3—置換一 (2R, 3 R) 一 2—保護されたアミノー 3—ヒドロキシプロピ ォン酸誘導体の製造方法およびその中間体
技術分野
本発明は医薬品の原料として有用な 3—置換一 (2R, 3R) 一 2—保護 明
されたアミノー 3—ヒ ドロキシプロピオン酸誘導体の製造方法およびその製 田
造中間体化合物に関する。
背景技術
3_置換一 (2R, 3R) _2—保護されたアミノー 3—ヒ ドロキシプロ ピオン酸誘導体は、 医薬品として有用な中間体である。 例えば、 (2R, 3 R) -2- (N— tーブチノレオキシカノレポ二ノレ) ァミノ一 3—シクロへキシ ルー 3—ヒドロキシプロピオン酸は、抗エイズ薬原料として特開 2003 - 55358 号に記載されている化合物である。 この文献には、 (2 S, 3R) —2, 3 一エポキシ一 3—シク口へキシルプロピオン酸をベンジルァミンで開環した 後、 加水素分解して (2R, 3 R) —2—アミノー 3—シクロへキシルー 3 ーヒドロキシプロピオン酸とし、 t—プチルォキシカルボニル化する (2R, 3 R) - 2 - (N— t—ブチルォキシカルボニル) アミノー 3—シクロへキ シルー 3—ヒドロキシプロピオン酸の製造方法が記載されている。
また、 (2R, 3 R) — 2—ァミノ一 3—シクロへキシル一 3—ヒドロキ シプロピオン酸については、 特開平 06- 165693号に、 ラセミーエリスロー |3 —ヒ ドロキシアミノ酸に、 L—ァロスレオニンアルドラーゼを作用させる D —エリス口一 —ヒ ドロキシアミノ酸の製造法が知られている。
これらの重要な中間体である (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシ一 3—シ
クロへキシルプロピオン酸については、 先の特開 2003-55358号に 3—シク 口へキシルー 2—プロペノールを不斉エポキシ化して (2R, 3 R) -2, 3—エポキシ一 3—シク口へキシルプロパノールを得、 それを酸化して (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシ一 3—シクロへキシルプロピオン酸とする方 法が知られている。
しかし、 この方法は、 不斉エポキシ化工程においてハロゲン系の溶剤を使 用する必要があり、 工業レベルで (2R, 3 R) -2- (N_ t—ブチルォ キシカルボニル) ァミノ一 3—シクロへキシル一 3—ヒ ドロキシプロピオン 酸を得る手段としては満足できるものではない。 発明の開示
医薬品またはその中間体のような有用物質を工業レベルで効率的に生産す るには、 個々の反応のみならず、 原料から目的物質を得るまでの総合的な効 率性が求められる。 本発明は 3—置換— (2R, 3R) 一 2—保護されたァ ミノ一 3—ヒドロキシプロピオン酸誘導体、 特に (2R, 3 R) 一 2— (N ― t一プチノレォキシカノレポ二ノレ) ァミノ— 3—シクロへキシノレ一 3—ヒ ドロ キシプロピオン酸の工業レベルでの高い生産性を有する製造方法を提供する ことを課題とするものである。
すなわち、 本発明は、
1. 3—置換一トランス一 2 _プロペン酸をタングステン酸またはその塩の 存在下、 過酸化水素で処理して、 3—置換一 (2 S*, 3R*) _2, 3—ェ ポキシプロピオン酸とし、 次いで
(1) (R) — 1—フエニルェチルァミン、
(2) (R) - 1 - (4—メチルフエニル) ェチルァミン、
(3) ( + ) —シス一 N—べンジルー 2— (ヒ ドロキシメチル) ーシク口へ キシノレアミン、
(4) (R) - β一メチルフエニルェチルァミン、
(5) (R) 一 Ν—ペンジノレー 1一フエニノレエチルァミン、
(6) ( 1 R, 2 S) ― 2—アミノ— 1, 2—ジフエニルエタノール、 また は
(7) (R) — 1— (1一ナフチル) ェチルァミン
カ ら選択される光学活性アミンを用いて塩とした後、 光学分割し、 3—置換 - (2 S, 3R) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸の光学活性アミン塩とし、 酸処理して 3—置換 _ (2 S, 3R) — 2, 3—エポキシプロピオン酸を得、 次いでアンモニアを用いてエポキシ基を開環した後、 保護基を導入する反応 に付すことを特徴とする、 3—置換一 (2R, 3R) —2—保護されたアミ ノー 3—ヒ ドロキシプロピオン酸誘導体の製造方法、
2. 3—置換一トランス一 2—プロペン酸をタングステン酸またはその塩の 存在下、 過酸化水素で処理して、 3_置換一 (2 S*, 3 R*) 一 2, 3—ェ ポキシプロピオン酸とし、 次いで
(1) (R) 一 1一フエニルェチルァミン、
(2) (R) - 1 - (4—メチルフエニル) ェチルァミン、
(3) ( + ) —シス一N—ベンジル一 2— (ヒドロキシメチル) 一シクロへ キシノレァミン、
(4) (R) — ]3—メチルフエニルェチルァミン、
(5) (R) —N—ベンジル— 1—フエニルェチルァミン、
(6) (1 R, 2 S) — 2—ァミノ一 1, 2—ジフエ-ルエタノール、 また は
(7) (R) — 1— (1—ナフチル) ェチルァミン
力 ら選択される光学活性アミンを用いて、 塩とした後、 光学分割することを 特徴とする、 3—置換一 (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸ィ匕 合物と光学活性ァミンとの塩の製造方法、
3. 3—置換一 (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸とアンモニ ァを用いて、 エポキシ基を開環し、 次いで保護基を導入する反応に付すこと を特徴とする、 3—置換一 (2R, 3R) —2—保護されたアミノー 3—ヒ ドロキシプロピオン酸誘導体の製造方法、
4. 塩が (2 S, 3 R) 一 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオ ン酸 (R) — 1一 (1一ナフチル) ェチルァミン塩である前記 1、 2または 3記載の製造方法、
5. 3—置換一 (2 S, 3R) -2, 3—エポキシプロピオン酸化合物と (1) (R) 一 1一フエニルェチノレアミン、
(2) (R) 一 1一 (4—メチルフエニル) ェチルァミン、
(3) ( + ) 一シス一N—ペンジノレー 2— (ヒ ドロキシメチノレ) —シクロへ キシルァミン、
(4) (R) 一 β—メチルフェニノレエチノレアミン、
(5) (R) 一 Ν—ベンジル一 1一フエ-ルェチルァミン、
(6) ( 1 R, 2 S) 一 2—ァミノ一 1, 2—ジフエニルエタノール、 また は
(7) (R) — 1— (1—ナフチノレ) ェチルァミン
から選択される光学活性ァミンとの塩、
6. 3—置換一 (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸化合物の 3 位の置換基が、 置換基を有していてもよい環状基または置換基を有していて もよレ、脂肪族炭化水素基である前記 5記載の塩、
7. 3—置換一 (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸化合物の 3 位の置換基が、 1一メチルェチル基、 1—ェチルプロピル基、 シクロペンチ ル基、 シクロへキシル基、 シクロへプチル基、 1— 1ーシクロペンテン一 4 ーィル基、 テトラヒドロピラン一 4—ィル基である前記 6記載の塩、
8. (2 S, 3 R) 一 3—シクロへキシル一 2, 3—エポキシプロピオン酸
(R) - 1 - (1一ナフチル) ェチルァミン塩である前記 7記載の塩、 9. 3—置換一トランス一 2—プロペン酸をタングステン酸またはその塩の 存在下、 過酸化水素で処理して、 3—置換— (2 S*, 3R*) -2, 3—ェ ポキシプロピオン酸とし、 次いで
(1) (R) — 1一フエニルェチルァミン、
(2) (R) - 1 - (4—メチルフエニル) ェチルァミン、
(3) (S) 一 N, N—ジメチル一 1 _フエ-ルェチルァミン、
(4) ( + ) —シス一N—べンジルー 2— (ヒ ドロキシメチル) ーシクロへ キシルァミン、
(5) (R) — /3—メチルフエニルェチルァミン、
(6) (R) 一 N—べンジノレ _ 1一フエニノレエチノレアミン、
(7) (1 R, 2 S) _2—ァミノ一1, 2—ジフエニルエタノール、 または
(8) (R) — 1— (1—ナフチノレ) ェチルァミン
から選択される光学活性ァミンと反応させてエポキシ基を開環し、 光学分割 し、 一般式 (I)
OH
r1/^C00H (I)
R2
(式中、 R1は置換基を有していてもよい環状基または置換基を有していても よい脂肪族炭化水素基を表わし、 R2は保護されたァミノ基であり、 (R) - 1一フエニルェチルァミノ基、 (R) 一 1— (4一メチルフエニル) ェチル アミノ基、 (S) -N, N -ジメチル— 1—フエニルェチルァミノ基、 (+ ) —シス一 N—ベンジル一 2— (ヒ ドロキシメチル) ーシク口へキシルァミノ 基、 (R) — j3—メチルフエニルェチルァミノ基、 (R) 一 N—ベンジルー 1一フエニルェチルァミノ基、 ( 1 R, 2 S) 一 1, 2—ジフエニルエタノー ル一 2—ァミノ基、 または (R) - 1 - (1—ナフチル) ェチルアミノ基を
表わす。 )
で示される化合物とし、 次いで脱保護反応に付した後、 保護基を導入する反 応に付すことを特徴とする、 3—置換一 (2R, 3R) —2—保護されたァ ミノー 3—ヒドロキシプロピオン酸誘導体の製造方法、
10. 3—置換一トランス一 2—プロペン酸をタングステン酸またはその塩 の存在下、 過酸化水素で処理して、 3—置換一 (2 S*, 3R*) 一 2, 3- エポキシプロピオン酸とし、 次いで
(1) (R) 一 1—フエニルェチルァミン、
(2) (R) - 1 - (4—メチルフエニル) ェチルァミン、
(3) (S) — N, N—ジメチル一 1—フエニルェチルァミン、
(4) ( + ) 一シス一 N—ベンジルー 2一 (ヒ ドロキシメチノレ) —シクロへ キシノレアミン、
(5) (R) — 一メチルフエニルェチルァミン、
(6) (R) 一 N—ベンジル一 1—フエニルェチルァミン、
(7) (1 R, 2 S) 一 2—ァミノ一 1, 2—ジフエ二ルエタノール、 または
(8) (R) — 1一 (1一ナフチル) ェチルァミン
から選択される光学活性ァミンと反応させてエポキシ基を開環し、 光学分割 することを特徴とする一般式 (I)
(式中の記号は請求項 9と同じ意味を表わす。 )
で示される化合物の製造方法、
1 1. 一般式 ( I )
OH
Ri^^C00H (I)
2
(式中の記号は請求項 9と同じ意味を表わす。 ) '
で示される化合物を脱保護反応に付し、 次いで保護基を導入する反応に付す ことを特徴とする、 3_置換一 (2R, 3R) 一 2—保護されたアミノー 3 ーヒドロキシプロピオン酸誘導体の製造方法、
12. 一般式 ( I )
OH
R1/^ C00H (I)
2
(式中、 R1は置換基を有していてもよい環状基または置換基を有していても よい脂肪族炭化水素基を表わし、 R2は保護されたァミノ基であり、 (R) - 1—フエニルェチルァミノ基、 (R) - 1 - (4—メチルフエニル) ェチル アミノ基、 (S) -N, N—ジメチル一 1—フエニルェチルァミノ基、 (+ ) 一シス一 N—ベンジノレ一 2— (ヒ ドロキシメチノレ) —シクロへキシノレアミノ 基、 (R) _i3—メチルフエニルェチルァミノ基、 (R) — N—ベンジル一 1一フエ-ルェチルァミノ基、 (1 R, 2 S) — 1, 2—ジフエニルエタノー ルー 2—アミノ基、 または (R) — 1一 (1一ナフチル) ェチルアミノ基を 表わす。 )
