then NaOH was added to adjust the pH to 12.0. An organic layer was prepared by dissolving S-t-butylketone binaphthol derivative (Compound 1) (4.5 g, 7.6 mmol) and Aliquat 336 (4.3 g, 8.5 mmol) in a methylenechloride solvent (40 mL):
상기 아미노산 추출 공정부에 상기 수용액을 먼저 채우고 상기 유기층을 흘려주어 EECR 공정이 충분히 진행되도록 한 후, 상기 U1의 유기층을 염산 수용액 (2.0 N, 20 mL)이 채워진 가수분해 부분쪽으로 P1 (펌프 1)을 통해 이동시키고, 가수분해가 충분히 이루어지도록 하며 U2에서 분리된 유기층을 Na2CO3 수용액 (1.0 N, 5 mL)이 채워진 중화 반응부인 U3쪽으로 P3를 통해 이동시켰다. 상기 중화 공정부를 통과한 유기층은 다시 처음 반응기인 R1으로 P4를 통해 되돌아갔다. 첫번째 아미노산 추출 공정, 가수분해 공정 및 중화 공정을 수동으로 주의하여 반응을 진행하면, 두번째 아미노산 추출 공정, 가수분해 공정 및 중화 공정부터는 자동으로 반응이 진행된다. 상기 아미노산 추출 공정부의 수용액층에 들어있는 페닐알라닌이 화합물 1에 대하여 약 1 당량씩 줄어들게 되면 수동으로 그에 해당하는 페닐알라닌 1 당량 (1.5 g)을 NaOH와 함께 고체상태로 첨가하였다. 이러한 방식으로 48 시간 동안 연속공정장치를 작동시켰다.After filling the amino acid extraction process part with the aqueous solution first and flowing the organic layer to allow the EECR process to proceed sufficiently, move the organic layer of U1 toward the hydrolysis part filled with hydrochloric acid aqueous solution (2.0 N, 20 mL) P1 (Pump 1) The organic layer separated from U2 was moved through P3 to U3, the neutralization reaction section filled with Na 2 CO 3 aqueous solution (1.0 N, 5 mL), so that hydrolysis was sufficiently performed. The organic layer that has passed through the neutralization process is returned to R1, which is the first reactor, through P4. If the reaction proceeds with careful attention to the first amino acid extraction process, hydrolysis process, and neutralization process manually, the reaction proceeds automatically from the second amino acid extraction process, hydrolysis process, and neutralization process. When the amount of phenylalanine in the aqueous solution layer of the amino acid extraction process part decreased by about 1 equivalent with respect to Compound 1, 1 equivalent (1.5 g) of phenylalanine corresponding thereto was manually added together with NaOH in a solid state. In this way, the continuous process equipment was operated for 48 hours.
처음에 사용된 6.0 g의 페닐알라닌 이외에 추가로 들어간 페닐알라닌은 모두 7.5 g이었다. 연속공정장치의 작동을 마치고 가수분해 부분의 수용액층을 분리한 후 pH를 6.0으로 맞추어 고체 페닐알라닌 6.0 g (32 mmol, 광학순도 98.7%)을 수득하였다. 이것은 상기 화합물 1을 기준으로 할 때, 421%의 수율에 해당하며, 사용된 페닐알라닌 13.5 g을 기준으로 할 때, 44%의 수율에 해당한다 (아미노산 추출 공정부의 수용액에는 약 4 g 정도의 페닐알라닌이 남아있으므로 실제의 수율은 50%를 훨씬 초과한다).In addition to the initially used 6.0 g of phenylalanine, the amount of additional phenylalanine was all 7.5 g. After the operation of the continuous process equipment was completed, the aqueous layer of the hydrolysis part was separated, and the pH was adjusted to 6.0 to obtain 6.0 g (32 mmol, optical purity 98.7%) of solid phenylalanine. This corresponds to a yield of 421% based on compound 1, and corresponds to a yield of 44% based on 13.5 g of phenylalanine used (about 4 g of phenylalanine in the aqueous solution of the amino acid extraction process part) remaining, so the actual yield is well in excess of 50%).
<실시예 9: 화합물 1과 페닐알라닌의 이민에 대한 결정구조><Example 9: Crystal structure of compound 1 and imine of phenylalanine>
상기 화합물 1과 페닐알라닌이 반응하여 만들어진 이민 화합물의 메틸렌클로라이드 용액에서 결정을 수득하였다. 이 결정을 X-선 회절기를 사용하여 구조를 확인하였으며, 하기 표 1은 X-ray 분석 데이터를 나타낸 것이다.Crystals were obtained from a methylene chloride solution of the imine compound prepared by reacting Compound 1 with phenylalanine. The structure of this crystal was confirmed using an X-ray diffractometer, and Table 1 below shows the X-ray analysis data.
