DE3590085C2 - - Google Patents
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C233/01—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
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Description
Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung eines N-Acylphenylalanins durch
katalytisches Reduzieren seines entsprechenden N-Acyl-β-
phenylserins in Anwesenheit eines reduzierenden Katalysators
in einem Lösungsmittel.
N-Acylphenylalanine sind wichtige Verbindungen als Vorläufer
für substituierte oder nicht-substituierte Phenylalanine.
Insbesondere ist nicht-substituiertes N-Acylphenylalanin
eine Verbindung, die als ein Zwischenprodukt für
L-Phenylalanin wichtig ist, das als Ausgangsmaterial für
Aspartam brauchbar ist, das in jüngster Zeit als ein Süßstoff
mit niedrigem Kalorienwert Beachtung gefunden hat.
L-Phenylalanin kann leicht hergestellt werden, z. B. indem
bewirkt wird, daß ein Enzym, Acylase, auf N-Acetylphenylalanin
einwirkt.
Als ein Verfahren zur Herstellung eines N-Acylphenylalanins
war es herkömmlicherweise üblich, N-Acetylglycin oder
N-Benzoylglycin mit einem Benzaldehyd zu kondensieren, um
2-Methyl(oder Phenyl-)-4-benzyliden-5-oxazolon zu erhalten,
das Oxazolon in seine entsprechende α-Acylaminozimtsäure
zu hydrolysieren und dann die Zimtsäure der katalytischen
Reduktion zu unterwerfen (z. B. "Organic Synthesis",
Coll. Vol. 2, S. 1 und S. 491 (1943)). Das vorstehende
Verfahren führt jedoch zu dem Auftreten verschiedener
Nebenprodukte, weil die Kondensationsreaktion zwischen
N-Acetylglycin oder N-Benzoylglycin und dem Benzaldehyd
in Essigsäureanhydrid in der Anwesenheit von Natriumacetat
und unter Erhitzen und unter Rückfluß durchgeführt
wird. Dementsprechend ist das vorstehende Verfahren im
allgemeinen von den Nachteilen begleitet, daß das entstehende
2-Methyl(oder Benzoyl)-4-benzyliden-5-oxazolon
schlecht in seiner Qualität ist und eine niedrige Ausbeute
liefert. Es ist auch bekannt, N-Acetylphenylalanin von
Benzylchlorid, Acetamid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff in
Anwesenheit eines Kobaltcarbonyl-Katalysators herzustellen
(japanische Patentveröffentlichung No. 37 585/1982)
oder N-Acetylphenylalanin durch Umsetzen von Styroloxid,
Acetamid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Anwesenheit
eines Kobaltcarbonyl/Titanisopropoxid-Katalysators herzustellen
(japanische Patentoffenlegungsschrift No. 85 845/
1983).
Diese Verfahren bringen jedoch solche Probleme mit sich,
daß den Apparaturen Beschränkungen auferlegt werden und
daß potentielle Gefahr besteht, da dies alles Reaktionen
bei hohen Temperaturen und erhöhten Drücken sind.
Aus der Patentanmeldung WO 85/02 609 bzw.
EP 1 64 389 ist ein Verfahren zur Herstellung
von N-Acylphenylalanin bekannt, das die im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale
aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung
von N-Acylphenylalaninen zu schaffen, mit dem diese
leicht mit hohen Ausbeuten hergestellt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem
Verfahren zur Herstellung von einem N-Acylphenylalanin,
das durch die Formel (II) dargestellt
wird:
worin R₃ und R₄ jeweils für sich ein Wasserstoffatom
oder eine C₁-C₄-Alkyl-, C₁-C₄-Alkoxy-, Phenoxy-,
Hydroxy- oder R₃ und R₄ zusammen eine Methylendioxy-
Gruppe bezeichnen und R eine Methyl- oder
Phenylgruppe bezeichnet, durch katalytisches Reduzieren
eines N-Acyl-β-phenylserins, das durch die Formel (I)
dargestellt wird:
worin R₁ und R₂ jeweils für sich ein Wasserstoffatom
oder eine C₁-C₄-Alkyl-, C₁-C₄-Alkoxy-, Phenoxy-,
Benzyloxy- oder R₁ und R₂ zusammen eine
Methylendioxy-Gruppe bezeichnen und R die gleiche
Bedeutung, wie sie für die Formel (II) angegeben
worden ist, besitzt, in einem Lösungsmittel bei
einer Temperatur von 10 bis 120°C in Anwesenheit
eines reduzierenden Katalysators, und das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung
in Gegenwart von 0,05 bis 4 Äquivalenten, bezogen
auf N-Acyl-β-phenylserin, einer Säure, ausgewählt
aus aliphatischen Sulfonsäuren, aromatischen Sulfonsäuren
und Trifluoressigsäure, oder von weniger als
1 Mol bis 0,05 Mol einer anorganischen Säure pro
Mol N-Acyl-β-phenylserin, durchführt.
Als N-Acyl-β-phenylserine, die als Ausgangsmaterialien
bei dem Verfahren dieser Erfindung brauchbar sind, können
spezieller als Beispiele genannt werden: N-Acetyl-β-phenylserin,
N-Benzoyl-β-phenylserin, N-Acetyl-β-(p-methylphenyl)serin,
N-Benzoyl-b-(p-methylphenyl)serin, N-Acetyl-β-
(p-äthylphenyl)serin, N-Benzoyl-β-(p-äthylphenyl)serin,
N-Acetyl-β-(p-methoxyphenyl)serin, N-Benzoyl-β-(p-methoxyphenyl)serin,
N-Acetyl-β-(m-phenoxyphenyl)serin, N-Benzoyl-
β-(m-methoxyphenyl)serin, N-Acetyl-β-(3,4-dimethoxyphenyl)serin,
N-Benzoyl-β-(3,4-dimethoxyphenyl)serin,
N-Acetyl-β-(m-phenoxyphenyl)serin, N-Benzoyl-β-(m-phenoxyphenyl)serin,
N-Acetyl-β-(p-benzyloxyphenyl)serin,
N-Benzoyl-β-(p-benzyloxyphenyl)serin, N-Acetyl-b-(m-benzyloxyphenyl)serin,
N-Benzoyl-β-(m-benzyloxyphenyl)serin,
N-Benzoyl-β-(m-benzyloxyphenyl)serin, N-Acetyl-β-(3,4-
dibenzyloxyphenyl)serin, N-Benzoyl-b-(3,4-dibenzoyloxyphenyl)serin,
N-Acetyl-β-(3,4-methylendioxyphenyl)serin,
N-Benzoyl-β-(3,4-methylendioxyphenyl)serin. Diese Verbindungen
können leicht durch Acylieren von β-Phenylserinen
hergestellt werden, die durch Kondensieren von Glycin
und Benzaldehyden in Anwesenheit eines Alkali erhalten worden
sind, wobei danach die Kondensate mit einer Säure, mit
Essigsäureanhydrid oder Benzoylchlorid durch ein übliches
Verfahren behandelt worden sind. Insbesondere β-Phenylserine
können mit guter Wirksamkeit hergestellt werden, indem
Glycin und Benzaldehyde in Zwei-Schichten-Systemen, jedes
einzelne aus Wasser und einem hydrophoben organischen Lösungsmittel,
umgesetzt werden (japanische Patentoffenlegungsschrift
No. 32 753/1985).
