JP3888402B2

JP3888402B2 - Process for producing optically active N-carbobenzoxy-tert-leucine

Info

Publication number: JP3888402B2
Application number: JP20427797A
Authority: JP
Inventors: 博之野平
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: JPH1143475A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＮ−カルボベンゾキシ−(ＲＳ)−ｔｅｒｔ−ロイシン（以下、「Ｚ−(ＲＳ)−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ」と略す）から光学分割法により光学活性Ｎ−カルボベンゾキシ−ｔｅｒｔ−ロイシン（以下、「光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ」と略す）を製造する方法および光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの製造中間体として有用な新規物質光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ・アミン塩に関する。光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕから例えば接触還元によって容易に誘導される光学活性ｔｅｒｔ−ロイシン（以下、「ロイシン」を「Ｌｅｕ」と略す）は天然には存在しないアミノ酸ではあるが、側鎖に疎水性で嵩高いｔｅｒｔ−ブチル基を持つユニークな構造を持つために、不斉合成の触媒として、また、ペプチド系医薬品の成分として有用な化合物である［Ａ.Ｓ.Ｂｏｍｍａｒｉｕｓｅｔａｌ、ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＡｓｙｍｍｅｔｒｙ６，２８５１（１９９５）］。
【０００２】
【従来の技術】
従来公知の光学活性ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの製造法としては、ジアステレオマーを生成させて分別晶析する方法と酵素的分割方法に大別される。
【０００３】
前者の光学活性ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得る方法としては、ＤＬ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕにカンファースルホン酸などの光学活性スルホン酸を作用させ生成するジアステレオマーを分別晶析により分離する方法が知られている［Ｊ.Ｖｉｒｅｔｅｔａｌ、ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ．２７５８６５(１９８６）、特公昭６３−５４７００号公報、特開平５−２７１１６９号公報］。
【０００４】
しかし、これらの方法では、分割剤として用いる光学活性スルホン酸が親水性を持つために、ジアステレオマー塩分解後のリサイクル使用の回収に難点があり、工業的に有用な方法とは言えない。
【０００５】
また、ＤＬ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕのアミノ基を保護した、Ｎ−保護−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕに光学分割剤としてブルシン、シンコニン、キニン、キニジンなどの天然アルカロイドを作用させ、生成するジアステレオマーを分別晶析により分離する方法が知られている［Ｅ.Ａｂｄｅｒｈａｌｄｅｎｅｔａｌ.，Ｚ．ｐｈｙｓｉｏｌ.Ｃｈｅｍ.２２８１８７（１９３４）、Ｔ．Ｍｉｙａｚａｗａｅｔａｌ.，Ｂｕｌｌ.Ｃｈｅｍ.Ｓｏｃ.Ｊｐｎ.５２１５３９（１９７９）、Ｇ．Ｃ．Ｂａｒｒｅｔｔｅｔａｌ．, Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．ＰｅｒｋｉｎＴｒａｎｓ．Ｉ２３１３（１９７５）、Ｄ．Ａ．Ｊａｅｇｅｒｅｔａｌ．, Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０１７１７（１９７９）］。
【０００６】
しかし、これらの方法は高価で且つ毒性の強い天然アルカロイドを用いなければならないこと、さらには、分割剤は天然型の光学異性体のみが入手可能なことから高い光学純度で得られるのは一方の対掌体のみに限られるという欠点があった。
【０００７】
後者の酵素的合成法として、(１) ＤＬ−ｔｅｒｔ−ブチルヒダントインをＤ−ヒダントイナーゼで開環し、Ｎ−カルバモイル−Ｄ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを中間体として得、これに亜硝酸処理を施してＤ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得る方法［ドイツ特許出願公開第１９５２９２号明細書(１９９５)］、(２) Ｎ−ベンゾイル−ＤＬ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを無水酢酸で処理してアズラクトンを得、これをブタノール中、リパーゼで処理し、Ｎ−ベンゾイル−Ｌ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕブチルエステルとし、これをアルカラーゼ処理でエステルを除去、次いで塩酸処理して脱ベンゾイルし、Ｌ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得る方法（Ｎ.Ｊ.Ｔｕｒｎｅｒｅｔａｌ、ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ．３６１１１３(１９９５)、(３) Ｎ−フェニルアセチル−ＤＬ−ｔｅｒｔ−ＬｅｕをペニシリンＧアシラーゼ処理で、脱アシル化することでＬ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得、一方未反応Ｎ−フェニルアセチル−Ｄ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕは酸加水分解でＤ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕに導く方法［欧州特許第０１４２２３号明細書（１９８７）］などが知られている。
【０００８】