파장wavelength 0.71073 Å0.71073 Å
결정 시스템decision system 삼사정계triclinic
공간 군space group P1P1
단위 셀 차원unit cell dimension a = 10.4978(2) Å α= 114.6704(10)°
b = 13.0490(2) Å β= 100.7775(11)°
c = 13.8968(3) Å γ= 101.0028(11)°
a = 10.4978(2) Å α= 114.6704(10)°
b = 13.0490(2) Å β= 100.7775(11)°
c = 13.8968(3) A γ = 101.0028(11)°
부피volume 1620.45(5) Å3 1620.45(5) Å 3
ZZ 1One
밀도 (계산됨)Density (calculated) 1.160 Mg/m3 1.160 Mg/m 3
흡수 계수absorption coefficient 0.095 mm-1 0.095 mm -1
F(000)F(000) 598598
결정 크기crystal size 0.200 x 0.200 x 0.100 mm3 0.200 x 0.200 x 0.100 mm 3
데이터 수집에 대한 세타 범위Theta range for data collection 1.690° 내지 24.152°1.690° to 24.152°
인덱스 범위index range -12≤h≤12, -15≤k≤15, -15≤l≤15-12≤h≤12, -15≤k≤15, -15≤l≤15
수집된 반사collected reflections 4300543005
독립적인 반사independent reflection 10296 [R(int) = 0.0386]10296 [R(int) = 0.0386]
쎄타의 완전성= 25.242°Theta completeness = 25.422° 87.9%87.9%
흡수 보정Absorption correction 멀티-스캔multi-scan
정제 방법Purification method F2에 대한 전체 매트릭스 최소 제곱Full matrix least squares for F 2
데이터/제한/파라미터Data/Limits/Parameters 10296 / 113 / 81610296 / 113 / 816
F2에 대한 적합도Goodness of fit to F2 1.0461.046
최종 R 인덱스[I>2 시그마 (I)]final R index [I>2 sigma (I)] R1 = 0.0601, wR2 = 0.1703R1 = 0.0601, wR2 = 0.1703
R 지수 (모든 데이터)R index (all data) R1 = 0.0723, wR2 = 0.1845R1 = 0.0723, wR2 = 0.1845
절대적 구조 파라미터Absolute structural parameters 0.03(3)0.03(3)
가장 큰 차이점. 피크 및 홀the biggest difference. peak and hall 0.827 및 -0.206 e.Å-3 0.827 and -0.206 e.Å -3
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수도 있다.The above description of the present application is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims, and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present application. .

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로서 표시되는 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체, 또는 하기 화학식 2로서 표시되는 t-부틸케톤 유도체를 키랄 추출제로서 이용하는 것을 포함하며,It includes using a t-butylketone binaphthol derivative represented by the following formula (1) or a t-butylketone derivative represented by the following formula (2) as a chiral extractant,
    수용액 상의 아미노산의 라세미화 및 키랄선택적 액-액 추출을 동시에 수행하는, 아미노산 추출 공정:An amino acid extraction process, in which racemization of amino acids in aqueous solution and chiral-selective liquid-liquid extraction are performed simultaneously:
    [화학식 1][Formula 1]
    Figure PCTKR2021010669-appb-img-000010
    ;
    Figure PCTKR2021010669-appb-img-000010
    ;
    [화학식 2][Formula 2]
    Figure PCTKR2021010669-appb-img-000011
    ;
    Figure PCTKR2021010669-appb-img-000011
    ;
    상기 화학식 1 또는 상기 화학식 2에서,In Formula 1 or Formula 2,
    상기 X는, 각각 독립적으로, 수소; 할로겐기; 아미노기; 니트로기; 시아노기; 포밀기; 카르복실기; C1-10의 알킬카르보닐기; C6-10의 아릴기; C1-10의 알콕시기; 및 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 및 C6-10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되며;Wherein X is, each independently, hydrogen; halogen group; amino group; nitro group; cyano group; formyl group; carboxyl group; C 1-10 alkylcarbonyl group; C 6-10 aryl group; C 1-10 alkoxy group; and a C 1-10 alkyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, and a C 6-10 aryl group;
    상기 Y는, 각각 독립적으로, 수소; 할로겐기; 아미노기; 니트로기; 시아노기; 포밀기; 카르복실기; C1-10의 알킬카르보닐기; C6-10의 아릴기; C1-10의 알콕시기; 및 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 및 C6-10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되며;Y is, each independently, hydrogen; halogen group; amino group; nitro group; cyano group; formyl group; carboxyl group; C 1-10 alkylcarbonyl group; C 6-10 aryl group; C 1-10 alkoxy group; and a C 1-10 alkyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, and a C 6-10 aryl group;
    상기 n 및 m은, 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고;wherein n and m are each independently an integer of 0 to 4;
    상기 R1은 2가 작용기로서, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기(alkyl group)에 의해 치환되거나 또는 비치환된, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기(alkylenyl group), C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐렌기(alkenylenyl group), C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알키닐렌기(alkynylenyl group), C3-10의 사이클릭 알킬렌기(cyclicalkylenyl group), C5-10의 아릴렌기(arylenyl group)이고,Wherein R 1 is a divalent functional group, substituted or unsubstituted by a C 1-5 straight-chain or branched alkyl group (alkyl group), C 1-5 straight-chain or branched alkylene group (alkylenyl group), C 2 -5 of a straight or branched chain alkenylene group (alkenylenyl group), C 2-5 of a straight or branched chain alkynylene group (alkynylenyl group), C 3-10 of a cyclic alkylene group (cyclicalkylenyl group), C 5-10 is an arylene group of
    상기 R2는 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C3-10의 사이클릭 알킬기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐기; 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 C2-5의 직쇄 또는 분지쇄 알키닐기; 또는 할로겐기 또는 OH로 치환 또는 비치환된 아릴기임.wherein R 2 is a halogen group or a C 1-5 linear or branched alkyl group substituted or unsubstituted with OH; C 3-10 cyclic alkyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; a C 2-5 linear or branched alkenyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; a C 2-5 linear or branched alkynyl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH; Or an aryl group unsubstituted or substituted with a halogen group or OH.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 키랄 추출제는 아미노산의 L/D 광학변환을 위한 용도로 사용되는 것인, 아미노산 추출 공정.The chiral extractant will be used for the purpose of L / D optical conversion of amino acids, amino acid extraction process.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 키랄 추출제는 95% 이상의 키랄선택성을 갖는 것인, 아미노산 추출 공정.The chiral extractant will have a chiral selectivity of 95% or more, amino acid extraction process.