Gemäß dem Verfahren dieser Erfindung können N-Acyl-phenylalanine
grundsätzlich erhalten werden, indem N-Acyl-β-
phenylserine der Formel (I) entweder in einem suspendierten
Zustand oder in einem in einem Lösungsmittel gelösten
Zustand in Anwesenheit eines reduzierenden Katalysators
und entweder bei normalem Druck oder bei erhöhtem Druck
katalytisch reduziert werden.
Es bestehen keine besonderen Einschränkungen für das zu
verwendende Lösungsmittel, wenn nur das Lösungsmittel
selbst bei der katalytischen Reduktion nicht reduziert
wird. Üblicherweise werden polare Lösungsmittel, die gute
Mischbarkeit mit Ausgangsmaterialien besitzen, in weitem
Maße angewendet. Als spezifische Lösungsmittel können
Wasser; niedere Alkohole wie Methanol, Äthanol, n-Propanol,
Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, tert-Butanol,
β-Hydroxyäthylmethyläther und β-Hydroxyäthyläthyläther;
Äther wie Diäthyläther, Dioxan, Tetrahydrofuran und
Diäthylenglycoldialkyläther; organische Säuren wie Ameisensäure,
Essigsäure und Propionsäure; Lösungsmittel vom
Estertyp wie Äthylacetat, Butylacetat, Triäthylphosphat
und Tributylphosphat; stickstoffhaltige Lösungsmittel wie
Acetonitril, Pyridin, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid
und N-Methylpyrrolidon; schwefelhaltige Lösungsmittel
wie Sulforan und Dimethylsulfoxid und dergleichen
genannt werden. Außerdem können auch Lösungsmittel wie
Benzol, Toluol, Dichlormethan und Dichloräthan verwendet
werden. Es können auch zwei oder mehr dieser Lösungsmittel
in Kombination verwendet werden. Es besteht keine spezifische
Beschränkung für die Menge des Lösungsmittels, das
verwendet werden soll. Es kann in einer beliebigen Menge
verwendet werden, so lange nur das entstehende Reaktionsgemisch
vollständig durchgerührt werden kann. Normalerweise
kann das Lösungsmittel in einer Menge von 1 bis 100
Gewichtsteilen oder vorzugsweise 2 bis 50 Gewichtsteilen,
beides bezogen auf jedes Gewichtsteil des Ausgangsmaterials,
d. h. N-Acyl-β-phenylserin, verwendet werden.
Der reduzierende Katalysator, der bei der praktischen
Durchführung des Verfahrens dieser Erfindung brauchbar
ist, ist ein reduzierender Katalysator vom heterogenen
System wie Palladium, Platin oder Rhodium, wobei Palladium
besonders bevorzugt wird. Diese Katalysatoren werden im
allgemeinen in solchen Formen verwendet, bei denen sie
auf verschiedenen Trägern getragen werden. Als diese Träger
kann eine Vielzahl von Trägern verwendet werden wie
z. B. Aktivkohle, Bariumsulfat, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid
oder Silika und Ferrit. Es werden häufig Katalysatoren
verwendet, die Palladium in Mengen von 1 bis 10 Gew.-%
auf diesen Trägern tragen. Es muß nicht extra bemerkt
werden, daß auch Palladiummohr verwendet werden
kann, ohne daß irgendwelche Probleme entstehen. Der reduzierende
Katalysator kann in einer Menge von 0,3 Gew.-%
oder mehr, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-%,
oder noch stärker zu bevorzugen in einer Menge von
1 bis 20 Gew.-%, alles bezogen auf das N-Acyl-β-phenylserin,
verwendet werden.
Die katalytische Reduktion bei der vorliegenden Erfindung
kann in der Praxis entweder unter normalem Druck oder
unter erhöhtem Druck durchgeführt werden. Wenn die Reaktion
unter einem erhöhten Druck durchgeführt wird, wird
es normalerweise bevorzugt, die Reaktion unter einem erhöhten
Wasserstoffdruck von bis zu 30 kg/cm² durchzuführen,
um eine Kernhydrierungsreaktion zu unterdrücken. Andererseits
liegt die Reaktionstemperatur in dem Bereich von
10 bis 120°C, vorzugsweise 20 bis 100°C, oder stärker zu
bevorzugen 30 bis 80°C. Wenn die Reaktionstemperatur
120°C überschreiten sollte, werden Nebenreaktionen wie
Zersetzungen von Ausgangsmaterialien und dem Reaktionsprodukt
auftreten. Deshalb sind derartige hohe Reaktionstemperaturen
nicht vorteilhaft.
Durch das Durchführen der vorstehend beschriebenen katalytischen
Reduktionsreaktionen in Anwesenheit einer Säure
bei der vorliegenden Erfindung schreitet die katalytische
Reduktion des N-Acyl-β-phenylserins schonender und
gleichmäßiger fort und die Ausbeute von N-Acylphenylalanin
wird so signifikant verbessert. In diesem Fall können
anorganische Säuren wie Chlorwasserstoffsäure (Hydrogenchlorid),
Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Perchlorsäure
und Chlorsulfonsäure, aliphatische Carbon- oder
Sulfonsäuren wie Trifluoressigsäure, Methansulfonsäure
und Trifluormethansulfonsäure, und aromatische Sulfonsäuren
wie Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure,
Xylolsulfonsäure, p-Chlorbenzolsulfonsäure und Naphthalinsulfonsäure
verwendet werden. Wenn diese Säuren verwendet
werden, werden sie oft allein angewendet, aber es
werden sich keine Probleme aus der kombinierten Verwendung
von zwei oder mehr Säuren ergeben. Die Säure kann in
einer Menge innerhalb des Bereiches von 0,05 bis 4 Äquivalenten
oder geeigneterweise 0,1 bis 2 Äquivalenten, beides
bezogen auf das Ausgangsmaterial, N-Acyl-β-phenylserin,
verwendet werden. Wenn die Säure in Mengen eingesetzt
wird, die kleiner als 0,05 Äquivalente ist, liefert ihre
Zugabe nur geringe Wirkungen auf die Reduktionsgeschwindigkeit.