しかし、上記(１)、(２)の方法ではＤ体もしくはＬ体のどちらか一方しか得られず、しかも、(２)の方法においては煩雑な処理を伴う酵素反応を２回も行わなければならないという欠点がある。(３)の方法においては、Ｄ体、Ｌ体のどちらも得られるが、高価な保護基であるフェニルアセチル基を用いるため工業的な製法とは言えない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ペプチド合成においてアミノ保護基として有用なカルボベンゾキシ基を持つＺ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの操作的に簡便で且つ安価な光学分割法および光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの製造中間体として有用な光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ・アミン塩を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を達成すべく鋭意検討を行った結果、Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを、化学合成的手法により容易に入手し得るある種の光学活性アミンを分割剤として用いることにより高い分割効率で光学分割が可能であり、しかも、用いた光学活性アミンが高収率で回収できることから、工業的に有利な光学分割法であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを光学活性ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１，２−ジフェニルエタノールまたは光学活性ｃｉｓ−２−ベンジルアミノシクロヘキサンメタノールを分割剤として用いて光学分割することを特徴とする光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの製造法である。
【００１２】
また、本発明は、光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの製造中間体として有用な新規物質光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ・ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１，２−ジフェニルエタノール塩および光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ・ｃｉｓ−２−ベンジルアミノシクロヘキサンメタノール塩に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕと上記特定な光学活性アミンとを適当な溶媒中で反応させ、生成する２種のジアステレオマー塩の溶解度差を利用して、難溶性のジアステレオマー塩を固液分離操作で固体として得、この塩を分解することで光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得るという方法である。
【００１４】
出発原料であるＺ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕは、例えばアセトンからピナコール転移で得られるピナコロンを、過マンガン酸で酸化してα−ケト酸とし、次いで、ヒドロキシアミンでオキシムにした後、亜鉛還元することで得られる（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−ＬｅｕをカルボベンゾキシクロリドとＳｃｈｏｔｔｅｎ−Ｂａｕｍａｎｎ反応させることによって得られる(Ｊ.Ｐ.Ｇｒｅｅｎｓｔｅｉｎ,Ｍ．Ｗｉｎｉｔｚ，“ ＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｔｈｅＡｍｉｎｏＡｃｉｄ”Ｖｏｌ.III(１９６１) ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆ＳｏｎｓＮｅｗＹｏｒｋｐ．２５８０−２５８８）。
【００１５】
また、本発明で用いられる、Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−ＬｅｕはＲ体、Ｓ体が等量ずつ含まれる完全なラセミ体のみならず、どちらか一方の対掌体が過剰に存在するものも用いることが可能である。
【００１６】
本発明で分割剤として用いる光学活性ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１，２−ジフェニルエタノール及び光学活性ｃｉｓ−２−ベンジルアミノシクロヘキサンメタノールの２種が後記実施例から明らかなように、Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕに対して良好な分割効率を示し、同様の光学活性アミンであっても、これら２種以外の例えばα−メチルベンジルアミン、１−（４−トリル）エチルアミン、４−フェニル−２−ブチルアミン、１−（１−ナフチル）エチルアミン、Ｎ−ベンジル−α−メチルベンジルアミン、３−メチル−２−フェニルブチルアミン、ｔｈｒｅｏ−２−アミノ−１−（４−ニトロフェニル）−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−１−ブタノールではジアステレオマー塩の結晶化が全く起こらなかったり、起こっても分割効率が本発明の分割剤のそれに比べて１／２〜１／８程度と大幅に低く、分割剤として不適当である。このように上記２種の光学活性アミン分割剤による特異性が本発明者の研究結果により初めて見出されたものである。
【００１７】
また、本発明で用いられる上記２種の光学活性アミンは、いずれも合成的手法で得られるものであるから、ブルシン、シンコニンなどの天然物由来の光学活性アミンと異なり、どちらの対掌体も市販品として容易に入手可能である。従ってＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの求める光学活性体により、使い分けることが出来るという利点が挙げられる。
【００１８】
更に本発明で用いる光学活性アミンは、いずれも非常に安定な化合物であり、分割回収の際に、分解、ラセミ化することは殆どない。
【００１９】
本発明で用いられる溶媒としては、水、エタノール、２−プロパノールなどのアルコール類、酢酸エチル、酢酸イソプロピルなどの酢酸エステル類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、アセトニトリルなどのニトリル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類、テトラヒドロフラン、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルなどのエーテル類などのように中性溶媒であれば特に限定されないが、就中、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノールが好適に用いられる。また、これらの溶媒は単独で用いる外、互いに混和するものであれば２種以上の混合溶媒であっても差し支えない。
【００２０】
これら溶媒の使用量は、用いられる光学活性アミン及び溶媒の種類によって異なり、一概に決められないが、通常は用いられたＺ−(ＲＳ)−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕと光学活性アミンの合計量１ｇ当たり３〜５０ｍｌ用いればよい。
【００２１】
Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕと光学活性アミンとの混合比は前者１モルに対し、後者が０．３〜１．５モルの範囲内であれば特に問題はないが、通常は当モルで行われる。