で示される化合物、
1 3. R2が (R) _ 1—フエ-ルェチルァミノ基である前記 1 1記載の化合 物、
14. 化合物が (2R, 3 R) 一 2— ( (R) — 1—フエニルェチル) アミ ノー 3—シクロへキシル一3—ヒドロキシプロピオン酸である前記 1 3記載 の化合物、
1 5. 3—置換一トランス一 2—プロペン酸をタングステン酸またはその塩 の存在下、 過酸化水素で処理して、 3—置換一 (2 S*, 3R*) -2, 3- エポキシプロピオン酸とし、 次いで必要に応じてエステル化した後、 クロマ トグラフィ一により、 光学分割し、 3—置換一 (2 S, 3R) — 2, 3—ェ ポキシプロピオン酸誘導体とし、 次いでアンモニアを用いて、 エポキシ基を 開環し、 次いで保護基を導入する反応に付すことを特徴とする、 3—置換一 (2 R, 3 R) —2—保護されたァミノ _ 3—ヒ ドロキシプロピオン酸誘導 体の製造方法、
16. 3一置換一トランス一 2—プロペン酸をタングステン酸またはその塩 の存在下、 過酸化水素で処理して、 3—置換一 (2 S*, 3 R*) 一 2, 3 - エポキシプロピオン酸とし、 次いで必要に応じてエステルイ匕した後、 クロマ トグラフィ一により、 光学分割し、 3—置換一 (2R, 3 S) 一 2, 3—ェ ポキシプロピオン酸誘導体とし、 次いでアンモニアを用いて、 エポキシ基を 開環し、 次いで保護基を導入する反応に付すことを特徴とする、 3—置換一 (2 S, 3 S) — 2—保護されたァミノ一 3—ヒドロキシプロピオン酸誘導 体の製造方法、
1 7. 2位のアミノ基の保護基が t一ブトキシカルボニル基またはべンジル ォキシカルボニル基である前記 1、 3、 9、 1 1、 15または 16記載の製 造方法、
18. 2位のアミノ基の保護基が t—ブトキシカルボニル基である前記 1、 3、 9、 1 1、 15または 16記載の製造方法、 および
1 9. 3位の置換基が 1—メチルェチル基、 1一ェチルプロピル基、 シク口 ペンチル基、 シクロへキシル基、 シクロへプチル基、 1—シクロペンテン一 4—ィル基、テトラヒドロピラン一 4—ィル基である前記 1〜 3、 9〜: L 1、 1 5〜 1 7のいずれかに記載の製造方法に関する。
本発明の 3位の置換基としては、 いずれの置換基であってもよく、 特に限
定されない。 例えば、 置換基を有していてもよい環状基または置換基を有し ていてもよ!/、脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
本明細書中、 「置換基を有していてもよい環状基」 における 「環状基」 と しては、 例えば、 炭素環または複素環が挙げられる。
炭素環としては、 例えば C 3〜15の単環、 二環または三環式炭素環、 ス ピロ結合した二環式炭素環または架橋した二環式炭素環等が挙げられる。 C 3〜1 5の単環、 二環または三環式炭素環には、 C 3〜1 5の単環、 二環ま たは三環式炭素環不飽和炭素環、 その一部または全部が飽和されている炭素 環が含まれる。 例えば、 シクロプロパン、 シクロブタン、 シクロペンタン、 シクロへキサン、 シクロヘプタン、 シクロオクタン、 シクロノナン、 シクロ デカン、 シクロウンデカン、 シク口ドデカン、 シクロトリデカン、 シクロテ トラデカン、 シクロペンタデカン、 シク口ペンテン、 シク口へキセン、 シク 口ヘプテン、 シクロオタテン、 シク口ペンタジェン、 シク口へキサジェン、 シクロへプタジェン、 シク口才クタジェン、 ベンゼン、 ペンタレン、 パーヒ ドロペンタレン、 ァズレン、 パーヒ ドロアズレン、 インデン、 パーヒ ドロイ ンデン、 インダン、 ナフタレン、 ジヒ ドロナフタレン、 テトラヒドロナフタ レン、 パーヒ ドロナフタレン、 ヘプタレン、 パーヒドロへプタレン、 ビフエ 二レン、 a s—インダセン、 sーィンダセン、 ァセナフチレン、 ァセナフテ ン、 フノレオレン、 フエナレン、 フエナントレン、 アントラセン、 スピロ [4. 4] ノナン、 スピロ [4. 5] デカン、 スピロ [5. 5] ゥンデカン、 ビシ クロ [2. 2. 1 ] ヘプタン、 ビシクロ [2. 2. 1] ヘプター 2—ェン、 ビシクロ [3. 1. 1] ヘプタン、 ビシクロ [3. 1. 1] ヘプター 2—ェ ン、 ビシクロ [3. 2. 1] オクタン、 ビシクロ [2. 2. 2] オクタン、 ビシクロ [2. 2. 2] オタター 2—ェン、 ァダマンタン、 ノルァダマンタ ン環等が挙げられる。
複素環としては、 例えば酸素原子、 窒素原子および/または硫黄原子から
選択される 1〜 5個のへテロ原子を含む、 3〜1 5員の単環、 二環または三 環式複素環、 スピロ結合した二環式複素環または架橋した二環式複素環等が 挙げられる。 酸素原子、 窒素原子および Zまたは硫黄原子から選択される 1 〜5個のへテロ原子を含む 3〜1 5員の単環、 二環または三環式複素環には、 酸素原子、 窒素原子および/または硫黄原子から選択される 1〜 5個のへテ 口原子を含む 3〜1 5員の単環、 二環または三環式不飽和複素環、 その一部 または全部が飽和されている複素環が含まれる。 例えばピロール、 イミダゾ ール、 トリアゾール、 テトラゾール、 ピラゾール、 ピリジン、 ピラジン、 ピ リミジン、 ピリダジン、 ァゼピン、 ジァゼピン、 フラン、 ピラン、 ォキセピ ン、 チォフェン、 チォピラン、 チェピン、 ォキサゾール、 ィソォキサゾール、 チアゾール、 ィソチアゾール、 フラザン、 ォキサジァゾール、 才キサジン、 才キサジァジン、 ォキサゼピン、 ォキサジァゼピン、 チアジアゾール、 チア ジン、 チアジアジン、 チアゼピン、 チアジアゼピン、 ィンドール、 イソイン ドール、 インドリジン、 ベンゾフラン、 イソべンゾフラン、 ベンゾチォフエ ン、 イソベンゾチォフェン、 ジチアナフタレン、 ィンダゾール、 キノリン、 イソキノリン、 キノリジン、 プリン、 フタラジン、 プテリジン、 ナフチリジ ン、 キノキサリン、 キナゾリン、 シンノリン、 ベンゾォキサゾ一/レ、 ベンゾ チアゾール、 ベンゾイミダゾーノレ、 クロメン、 ベンゾ才キセピン、 ベンゾ才 キサゼピン、ベンゾォキサジァゼピン、ベンゾチェピン、ベンゾチアゼピン、 ベンゾチアジアゼピン、 ベンゾァゼピン、 ベンゾジァゼピン、 ベンゾフラザ ン、 ベンゾチアジアゾーノレ、 ベンゾトリァゾーノレ、 カノレバゾーノレ、 ]3—力ノレ ポリン、 ァクリジン、 フエナジン、 ジベンゾフラン、 キサンテン、 ジベンゾ チォフェン、 フエノチアジン、 フエノキサジン、 フ ノキサチイン、 チアン スレン、 フエナントリジン、 フエナント口リン、 ペリミジン、 アジリジン、 ァゼチジン、 ピロリン、 ピロリジン、 ィミダゾリン、 イミダゾリジン、 トリ ァゾリン、 トリァゾリジン、 テトラゾリン、 テトラゾリジン、 ピラゾリン、
ビラゾリジン、 ジヒ ドロピリジン、 テトラヒ ドロピリジン、 ピぺリジン、 ジ ヒドロビラジン、 テトラヒドロピラジン、 ピぺラジン、 ジヒドロピリミジン、 テトラヒ ドロピリミジン、 パーヒドロピリミジン、 ジヒ ドロピリダジン、 テ トラヒドロピリダジン、 パーヒ ドロピリダジン、 ジヒ ドロアゼピン、 テトラ ヒドロアゼピン、 パーヒ ドロアゼピン、 ジヒドロジァゼピン、 テトラヒ ドロ ジァゼピン、 パーヒ ドロジァゼピン、 ォキシラン、 ォキセタン、 ジヒ ドロフ ラン、 テトラヒ ドロフラン、 ジヒドロピラン、 テトラヒドロピラン、 ジヒド 口ォキセピン、 テトラヒドロォキセピン、パーヒドロ才キセピン、 チイラン、 チェタン、 ジヒ ドロチォフェン、 テトラヒ ドロチォフェン、 ジヒ ドロチォピ ラン、テトラヒ ドロチォピラン、 ジヒドロチェピン、 テトラヒドロチェピン、 パーヒドロチェピン、 ジヒドロォキサゾール、テトラヒドロォキサゾール(ォ キサゾリジン) 、 ジヒ ドロイソォキサゾール、 テトラヒドロイソォキサゾー ノレ (ィソォキサゾリジン) 、 ジヒドロチアゾール、 テトラヒ ドロチアゾール (チアゾリジン) 、 ジヒドロイソチアゾール、 テトラヒ ドロイソチアゾール (イソチアゾリジン) 、 ジヒ ドロフラザン、 テトラヒ ドロフラザン、 ジヒ ド 口ォキサジァゾール、テトラヒドロォキサジァゾール(ォキサジァゾリジン)、 ジヒドロォキサジン、 テトラヒ ドロォキサジン、 ジヒ ドロォキサジァジン、 テトラヒ ドロォキサジァジン、 ジヒドロォキサゼピン、 テトラヒドロォキサ ゼピン、 パーヒ ドロォキサゼピン、 ジヒ ドロォキサジァゼピン、 テトラヒ ド 口ォキサジァゼピン、 パーヒ ドロォキサジァゼピン、 ジヒ ドロチアジアゾー ル、 テトラヒドロチアジアゾール (チアジアゾリジン) 、 ジヒドロチアジン、 テトラヒドロチアジン、ジヒドロチアジアジン、テトラヒ ドロチアジアジン、 ジヒ ドロチアゼピン、 テトラヒ ドロチアゼピン、 パーヒ ドロチアゼピン、 ジ ヒドロチアジアゼピン、 テトラヒドロチアジアゼピン、 パーヒドロチアジア ゼピン、 モルホリン、 チオモルホリン、 ォキサチアン、 インドリン、 イソィ ンドリン、 ジヒ ドロべンゾフラン、 パーヒ ドロべンゾフラン、 ジヒ ドロイソ
ベンゾフラン、 ノ、。ーヒドロイソべンゾフラン、 ジヒドロべンゾチオフヱン、 ノヽ。ーヒドロベンゾチォフェン、 ジヒ ドロイソベンゾチォフェン、 ノヽ。ーヒドロ イソベンゾチォフェン、 ジヒ ドロインダゾーノレ、 ノ ーヒドロインダゾール、 ジヒ ドロキノリン、 テトラヒ ドロキノリン、 パーヒドロキノリン、 ジヒドロ ィソキノリン、 テトラヒドロイソキノリン、 パーヒドロイソキノリン、 ジヒ ドロフタラジン、 テトラヒ ドロフタラジン、 パーヒドロフタラジン、 ジヒド 口ナフチリジン、 テトラヒ ドロナフチリジン、 パーヒ ドロナフチリジン、 ジ ヒドロキノキサリン、テトラヒドロキノキサリン、パーヒドロキノキサリン、 ジヒドロキナゾリン、 テトラヒ ドロキナゾリン、 パーヒ ドロキナゾリン、 ジ ヒ ドロシンノリン、 テトラヒ ドロシンノリン、 パーヒ ドロシンノリン、 ベン ゾォキサチアン、 ジヒ ドロべンゾォキサジン、 ジヒ ドロべンゾチアジン、 ピ ラジノモノレホリン、 ジヒ ドロベンゾォキサゾーノレ、 パーヒ ドロべンゾ才キサ ゾーノレ、 ジヒドロべンゾチアゾーノレ、 パーヒ ドロべンゾチアゾーノレ、 ジヒ ド 口べンゾイ ミダゾーノレ、 ノ ーヒ ドロべンゾイ ミダゾーノレ、 ジヒ ドロべンゾァ ゼピン、 テトラヒドロベンゾァゼピン、 ジヒドロべンゾジァゼピン、 テトラ ヒ ドロべンゾジァゼピン、 ベンゾジォキセパン、 ジヒ ドロベンゾォキサゼピ ン、 テトラヒドロべンゾォキサゼピン、 ジヒドロカルバゾール、 テトラヒ ド ロカルバゾール、 パーヒドロカルパゾール、 ジヒ ドロアクリジン、 テトラヒ ドロアクリジン、 パーヒ ドロアクリジン、 ジヒ ドロジべンゾフラン、 ジヒ ド ロジベンゾチォフェン、 テトラヒ ドロジべンゾフラン、 テトラヒドロジベン ゾチォフェン、パーヒ ドロジべンゾフラン、パーヒドロジベンゾチォフェン、 ジォキソラン、 ジォキサン、 ジチオラン、 ジチアン、 ジォキサインダン、 ベ ンゾジォキサン、 クロマン、 ベンゾジチオラン、 ベンゾジチアン、 ァザスピ 口 [4. 4] ノナン、 ァザスピロ [4. 5] デカン、 ァザスピロ [5.5] ゥ ンデカン、 ァザビシクロ [2. 2. 1] ヘプタン、 ァザビシクロ [3. 1. 1] ヘプタン、 ァザビシクロ [3. 2. 1] オクタン、 ァザビシクロ [2.