Wenn die Säure in einer Menge zugegeben wird,
die größer als 4 Äquivalente ist, werden mehr Nebenprodukte
gebildet, was auf Hydrolyse der Acylgruppen in dem
N-Acyl-β-phenylserin und dem N-Acylphenylalanin zurückzuführen
ist, und die Ausbeute an N-Acylphenylalanin wird
gesenkt. Deshalb ist es nicht zweckmäßig, die Säure in
Mengen zu verwenden, die außerhalb des oben angegebenen
Bereiches liegen.
Wenn ein N-Acylphenylalanin mit der Formel (II) durch katalytische
Reduktion ihres entsprechenden N-Acyl-β-phenylserins
mit der Formel (I) bei gleichzeitigem Vorhandensein
einer Säure hergestellt wird, können die Lösungsmittel,
die für die Reaktion verwendet werden, grob in drei
Typen unterteilt werden, und zwar in Abhängigkeit von dem
Verfahren für die Isolation oder die Abtrennung des
N-Acylphenylalanins, das auf die Reaktion folgt.
Lösungsmittel des ersten Typs sind organische Lösungsmittel
und/oder Wasser. Geeignete organische Lösungsmittel
sind solche, die in der Lage sind, das Ausgangs-N-Acyl-β-
phenylserin oder das Reduktionsprodukt, d. h. N-Acylphenylalanin,
gut zu lösen und die gute Mischbarkeit mit Wasser
besitzen. Als spezifische Lösungsmittel können niedere
Alkohole wie Methanol, Äthanol, n-Propanol, Isopropanol,
tert-Butanol, β-Hydroxyäthylmethyläther und β-Hydroxyäthyläthyläther,
Lösungsmittel vom Äthertyp wie Dioxan
und Tetrahydrofuran, Carbonsäuren wie Essigsäure und
Propionsäure, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon
usw. genannt werden. Wenn die niederen Alkohole
von diesen genannten Lösungsmitteln verwendet werden,
werden sie als wäßrige Lösungen verwendet, die 10 Gew.-%
oder mehr Wasser enthalten, so daß sie die Veresterungsreaktion
eines Ausgangsmaterials und des Reaktionsproduktes
hemmen oder verzögern. Wenn andere organische Lösungsmittel
als Alkohole als mit Wasser gemischte Lösungsmittel
verwendet werden, bestehen keine besonderen Einschränkungen
für die Verhältnisse von Wasser zu derartigen organischen
Lösungsmitteln.
Lösungsmittel des zweiten Typs sind Phosphorsäuretriester.
Tributylphosphat wird besonders bevorzugt. Dieses Lösungsmittel
besitzt hohe Löslichkeit für das Ausgangsmaterial
und das Reaktionsprodukt und gestattet, daß die katalytische
Reduktion schonend und gleichmäßig abläuft. Da dies
ein organisches Lösungsmittel ist, das mit Wasser nicht
mischbar ist, besitzt es den Vorzug, daß nach der Reaktion
die Isolation oder Abtrennung des N-Acylphenylalanins und
die Rückgewinnung des Lösungsmittels vereinfacht werden
können, wie noch beschrieben werden wird.
Lösungsmittel des dritten Typs sind niedere Alkohole. Als
spezifische niedere Alkohole können Methanol, Äthanol,
n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, tert-Butanol,
β-Hydroxyäthylmethyläther, β-Hydroxyäthyläthyläther
und dergleichen genannt werden. Wenn die katalytische Reduktion
in diesen Lösungsmitteln durchgeführt wird, ist
das durch Reaktion gebildete N-Acylphenylalanin bereits
entweder teilweise oder zum größten Teil durch die
als Lösungsmittel verwendeten Alkohole verestert worden,
obgleich die Veresterung von dem Typ und der Menge der
Säure und dergleichen abhängen kann. Wie hier noch beschrieben
werden wird, wird deshalb das Reaktionsgemisch
der katalytischen Reduktion mit einer wäßrigen alkalischen
Lösung für seine Hydrolyse behandelt, so daß das
veresterte N-Acylphenylalanin in freies N-Acylphenylalanin
umgewandelt wird.
Die Isolation des entstehenden N-Acylphenylalanins wird
auf die folgende Weise durchgeführt.
Im Falle eines Lösungsmittels des ersten Typs kann nach
dem folgenden Verfahren für die Abtrennung des entstehenden
N-Acylphenylalanins von dem Reaktionsgemisch im Anschluß
an die katalytische Reduktion gearbeitet werden. Wenn nämlich
das Reaktionsprodukt in einem gelösten Zustand nach
der Reaktion vorliegt, kann das N-Acylphenylalanin isoliert
werden, indem der Reduktionskatalysator abfiltriert
wird, eine wäßrige alkalische Lösung hinzugegeben wird,
um die Säure zu neutralisieren, das organische Lösungsmittel
unter verringertem Druck abdestilliert wird und dann
der Rückstand mit Wasser und einer Mineralsäure
wie Chlorwasserstoffsäure behandelt wird. Wenn die Reaktion
in Wasser oder in einem gemischten Lösungsmittel
aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel durchgeführt
wird, liegt das N-Acylphenylalanin häufig in einer
kristallinen Form nach der Reaktion vor. Dementsprechend
kann das N-Acylphenylalanin ausgefällt werden, indem eine
wäßrige alkalische Lösung nach der Reaktion hinzugegeben
wird, um das N-Acylphenylalanin zu lösen, der Katalysator
abfiltriert wird, das Lösungsmittel ausgetrieben wird und
dann eine Mineralsäure wie Chlorwasserstoffsäure hinzugegeben
wird.
Im Falle eines Lösungsmittels des zweiten Typs kann die
Isolation des N-Acylphenylalanins nach der katalytischen
Reduktion auf die folgende Weise durchgeführt werden.