【００２２】
本発明での晶析の操作は、上記溶媒中にＺ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ及び光学活性アミンを一挙に加えてもよいし、それらを順次加えても良い。この場合、より光学純度の高いジアステレオマー塩を得るためには、一旦溶解させた方がよい。そのためには、希薄な濃度で混合溶解させたものを濃縮して晶析させる方法、一旦加熱溶解させた後に冷却晶析させる方法、またはより溶解度を下げる溶媒を添加し結晶を析出させる方法が採用される。
【００２３】
晶析により得られたジアステレオマー塩は濾過、遠心分離などの通常の固液分離操作により、もう一方の溶解度の高いジアステレオマー塩と容易に分離することができる。
【００２４】
得られたジアステレオマー塩の分解方法は任意であり、通常行われているように、酸またはアルカリを添加することで容易に分解し、所望とする光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕと原料光学活性アミンとに分離することができる。
【００２５】
具体的には、固液分離により得られたジアステレオマー塩に水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液を加え複分解した後、水と分層する有機溶媒で光学活性アミンを抽出除去した後、Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕナトリウム塩を含む水層を塩酸などの鉱酸を加えて酸性にすることで、Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得ることが出来る。この場合酸性にすることで、Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕが結晶として析出した場合にはそのまま晶析分離操作を行うことで、共存する塩化ナトリウムなどの無機塩と分離することができる。また、酸性にした後、水と分層する有機溶媒で抽出することで、有機層にＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを抽出することもできる。抽出したＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを含む有機層は、ペプチド合成に供する場合はそのまま用いることも出来るし、溶媒を留去することで容易にＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを単離することもできる。
【００２６】
また上記操作で有機溶媒に抽出した光学活性アミンは再度、光学分割に用いることができる。
【００２７】
【実施例】
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００２８】
［実施例１］
〈光学純度検定法〉
光学純度は光学分割晶析により得られたＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕと光学活性アミンとのジアステレオマー塩を以下の方法で複分解後、得られたＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕをメチルエステル体に誘導し、光学活性ＨＰＬＣカラムにより、その面積比から算出した。
【００２９】
具体的には、光学分割晶析により得られた塩に蒸留水と１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液を加えアルカリ性にすることで複分解した後、エーテルで光学活性アミンを抽出した。残った水層に１Ｍ塩酸を加えてコンゴーレッド酸性にした後、酢酸エチルでＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを抽出した。抽出した酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下に濃縮乾固し、光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得た。
【００３０】
得られたＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ１００ｍｇ当たり、乾燥塩化メチレン２ｍｌを加えた後、乾燥メタノール１８ｍｇ、４−ジメチルアミノピリジン４６ｍｇをそれぞれ少量の乾燥塩化メチレンとともに加えた。約３０分間撹拌して均一にした後、Ｎ,Ｎ'−ジシクロヘキシルカルボジイミド７８ｍｇを加え、室温で２４時間撹拌した。反応液にジエチルエーテル８ｍｌを加え、析出したＮ,Ｎ'−ジシクロヘキシルウレアを濾別した後、濾液を飽和食塩水８ｍｌで洗浄した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧下に留去してＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕメチルエステルを得た。これを光学活性ＨＰＬＣカラムで測定することにより光学純度の検定を行った。
【００３１】
〈ＨＰＬＣ条件〉
カラム：ＤＡＩＣＥＬＣＨＩＲＡＬＣＥＬＯＤ
移動相：１０％２−プロパノール／ヘキサン
流速：０．５ｍｌ／ｍｉｎ
検出波長：２５４ｎｍ
【００３２】
〈計算式〉
・塩収率＝(得られた塩のモル単位の物質量)／（用いたＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕのモル単位の物質量）×２×１００（％）
得られた塩はＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕとアミンとの等モルの塩とみなし、原料Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ中の一方の活性体に対する収率として算出した。
・分割効率＝光学純度×塩収率／１００（％）
【００３３】
［実施例２］
Ｚ−(ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ１ｍｍｏｌと表１に示す光学活性アミン１０ｍｍｏｌと、これら２成分の合計１グラム当たり酢酸エチル３〜５０ｍｌを加え、加熱溶解した後、室温下で１日放置した。析出した結晶を吸引濾過分離した。得られた塩を実施例１の方法に従い、メチルエステルに誘導後、ＨＰＬＣで光学純度を検定した。結果は表１に示したとおりであった。
【００３４】
【表１】

＊) 表中の略号
ＡＤＰＥ：ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１，２−ジフェニルエタノール
ｃｉｓ−Ａｍ：ｃｉｓ−２−ベンジルアミノシクロヘキサンメタノール
ＭＢＡ：α−メチルベンジルアミン
ＴＥＡ：１−（４−トリル）エチルアミン
ＰＢＡ：４−フェニル−２−ブチルアミン
ＮＥＡ：１−（１−ナフチル）エチルアミン
ＢＭＢＡ：Ｎ−ベンジル−α−メチルベンジルアミン
ＭＰＢ：３−メチル−２−フェニルブチルアミン
ＡＮＰ：ｔｈｒｅｏ−２−アミノ−１−（４−ニトロフェニル）−１，３−プロパンジオール
２ＡＢ：２−アミノ−１−ブタノール
【００３５】
［実施例３］