2 . 2 ] オクタン環等が挙げられる。
「置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基」 における 「脂肪族炭化水 素基」 としては、 「直鎖状または分枝状の脂肪族炭化水素基」 が挙げられ、 「直鎖状または分枝状の脂肪族炭化水素基」 としては、 「直鎖状または分枝 状のアルキル基、 ナルケニル基またはアルキニル基」 が挙げられる。 「直鎖 状または分枝状のアルキル基」としては、例えばメチル、ェチル、プロピル、 イソプロピノレ、 ブチル、 イソプチノレ、 sec—ブチル、 tert—ブチノレ、 ペンチ ノレ、 イソペンチノレ、 ネオペンチノレ、 1—ェチノレプロピノレ、 へキシノレ、 へプ チル、 ォクチル、 ノニル、 デシル等の直鎖状または分枝状 C 1〜 1 0アル キル基等が挙げられる。 「直鎖状または分枝状のアルケニル基」 としては、 ί列えばェテニノレ、 プロぺニノレ、 プテニノレ、 ブタジェニノレ、 ペンテ二ノレ、 ペン タジェェノレ、 へキセニノレ、 へキサジェニノレ、 ヘプテニノレ、 ヘプタジェ二ノレ、 オタテュル、 ォクタジェニル、 ノネニル、 ノナジェ -ル、 デセ -ル、 デカジ ェニル基等の直鎖状または分枝状 C 2〜 1 0アルケニル基等が挙げられる。 「直鎖状または分枝状のアルキニル基」 としては、 例えばェチニル、 プロピ ニル、 ブチニル、 ブタジィニル、 ペンチュル、 ペンタジィニル、 へキシュル、 へキサジィニル、 へプチ二ノレ、 ヘプタジィ二ノレ、 ォクチ二ノレ、 ォクタジィニ ノレ、 ノュニル、 ノナジィニル、 デシニル、 デカジィニル基等の直鎖状または 分枝状 C 2〜 l 0アルキニル基等が挙げられる。
「置換基を有していてもよい環状基」 または 「置換基を有していてもよい 脂肪族炭化水素基」 における 「置換基」 としては、 例えば、 (a ) 置換され ていてもよいアルキル基、 ( b ) 置換されていてもよいアルケニル基、 (c ) 置換されていてもよいアルキニル基、 (d ) 置換基を有していてもよい炭素 環基、 (e ) 置換基を有していてもよい複素環基、 (f ) 置換されていても よい水酸基、 (g ) 置換されていてもよいチオール基、 (h ) 置換されてい てもよぃァミノ基、 ( i ) 置換されていてもよい力ルバモイル基、 (j ) 置
換されていてもよいスルファモイル基、 (k) カルボキシ基、 (1) アルコ キシカルボ-ル基 (例えば、 メ トキシカルポニル、 エトキシカルボニル、 t 一ブトキシカルポニル等の C l〜6ァノレコキシカルボニル基等) 、 (m) ス ルホ基 (一 S03H) 、 (n) スルフィノ基、 (o) ホスホノ基、 (p) ニト 口基、 (q) ォキソ基、 (r) チォキソ基、 (s ) シァノ基、 (t ) アミジ ノ基、 (u) イミノ基、 (V) — B (OH) 2基、 (w) ハロゲン原子 (例え ば、 フッ素、 塩素、 臭素、 ヨウ素) 、 (X) アルキルスルフィエル基 (例え ば、 メチノレスノレフィニル、 ェチノレスノレフィニル等の C 1〜 6アルキノレスノレフ ィニル基等) 、 (y) ァリールスルフィニル基 (例えば、 フエニルスルフィ ニル等の C 6〜10ァリールスルフィエル基等) 、 (z) アルキルスルホ二 ル基 (例えば、 メチルスルホニル、 ェチルスルホニル等の C 1〜6アルキル スルホニル基等) 、 (a a) ァリールスルホニル基 (例えば、 フエニルスル ホニル等の C 6〜10ァリールスルホニル基等) 、 (b b) ァシル基 (例え ばホルミル、 ァセチル、 プロパノィル、 ピバロィル等の C 1〜6アルカノィ ル基、 例えばベンゾィル等の C 6〜 10ァリールカルボエル基等) 等が挙げ られ、 これらの任意の置換基は置換可能な位置に 1〜 5個置換していてもよ レ、。 置換基としての 「置換されていてもよいアルキル基」 における 「アルキ ル基」 としては、例えばメチル、ェチル、 プロピル、イソプロピル、プチル、 イソブチノレ、 sec—プチル、 tert—ブチノレ、 ペンチル、 イソペンチル、 ネオ ペンチル、 へキシル、 ヘプチル、 ォクチル、 ノエル、 デシル等の直鎖状ま たは分枝状の C l〜l 0アルキル基等が挙げられる。 ここでアルキル基の置 換基としては水酸基、 アミノ基、 カルボキシ基、 ニトロ基、 モノ一またはジ 一 C 1〜6アルキルアミノ基 (例えば、 メチノレアミノ、 ェチノレアミノ、 プロ ピルァミノ、 ジメチルァミノ、 ジェチルァミノ等) 、 C l〜6アルコキシ基 (例えば、 メ トキシ、 エトキシ、 プロポキシ、 へキシルォキシ等) 、 C l〜 6アルキルカルボニルォキシ基 (例えばァセトキシ、 ェチルカルボ二ルォキ
シ等) 、 フエニル基およびハロゲン原子 (例えば、 フッ素、 塩素、 臭素、 ョ ゥ素) 等が挙げられ、 これらの任意の置換基は置換可能な位置に 1〜4個置 換していてもよい。 置換基としての 「置換されていてもよいァルケ-ル基」 における 「アルケニル基」 としては、 例えばェテニル、 プロぺニル、 ブテニ ノレ、 プタジェニノレ、 ペンテエノレ、 ペンタジェ二ノレ、 へキセェノレ、 へキサジェ 二ノレ、 ヘプテニノレ、 ヘプタジェ二ノレ、 ォクテ二ノレ、 ォクタジェニノレ、 ノネ二 ル、 ノナジェ -ル、 デセニル、 デカジエニル基等の直鎖状または分枝状の C 2〜 1 0ァルケ-ル基等が挙げられる。 ここでアルケニル基の置換基として は、 前記 「置換されていてもよいアルキル基」 における置換基と同じ意味を 表わす。 置換基としての 「置換されていてもよいアルキニル基」 における 「ァ ルキニル基」 としては、 例えばェチニル、 プロビュル、 ブチュル、 ブタジィ 二ノレ、 ペンチ二ノレ、 ペンタジィ二ノレ、 へキシュノレ、 へキサジィニル、 へプチ ニル、 ヘプタジィニル、 オタチュル、 ォクタジィニル、 ノニニル、 ノナジィ ニル、 デシニル、 デカジィニル基等の直鎖状または分枝状の C 2〜 1 0アル キ-ル基等が挙げられる。 ここでアルキニル基の置換基としては、 前記 「置 換されていてもよいアルキル基」 における置換基と同じ意味を表わす。 置換 基としての「置換基を有していてもよい炭素環基」における炭素環としては、 前記した 「置換基を有していてもよい環状基」 における 「環状基」 中の炭素 環と同じ意味を表わす。 ごこで炭素環の置換基としては、 例えば、 直鎖状ま たは分枝状の C 1〜 1 0アルキル基 (前記 「置換されていてもよいアルキル 基」 におけるアルキル基と同じ意味を表わす。 ) 、 直鎖状または分枝状 C 2 〜 1 0アルケ-ル基 (前記 「置換されていてもよいアルケニル基」 における アルケニル基と同じ意味を表わす。 ) 、 直鎖状または分枝状 C 2〜 l 0アル キニル基 (前記 「置換されていてもよいアルキニル基」 におけるアルキニル 基と同じ意味を表わす。 ) 、 水酸基、 C l〜 6アルコキシ基 (例えば、 メ ト キシ、 エトキシ、 プロポキシ、 イソプロポキシ、 ブトキシ、 イソプチルォキ
シ、 tert—ブトキシ、 ペンチノレオキシ、 へキシルォキシ等) 、 チオール基、 C 1〜6アルキルチオ基 (例えば、 メチルチオ、 ェチルチオ、 プロピルチオ、 イソプロピノレチォ、 ブチルチオ、 ィソブチノレチォ、 tert—ブチノレチ才、 ペンチ ルチオ、 へキシルチオ等) 、 アミノ基、 モノ一またはジ一C 1〜6アルキル アミノ基 (例えば、 メチルァミノ、 ェチルァミノ、 プロピルァミノ、 イソプ 口ピルァミノ、 プチルァミノ、 イソプチルァミノ、 tert-プチルァミノ、 ペン チルァミノ、 へキシルァミノ、 ジメチルァミノ、 ジェチルァミノ、 ジプロピ ルァミノ、 N—メチルー N—ェチルァミノ等) 、 ハロゲン原子 (前記したも のと同じ意味を表わす) 、 シァノ基、 ニトロ基、 トリフルォロメチル基、 ト リフルォロメ トキシ基等が挙げられ、 これらの任意の置換基は置換可能な位 置に 1 ~ 5個置換していてもよい。 置換基としての 「置換基を有していても よい複素環基」 における複素環としては、 前記した 「置換基を有していても よい環状基」 における 「環状基」 中の複素環と同じ意味を表わす。 ここで複 素環の置換基としては前記した 「置換基を有していてもよい炭素環基」 にお ける置換基と同じ意味を表わす。 置換基としての 「置換されていてもよい水 酸基」 、 「置換されていてもよいチオール基」 および 「置換されていてもよ ぃァミノ基」 における 「置換基」 としては、 例えば (i) 置換されていてもよ いアルキル基 (前記したものと同じ意味を表わす) 、 (ii) 置換されていても よいアルケニル基 (前記したものと同じ意味を表わす) 、 (iii) 置換されてい てもよいアルキニル基 (前記したものと同じ意味を表わす) 、 (iv) 置換基を 有していてもよい炭素環基 (前記したものと同じ意味を表わす) 、 (V) 置換 基を有していてもよい複素環基 (前記したものと同じ意味を表わす) 、 (vi) ァシル基 (例えば、 ホルミル、 ァセチル、 プロパノィル、 ビバロイル、 ブタ ノィル、 ペンタノィル、 へキサノィル等の C 1〜6アルカノィル基またはそ れらの異性体基等、 例えば、 ベンゾィル等の C 6〜1 0芳香族炭素環カルボ ニル等) 、 (yii) 置換されていてもよい力ルバモイル基 (後記したものと同
じ意味を表わす。 ) 、 (viii) アルキルスルホ -ル基 (例えば、 メチノレスルホ ニル、 ェチルスルホニル等の C 1〜 6アルキルスルホニル基等) 、 (ix) ァリ 一ルスルホニル基 (例えば、 フエニルスルホ-ル等の C 6〜 1 0ァリ一ルス ルホニル基等) 等が挙げちれる。 置換基としての 「置換されていてもよい力 ルバモイル基」 としては、 無置換の力ルバモイル基、 N—モノー C l〜6ァ ノレキル力ルバモイノレ (例えば、 N—メチルカルバモイル、 N—ェチルカルバ モイル、 N—プロピル力ルバモイル、 N—イソプロピル力ルバモイル、 N— ブチルカルバモイル、 N—イソブチルカルバモイル、 N— (tert—ブチル) 力 ルバモイル、 N—ペンチルカルバモイル、 N _へキシルカルバモイル等) 、 N—フエ二ルカルバモイル等の N—モノ一 C 6〜 1 0ァリール力ルバモイル N, N—ジ C 1〜6アルキル力ルバモイル (例えば、 N, N—ジメチルカル バモイル、 N, N—ジェチルカルバモイル、 N, N—ジプロピルカノレバモイ ル、 N, N—ジブチルカルバモイル、 N, N—ジペンチルカルバモイル、 N, N—ジへキシルカルバモイノレ、 N—メチル—N—ェチルカルバモイル等) 、 N, N—ジフエニルカノレバモイル等の N—ジー C 6〜 1 0ァリ一ルカルバモ ィル、 N— C 6〜1 0ァリール一 N— C 1〜6アルキル力ルバモイル (例え ば、 N—フエニノレー N—メチノレカノレバモイノレ、 N—フエニノレー N—ェチノレ力 ルバモイル、 N—フエ二ルー N—プロピル力ルバモイル、 N—フエ二ルー N 一プチルカルバモイル、 N—フエニル一 N—ペンチルカルバモイル、 N—フ ェニルー N—へキシルカルバモイル等)等が挙げられる。 置換基としての 「置 換されていてもよいスルファモイル基」 としては、 無置換のスルファモイル 基、 N—モノ— C 1〜6アルキルスルファモイル (例えば、 N—メチルスル ファモイル、 N—ェチノレスルファモイル、 N—プロピノレスノレファモイノレ、 N 一イソプロピルスルファモイル、 N—プチルスルファモイノレ、 N—イソプチ ノレスルファモイル、 N— (tert—プチル) スノレファモイノレ、 N—ペンチノレスノレ ファモイル、 N—へキシルスルファモイル等) 、 N—フエニノレスノレフ了モイ