Wenn das Reaktionsprodukt nach der Reaktion in einer gelösten
Form vorliegt, kann das N-Acylphenylalanin ausgefällt
werden, indem der Reduktionskatalysator abfiltriert
wird, um ein Filtrat zu erhalten, das N-Acylphenylalanin
von dem Filtrat mit einer wäßrigen alkalischen Lösung
extrahiert wird, z. B. mit einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid
in einer Menge, die wenigstens gleich der Gesamtmenge
der Äquivalentmenge der starken bei der Reaktion
verwendeten Säure und der Äquivalentmenge für das Ausgangs-
N-Acyl-β-phenylserin ist, dann die entstehende Mischung
sich in getrennte Schichten trennen gelassen wird,
eine Mineralsäure wie Chlorwasserstoffsäure zu der Wasserschicht
hinzugegeben wird, um dieselbe anzusäuern. Wenn
das hergestellte N-Acylphenylalanin teilweise oder zum
größten Teil als ein Niederschlag nach der Reaktion auskristallisiert
worden ist, ist es nur notwendig, das N-
Acylphenylalanin zusammen mit dem reduzierenden Katalysator
aufzusammeln, die filtrierte Masse mit einer wäßrigen
alkalischen Lösung wie einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid
zu lösen, um so die N-Acylphenylalaninlösung von
dem Katalysator zu trennen, das in dem Filtrat abgelöste
N-Acylphenylalanin mit einer wäßrigen alkalischen Lösung
zu extrahieren und zu separieren, die Lösung und den Extrakt
zu kombinieren und dann eine Säure zu der kombinierten
Lösung für die Kristallisation des N-Acylphenylalanin hinzuzugeben.
Wenn ein organisches Lösungsmittel verwendet wird, das mit
Wasser nicht mischbar ist, wie z. B. das vorstehend erwähnte
Tributylphosphat, kann das Lösungsmittel, das nach der
Extraktion und Abtrennung des N-Acylphenylalanins mit der
wäßrigen alkalischen Lösung rückgewonnen worden ist, für
seine Wiederverwendung zurückgeführt werden, nachdem es
nur mit Wasser gewaschen worden ist, ohne daß eine weitere
Reinigung durch Destillation erforderlich wäre.
Im Falle eines Lösungsmittels des dritten Typs ist das
durch die Reaktion gebildete N-Acylphenylalanin entweder
bereits teilweise oder zum größten Teil mit dem als Lösungsmittel
verwendeten Alkohol verestert worden, obgleich
die Veresterung von dem Typ und der Menge der verwendeten
Säure und dergleichen abhängen kann. Um das so veresterte
N-Acylphenylalanin in das freie N-Acylphenylalanin umzuwandeln,
wird das Reaktionsgemisch aus der Reduktionsreaktion
mit einer wäßrigen alkalischen Lösung behandelt.
Diese Behandlung kann nach der Reduktionsreaktion durchgeführt
werden, indem die wäßrige alkalische Lösung zu der
Lösung, die durch Abfiltrieren des Reduktionskatalysators
erhalten worden ist, hinzugegeben wird oder indem die wäßrige
alkalische Lösung vor dem Abfiltrieren des Reduktionskatalysators
hinzugegeben wird. Als wäßrige alkalische
Lösung, die bei dieser Behandlung eingesetzt wird,
werden häufig wäßrige Lösungen von Alkalimetallhydroxiden
verwendet. Es ist jedoch auch möglich, das Hydroxid
oder Oxid eines Erdalkalimetalles in einem in Wasser suspendierten
Zustand zu verwenden. Als spezifische Beispiele
für die wäßrige alkalische Lösung können wäßrige Lösungen
und Suspensionen von Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid,
Lithiumhydroxid, Kalziumhydroxid, Kalziumoxid,
Bariumhydroxid und Bariumoxid genannt werden. Es ist notwendig,
die wäßrige alkalische Lösung in einer Menge zu
verwenden, die wenigstens gleich der Summe aus der Menge, die
zum Neutralisieren der für die katalytische Reduktion verwendeten
Säure erforderlich ist, und der Menge, die äquivalent
zu dem Ausgangs-N-Acyl-β-phenylserin ist, ist. Andererseits
können die Temperatur und die Zeit der Behandlung
mit der wäßrigen alkalischen Lösung entsprechend 20 bis
100°C bzw. 0,5 bis 5 Stunden oder vorzugsweise 30 bis 80°C
und 1 bis 3 Stunden sein. Unter diesen Bedingungen wird
der Ester hydrolysiert, um das freie N-Acylphenylalanin
zu bilden. Das so hergestellte N-Acylphenylalanin kann
als Kristalle isoliert werden, wenn das Alkohollösungsmittel
unter Unterdruck von der Lösung, die mit der wäßrigen
alkalischen Lösung behandelt worden ist, abdestilliert
wird und die entstehende Mischung dann mit einer
Mineralsäure wie Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure
für die Ausfällung des N-Acylphenylalanins angesäuert
wird.
Auf die beschriebene Weise kann durch das Verfahren dieser
Erfindung mit gutem Wirkungsgrad das N-Acylphenylalanin
hergestellt werden, das dem N-Acyl-β-phenylserin entspricht,
das als Ausgangsmaterial eingesetzt wurde. Wenn
jedoch das Ausgangsmaterial ein benzyloxisubstituiertes
N-Acyl-β-phenylserin ist, wird auch die Benzyloxygruppe
reduziert und es wird ein hydroxysubstituiertes N-Acylphenylalanin
erhalten.
Wie im vorstehenden beschrieben worden ist, ist das Verfahren
dieser Erfindung ein Verfahren, das einen hohen
Wert als ein industrielles Herstellungsverfahren besitzt, da
es ein Herstellungsverfahren mit verschiedenartigen Vorteilen
ist wie z. B. daß 1) die Ausgangs-N-Acyl-b-phenylserine
Verbindungen sind, die leicht ausgehend von Glycin und Benzaldehyden
hergestellt werden können;
2) die katalytischen Reduktionen der N-Acyl-β-phenylserine
schonend und gleichmäßig unter milden Bedingungen
ablaufen, insbesondere wenn eine Säure vorhanden ist, so
daß die N-Acylphenylalanine mit hohen Ausbeuten hergestellt
werden, und 3) die Verfahrensdurchführung
einfach ist.
Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen durch die
folgenden Beispiele beschrieben.
In den folgenden Beispielen wurden die folgenden analytischen
Bedingungen für Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie
angewendet.
Säule:
YMC-Pack A-312, 6 mm quer × 150 mm (Packungsmaterial: ODS)
YMC-Pack A-312, 6 mm quer × 150 mm (Packungsmaterial: ODS)
Mobile Phase:
0,005 M/Liter wäßrige Lösung von Natriumheptansulfonat : Methanol = 6 : 4 (volumenmäßig) eingestellt auf pH 2 mit Phosphorsäure.
0,005 M/Liter wäßrige Lösung von Natriumheptansulfonat : Methanol = 6 : 4 (volumenmäßig) eingestellt auf pH 2 mit Phosphorsäure.
Strömungsgeschwindigkeit:
1,0 ml/mm
1,0 ml/mm
Detektor:
Ultraviolettspektrophotometer (Wellenlänge: 225 nm).