（−）−ｃｉｓ−２−ベンジルアミノシクロヘキサンメタノール１ｍｍｏｌ及びＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを１ｍｍｏｌ、分割晶析溶媒として表２に示すものを用いた以外は実施例２と同様に行った。結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】

【００３７】
［実施例４］
（−）−ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１，２−ジフェニルエタノール１ｍｍｏｌ及びＺ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを１ｍｍｏｌ、分割溶媒として表３に示すものを用いる以外は実施例２と同様に行った。結果を表３に示す。
【００３８】
【表３】

【００３９】
［実施例５］
Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ１．３２７ｇ（５．０ｍｍｏｌ）に（−）−ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１,２−ジフェニルエタノール１.０６６ｇ(５.０ｍｍｏｌ）を入れ、ジアステレオマー塩を形成させ、２−プロパノール１９ｍｌを加え、撹拌しながら８３℃に加熱溶解させた後、室温で１晩かけてゆっくりと放冷し結晶化させた。析出した結晶を吸引濾過し、少量の２−プロパノールで洗浄した後、デシケーター内で乾燥した。結晶得量１．７２７ｇ。本結晶の少量を実施例１の方法に従い複分解したところ、光学純度５５．５％ｅｅのＺ−(Ｓ)−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕであった。一方、本結晶１．４２７ｇを１グラム当たり９ｍｌの２−プロパノールを用いて同様の再結晶を２回行い、０.６６１ｇのＺ−(Ｓ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕと(−)−ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１，２−ジフェニルエタノールとの塩を得た。収率６６.８％(対原料Ｚ−(ＲＳ)−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ中のＳ体）、ｍｐ１６０．０〜１６１．０℃、比施光度［α］_D ²⁹−６６.８０°（ｃ＝１．０４，ＭｅＯＨ）。
【００４０】
この塩０．４４６ｇに水５ｍｌと１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液３ｍｌを加え複分解した後、（−）−ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１、２−ジフェニルエタノールをエーテル１０ｍｌで３回抽出した。水層に１Ｍ塩酸６ｍｌを加えてコンゴーレッド酸性にした後、Ｚ−（Ｓ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを酢酸エチル１０ｍｌで３回抽出した。得られた酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧濃縮して０．１９７ｇのＺ−（Ｓ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得た。収率５３．２％（対原料Ｚ−(ＲＳ)−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ中のＳ体）。光学純度９８．６％ｅｅ。
【００４１】
一方、上記エーテル層を減圧濃縮して０．１８５ｇの（−）−ｅｒｙｔｈｒｏ−２−アミノ−１、２−ジフェニルエタノールを得た。回収率９３．５％。
【００４２】
［実施例６］
Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ０．２６５ｇ（１．００ｍｍｏｌ）に（−）−ｃｉｓ−２−ベンジルアミノシクロヘキサンメタノール０．２１９ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を入れ、ジアステレオマー塩を形成させ、９５％エタノール５ｍｌを加え、攪拌しながら８０℃に加熱溶解させた後、室温で一晩かけてゆっくりと放冷し結晶化させた。析出した結晶を吸引濾過し、少量の９５％エタノールで洗浄した後、デシケータ内で一晩乾燥した。結晶得量０．２１２ｇ。本結晶を９５％エタノール４ｍｌで再結晶して、０．１３４ｇのＺ−（Ｓ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕと（−）−ｃｉｓ）−２−ベンジルアミノシクロヘキサンメタノールとの塩を得た。収率５５．３％（対原料Ｚ−（ＲＳ）−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ中のＳ体）、ｍｐ１７１．５〜１７２．５℃。
【００４３】
この塩０．１３４ｇに水２ｍｌと１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液２ｍｌを加え複分解した後、(−)−ｃｉｓ−２−ベンジルアミノシクロヘキサンメタノールをエーテル１０ｍｌで３回抽出した。水層に１Ｍ塩酸４ｍｌを加えてコンゴーレッド酸性にした後、Ｚ−(Ｓ)−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを酢酸エチル１０ｍｌで３回抽出した。得られた酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下濃縮して０．０８９ｇのＺ−(Ｓ)−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを得た。光学純度９７．６％ｅｅ。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、リサイクル使用が可能で且つどちらの対掌体も入手可能な光学活性アミンをＺ−(ＲＳ)−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの分割剤として使用するもので、光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕの製造中間体として有用な新規物質光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕ・アミン塩が得られ、当該塩を分解して効率よく目的とする光学活性Ｚ−ｔｅｒｔ−Ｌｅｕを製造取得することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to optically active N-carbobenzoxy-tert-leucine (hereinafter abbreviated as “Z- (RS) -tert-Leu”) by optical resolution method from N-carbobenzoxy- (RS) -tert-leucine (hereinafter abbreviated as “Z- (RS) -tert-Leu”). The following description relates