ル等の N—モノー C 6〜: L 0ァリーノレスルファモイル、 N , N—ジ C l〜6
N—ジェチルスルファモイル、 N, N—ジプロピルスルファモイル、 N, N 一ジブチルスルファモイル、 N, N—ジペンチルスルファモイル、 N, N— ジへキシノレスノレファモイル、 N—メチル—N—ェチルスルファモイル等) 、 N, N—ジフエニルスルファモイル等の N—ジ一 C 6 〜 1 0ァリールスルフ ァモイル、 N - C 6 〜 1 0ァリール— N— C 1 〜 6アルキルスルファモイル (例えば、 N—フエ二ノレ一 N—メチノレスノレファモイル、 N—フエ二ルー N— ェチノレスノレファモイノレ、 N—フエニノレー N—プロピノレスノレファモイノレ、 N— フエニノレー N—ブチノレスノレファモイノレ、 N—フエ二ルー N—ペンチルスノレフ ァモイル、 N—フエニル— N—へキシルスルフ了モイル等)等が挙げられる。
3位の置換基として好ましくは、 C 3 〜 8の単環式炭素環、 酸素原子、 窒 素原子および/または硫黄原子から選択される 1 〜 5個のへテロ原子を含む、 3 〜 8員の単環式複素環、 直鎖状または分枝状 C 1 〜 1 0アルキル基であり、 より好ましくは、 1一メチ^^レエチル基、 1—ェチルプロピル基、 シク口ペン チル基、 シクロへキシル基、 シクロへプチル基、 1ーシクロペンテン一 4一 ィル基、 テトラヒドロピラン一 4ーィル基であり、 最も好ましくは、 シクロ へキシノレ基である。
本発明のァミノ基の保護基としては、 特に限定されず、 いずれの保護基で あってもよい。
例えば、 プロテクティブ ·グループス 'イン 'オーガニック ·シンセシズ、 ジョン · ウィリー 'アンド ·サンズ発行、 1999年等記載されたもの等が挙げ られる。 好ましくは、 ァセチル基、 ベンゾィル基、 ベンジルォキシカルボ二 ル基、 t—プトキシカルボ二ル基、 ァリルォキシカルボニル (A 1 1 o c ) 基、 1一メチル一 1 _ ( 4ービフエ-ル) エトキシカルボ二ノレ ( B p o c ) 基、 トリフルォロアセチル基、 9—フルォレニルメ トキシカルボ-ル基、 ベ
ンジル (B n ) 基、 p—メトキシベンジル基、 ベンジルォキシメチル (B O M) 基、 2— (トリメチノレシリル) エトキシメチル (S EM) 基であり、 よ り好ましくは、 ベンジルォキシカルポ二ル基、 t—ブトキシカルボ-ル基で あり、 最も好ま,しくは、 t一ブトキシカルボニル基である。
本発明においては、 特に指示しない限り異性体はこれをすベて包含する。 例えば、 アルキル基、 アルケニル基、 アルキニル基、 アルコキシ基、 アルキ ルチオ基、 アルキレン基、 アルケニレン基、 アルキニレン基には直鎖のもの および分枝鎖のものが含まれる。 さらに、 二重結合、 環、 縮合環における異 性体 (E、 Z、 シス、 トランス体) 、 不斉炭素の存在等による異性体 (R、 S体、 a、 j8配置、 ェナンチォマー、 ジァステレオマー) 、 旋光性を有する 光学活性体 (D、 L、 d、 1体) 、 クロマトグラフ分離による極性体 (高極 性体、低極性体) 、 平衡ィヒ合物、 回転異性体、 これらの任意の割合の混合物、 ラセミ混合物は、 すべて本発明に含まれる。
本発明においては、 特に断わらない限り、 当業者にとって明らかなように 記号 は紙面の向こう側 (すなわち α—配置) に結合していることを表 わし、 ^ は紙面の手前側 (すなわち J3—配置) に結合していることを表わ し、 ^ は α—配置、 ]3—配置またはそれらの混合物であることを表わし、 Ζ は、 α—配置と /3—配置の混合物であることを表わす。
[発明の実施の形態]
本発明の製造方法の出発物質である 3—置換一トランス一 2—プロペン酸 は、 それ自体公知であるか、 公知の方法よつて製造することができる。 例え ば、 トランス一 3—シクロへキシルー 2—プロペン酸は、 特開昭 62- 106039 号公報に記載されているように、 1 , 2 , 3 , 6—テトラヒドロベンズアル デヒドをパラジウム系触媒存在下で接触還元してへキサヒドロべンズアルデ ヒドとし、これと J.Chem.Soc., 26 (1928)記載の方法に従ってマロン酸を反応 させることにより得ることができる。
3一置換一トランス一 2—プロペン酸誘導体は、 タングステン酸またはそ の塩の存在下、 過酸化水素で処理して 3—置換— (2 S *, 3 R *) 一 2, 3 —エポキシプロピオン酸とすることができる。 タングステン酸塩としては、 例えばタングステン酸ナトリゥム、 タングステン酸力リゥムなどのタングス テン酸のアルカリ金属塩、 タングステン酸等が挙げられるが、 タングステン 酸ナトリウム 2水和物が好ましい。 量としては、 3—置換一トランス一 2— プロペン酸に対して 0.05〜: L0モル倍が好ましく、 0.1〜0.3モル倍が最も好ま しい。 これに過酸化水素を加えて酸化することにより目的物を得ることがで きる。 過酸化水素は一般に入手可能な過酸化水素水として添加すればよい。 反応は、 メタノール、 エタノール、 ァセトン等の水と任意の割合で混和す る溶媒存在下で行うのが好ましい。 最も好ましいのはメタノールである。 濃 度としてはメタノールの場合溶媒中のメタノール濃度は 1 0〜 6 0質量。 /。程 度が好ましい。 反応温度は、 3 0〜 6 0 °Cの範囲で好ましく行われ、 4 0 °C 前後が最も好ましい。 反応時の ρ Ηは 3.0〜6.5であればよいが、 4.0〜6.0の 範囲で好ましい結果が得られる。 上記 ρ Η、 温度の条件範囲外では反応速度 の低下、 または反応副生物が増加する。 反応時間は、 適宜設定でき、 通常 1 0〜 3 0時間であるが、 例えば 4 0 °C前後であれば、 1 5時間程度で終了す る。
反応終了後は、 チォ硫酸ナトリウム等で余分な過酸化水素を分解し、 溶媒 を留去した後、 p H調製の後、 クロマト分離、 蒸留、 溶媒抽出等の公知の手 法により 3—置換一 (2 S *, 3 R *) - 2 , 3—エポキシプロピオン酸とし て得ることができる。 また 3 _置換一 (2 S *, 3 R *) —2 , 3—エポキシ プロピオン酸とアルカリ金属の水酸化物の水溶液 (例えば、 水酸化ナトリウ ム水溶液、 水酸化力リゥム水溶液等) と処理することで 3—置換一 ( 2 S *, 3 R *) - 2 , 3—エポキシプロピオン酸のアルカリ金属塩として得ることも できる。
3—置換一 (2 S *, 3 R *) 一 2 , 3—エポキシプロピオン酸またはその 塩の光学分割方法としては、 例えば、 クロマトグラフィーによる方法、 リパ ーゼ等の不斉識別可能な微生物や酵素を用いる加水分解酵素による方法、 光 学活性ァミンとの塩を生成させ分別晶析する方法、 適当な光学活性ァミンと 反応させた後分別晶析する方法等を適用することができる。
クロマトグラフィーによる光学分割に関しては通常の光学分割用充填剤や 市販カラムを用いて行うことができるが、 効率的な製造のためには、 擬似移 動床式クロマトグラフィーで行うことが好ましい。 この方法は、 特開平 6-170111号、 特開平 6-239767号、 特開平 7-89950号等により公知である。 光学分割用充填剤としては、 光学活性な高分子化合物、 例えば多糖誘導体 (セノレロース、 アミロース、 一 1 , 4—キトサン、 キチン、 j3— 1, 4 - マンナン、 β— 1 , 4ーキシラン、 ィヌリン、 - 1 , 3—グルカン、 β— 1, 3—グルカンのエステルや力ルバメート) 、 ポリアタリレート誘導体、 ポリアミド誘導体をシリカゲルに担持させたもの、 またはポリマーそのもの を粒状にしたもの、 さらに光学分割能を有する低分子化合物、 例えばクラウ ンエーテル、 シクロデキストリン誘導体をシリカゲルに担持させたものを用 いることができ、 市販品を適宜選択して使用することもできる。 例えば、 そ れぞれダイセル化学工業 (株)製の CHIRALCEL OD (登録商標)、 CHIRALCEL OJ (登録商標) 、 CHIRALCEL OF (登録商標) 、 CHIRALPAKAS (登録商 標) 、 CHIRALPAKAD (登録商標) 等を好ましい例として挙げることができ る。
充填剤の平均粒径は、 分割しょうとする光学異性体の種類、 擬似移動床内 に流通する溶媒の体積流通速度等に応じて様々に変化するのであるが、 通常 1〜 1 0 0 t m、 好ましくは 5〜 7 5 /z mである。 最も、 擬似移動床内での 圧損を小さく抑制するのであれば、 1 5〜 7 5 μ mに充填剤の平均粒径を調 整しておくのが望ましい。 充填剤の平均粒径が上記範囲內にあると擬似移動
床における圧損を少なくすることができ、 例えば 1 O k g f Zcm2以下に抑 制することもできる。 一方、 充填剤の平均粒径が大きくなればなるほど吸着 理論段数は低下する。 したがって、 実用的な吸着理論段数が達成されること だけを考慮するなら、 前記充填剤の平均粒径は、 通常 1〜 50 mである。 脱離液導入口に供給される脱離液としては、 例えばメタノール、 エタノー ル、 イソプロパノール等のアルコール類、 へキサン等の炭化水素類、 ァセト 二トリルなどの有機溶媒、 例えば硫酸銅水溶液や過塩素酸塩水溶液等の塩を 含有する水溶液を挙げることができる。 いずれの脱離液が好ましいかは、 光 学分割しようとする化合物の種類に応じて適宜に決定される。
擬似移動床式クロマトグラフィーによる分離に際しては、 溶媒への溶解性、 カラムへの負荷可能量を考慮して、 3—置換一 (2 S*, 3R*) -2, 3— エポキシプロピオン酸を公知の方法によって 3—置換一 (2 S*, 3 R*) ― 2, 3 _エポキシプロピオン酸エステルへ変換して行うことが好ましい。 ェ ステル化は、 例えば特開昭 55- 8577号、 特開平 11- 269166号、 第 4版実験化 学講座 22 有機合成 IV—酸 'アミノ酸'ペプチド一 44頁、 平成 4年 11 月 30日発行、 社団法人日本化学会編、 発行所 丸善株式会社等に記載の通常 の方法で行われ、 光学分割後は、 例えば特開平 9-59229号等記載の通常の方 法で脱エステル化できる。 メチルエステルの場合が最も好ましい結果が得ら れる。 擬似移動床式クロマトグラフィーによる分離は、 公知の方法に準じて 適宜最適条件を決められるが、 試料濃度: 1 10〜250 gZl、 ステップ タイム: 0.75〜15分、 カラム本数: 3〜20本、 カラム内径: :!〜 100 c mの範囲で実施することが好ましい。 フィード、 ェクストラタト、 ラフイネ ート、 エリユエント、 リサイクリングの各流量は、 上記条件と、 装置の耐圧 能力により、 適宜調整される。