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 또는 상기 t-부틸케톤 유도체는 (S)형 또는 (R)형의 광학이성질체를 포함하는 것인, 아미노산 추출 공정.The amino acid extraction process, wherein the t-butyl ketone binaphthol derivative or the t-butyl ketone derivative includes an optical isomer of (S) type or (R) type.
  5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 또는 상기 t-부틸케톤 유도체는 하기 화합물 1 또는 하기 화합물 2를 포함하는 것인, 아미노산 추출 공정:The t-butylketone binaphthol derivative or the t-butylketone derivative includes the following compound 1 or the following compound 2, amino acid extraction process:
    [화합물 1][Compound 1]
    Figure PCTKR2021010669-appb-img-000012
    ;
    Figure PCTKR2021010669-appb-img-000012
    ;
    [화합물 2][Compound 2]
    Figure PCTKR2021010669-appb-img-000013
    .
    Figure PCTKR2021010669-appb-img-000013
    .
  6. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 t-부틸케톤 바이나프톨 유도체 및 상기 t-부틸케톤 유도체는 각각 아미노산과 결합하여 이민을 형성하는 카르보닐기(C=O)를 포함하는 것인, 아미노산 추출 공정.The t-butylketone binaphthol derivative and the t-butylketone derivative each contain a carbonyl group (C=O) that combines with an amino acid to form an imine, an amino acid extraction process.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 아미노산 추출 공정 동안 라세미화 촉매인 구리 이온 및/또는 피리독살-5'-포스페이트(pyridoxal-5'-phosphate)가 수용액 층에 존재하는 것인, 아미노산 추출 공정.An amino acid extraction process, wherein copper ions and/or pyridoxal-5'-phosphate, which are racemization catalysts, are present in the aqueous solution layer during the amino acid extraction process.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 아미노산 추출 공정을 수행하는, 연속 반응기로서,A continuous reactor for performing the amino acid extraction process according to any one of claims 1 to 7, comprising:
    상기 연속 반응기는 아미노산 추출 공정부, 가수분해 공정부, 및 중화 공정부의 세 부분으로 구성되어 있으며,The continuous reactor consists of three parts: an amino acid extraction process part, a hydrolysis process part, and a neutralization process part,
    상기 아미노산 추출 공정부 및 상기 가수분해 공정부는 적어도 하나 이상의 반응조를 구비하는 것이고,The amino acid extraction process part and the hydrolysis process part are to have at least one reaction tank,
    아미노산 추출 공정, 가수분해 공정 및 중화 공정을 순환적으로 수행함으로써 광학적으로 순수한 아미노산을 수득하는, Obtaining an optically pure amino acid by cyclically performing an amino acid extraction process, a hydrolysis process and a neutralization process,
    연속 반응기.continuous reactor.
  9. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 아미노산 추출 공정부와 상기 가수분해 공정부 사이에 위치하는 제 1 연결관 (U1), 및A first connector (U1) located between the amino acid extraction process part and the hydrolysis process part, and
    상기 가수분해 공정부와 상기 중화 공정부 사이에 위치하는 제 2 연결관 (U2)을 포함하고,A second connection pipe (U2) positioned between the hydrolysis process part and the neutralization process part,
    상기 중화 공정부는 제 3 연결관 (U3)을 포함하는 것인, 연속 반응기.The neutralization process unit will include a third connecting pipe (U3), the continuous reactor.
  10. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 연속 반응기 내에서 상기 키랄 선택적 추출 공정, 가수분해 공정 및 중화 공정이 재순환되는 것인, 연속 반응기.wherein the chiral selective extraction process, the hydrolysis process and the neutralization process are recycled within the continuous reactor.
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