to a method for producing “optically active Z-tert-Leu” and a novel substance optically active Z-tert-Leu · amine salt useful as an intermediate for producing optically active Z-tert-Leu. Optically active tert-leucine (hereinafter, “leucine” is abbreviated as “Leu”) easily derived from optically active Z-tert-Leu, for example, by catalytic reduction, is an amino acid that does not exist in nature, but is hydrophobic in the side chain. It is a compound useful as a catalyst for asymmetric synthesis and as a component of peptide pharmaceuticals because it has a unique and bulky tert-butyl group [AS Bommarius et al, Tetrahedron Asymmetry 6 , 2851 (1995)].
[0002]
[Prior art]
Conventionally known methods for producing optically active tert-Leu are roughly classified into a method for producing diastereomers and fractional crystallization and an enzymatic resolution method.
[0003]
As a method for obtaining the former optically active tert-Leu, a method is known in which an optically active sulfonic acid such as camphorsulfonic acid is allowed to act on DL-tert-Leu to separate diastereomers formed by fractional crystallization [ J. Villet et al., Tetrahedron Lett. 27 5865 (1986), Japanese Examined Patent Publication No. 63-54700, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-271169].
[0004]
However, in these methods, since the optically active sulfonic acid used as a resolving agent has hydrophilicity, there is a difficulty in recovering recycling after diastereomeric salt decomposition, and it cannot be said that it is an industrially useful method.
[0005]
Diastereomers produced by reacting natural alkaloids such as brucine, cinchonine, quinine, and quinidine as optical resolution agents with N-protected- (RS) -tert-Leu in which the amino group of DL-tert-Leu is protected Is known by fractional crystallization [E. Abderhalden et al., Z. physiol. Chem. 228 187 (1934), T.P. Miyazawa et al., Bull. Chem. Soc. Jpn. 52 1539 (1979), G.M. C. Barrett et al. , J .; Chem. Soc. Perkin Trans. I 2313 (1975), D.I. A. Jaeger et al. , J .; Am. Chem. Soc. 101 717 (1979)].
[0006]
However, these methods require the use of expensive and highly toxic natural alkaloids. Furthermore, since only the natural optical isomers are available as resolution agents, it is possible to obtain high optical purity. There was a disadvantage that it was limited to the enantiomer.
[0007]
As the latter enzymatic synthesis method, (1) DL-tert-butylhydantoin is opened with D-hydantoinase to obtain N-carbamoyl-D-tert-Leu as an intermediate, which is treated with nitrous acid to form D -Method of obtaining tert-Leu [DE 195292 (1995)], (2) N-benzoyl-DL-tert-Leu is treated with acetic anhydride to obtain azlactone, which is dissolved in butanol. Treatment with lipase to give N-benzoyl-L-tert-Leu butyl ester, which is treated with alcalase to remove the ester and then treated with hydrochloric acid to remove benzoyl to obtain L-tert-Leu (NJ Turner) et al, Tetrahedron Lett. 36 1113 (1995), (3) N- phenylacetyl -DL-ter -Leu is deacylated by penicillin G acylase treatment to obtain L-tert-Leu, while unreacted N-phenylacetyl-D-tert-Leu is converted to D-tert-Leu by acid hydrolysis [ EP 014223 (1987)] and the like are known.