本発明で用いられる擬似移動床式クロマトグラフィー装置を図 1に例示す る。
また、 クロマトグラフィーによる分離では、 通常の溶媒を用いた方法だけ でなく、 超臨界流体を媒体とした超臨界流体クロマトグラフィー、 超臨界流 体一擬似移動床式クロマトグラフィーも使用できる。
また、 3—置換一 (2 S*, 3R*) —2, 3—エポキシプロピオン酸エス テルを加水分解酵素で処理することにより、 3—置換一 ( 2 S, 3 R) — 2, 3—エポキシプロピオン酸エステルを加水分解し、 生成する 3—置換一 (2 S, 3 R) 一 2, 3 _エポキシプロピオン酸を得ることもできる。 また、 同 様に 3—置換— (2 S*, 3 R*) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸エステル を加水分解酵素で処理することにより、 3—置換一 (2R, 3S) -2, 3 - エポキシプロピオン酸エステルを加水分解し、 残存する 3—置換一 (2 S, 3R) -2, 3—エポキシプロピオン酸エステルを得ることもできる。
本発明に使用する酵素は、 3—置換— (2 S*, 3R*) — 2, 3—ェポキ シプロピオン酸エステルから 3—置換一 (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシ プロピオン酸またはそのエステルを与えるものであれば特に制限はない。 微 生物、植物または動物由来の市販加水分解酵素(リパーゼ、プロテアーゼ等)、 各種保存菌株の微生物由来の酵素おょぴ自然界より新たに単離された微生物 由来の酵素等が使用可能である。 本発明において、 例えば、 (2 S*, 3R*) 一 3—シク口へキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸エステルを加水分解 酵素で処理することにより、 (2 S, 3 R) — 3—シクロへキシル一 2, 3 一エポキシプロピオン酸エステルを加水分解し、 生成する (2 S, 3R) - 3ーシク口へキシルー 2, 3一エポキシプロピオン酸を得るために使用する 市販の加水分解酵素としては、 例えば、 Biocatalysts Ltd.製の Penicillium cyclopiumリパーゼ、 Novozymes社製のリポザィム IM 60 (Mucor属由来)、 ノボザィム 435 (Candida 属由来) 、 天野ェンザィム社製のリパーゼ F (Rhizopus属由来)、 リパーゼ A (Aspergillus属由来)、 リパーゼ M (Mucor 属由来)、 リパーゼ AY (Candida属由来)、 リパーゼ D (Rhizopus属由来)、
リパーゼ CE、 リパーゼ GC、 リパーゼ GT、 リパーゼ PS- D (Pseudomonas 属由来) 、 アシラーゼ (Aspergillus属由来) 、 プロテアーゼ M (Aspergillus 属由来)、プロテアーゼ A (Aspergillus属由来)、ニューラーゼ F (Rhizopus 属由来) 、 プロテアーゼ S (Bacillus属由来) 、 プロテアーゼ P (Aspergillus 展由来) 、 Fluka製の Lipase from Pseudomonas fluorescein Lipase irom Penicillium roqueforti,名糖産業製のリパーゼ OF、旭化成製のリパーゼ、 ダ ィセル化学製のリパーゼ S16- 19B (特開平 05-123179 号) 、 リパーゼ S10-071 (特開平 05- 304949号) 等が挙げられる。
また、 本発明において、 例えば、 (2 S *, 3 R *) —3—シクロへキシル 一 2, 3—エポキシプロピオン酸エステルを加水分解酵素で処理することに より、 ( 2 R , 3 S ) 一 3—シク口へキシルー 2, 3一エポキシプロピオン 酸エステルを加水分解し、 残存する (2 S, 3 R) _ 3—シクロへキシルー 2, 3一エポキシプロピオン酸エステルを得るために使用する市販の加水分 解酵素としては、例えば、 Biocatalysts Ltd.製のパンクレアティックリパーゼ (豚勝臓由来) 、 天野ェンザィム社製のリパーゼ L (Candida属由来) 、 プ 口レザー (Bacillus属由来) 、 プロテアーゼ N (Bacillus属由来) 、 東洋紡 製の Immobilized Lipase等が挙げられる。
本発明における 3—置換一 (2 S *, 3 R *) — 2, 3—エポキシプロピオ ン酸エステルの加水分解反応は、 次のようにして行うことができる。 すなわ ち、 反応媒体に酵素反応の基質である 3—置換— (2 S *, 3 R *) - 2 , 3 —エポキシプロピオン酸エステルを添加し、 溶解または懸濁し、 触媒として 酵素を加える。 反応媒体としては、 例えば、 イオン交換水または緩衝液等を 用いることができる。 反応液中の基質濃度としては、 0.:!〜 7 0質量%の間で 特に制限はないが、 基質の溶解度および変換率等を考慮して、 好ましくは 0.5 〜 2 0質量%で行うことができる。 また、基質の溶解性を向上させるためにァ セトニトリル、 ジメチルスルフォキシド等の親水性有機溶媒を系内に添加す
ることもできる。 もしくは、 へキサン、 トルエン等の疎水性有機溶媒を系内 に添加し、 水系と有機溶媒の 2相として反応することも可能である。 反応温 度は、 酵素の至適温度と基質の安定性等を考慮して、 5〜80°C、 好ましく は 10〜60°Cで行うことができる。 反応液の pHは、 酵素の至適 pHと基 質の安定性等を考慮して、 2.0〜: 10.0、 好ましくは 6.0〜9.0の範囲で行うこと ができる。 反応の進行に伴って pHが変動する場合は、 適当な中和剤を添カロ し、 最適 pHを維持することが望ましい。
反応終了液からの生成物の分離精製は、 イオン交換樹脂を用いた分離、 晶 析法、 蒸留、 溶媒抽出等の公知の方法を組み合わせることにより行うことが できる。 例えば溶媒抽出による方法は次のようにして行うことができる。 生 成した 3—置換— (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸を分離精 製する場合は、 中性付近で一般的な有機溶媒、 例えば、 酢酸ェチル、 へキサ ン、 トルエン、 ジェチルエーテル、 塩化メチレン、 クロロホノレム等を用いて 抽出操作を行うことにより、 3—置換一 (2R, 3 S) —2, 3—エポキシ プロピオン酸エステルを抽出分離した後、 抽出残渣に硫酸や塩酸等の強酸を 添加し、 pHを 2.0程度に調整し、上記と同様の一般的な抽出操作を行うこと により抽出分離することができる。 また、 残存する 3—置換一 (2 S, 3R) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸エステル誘導体を分離精製する場合は、 中 性付近で上記と同様の一般的な抽出操作を行うことにより抽出分離すること ができる。
また、 3—置換一 (2 S*, 3R*) -2, 3—エポキシプロピオン酸は光 学活性ァミンとの塩を形成させ、 3—置換一 (2 S, 3 R) 一 2, 3—ェポ キシプロピオン酸の光学活性ァミンとの塩として分別晶析することも可能で ある。 光学活性ァミンとしては、 (R) — 1—フエニルェチルァミン、 (R) — 1— (4—メチルフエニル) ェチルァミン、 (+ ) —シス一 N—ベンジル —2— (ヒ ドロキシメチル) ーシクロへキシルァミン、 (R) 一 β—メチノレ
フエニルェチルァミン、 (R ) —N—ベンジル一 1一フエ-ルェチルァミン、 ( 1 R, 2 S ) 一 2—アミノー 1,2—ジフエニルエタノール、 (R) — 1一 ( 1一ナフチル) ェチルァミン等が用いられるが、 好適な例としては (R) 一 1一 (1一ナフチル) ェチルァミンが挙げられる。
分別晶析に要する光学活性ァミンの使用量は (R) —1—フユニルェチル ァミンの場合、 3—置換一 (2 S *, 3 R *) 一 2 , 3—エポキシプロピオン 酸に対して 0.5〜1.5モル倍の範囲で用いるのが好ましい。
分別晶析時の溶媒としては、 メタノール、 エタノール、 プロパノール、 ィ ソプロパノール等のアルコール類、 ジェチルエーテル、 ジイソプロピルエー テル、 t一プチルメチルエーテル等のエーテル類、 酢酸メチル、 酢酸ェチル 等のエステル類等から適宜選択できるが、 (R) —1一 (1一ナフチル) ェ チルァミンの場合は、 酢酸ェチルが好ましく、 tーブチルメチルエーテル等 の貧溶媒を添加することで晶析収率を上昇させることもできる。
晶析温度としては一 2 0〜5 0 °Cの範囲が好ましいが、 0〜1 0 °Cの範囲 がさらに好ましい。 晶析時間としては 5〜3 0時間である。 例えば (R) — 1一 (1一ナフチル) ェチルァミンの場合、 0 °Cで 1 5時間である。
晶析には種晶を用いることが出来、 種晶を添加することによつて晶析時間 を短縮することができる。 種晶は分別晶析に用いる光学活性ァミンと同じ光 学活性ァミンの 3—置換— (2 S , 3 R) —2, 3—エポキシプロピオン酸 誘導体との塩を用いるのが好ましい。
単離した 3 _置換一 (2 S , 3 R) —2 , 3 _エポキシプロピオン酸の光 学活性ァミンとの塩を再び上記の溶媒を用いて再び分別晶析を行うことで塩 のジァステレオ選択性を向上させることができる。 例えば、 6 00/od.e.の (2 S , 3 R ) — 3—シクロへキシルー 2 , 3—エポキシプロピオン酸塩を再ぴ 分別晶析を行うことで 99.2%d.e.まで向上した。
晶析後は、 遠心分離、 ろ過等通常の手法により 3—置換一 (2 S, 3 R)
一 2, 3—エポキシプロピオン酸の光学活性ァミンとの塩を得ることができ る。
分割に用いた光学活性アミンは塩単離後のろ液おょぴ 3—置換一 (2 S, 3 R) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸の光学活性ァミンとの塩から 3—置 換一 (2 S, 3R) — 2, 3 _エポキシプロピオン酸誘導体を単離した後に 容易に回収が可能である。