Ultraviolettspektrophotometer (Wellenlänge: 225 nm).
In ein hermetisch abgedichtetes 100 ml Glasgefäß wurden
5,6 g N-Acetyl-β-phenylserin, 30 ml Isopropanol und 0,22 g
5% Palladium/Kohlenstoff gegeben. Nach Stickstoffspülung
wurde katalytische Reduktion bei 40 bis 45°C für 8 Stunden
und bei normalem Druck durchgeführt.
Nach der Reaktion wurde das Katalysator abfiltriert, und
das Filtrat wurde durch Hochleistungschromatographie analysiert.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß das Filtrat
0,16 g N-Acetylphenylalanin enthielt. Dies ist äquivalent
einer Ausbeute von 3,1 Mol-%, bezogen auf das Ausgangsmaterial,
d. h. N-Acetyl-β-phenylserin.
Katalytische Reduktionen wurden auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 1 mit der Ausnahme durchgeführt, daß 5,6 g
N-Acetyl-β-phenylserin verwendet wurden und der Katalysator,
das Lösungsmittel und der Wasserstoffdruck variiert
wurden. Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
In 30 ml Wasser wurden 5,6 g N-Acetyl-β-phenylserin suspendiert,
woraufhin Zugabe und Lösung von 2,2 g 45% Natriumhydroxid
folgte. Die entstandene wäßrige Lösung wurde in
einen 300 ml Autoklaven eingebracht und, nachdem dieser mit
Stickstoff gespült worden war, wurde Wasserstoff unter
Druck bis zu einem Wasserstoffdruck von 20 kg/cm² eingegeben.
Danach wurde die Temperatur auf 50°C erhöht und
die katalytische Reduktion wurde 5 Stunden lang bei 50
bis 55°C durchgeführt. Nach dem Absaugen von Wasserstoff
aus dem Autoklaven und Spülen des Autoklaven mit Stickstoff
nach der Reaktion wurde der Katalysator abfiltriert,
und das Filtrat wurde durch Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie
analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden,
daß N-Acetylphenylalanin mit einer Ausbeute von 7,2 Mol-%
hergestellt worden war.
Unter Nacharbeitung des Verfahrens von Beispiel 6 mit der
Ausnahme, daß 6,73 g N-Benzoyl-β-phenylserin anstelle des
N-Acetyl-β-phenylserins verwendet wurde und die Menge an
Wasser auf 50 ml erhöht wurde, wurde N-Benzoylphenylalanin
mit einer Ausbeute von 6,8 Mol-% hergestellt.
In ein hermetisch abgedichtetes 100 ml Glasgefäß wurden
5,6 g N-Acetyl-β-phenylserin, 50ml Dioxan, 0,28 g 5% Palladium/
Kohlenstoff und 1,2 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat
gegeben. Nachdem das Innere des Gefäßes mit Stickstoff
und dann mit Wasserstoff gespült worden war, wurde eine
katalytische Reduktion 9 Stunden lang bei 50 bis 52°C
durchgeführt. Während dieser Zeitdauer wurde festgestellt,
daß Wasserstoffabsorption bis etwa zu 95% der stöchiometrischen
Menge reichte. Nach der Reaktion wurde das Gefäß
auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Stickstoff gespült.
Dann wurde der Katalysator abfiltriert und mit einer kleinen
Menge Dioxan gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit
wurden zusammengefügt. Die Ergebnisse einer Analyse
dieser kombinierten Lösung waren die folgenden:
N-Acetylphenylalanin: | |
92,5 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) | |
N-Acetyl-β-phenylserin: | 1,8 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
β-Phenylserin: | 1,5 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
Phenylalanin: | 1,3 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin). |
Nachdem 2,5 g einer 10% wäßrigen Lösung Natriumhydroxid
zu der Lösung hinzugegeben worden waren, wurde das Dioxanlösungsmittel
unter Unterdruck abdestilliert. Nach Zugabe
von 20 ml Wasser und 1,0 g von 35% Chlorwasserstoffsäure
zu dem Rückstand und vollständigem Durchrühren der Mischung
wurde die Mischung bei 5°C mit gekühltem Wasser
gewaschen und dann getrocknet, wodurch 4,40 g weißes
N-Acetylphenylalanin erhalten wurden.
Reinheit:|100% | |
Schmelzpunkt: | 150 bis 151°C |
Ausbeute: | 84,9% |
In ein hermetisch abgedichtetes 100 ml Glasgefäß wurden
5,6 g N-Acetyl-β-phenylserin, 50 ml Wasser, 0,28 g 5% Palladium/
Kohlenstoff und 1,2 g 98% Schwefelsäure gegeben.
Nachdem das Innere des Gefäßes mit Stickstoff und dann mit
Wasserstoff gespült worden war, wurde eine katalytische
Reduktion 20 Stunden lang bei 60 bis 65°C durchgeführt.
Während dieser Periode wurde eine Wasserstoffabsorption,
die etwa 70% der stöchiometrischen Menge erreichte, festgestellt.
Nach der Reaktion wurde das Gefäß auf Raumtemperatur
abgekühlt und mit Stickstoff gespült. Dann wurde
45% Natriumhydroxid hinzugegeben, um den pH auf 8 einzustellen.
Der Katalysator wurde abfiltriert und mit einer
kleinen Menge Wasser gewaschen. Das Filtrat und die
Waschflüssigkeit wurden kombiniert. Ergebnisse einer Analyse
der kombinierten Lösung waren die folgenden:
N-Acetylphenylalanin: | |
62,4 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) | |
N-Acetyl-β-phenylserin: | 15,3 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
Phenylalanin: | 6,8 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
β-Phenylserin: | 14,9 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin). |
Es wurde eine katalytische Reduktion auf genau die gleiche
Weise wie in Beispiel 8 mit der Ausnahme durchgeführt, daß
50 g Tetrahydrofuran anstelle des Dioxans und 1,2 g Methansulfonsäure
anstelle von p-Toluolsulfonsäure verwendet wurden.
Es wurde Wasserstoffabsorption von etwa 95% der stöchiometrischen
Menge bei 50 bis 52°C in 9 Stunden festgestellt.
Nach der Reaktion wurde das Gefäß auf Raumtemperatur
abgekühlt und mit Stickstoff gespült. Dann wurde der
Katalysator abfiltriert und mit einer kleinen Menge Tetrahydrofuran
gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeiten
wurden kombiniert, und die entstandene Lösung wurde
analysiert. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
N-Acetylphenylalanin: | |
91,7 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) | |
N-Acetyl-β-phenylserin: | 2,6 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
β-Phenylserin: | 1,3 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
Phenylalanin: | 1,6 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin). |
N-Acetylphenylalanin wurde von der Reaktionslösung auf
die gleiche Weise wie in Beispiel 8 isoliert. Als Ergebnis
wurde N-Acetylphenylalanin mit einer Ausbeute von
4,43 g und mit einem Schmelzpunkt von 150 bis 151°C erhalten.