[0008]
However, in the methods (1) and (2), only one of the D-form and the L-form can be obtained, and in the method (2), an enzymatic reaction involving complicated treatment is not performed twice. There is a disadvantage of not becoming. In the method (3), both D-form and L-form can be obtained, but it cannot be said to be an industrial production process because a phenylacetyl group which is an expensive protective group is used.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides an operationally simple and inexpensive optical resolution method of Z- (RS) -tert-Leu having a carbobenzoxy group useful as an amino protecting group in peptide synthesis and production of optically active Z-tert-Leu. An object is to provide an optically active Z-tert-Leu · amine salt useful as an intermediate.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventor uses Z- (RS) -tert-Leu as a resolving agent of a certain optically active amine that can be easily obtained by a chemical synthesis method. Thus, optical resolution can be achieved with high resolution efficiency, and since the optically active amine used can be recovered in high yield, the present invention has been found to be an industrially advantageous optical resolution method and the present invention has been completed. .
[0011]
That is, the present invention optically resolves Z- (RS) -tert-Leu using optically active erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol or optically active cis-2-benzylaminocyclohexanemethanol as a resolving agent. This is a method for producing optically active Z-tert-Leu.
[0012]
The present invention also provides a novel substance optically active Z-tert-Leu erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol salt useful as an intermediate for the production of optically active Z-tert-Leu and optically active Z-tert- It relates to Leu cis-2-benzylaminocyclohexane methanol salt.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention reacts with Z- (RS) -tert-Leu and the above-mentioned specific optically active amine in an appropriate solvent, and makes use of the difference in solubility between the two diastereomeric salts that are produced, resulting in poor solubility. In this method, a diastereomeric salt is obtained as a solid by solid-liquid separation, and this salt is decomposed to obtain optically active Z-tert-Leu.
[0014]
Z- (RS) -tert-Leu, which is a starting material, is prepared by, for example, converting pinacolone obtained by the pinacol transfer from acetone into α-keto acid by permanganic acid, and then converting it to oxime with hydroxyamine, followed by zinc (RS) -tert-Leu obtained by reduction can be obtained by reacting carbobenzoxyl chloride with Schottten-Baumann (J. P. Greenstein, M. Winitz, “Chemistry of the Amino Acid” Vol. III ( 1961) John Wiley & Sons New York. 2580-2588).
[0015]
In addition, Z- (RS) -tert-Leu used in the present invention includes not only a complete racemate containing equal amounts of R and S isomers but also an excess of either enantiomer. Can also be used.
[0016]
As is apparent from the examples described later, Z- (RS) is an optically active erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol and an optically active cis-2-benzylaminocyclohexanemethanol used as a resolving agent in the present invention. Even if it is the same optically active amine, for example, α-methylbenzylamine, 1- (4-tolyl) ethylamine, 4-phenyl-2, etc., other than these two, exhibit good resolution efficiency with respect to -tert-Leu. -Butylamine, 1- (1-naphthyl) ethylamine, N-benzyl-α-methylbenzylamine, 3-methyl-2-phenylbutylamine, threo-2-amino-1- (4-nitrophenyl) -1,3- In propanediol and 2-amino-1-butanol, crystallization of diastereomeric salts did not occur at all or occurred. However, the splitting efficiency is significantly low, about 1/2 to 1/8, compared with that of the splitting agent of the present invention, and is not suitable as a splitting agent. Thus, the specificity by the above-mentioned two kinds of optically active amine resolving agents has been found for the first time based on the results of research by the present inventors.
[0017]
Further, since the two optically active amines used in the present invention are both obtained by a synthetic method, unlike the optically active amines derived from natural products such as brucine and cinchonine, both enantiomers are It is easily available as a commercial product. Therefore, there is an advantage that it can be used properly depending on the optically active substance desired by Z-tert-Leu.
[0018]
Furthermore, any of the optically active amines used in the present invention is a very stable compound, and is hardly decomposed or racemized during fractional collection.
[0019]
Examples of the solvent used in the present invention include water, alcohols such as ethanol and 2-propanol, acetates such as ethyl acetate and isopropyl acetate, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, nitriles such as acetonitrile, toluene, xylene and the like. Is not particularly limited as long as it is a neutral solvent such as aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as dimethylformamide, dichloromethane and chloroform, ethers such as tetrahydrofuran and methyl-tert-butyl ether, etc. Ethyl acetate, ethanol and isopropanol are preferably used. These solvents may be used alone or in combination of two or more as long as they are miscible with each other.
[0020]
The amount of these solvents to be used varies depending on the optically active amine and the type of solvent used, and is not generally determined, but is usually 3 per gram of the total amount of Z- (RS) -tert-Leu and optically active amine used. ˜50 ml may be used.
[0021]
The mixing ratio of Z- (RS) -tert-Leu and optically active amine is not particularly problematic as long as the latter is in the range of 0.3 to 1.5 moles with respect to 1 mole of the former, but is usually equivalent to this mole. Done in
[0022]
In the operation of crystallization in the present invention, Z- (RS) -tert-Leu and an optically active amine may be added to the solvent at once, or they may be added sequentially. In this case, in order to obtain a diastereomeric salt with higher optical purity, it is better to dissolve it once. For this purpose, a method of concentrating and crystallizing a mixture dissolved at a dilute concentration, a method of cooling and crystallizing after heating and dissolving once, or a method of precipitating crystals by adding a solvent with lower solubility is adopted. Is done.