3—置換一 (2 S, 3 R) -2, 3—エポキシプロピオン酸またはその塩 は、 Tetrahedron Lett" 35, 31, 5023 (1990)および Synth. Commun., 3, 3, 177 (1973)等公知の記載の手法でァンモユアでェポキシ基を開環した後、公知手法 (例えば、 プロテクティブ'グループス 'イン ·オーガ二ック ·シンセシズ、 ジョン ' ウィリー .アンド 'サンズ発行、 1999年等記載等) によりアミンの 保護基を導入する反応に付し、 3—置換一 (2R, 3R) —2—保護された アミノー 3—ヒ ドロキシプロピオン酸とすることができる。 例えば、 ァミン の保護基が t一プチルォキシカルポニル基の場合は、 特開 2003-55358号記 載の方法等の公知手法により、 t—ブチルォキシカルボ二ルイヒし、 3—置換 一 (2 R, 3 R) — 2— (N— t—ブチルォキシカルボニル) アミノー 3— ヒドロキシプロピオン酸とすることができる。
t一プチルォキシカルボ二ルイ匕は、 例えば水と混和する有機溶媒と水との 混合溶媒中、 水酸化ナトリウム、 水酸化カリウム、 トリェチルァミン、 ジメ チルァミノピリジン等の塩基とジ— t—プチルジカーボネートの存在化で行 われる。 反応は通常 20〜40° ( 、 5〜25時間で終了する。
さらに、 3—置換一 (2 S*, 3 R*) 一 2, 3—エポキシプロピオン酸は 光学活性ァミンと反応させてエポキシ基を開環して、 3—置換一 2—保護さ れたァミノ一 3—ヒ ドロキシプロピオン酸誘導体とした後、 3—置換一 (2 R, 3 R) —2—保護されたアミノー 3—ヒドロキシプロピオン酸誘導体を 分別晶析させることもできる。
光学活性ァミンとしては、 (R) — 1一フエニルェチルァミン、 (R) — 1― ( 4一メチルフエ-ル) ェチルァミン、 ( S ) — N, N—ジメチルー 1 一フエニルェチルァミン、 (+ ) 一シス一 N—べンジノレ一 2 - (ヒ ドロキシ メチル) ーシクロへキシルァミン、 (R) 一 β—メチルフェ -ルェチルァミ ン、 (R) —Ν—ペンジノレー 1—フエニノレエチノレアミン、 ( 1 R, 2 S ) - 2 _アミノー 1, 2—ジフエニルエタノール、 (R) - 1 - ( 1—ナフチル) ェチルァミン等が用いられるが、 好適な例としては、 (R) — 1—フエニル ェチルァミンが好ましく用いられる。
塩の誘導体化は、 例えば、 テトラヒドロフラン、 ジォキサン、 ジメ トキシ ェタン、 ジェチルエーテル等のエーテル系溶媒、 例えばメタノール、 ェタノ ール、 ィソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、 ベンゼン、 トルエン 等のベンゼン系溶媒、 ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、 水、 酢酸、 酢酸ェチル等、 またはこれらの混合溶媒中、 1〜 3当量の塩基を用いて行われ る。 使用する塩基は、 例えば水酸化ナトリウム、 水酸化カリウム、 炭酸水素 ナトリウム、 炭酸ナトリウム、 炭酸水素力リウム、 炭酸力リゥム等の無機塩 基、 トリェチルァミン、 ピリジン等の三級アミン等である。 また、 開環反応 に用いる光学活性アミン自体を塩基として使用してもよい。 この場合、 用い る光学活性ァミンの量は、 1.5〜8当量、 より好ましくは 2〜 6当量となる。 塩の誘導体化に用いる光学活性アミンは、 それ自体を塩基として用いない 場合には、 基質に対して 0.5〜 5当量、 より好ましくは 1〜 3当量添加する。 反応は通常、 6 0〜: 1 2 0 ° (、 より好ましくは 9 0〜: L 0 0 °Cで、 8〜2 4時間で終了する。
3—置換一 (2 R, 3 R) 一 2—保護されたァミノ一 3—ヒドロキシプロ ピオン酸誘導体晶析は、 この上記反応物から溶媒留去し、 塩基性水溶液を添 加して行われる。塩基性水溶液は、適宜塩酸水溶液などで p H調整できるが、 好ましくは 9〜 1 2、 より好ましくは 10.5〜: 11.5に調整する。
上記で得られた、 3—置換一 (2 R, 3 R) 一 2—保護されたアミノー 3 ーヒドロキシプロピオン酸誘導体は、 プロテクティブ 'グループス 'イン ' オーガニック ·シンセシズ、 ジョン ' ウィリー 'アンド 'サンズ発行、 5 7 9頁、 1999年等記載の公知の脱保護手法で 3—置換一 (2 R, 3 R) — 2— ァミノ一 3—ヒドロキシプロピオン酸とし、 前記と同様の手法により、 アミ ンの保護基を導入する反応に付して、 3—置換一 (2 R, 3 R) —2—保護 されたアミノー 3—ヒドロキシプロピオン酸とすることができる。
脱保護反応は、 例えば、 テトラヒドロフラン、 ジォキサン、 ジメ トキシェ タン、 ジェチルエーテル等のエーテル系溶媒、 例えばメタノール、 エタノー ル、 イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、 ベンゼン、 トルエン等 のベンゼン系溶媒、 ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、 水、 酢酸、 酢 酸ェチル等、またはこれらの混合溶媒中、パラジウム一炭素、パラジウム黒、 パラジウム、 水酸化パラジウム、 白金一炭素、 二酸化白金、 ニッケル、 塩化 ルテニウム等の触媒存在下、 塩酸、 硫酸、 酢酸、 p—トルエンスルホン酸等 の酸存在下、 常圧または加圧下の水素雰囲気下で行われる。 反応は通常 2 0 〜 6 0 °C、 2〜 2 0時間で終了する。
3—置換一 (2 R, 3 R) 一 2—保護されたァミノ一 3—ヒドロキシプロ ピオン酸はクロマト分離、 ろ過、 濃縮、 晶析、 再結晶等の分離精製手段やこ れらを組み合わせた手段等により精製することができる。
精製物の構造は、 — NMRスぺクトル、 1 3 C— NMRスぺクトル、 マス スペクトル、 元素分析等公知の手法により確認でき、 光学純度は、 光学分割 カラムを用いた H P L C分析により測定することができる。
[発明の効果]
本発明によれば、 3—置換一 (2 R , 3 R) —2—保護されたアミノー 3 ーヒドロキシプロピオン酸、 特に (2 R, 3 R) —2— (N— t—プチルォ キシカルボニル) アミノ一 3—シク口へキシル一 3—ヒ ドロキシプロピオン
酸を高い生産性を有する工業レベルで製造することができる 図面の簡単な説明
図 1は、 8本の単位カラムを有する擬似移動床を用いる、 この発明の擬似 移動床式クロマト分離法を示す概略説明図である。 図中、 1〜8は単位カラ ム、 A〜Eは第 1〜5ロータリーバルブ、 7 a〜7 hは電磁弁、 1 3は脱離 液供給ライン、 14はエタストラク ト抜き出しライン、 1 5は光学異性体混 合物含有液供給ライン、 1 6はラフィネート抜き出しライン、 1 7は循環流 路、 18は循環ポンプ、 19は脱離液供給ライン (リサイクル時) を表わす。 発明を実施するための最良の形態
以下に実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
なお、 以下に記載する 「d.e.」 は (2 S*, 3R*) 一 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸またはその塩、 あるいは (2 S*, 3 R*) 一 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸エステルの場合、 { ([R *, S*—体の量] 一 [R*, R*—体の量] ) Z ( [R*, S*—体の量] + [R *, R*—体の量] ) } X 100で表される数値を意味し、 2—ァミノ一 3— シクロへキシルー 3—ヒ ドロキシプロピオン酸誘導体の場合、 { ( [R*, R *—体の量] 一 [R*, S*—体の量] ) / ( [R*, R*—体の量] + [R*, S*—体の量 ] ) } X 100で表される数値を意味し、 「e.e.」 は、 (2 S*, 3R*)一 3—シクロへキシ^^一 2, 3—エポキシプロピオン酸またはその塩、 あるいは (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピ オン酸エステルの場合、 { ( [S, R—体の量] ― [R, S—体の量] ) / ( [S, R—体の量] + [R, S—体の量] ) } X 10◦で表される数値を、 2—アミノー 3—シクロへキシルー 3—ヒドロキシプロピオン酸誘導体の場 合、 { ( [R, R—体の量] ― [S, S—体の量] ) Z ( [R, R—体の量]
+ [S, S—体の量] ) } X 100で表される数値を意味する。
実施例 1 : (2 S*, 3 R*) —3—シクロへキシル一2, 3—エポキシプロ ピオン酸の製造 (1)
トランス一 3—シクロへキシルー 2—プロペン酸 147 gにメタノール 3 56 gを加え溶解させた。 これに水 306 gおよびタングステン酸ナトリウ ム 2水和物 32.1 gを加え、 40 °Cまでカ卩温した。 加温後 25 %水酸化ナトリ ゥム水溶液を用いて、 pH5.0〜5.5 に調整した。 調整後 30%過酸化水素水 143 gを 40°Cにて滴下した。 25%水酸化ナトリゥム水溶液を用いて P Hを 5.0〜5.5の範囲を保ちながら、 40°Cにて 15時間反応させた。 反応終 了後、 反応液を 10°C以下まで冷却した。 40%チォ硫酸ナトリゥム水溶液 を 20°C以下で過酸化水素が完全に分解されるまで滴下した。 過酸化水素分 解後、 減圧下メタノールを留去した。 メタノールを留去後、 濃塩酸を添加し て、 反応液の pHを 2.0〜3.0に調整した。 t—プチルメチルエーテル 676 gを加え 30分以上撹拌した後、静置した。分液ロートにて下層水を分液後、 上層をろ過した。 このろ液を減圧下で濃縮することで淡黄色油状の (2 S*, 3 R*) 一 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸 131 g (8 1%) を得た。
iH-NMR(CDCl3)ppm:i.lO-1.39(m, 6H, CH2), 1.70-1.86(m, 5H, CH2, CH), 2.98(dd, 1H, J=6.21, 0.81 CH), 3.30(d, 1H, J=2.16, CH)。
実施例 2 : (2 S*, 3 R*) —3—シクロへキシル一2, 3—エポキシプロ ピオン酸の製造 (2)
タングステン酸ナトリウム 2水和物 4.3 gに水 64.4 gを加え溶解させ、 4 0°Cに加温した。 これに 40°Cでトランス一 3—シク口へキシルー 2—プロ ペン酸 20 gを含むメタノール溶液 35.8 gを加え、 さらに 40 °Cで 30 %過 酸化水素水 29.4gを滴下した。 25%水酸化ナトリゥム水溶液を用いて、 反 応液の p Hを 4.5〜5.0の範囲を保ち 40°Cにて 20時間反応させた。 反応終