Es wurde eine katalytische Reduktion auf die gleiche Weise
wie in Beispiel 8 mit der Ausnahme durchgeführt, daß 1,43 g
Trifluoressigsäure anstelle der p-Toluolsulfonsäure verwendet
wurden. Es wurde beobachtet, daß Wasserstoffabsorption
etwa 95% der stöchiometrischen Menge in 8 Stunden bei
50 bis 52°C erreichte. Nach der Reaktion wurde das Gefäß
mit Stickstoff gespült, und der Katalysator wurde abfiltriert
und mit einer kleinen Menge Dioxan gewaschen. Das
Filtrat und die Waschflüssigkeit wurden kombiniert, und
die entstandene Lösung wurde analysiert. Es wurde das folgende
Ergebnis erhalten:
N-Acetylphenylalanin: | |
90,8 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) | |
N-Acetyl-β-phenylserin: | 4,3 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
β-Phenylserin: | 2,1 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
Phenylalanin: | 1,9 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin). |
Die Reaktion, d. h. die katalytische Reduktion von Beispiel
8, wurde unter der Bedingung eines Wasserstoffdruckes von
5 kg/cm² bei 50°C und über 8 Stunden unter Verwendung eines
aus Glas hergestellten Autoklaven durchgeführt. Die folgenden
Ergebnisse wurden erhalten:
N-Acetylphenylalanin: | |
94,9 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) | |
N-Acetyl-β-phenylserin: | 0,3 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
Phenylalanin: | 0,7 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
β-Phenylserin: | 1,3 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin). |
In ein hermetisch abgedichtetes 200 ml Glasgefäß wurden
7,88 g N-Acetyl-β-(m-phenoxyphenyl)serin, 80 g Dioxan,
0,3 g 5% Palladium/Kohlenstoff (50% wasserhaltiges Produkt)
und 1,2 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat gegeben.
Es wurde dann eine katalytische Reduktion bei 50 bis 55°C
und unter normalem Druck auf die gleiche Weise wie in Beispiel
8 durchgeführt. Es wurde festgestellt, daß in 10
Stunden die Wasserstoffabsorption etwa 95% der stöchiometrischen
Menge erreichte. Nach der Reaktion wurde der Katalysator
abfiltriert und die Lösung wurde durch Hochleistungs-
Flüssigkeitschromatographie analysiert. Als ein
Ergebnis wurde gefunden, daß die Ausbeute an N-Acetyl-
(m-phenoxyphenyl)alanin 92,9 Mol-% betrug (bezogen auf
N-Acetyl-β-(m-phenoxyphenyl)serin). Durch Behandeln der
Lösung auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 wurden
6,7 g N-Acetyl-(m-phenoxyphenyl)alanin erhalten. Schmelzpunkt:
145 bis 146°C.
In ein hermetisch abgedichtetes 100 ml Glasgefäß wurden
5,60 g N-Acetyl-β-phenylserin und 50 ml Tributylphosphat
gegeben, woraufhin eine weitere Zugabe von 0,28 g 5%
Palladium/Kohlenstoff und 1,2 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat
folgte. Nach dem Spülen des Inneren des Reaktionsgefäßes
mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde
eine Reduktion unter normalem Druck bei 50 bis 60°C über
15 Stunden durchgeführt. Während dieser Zeitdauer wurde
Wasserstoffabsorption von im wesentlichen der stöchiometrischen
Menge (molares Verhältnis: 1) festgestellt.
Nach dem Spülen bei der gleichen Temperatur mit Stickstoff
nach der Reaktion wurde der Katalysator abfiltriert
und mit einer kleinen Menge Tributylphosphat gewaschen.
Das Filtrat und die Waschflüssigkeiten wurden kombiniert.
30 g einer 5% wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid wurden
zu der entstandenen Lösung hinzugegeben, um die letztere
zu extrahieren. Nachdem die entstandene Mischung stehen
gelassen worden war, wurden die Wasserschicht und die Lösungsmittelschicht
getrennt. Die Lösungsmittelschicht wurde
wieder mit 20 ml einer 1% wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid
extrahiert. Die wäßrigen Extraktschichten wurden
zusammengegeben.
Die wäßrige Lösung wurde durch Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie
analysiert. Als ein Ergebnis wurde gefunden,
daß die Ausbeute an N-Acetylphenylalanin 96,2 Mol-%
betrug (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin). Andererseits
war der prozentuale Rest des Ausgangsmaterials,
d. h. N-Acetyl-β-phenylserin, 0,8 Mol-%. Die Ausbeuten
an β-Phenylserin und Phenylalanin als Nebenprodukte betrugen
0,7 Mol-% bzw. 1,4 Mol-%.
Nach der Zugabe von konzentrierter Chlorwasserstoffsäure
zu der wäßrigen Lösung bei 20 bis 25°C, um ihren pH auf
1 einzustellen, wurde die wäßrige Lösung auf 0 bis 5°C
abgekühlt und die ausgefällten oder abgelagerten Kristalle
wurden durch Filtrieren aufgesammelt. Durch Waschen der
Kristalle mit kaltem Wasser und nachfolgendem Trocknen
wurden 4,54 g weißes N-Acetylphenylalanin erhalten.
Schmelzpunkt: | |
150 bis 151°C | |
Reinheit: | 99,8% |
Ausbeute: | 87,6 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
Es wurden Reaktionen durchgeführt, wobei 5,6 g N-Acetyl-β-
phenylserin verwendet wurden und die Menge des Tributylphosphats,
der Typ und die Menge des reduzierenden Katalysators
und der Typ und die Menge der starken Säure verändert
wurden. Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Analysedaten wurden dadurch erhalten, daß Filtrate,
die durch Abfiltrieren der Katalysatoren nach den Reaktionen
erhalten worden waren, mit einer wäßrigen Lösung
von Natriumhydroxid extrahiert wurden und dann die abgetrennten
Wasserschichten auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 14 analysiert wurden.
In ein hermetisch abgedichtetes 100 ml Glasgefäß wurden
7,13 g N-Benzoyl-β-phenylserin und 60 ml Tributylphosphat
gegeben, woraufhin weitere Zugabe von 0,28 g 5% Palladium/
Kohlenstoff und 2,4 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat folgte.
Nach dem Spülen des Inneren des Reaktionsgefäßes mit
Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde eine Reduktion
unter normalem Druck bei 55-60°C über 15 Stunden durchgeführt.