[0023]
The diastereomeric salt obtained by crystallization can be easily separated from the other highly diastereomeric salt by ordinary solid-liquid separation operations such as filtration and centrifugation.
[0024]
The method for decomposing the obtained diastereomeric salt is arbitrary, and as usual, it can be easily decomposed by adding an acid or alkali, and the desired optically active Z-tert-Leu and the raw material optically active It can be separated into amines.
[0025]
Specifically, the diastereomeric salt obtained by solid-liquid separation was subjected to metathesis by adding an alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution, and then the optically active amine was extracted and removed with an organic solvent that was separated from water. Z-tert-Leu can be obtained by acidifying the aqueous layer containing tert-Leu sodium salt by adding a mineral acid such as hydrochloric acid. In this case, when Z-tert-Leu is precipitated as crystals, it can be separated from the coexisting inorganic salt such as sodium chloride by performing the crystallization separation operation as it is by making it acidic. Moreover, after making it acidic, Z-tert-Leu can also be extracted to an organic layer by extracting with the organic solvent which separates with water. The organic layer containing the extracted Z-tert-Leu can be used as it is when it is used for peptide synthesis, or Z-tert-Leu can be easily isolated by distilling off the solvent.
[0026]
The optically active amine extracted into the organic solvent by the above operation can be used again for optical resolution.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0028]
[Example 1]
<Optical purity test method>
The optical purity is obtained by metathesis of a diastereomeric salt of Z-tert-Leu obtained by optical resolution crystallization and an optically active amine by the following method, and then the obtained Z-tert-Leu is derived into a methyl ester form. The area ratio was calculated using an optically active HPLC column.
[0029]
Specifically, the salt obtained by optical resolution crystallization was metabolized by adding distilled water and 1M aqueous sodium hydroxide solution to make it alkaline, and then the optically active amine was extracted with ether. 1M hydrochloric acid was added to the remaining aqueous layer to make it Congo red, and then Z-tert-Leu was extracted with ethyl acetate. The extracted ethyl acetate layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated to dryness under reduced pressure to obtain optically active Z-tert-Leu.
[0030]
After adding 2 ml of dry methylene chloride to 100 mg of the obtained Z-tert-Leu, 18 mg of dry methanol and 46 mg of 4-dimethylaminopyridine were added together with a small amount of dry methylene chloride. After stirring for about 30 minutes to make it uniform, 78 mg of N, N′-dicyclohexylcarbodiimide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. 8 ml of diethyl ether was added to the reaction solution, and the precipitated N, N′-dicyclohexylurea was filtered off, and the filtrate was washed with 8 ml of saturated brine. The obtained organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain Z-tert-Leu methyl ester. This was assayed for optical purity by measuring with an optically active HPLC column.
[0031]
<HPLC conditions>
Column: DAICEL CHIRALCEL OD
Mobile phase: 10% 2-propanol / hexane flow rate: 0.5 ml / min
Detection wavelength: 254 nm
[0032]
<a formula>
-Salt yield = (amount of substance in mol unit of the obtained salt) / (amount of substance in mol unit of Z-tert-Leu used) x 2 x 100 (%)
The obtained salt was regarded as an equimolar salt of Z-tert-Leu and amine, and was calculated as a yield based on one active substance in the raw material Z-tert-Leu.
Resolution efficiency = optical purity x salt yield / 100 (%)
[0033]
[Example 2]
Z- (RS) -tert-Leu 1 mmol, optically active amine 10 mmol shown in Table 1, and 3 to 50 ml of ethyl acetate per gram of these two components were added, dissolved by heating, and then allowed to stand at room temperature for 1 day. The precipitated crystals were separated by suction filtration. The obtained salt was derivatized into a methyl ester according to the method of Example 1, and optical purity was assayed by HPLC. The results were as shown in Table 1.
[0034]
[Table 1]

*) Abbreviations in Table ADPE: erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol cis-Am: cis-2-benzylaminocyclohexane methanol MBA: α-methylbenzylamine TEA: 1- (4-tolyl) ethylamine PBA : 4-phenyl-2-butylamine NEA: 1- (1-naphthyl) ethylamine BMBA: N-benzyl-α-methylbenzylamine MPB: 3-methyl-2-phenylbutylamine ANP: threo-2-amino-1- ( 4-Nitrophenyl) -1,3-propanediol 2AB: 2-amino-1-butanol
[Example 3]
The same procedure as in Example 2 was carried out except that 1 mmol of (-)-cis-2-benzylaminocyclohexanemethanol and 1 mmol of Z-tert-Leu were used, and those shown in Table 2 were used as the split crystallization solvent. The results are shown in Table 2.