了後 1 0 °C以下まで冷却し、 3 5 %重亜硫酸ナトリウムおよび 2 5 %水酸化 ナトリゥム水溶液を 2 0°C以下、 p H4.0〜6.0 を保ち滴下し、 過酸化水素を 分解した。 分解後、 減圧条件下にてメタノールを留去した後、 濃塩酸を用い て反応液の ρ Hを 2.0〜3.0に調整した。 t―ブチルメチルエーテル 6 7 6 g を加え 3 0分以上撹拌した後、 3 0分以上静置した。 分液ロートにて下層水 を分液した後、 上層をろ過した。 このろ液を減圧下で濃縮することで淡黄色 油状の (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシル一 2, 3 _エポキシプロピオ ン酸 16.2 g (7 3 %) を得た。
iH-NMR(CDCl3)ppm:i.lO-1.39(m, 6H, CH2), 1.70- 1.86(m, 5H, CH2> CH), 2.98(dd, 1H, J=6.21, 0.81 CH), 3.30(d, 1H, J=2.16, CH)。
比較例 1 : (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシル一 2, 3—エポキシプロ ピオン酸の製造 (無触媒系)
トランス一 3—シクロへキシル一 2—プロペン酸 1 gにァセトン 8.6 gお よび水 1 1 gを加えた。 これに 3 0 %過酸化水素水 2.2 gをカ卩ぇ 5 0 °Cで撹拌 した力 S (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシル一 2, 3—エポキシプロピオ ン酸は生成しなかった。 3 M水酸化ナトリゥム水溶液にて p Hを 3.0から 14.0 まで変化させたが 、ずれの p Hにおいても目的物の生成は認められなかった。 比較例 2 : (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシル一 2, 3—エポキシプロ ピオン酸の製造 (無溶媒系)
トランスー 3—シク口へキシノレ一 2—プロペン酸 1 0 gに過酸化水素水
22.1gおよびタングステン酸ナトリウム 2水和物 1.06gを加え撹拌した。 こ れに 2 5 %水酸化ナトリゥム水溶液を用いて、反応液の p Hを 5.0に調製した。
(2 S *, 3 R*) — 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸溶 解に必要な 5 0°Cにて pHを 4.5から 5.0に保ちながら 1 5時間反応させた。 反応終了後、 酢酸ェチル 4 5 gを加え分液ロートにて下層水を分液した。 得 られた上層を濃縮することで (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシル一 2,
3一エポキシプロピオン酸 2.99 g (27 %) を含む淡黄色油状の残渣 9.0 gを 得た。 主な副生物はシク口へキサンカルボン酸であった。
Ή - NMR(CDCl3)ppm:1.10- 1.39(m, 6H, CH2), 1.70- 1.86(m, 5H, CH2, CH), 2.98(dd, 1H, J=6.21, 0.81 CH), 3.30(d, 1H, J=2.16, CH)。
シクロへキサンカルボン酸: Ή- NMR(CDCl3)ppm:1.10 - 1.39(m, 6H, CH2), 1.70- 1.86(m, 4H, CH2), 2.35(m, 1H, CH)。
実施例 3 : (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシルー 2, 3一エポキシプロ ピオン酸メチルの光学分割
[ (2 S*, 3R*) — 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸 メチルの合成]
(2 S*, 3R*) _3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸 ナトリゥム塩 150 gをメタノール 1500mLに溶解し、硫酸 53.6gを加えて、 30〜40°Cで 5時間撹拌した。反応終了後、反応混合物を 3 °Cまで冷却し、 5 %炭酸水素ナトリゥム水溶液を加えて p Hを 7.0〜7.5に調整した。 この混 合物を、 外温 30〜40°Cで、 8 OTo r rまで減圧することにより、 メタ ノールを留去した。 ここへ水 50 OmLを加え、 1200mLの t—プチルメチ ルエーテルで 2回抽出した。 このようにして得た有機層を濃縮し、 目的とす る (2 S*, 3 R*) _ 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸 メチルを 134 g得た。
[S MB法による光学分割]
小型擬似移動床式クロマトグラフ分取装置 (図 1参照) を用いて、 上記実 施例で合成した (2 S*, 3R*) —3—シクロへキシル一2, 3—エポキシ プロピオン酸メチルの光学分割を行った。
運転を通して各種操作条件を調整し、 得た最適運転条件を以下に記す。 カラム:ダイセルィ匕学 (株)製 CHRALPAK (登録商標) AD、 サイズ: (i> 3 cmX 10 cm、
カラム本数: 8本、
移動相:メタノール 100%、
試料濃度: 1 10 g/1、
Feed流直: 4.5m L/ m i n、
Extract流量: 79mL/m i n、
Raffinate流量 : 18 mL /m i n、
Eluent流量: 92.5m L/m i n、
Recycle流量: 152mLZm i n、
Step time: 1.18m i n。
小型擬似移動床式クロマトグラフ分取装置運転の結果得られた前成分 (Raffinate) 光学純度、 後成分 (Extract; 目的とする異性体) 光学純度およ び生産性を表 1に記載する。 最適運転条件により、 目的化合物の (2 S, 3
R) — 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸メチルを、 目的 とする光学純度 98 %e.e.以上の光学純度で得ることができた。 その際の生産 性 (小型擬似移動床式ク口マトグラフ分取装置に充填した分割剤の単位質量 あたり、 一日に取得できる光学活性体の質量) は、 0.96 kg-enan. /kg-csp/day にった
このようにして得た (2 S, 3 R) — 3—シクロへキシル _ 2, 3—ェポ キシプロピオン酸メチル 1.0 gを、 5 mLのメタノールに溶解し、 5mLの 1 N水酸化ナトリウム水溶液を加えて 1 9 °Cで 6時間撹拌した。 反応終了後、 40°Cでメタノールを留去し、 塩酸を加えて系を酸性とした後、 メチルター シャリーブチルエーテルにより抽出することにより、 目的とする (2 S, 3 R) — 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸を 0.89g (収率 96 %) 得た。
実施例 4 : (2 S*, 3 R*) 一 3—シクロへキシル一 2, 3—エポキシプロ ピオン酸べンジルの光学分割
実施例 3と同じ小型擬似移動床式クロマトダラフ分取装置を用いて、 実施 例 3に準じて合成した (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシルー 2, 3—ェ ポキシプロピオン酸べンジルの光学分割を行つた。
運転を通して各種操作条件を調整し、 得た最適運転条件を以下に記す。 カラム:ダイセル化学 (株)製 CHRALPAK (登録商標) AD、 サイズ: <|) 3 cmX 10 cm、
カラム本数: 8本、
移動相:メタノール 100 %、
試料濃度: 120 g Z 1、
Feed流量: 3.5m LZm i n、
Extract流量: 96mL/m i n、
Raffinate流量 : 13 mL Zm i n、
Eluent流量: 105.5m LZm i n、
Recycle流量: 169mLZm i n、
Step time: 1.48m i n。
小型擬似移動床式クロマトグラフ分取装置運転の結果得られた前成分 (Raffinate) 光学純度、 後成分 (Extract; 目的とする異性体) 光学純度およ び生産性を表 1に記載する。 最適運転条件により、 最適運転条件での目的化 合物の (2 S, 3 R) — 3—シク口へキシルー 2, 3一エポキシプロピオン 酸べンジルを、 目的とする光学純度 98 %e.e.以上の光学純度で得ることがで きた。 その際の生産性 (小型擬似移動床式クロマトグラフ分取装置に充填し た分割剤の単位質量あたり、 一日に取得できる光学活性体の質量) は、 0.77 kg-enan./kg-csp/day 7cつた。
このようにして得た (2 S, 3 R) 一 3—シクロへキシル _ 2, 3—ェポ キシプロピオン酸ベンジル 1.0 gを、 5 mLのメタノールに溶解し、 5mLの 1 N水酸化ナトリゥム水溶液を加えて 19でで 6時間撹拌した。反応終了後、
40°Cでメタノールを留去し、 塩酸を加えて系を酸性とした後、 t一ブチル メチルエーテルにより抽出することにより、 目的とする (2 S, 3R) —3 ーシクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸を 0.61g (収率 94%) 得 た。
表 1
実施例 5 :加水分解酵素を用いた (2 S*, 3R*) 一 3—シクロへキシルー 2, 3 _エポキシプロピオン酸エステルの光学分割による (2 S, 3 R) - 3—シク口へキシノレ一 2, 3一エポキシプロピオン酸またはそのエステノレの 生産
(2 S*, 3R*) — 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸 エステルを基質とした加水分解反応での速度論的光学分割による (2 S, 3 R) — 3—シクロへキシル一 2, 3—エポキシプロピオン酸の生産に適した 酵素の探索、 および (2 S*, 3R*) — 3—シクロへキシル _ 2, 3—ェポ キシプロピオン酸エステルを基質として速度論的光学分割により (2 S, 3 R) — 3—シクロへキシル一 2, 3 _エポキシプロピオン酸エステルを残存 させるような酵素の探索を次のように行った。 (2 S*, 3R*) — 3—シク 口へキシルー 2, 3一エポキシプロピオン酸エステルが 100 g/Lとなる ように調製された O.lmLのジメチルスルフォキシド溶液に 1 O OmM KP B ( H7.0) を 0.9mL加えて撹拌した。 これに表 2に示した各酵素粉末を