Während dieser Zeitdauer wurde Wasserstoffabsorption
von etwa 95% der stöchiometrischen Menge festgestellt.
Nach dem Spülen bei der gleichen Temperatur mit Stickstoff
nach der Reaktion wurde der Katalysator abfiltriert und
mit einer kleinen Menge Tributylphosphat gewaschen. Das
Filtrat und die Waschflüssigkeit wurden kombiniert. 50 g
5% Natriumhydroxid wurden zu der entstandenen Lösung
hinzugegeben, um die letztere zu extrahieren. Nachdem
die entstandene Mischung stehengelassen worden war,
wurden die Wasserschicht und die Lösungsmittelschicht getrennt.
Die Lösungsmittelschicht wurde wieder mit 30 ml
einer 1% wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid extrahiert.
Die wäßrigen Extraktschichten wurden kombiniert und durch
Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie analysiert. Es
wurden die folgenden Ergebnisse erhalten.
N-Benzoylphenylalanin: | |
92,8 Mol-% (bezogen auf N-Benzoyl-β-phenylserin) | |
N-Benzoyl-β-phenylserin: | 3,9 Mol-% (bezogen auf N-Benzoyl-β-phenylserin) |
Phenylalanin: | 1,7 Mol-% (bezogen auf N-Benzoyl-β-phenylserin) |
β-Phenylserin: | 1,4 Mol-% (bezogen auf N-Benzoyl-β-phenylserin) |
Es wurde konzentrierte Chlorwasserstoffsäure bei 20 bis
25°C zu der Wasserschicht hinzugegeben, bis ihr pH 1 erreichte.
Nach dem Abkühlen der Lösung auf 5°C wurden die
ausgefällten oder abgelagerten Kristalle durch Filtrieren
aufgesammelt, mit sehr kaltem Wasser gewaschen und dann
getrocknet, um 6,00 g weißes N-Benzoylphenylalanin zu erhalten.
Schmelzpunkt: | |
186 bis 186,5°C | |
Reinheit: | 99,6% |
Ausbeute: | 88,8% |
Nachdem 7,88 g N-Acetyl-β-(m-phenoxyphenyl)serin, 70 ml
Tributylphosphat, 0,39 g 5% Palladium/Kohlenstoff und
2,4 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat in ein hermetisch
abgedichtetes 100 ml Glasgefäß gegeben worden waren, wurde
eine katalytische Reduktion bei normalem Druck auf die
gleiche Weise wie in Beispiel 14 durchgeführt. Es wurde
Wasserstoffabsorption von im wesentlichen der stöchiometrischen
Menge bei 50 bis 60°C in 15 Stunden festgestellt.
Eine Wasserschicht, die durch Extrahieren mit einer wäßrigen
Lösung von Natriumhydroxid erhalten worden war,
wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 analysiert.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Ausbeute an N-Acetyl-
m-phenoxyphenylalanin 94,5% betrug. Durch Behandeln der
Wasserschicht mit einer Säure wurden 6,7 g N-Acetyl-m-
phenoxyphenylalanin als weiße Kristalle mit einem Schmelzpunkt
von 145-146°C erhalten. Ausbeute: 89,6%.
In ein hermetisch abgedichtetes 100 ml Glasgefäß wurden
5,6 g N-Acetyl-β-phenylserin, 50 g Methanol, 1,23 g 98%
konzentrierte Schwefelsäure und 0,56 g 5% Palladium/Kohlenstoff
(50% wasserhaltiges Produkt) gegeben.
Nach dem Spülen des Inneren des Reaktionsgefäßes mit
Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde eine Reduktion
bei normalem Druck bei 50 bis 55°C über 12 Stunden durchgeführt.
Es wurde festgestellt, daß die Wasserstoffabsorption
während dieser Zeitdauer 95% des theoretischen Wertes
erreichte. Nach Abkühlen des Reaktionsgefäßes auf 30°C
und Spülen desselben mit Stickstoff nach der Reaktion
wurde der Palladium/Kohlenstoff-Katalysator abfiltriert
und mit einer kleinen Menge Methanol gewaschen. Das Filtrat
und die Waschflüssigkeit wurden zusammengefügt. 50 g
einer 5% wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid wurden zu
der Lösung hinzugegeben, und die entstandene Mischung wurde
bei 30 bis 35°C 2 Stunden lang gerührt. Danach wurde
das Methanol unter Unterdruck abdestilliert, und die entstandene
wäßrige Lösung wurde durch Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie
analysiert. Es wurde als ein Ergebnis
gefunden, daß die Ausbeute an N-Acetylphenylalanin
87,1 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) betrug,
wohingegen der prozentuale Rest des eingesetzten N-Acetyl-
β-phenylserins zu 4,1 Mol-% bestimmt wurde. Das Ausmaß
der Nebenproduktion von Phenylalanin und β-Phenylserin,
die beide durch Hydrolysieren der Acetylgruppe erhalten
wurden, betrug 5,6 Mol-% bzw. 3,2 Mol-% (beides bezogen
auf N-Acetyl-b-phenylserin).
Nachdem konzentrierte Chlorwasserstoffsäure zu der wäßrigen
Lösung bei 30°C hinzugegeben worden war, um ihren
pH auf 1 einzustellen, wurde die wäßrige Lösung auf 5°C
abgekühlt, und die ausgefällten oder abgelagerten Kristalle
wurden durch Filtrieren aufgesammelt. Durch Waschen
der Kristalle mit einer kleinen Menge abgekühltem
Wasser und nachfolgendes Trocknen derselben wurden 4,3 g
N-Acetylphenylalanin in Form weißer Kristalle erhalten.
Schmelzpunkt: | |
150 bis 151°C | |
Reinheit: | 100% |
Ähnlich wie bei Beispiel 24 wurden katalytische Reduktionen
durchgeführt, wobei 5,6 g N-Acetyl-β-phenylserin
eingesetzt wurden und der Typ des Alkohol-Lösungsmittels,
der Typ und die Menge des Reduktionskatalysators, der
Typ der Säure und dergleichen geändert wurden. Danach
wurden die Reaktionsmischungen mit wäßrigem Natriumhydroxid
behandelt, um die Analyse von N-Acetylphenylalanin
durchzuführen. Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
Es wurde eine katalytische Reduktion auf genau die gleiche
Weise wie in Beispiel 24 durchgeführt mit der Ausnahme,
daß 7,13 g N-Benzoyl-β-phenylserin anstelle des N-Acetyl-
β-phenylserins verwendet wurden. Nach der Reaktion wurde
der Katalysator abfiltriert und mit einer kleinen Menge
Methanol gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit
wurden zusammengegeben, und es wurden 50 g eines 5% Natriumhydroxids
zu der entstandenen Lösung hinzugegeben,
woraufhin eine Reaktion bei 30 bis 35°C für 1 Stunde lang
folgte. Danach wurde das Methanol unter Unterdruck abdestilliert,
und die so erhaltene wäßrige Lösung wurde
durch Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie analysiert.