[0036]
[Table 2]

[0037]
[Example 4]
The same procedure as in Example 2 was performed except that 1 mmol of (−)-erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol and 1 mmol of Z-tert-Leu were used, and the solvents shown in Table 3 were used as the resolving solvent. The results are shown in Table 3.
[0038]
[Table 3]

[0039]
[Example 5]
Add 1.66 g (5.0 mmol) of (-)-erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol to 1.327 g (5.0 mmol) of Z- (RS) -tert-Leu to form a diastereomeric salt. Then, 19 ml of 2-propanol was added, and the mixture was heated and dissolved at 83 ° C. with stirring, and then allowed to cool slowly at room temperature overnight to allow crystallization. The precipitated crystals were filtered with suction, washed with a small amount of 2-propanol, and then dried in a desiccator. Crystal yield 1.727 g. When a small amount of this crystal was metathesized according to the method of Example 1, it was Z- (S) -tert-Leu with an optical purity of 55.5% ee. On the other hand, 1.427 g of this crystal was recrystallized twice using 9 ml of 2-propanol per gram, and 0.661 g of Z- (S) -tert-Leu and (-)-erythro-2- A salt with amino-1,2-diphenylethanol was obtained. Yield 66.8% (vs raw material Z- (RS) -tert-Leu S), mp 160.0-161.0 ° C., specific light intensity [α] _D ²⁹ -66.80 ° (c = 1) .04, MeOH).
[0040]
After metathesis by adding 5 ml of water and 3 ml of 1M aqueous sodium hydroxide solution to 0.446 g of this salt, (−)-erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol was extracted three times with 10 ml of ether. The aqueous layer was acidified with Congo red by adding 6 ml of 1M hydrochloric acid, and then Z- (S) -tert-Leu was extracted three times with 10 ml of ethyl acetate. The obtained ethyl acetate layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated under reduced pressure to obtain 0.197 g of Z- (S) -tert-Leu. Yield 53.2% (vs. S form in raw material Z- (RS) -tert-Leu). Optical purity 98.6% ee.
[0041]
On the other hand, the ether layer was concentrated under reduced pressure to obtain 0.185 g of (−)-erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol. Recovery rate 93.5%.
[0042]
[Example 6]
0.219 g (1.0 mmol) of (-)-cis-2-benzylaminocyclohexanemethanol was added to 0.265 g (1.00 mmol) of Z- (RS) -tert-Leu to form a diastereomeric salt. After adding 5 ml of ethanol and heating and dissolving at 80 ° C. with stirring, it was allowed to cool slowly at room temperature overnight to allow crystallization. The precipitated crystals were filtered by suction, washed with a small amount of 95% ethanol, and dried overnight in a desiccator. Crystal yield 0.212 g. The crystal was recrystallized from 4 ml of 95% ethanol to obtain a salt of 0.134 g of Z- (S) -tert-Leu and (-)-cis) -2-benzylaminocyclohexanemethanol. Yield 55.3% (vs raw material Z- (RS) -tert-Leu in tert-Leu), mp 171.5-172.5 ° C.
[0043]
To 0.134 g of this salt, 2 ml of water and 2 ml of 1M aqueous sodium hydroxide solution were added for metathesis, and (−)-cis-2-benzylaminocyclohexanemethanol was extracted three times with 10 ml of ether. The aqueous layer was acidified with Congo Red by adding 4 ml of 1M hydrochloric acid, and then Z- (S) -tert-Leu was extracted three times with 10 ml of ethyl acetate. The obtained ethyl acetate layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated under reduced pressure to obtain 0.089 g of Z- (S) -tert-Leu. Optical purity 97.6% ee.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an optically active amine that can be recycled and both enantiomers are available is used as a Z- (RS) -tert-Leu resolving agent. A novel optically active Z-tert-Leu-amine salt useful as an intermediate for the production of Z-tert-Leu is obtained, and the desired optically active Z-tert-Leu is efficiently obtained by decomposing the salt. be able to.

Claims

N-carbobenzoxy- (RS) -tert-leucine is optically resolved using optically active erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol or optically active cis-2-benzylaminocyclohexanemethanol. Process for producing optically active N-carbobenzoxy-tert-leucine

Optically active N-carbobenzoxy-tert-leucine / erythro-2-amino-1,2-diphenylethanol salt

Optically active N-carbobenzoxy-tert-leucine / cis-2-benzylaminocyclohexane methanol salt