それぞれ記載した量を加え、 30°Cで撹拌させながら反応させた。 反応液は 0.1N-HC 1を lmL添加することにより停止させ、 これを反応終了液とし た。 反応終了液を遠心分離し、 不溶性成分を除去した後、 生成した (2 S, 3 R) 一 3—シクロへキシノレ一 2, 3—エポキシプロピオン酸またはそのェ ステルを以下に示す 「分析方法 1」 で定量した。 また、 生成した (2 S, 3 R) — 3—シクロへキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸またはそのエス テルの光学純度を以下に示す 「分析方法 2」 で分析した。 結果おょぴ使用し た各酵素量および反応時間を表 1に示す。 各酵素の評価は、 選択性の指標と して、 変換率と生成物 (2 S, 3 R) 一 3—シクロへキシルー 2, 3—ェポ キシプロピオン酸またはそのエステルの光学純度から導かれる鏡像体選択率 (E値, E = In [(l-c)(l-ee(S)] I In [(1- c)(l+ee(S)] = In [1 - c(l+ee(P)] I In [l-c(l-ee(P)], S:基質, P:生産物, c:変換率, ee:光学純度) を評価する ことによって行った。 光学純度が正の値であるものは、 (2 S*, 3R*) — 3—シク口へキシル _ 2, 3—エポキシプロピオン酸エステルを基質として (2 S, 3 R) — 3—シクロへキシルー 2, 3 _エポキシプロピオン酸を表 に記載した E値で加水分解反応により生産するものであり、 光学純度が負の 値であるものは、 (2 S*, 3 R*) — 3—シクロへキシルー 2, 3—ェポキ シプロピオン酸エステルを基質として (2 S, 3 R) —3—シクロへキシル — 2, 3一エポキシプロピオン酸エステルを表に記載した E値で残存させる 酵素である。
「分析方法 1」
カラム: Inertsil ODS- 2(15 OmmX 4.6mm) (GLサイェンス (株)製) 温度: 40°C
検出: UV 21 Onm
溶離液: 5 OmM KPB(pH2.5):ァセトニトリル = 6 : 4
流速': 1.0mL/min
「分析方法 2」
カラム: CHIRALPAKAS-H (ダイセル化学工業 (株)製) 温度: 25°C
検出: RI
溶離液: H/I/T= 9 5 I 5 /0.1
流 : 1.0 mL/min
実施例 6 : (2 S*, 3 R*) - 3ーシクロへキシル一 2, 3—エポキシプロ ピオン酸の光学分割 (分別晶析)
(2 S*, 3R*) —3—シクロへキシル一2, 3—エポキシプロピオン酸
1 gを酢酸ェチル 3 gに溶解させた。 溶解後 (R) - 1 - (1—ナフチル) ェチルァミン 1 gおよび tーブチルメチルエーテル 1 5 gを加え混合し、 0°Cで 15時間静置した。 析出した結晶をろ過し t—プチルメチルエーテル 5 gで洗浄し減圧下 40°Cで乾燥することで (2 S*, 3 R*) —3—シクロ へキシルー 2, 3—エポキシプロピオン酸 (R) — 1— (1—ナフチル) ェ チルァミン塩 0.86 gを 86 %d.e.で得た。
[a]D=+15.6, 86%d.e. (CHCls, 20°C, c=1.04)
(2 S*, 3 R*) 一 3—シク口へキシル一 2, 3—エポキシプロピオン酸 (R) - 1 - (1一ナフチル) ェチルァミン塩の d.e.および (2 S*, 3R*) — 3—シク口へキシル一 2, 3一エポキシプロピオン酸の e.e.は以下の方法に て決定した。
(2 S*, 3 R*) 一 3—シクロへキシル一 2, 3 _エポキシプロピオン酸 (R) - 1 - ( 1一ナフチノレ) ェチルァミン塩 1 Omgに t一ブチルメチル エーテル 1 gおよび 1 N塩酸 1 gを加えよく振り混ぜた。 上層を分取し、 減 圧下で溶剤を留去した。 残渣を H PLCにて分析することのより、 光学純度 を決定した。
[分析条件]
カラム: CHIRALCEL OD— H、
カラム温度: 25°C、
移動層: n—へキサン: 2—プロパノーノレ:トリフルォロ酢酸 = 90:10:0,1、 流直 : LOmL/min^
検出波長: 220nm、
保持時間: 目的物 4.9min (2R、 3 S) 体 5.9min。
実施例 7 : 2—アミノー 3—シク口へキシルー 2—ヒ ドロキシプロピオン酸 誘導体の光学分割 ( (2 S*, 3 R*) 一 3—シク口へキシル一 2, 3—ェポ キシプロピオン酸の開環反応による)
室温で 5 OmL三口フラスコに、 (2 S*, 3R*) — 3—シクロへキシル 一 2, 3—エポキシプロピオン酸 5.00 g (純度: 90.6w t %) , 2N— Na OH水溶液 14.6m Lを滴下した。 40°Cに加熱した撹拌溶液中へ、 (R) — 1—フエニルェチルァミン 6.46 gを 35分かけて滴下後、 90 °Cまで加熱し た。 さらに同温度で 23.5時間撹拌した。 反応溶液を放冷後、 1 00 m Lビー カー中の 2N— HC 1水溶液 26.6m LZ t—ブチルメチルエーテル 3.0m L の混合溶液へ、 0〜1 0°Cで反応溶液を逆滴下し、 2— ( (1 R) — 1ーフ ェ-ノレエチノレアミノ) — 3—シクロへキシノレ一 3—ヒドロキシプロピオン酸 を晶出させた。 三口フラスコを脱イオン水 1 OmLでリンスした。 この撹拌 溶液の pHを 3.0〜4.0に調整した。 さらに室温下、 30分撹拌した。 このス ラリー溶液をろ過し、 脱イオン水 5 OmLでリンスした。 ろ物をー且取り出 し、 1 0 OmLビーカー中で、 脱イオン水 5 OmLと 1時間撹拌し、 (R) 一 1—フヱニルェチルァミンの塩酸塩を完全に除去した。 この撹拌混合物を ろ過し、 脱イオン水 Zアセトン (2 5mL/2 5mL) で二回リンスした。 この湿結晶を 5 0〜6 0°C、 真空条件下乾燥し、 2— ( (1 R) — 1一フエ ニノレエチノレアミノ) 一 3—シクロへキシノレ一 3—ヒ ドロキシプロピオン酸 5.61 g (71%) を僅かに茶色が着色した白色結晶として得た。
[ジァステレオ分割]
室温で 1 OmLビーカー中、 2— ( (1 R) 一 1—フエニノレエチノレアミノ) 一 3—シク口へキシルー 3—ヒドロキシプロピオン酸 8 7 5mgの 3 N— N a OH水溶液 2.0m L撹拌溶液 (pH13.72) 中へ、 1 N— HC 1水溶液 2.7 mLを滴下した (pHll.0) 。 さらに同温度で 2時間撹拌した。 このスラリー 溶液 (pHll.5) をろ過し、 脱イオン水、 アセトンにてリンスした。 得られた 湿結晶を 50〜 60 ° (:、 真空乾燥条件下乾燥し、 (2R, 3 R) —2— ( (1 R) 一 1一フエニノレエチルァミノ) 一 3—シクロへキシルー 3—ヒ ドロキシ プロピオン酸 (2 1 1mg, 23.5%, 94.6%d.e.) を白色結晶として得た。 目
的物のジァステレオ比は、 以下の条件で HP LC分析することにより決定し た。
[H PLC分析条件]
カラム: YMC- Pack ODS-A, A - 302 (4.6mmI.D. X 150 mm),
移動相:ァセトニトリノレ /2 OmMリン酸ニ水素力リゥム (pH3.0) = 2/8
※リン酸にて pH調整、
検出波長: 254rmi、
カラム温度: 30°C、
流直: 1.0m L/mm^
注入量: 20 μ L、
保持時間:必要成分 (R, R, R)体, 13.5min.,不要成分 (S, S, R)体, 15.1 mm. 、
サンプル:試料 10 mgを MeCN 4 m Lと 1 N - HClaq ImLに溶解し調整 した。
実施例 8 : (2 R, 3 R) - 2 - (N— t—ブチルォキシカルボニル) アミ ノー 3—シク口へキシル— 3—ヒドロキシプロピオン酸への誘導
l O OmLガラス内筒中の (2R, 3 R) _2— ( ( 1 R) —1—フエ二 ルェチルァミノ) _ 3—シクロへキシル一3—ヒドロキシプロピオン酸 1.31 g (88.9%d.e.) へ、 Me OH7.9mLおよび 1 N— Na OH水溶液 2.3mLを 滴下した。引き続き、 P d (OH) 2/C 131 mg (Aldrich, Lot.02709KF,Pd content 20%, Moisuture contents 50%) を添加した。 これをォートク レーブへ移し、 オートクレーブ内を、 N2置換 (5.0k g f /cm2X 3) , 漏 れテスト (5.0 k g f /cm2) , H2置換 (5.0 k g f / c m2 X 3 ) 後、 H2 充填 (5.0k g f /cm2) し、 50°Cで加熱撹拌した。 さらに同温度で 4時間 撹拌した。 放冷 ·解圧後、 3 N— N a O H水溶液 0.75m Lを滴下し、 30分 撹拌した。 P d (OH) 2ZCをろ別後、 脱イオン水 2.0mLでリンスした。
得られたろ液へ、 室温で B o c 201.18gを加え、 27〜33.5°Cで 18時間撹 拌した。 TLC (下記条件) にて原料消失を確認、 反応溶液を濃縮後、 t一 ブチルメチルエーテル 8.0tn Lを加えた。水層の pHを 3N— Na OH水溶液 で pH1 3とし、 不純物を逆抽出した。 氷冷下、 この分液下層水へ 1N— H C 1水溶液を滴下し、 pH3.25 にて (2R, 3 R) —2— (N— t_ブチル ォキシカルボニ^/) アミノー 3—シクロへキシ^ ^_ 3—ヒドロキシプロピオ ン酸を晶出させた。 氷冷下、 粘性の高い状態で晶出してきたため、 これを室 温下撹拌することで結晶として得た。 1時間撹拌後、 PH3.2に調整し、 さら に 30分撹拌した。 晶出溶液をろ過し、 脱イオン水でリンスした。 得られた 湿結晶を 50〜60°C、 真空条件下乾燥し、 (2R, 3 R) ー2— (N— t —ブチノレオキシカノレボニ^^) ァミノ一 3—シクロへキシルー 3—ヒドロキシ プロピオン酸 908 m g (70 %, 93.3%e.e.) を白色結晶として得た。
[TLC分析条件]
展開溶媒: n- BuOH/AcOH/H20= 4 / 2 / 1、
発色剤:ニンヒドリン、
Rf値:原料 (脱フエネチル体) 0.54, BCHP 0.88、
目的物のジァステレオ比は以下の条件での HP LC分析で決定した。
[H PLC分析条件]
カラム: CHIRALCEL OD— H (4.6mm φ X 250mm L) 、
移動相: Hex/IPA/TFA= 95 / 5 /0.1、
検出機器: UV, 210腹、
カラム温度:室温、
流直: 1.0m L I min、
注入量: 20 μし、
保持時間:不要成分 (R, S)体, 6.89 min., 必要成分 (R, R)体, 8.38 min. 、 サンプル: 1 Omgを移動相 20 m Lに溶解した。
産業上の利用可能性
本発明の方法によって効率的に製造される 3 _置換一 (2R, 3R) 一 2 —保護されたァミノ一 3—ヒドロキシプロピオン酸、 特に (2R, 3R) 一 2― (N- t—ブチノレオキシカノレボニノレ) ァミノ _ 3—シク口へキシノレ一 3 —ヒドロキシプロピオン酸は、 医薬品の原料 (例えば、 抗エイズ薬) として 有用である。