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
N-Benzoylphenylalanin: | |
85,9 Mol-% (bezogen auf N-Benzoyl-β-phenylserin) | |
N-Benzoyl-β-phenylserin: | 5,6 Mol-% (bezogen auf N-Benzoyl-β-phenylserin) |
Phenylalanin: | 4,1 Mol-% (bezogen auf N-Benzoyl-β-phenylserin) |
β-Phenylserin: | 4,0 Mol-% (bezogen auf N-Benzoyl-β-phenylserin). |
Es wurde konzentrierte Chlorwasserstoffsäure bei 30°C zu
der wäßrigen Lösung hinzugegeben, um ihren pH auf 1 zu
senken. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 5°C wurden die
ausgefällten oder abgelagerten Kristalle durch Filtrieren
aufgesammelt, mit einer kleinen Menge abgekühltem Wasser
gewaschen und dann getrocknet, um 5,15 g N-Benzoylphenylalanin
in Form weißer Kristalle zu erhalten.
Schmelzpunkt: | |
186 bis 187°C | |
Reinheit: | 99,8% |
Ausbeute: | 81,8% |
Es wurde eine Reaktion auf die gleiche Weise wie in Beispiel
24 mit der Ausnahme durchgeführt, daß 7,88 g N-
Acetyl-β-(m-phenoxyphenyl)serin anstelle des N-Acetyl-β-
phenylserins verwendet wurden.
Es wurde festgestellt, daß die Wasserstoffabsorption bei
50 bis 55°C in 12 Stunden etwa 95% der stöchiometrischen
Menge erreichte.
Nach der Reduktion wurde die Reaktionsmischung auch mit
einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung auf die gleiche Weise
wie in Beispiel 24 behandelt. Eine wäßrige Lösung,
die durch Abdestillieren des Lösungsmittels erhalten worden
war, wurde durch Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie
analysiert. Als ein Ergebnis wurde gefunden, daß
die Ausbeute an N-Acetyl-m-phenoxyphenylalanin 87,6% betrug.
Durch Behandeln der entstandenen wäßrigen Lösung
mit Chlorwasserstoffsäure wurden 6,3 g N-Acetyl-m-phenoxyphenylalanin
in Form weißer Kristalle mit einem Schmelzpunkt
von 145 bis 146°C erhalten. Ausbeute: 84,2%.
In ein hermetisch abgedichtetes 300 ml Gefäß wurden
80 g n-Butanol, 0,55 g (0,0055 Mol) 98% konzentrierte
Schwefelsäure, 22,3 g (0,1 Mol) N-Acetyl-β-phenylserin und
0,67 g 5% Palladium/Kohlenstoff gegeben.
Nach dem Spülen des Inneren des Reaktionsgefäßes mit
Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde eine katalytische
Reduktion bei normalem Druck bei 80°C über 8 Stunden
durchgeführt. Es wurde festgestellt, daß während dieser
Zeitdauer die Wasserstoffabsorption 95% des theoretischen
Wertes erreichte. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgefäßes
auf 40°C und Spülen desselben mit Stickstoff nach der Reaktion
wurde der Katalysator abfiltriert und mit 20 g
n-Butanol gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeiten
wurden zusammengegeben. Es wurden 120 ml Wasser und
14,8 g einer 45% wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid zu
der kombinierten Lösung hinzugegeben. Die entstandene Mischung
wurde 2 Stunden lang bei 30 bis 35°C gerührt.
Danach wurde das n-Butanol unter Unterdruck abdestilliert,
und die entstandene wäßrige Lösung wurde durch Hochleistungs-
Flüssigkeitschromatographie analysiert. Die Ergebnisse
waren wie folgt:
N-Acetylphenylalanin: | |
87,8 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) | |
N-Acetyl-β-phenylserin: | 1,3 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
β-Phenylserin: | 3,5 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin) |
Phenylalanin: | 5,9 Mol-% (bezogen auf N-Acetyl-β-phenylserin). |
Es wurde eine Reaktion auf die gleiche Weise wie in Beispiel
25 mit der Ausnahme durchgeführt, daß 2,1 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat
anstelle der 98% konzentrierten
Schwefelsäure verwendet wurden. Als Ergebnis betrug die
Umwandlung von N-Acetyl-β-phenylserin in N-Acetylphenylalanin
85,5 Mol-%.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von einem N-Acylphenylalanin,
das durch die Formel (II) dargestellt
wird:
Worin R₃ und R₄ jeweils für sich ein Wasserstoffatom
oder eine C₁-C₄-Alkly-, C₁-C₄-Alkoxy-, Phenoxy-,
Hydroxy- oder R₃ und R₄ zusammen eine Methylendioxy-
Gruppe bezeichnen und R eine Methyl- oder
Phenylgruppe bezeichnet, durch katalytisches Reduzieren
eine N-Acyl-β-phenylserins, das durch die Formel (I)
dargestellt wird:
worin R₁ und R₂ jeweils für sich ein Wasserstoffatom
oder eine C₁-C₄-Alkyl-, C₁-C₄-Alkoxy-, Phenoxy-,
Benzyloxy- oder R₁ und R₂ zusammen eine
Methylendioxy-Gruppe bezeichnen und R die gleiche
Bedeutung, wie sie für die Formel (II) angegeben
worden ist, besitzt, in einem Lösungsmittel bei
einer Temperatur von 10 bis 120°C in Anwesenheit
eines reduzierenden Katalysators, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Umsetzung
in Gegenwart von 0,05 bis 4 Äquivalenten, bezogen
auf N-Acyl-β-phenylserin, einer Säure, ausgewählt
aus aliphatischen Sulfonsäuren, aromatischen Sulfonsäuren
und Trifluoressigsäure, oder von weniger als
1 Mol bis 0,05 Mol einer anorganischen Säure pro
Mol N-Acyl-β-phenylserin, durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel
aus Wasser, Tributylphosphat und Methanol
ausgewählt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der reduzierende
Katalysator Palladium ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Säure
Methansulfonsäure oder p-Toluolsulfonsäure ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel
ein Phosphorsäuretriester ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß nach der katalytischen
Reduktion die Reaktionsmischung mit
einer wäßrigen alkalischen Lösung behandelt wird.
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