JP3285398B2 - ウレタン化合物の製造方法 - Google Patents

ウレタン化合物の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウレタン化合物を容易
に製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アミノ酸エステル塩酸塩のアミノ
基にジ−t−ブチルジカーボネート等のジカーボネート
を反応させてアミノ基が保護された構造としたウレタン
化合物を合成する方法は知られている。例えば、アミノ
酸エステル塩酸塩を、有機溶媒中で化学量論量のトリエ
チルアミンやジイソプロピルエチルアミン等の有機塩基
の存在下にジ−t−ブチルジカーボネートと反応させる
方法が知られている(ジャーナル・オブ・メディカル・
ケミストリー(J.Med.Chem.)26巻、4
号、549−54頁、1986年)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法においては、トリエチルアミンやジイソプロピルエ
チルアミン等の有機塩基を使用するため、反応後これら
の有機塩基の塩を反応液中から取り除くために、水洗等
の分液操作を行っており、非常に煩雑な操作を必要とし
ていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記実状に
鑑み、ウレタン化合物を容易に製造するため鋭意検討し
た結果、アミノ酸エステル塩酸塩とジカーボネートと
を、無機塩基の存在下に特定の有機溶媒中で反応させる
ことにより、無機塩基が反応することによって生成する
無機塩と目的とするウレタン化合物とを効率よく分離す
ることができることを見いだし、本発明を完成させるに
至った。
【0005】即ち、本発明は、アミノ酸エステル塩酸塩
と一般式(1)
【0006】
【化2】
【0007】(但し、R1は、アルキル基、アルケニル
基またはアラルキル基である。)で示されるジカーボネ
ートとを反応させるウレタン化合物の製造方法におい
て、無機塩基の存在下に、該無機塩基が反応中に中和さ
れて生成する無機塩を溶解し難く、且つ生成するウレタ
ン化合物を溶解しうる有機溶媒中において、反応を行う
ことを特徴とするウレタン化合物の製造方法である。
【0008】本発明において使用されるジカーボネート
は、上記式(1)で示される化合物である。式中、R1
で示されるアルキル基は、メチル基、エチル基、n−プ
ロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル
基、t−ブチル基等の低級アルキル基が好適であり、ア
ルケニル基はアリル基が好適であり、アラルキル基はベ
ンジル基が好適である。
【0009】本発明において好適に使用し得るジカーボ
ネートを具体的に例示すると、ジメチルジカーボネー
ト、ジエチルジカーボネート、ジイソプロピルジカーボ
ネート、ジイソブチルジカーボネート、ジ−t−ブチル
ジカーボネート、ジ−t−アミルジカーボネート、ジア
リルジカーボネート、ジベンジルジカーボネート等を挙
げることができる。
【0010】本発明において使用されるもう一方の原料
であるアミノ酸エステル塩酸塩は、分子内に少なくとも
1つ以上のアミノ基またはイミノ基とアミノ酸のカルボ
キシル基のエステル化反応により生成したエステル結合
を有する化合物であれば公知の化合物を何等制限なく用
い得る。一分子中に2個以上のアミノ基もしくはイミノ
基またはそれらがアルキル基等により置換された置換ア
ミノ基もしくは置換イミノ基を有するアミノ酸エステル
塩酸塩の場合は、少なくとも1個のアミノ基またはイミ
ノ基さえ有していれば、他のアミノ基またはイミノ基は
アルキル基等により置換されていてもよい。
【0011】本発明において使用しうるアミノ酸エステ
ル塩酸塩は、一般式で次のように示すことができる。
【0012】
【化3】
【0013】(但し、Xはアミノ酸残基であり、R2
置換基を有していても良いアルキル基、アルケニル基ま
たはアラルキル基であり、nは1以上の数である。)一
般式(2)中のR2としては、アルキル基またはアルケ
ニル基またはアラルキル基を特に制限なく用いることが
できるが、特にアルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基等
を、アルケニル基としてはアリル基等を、アラルキル基
としては、ベンジル基、トリメチルベンジル基、フェネ
チル基、ジフェニルメチル基等を挙げることができ、こ
れらの置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、
アルキルチオ基、ニトロ基、シアノ基、カルバモイル
基、ピリジル基、フタルイミド基等を挙げることができ
る。これらの置換基で置換されたアルキル基、アルケニ
ル基、アラルキル基としては、トリクロロエチル基、β
−メチルチオエチル基、p−ニトロベンジル基、p−メ
トキシベンジル基、ピコリル基、フタルイミドメチル基
等を挙げることができる。
【0014】本発明において好適に使用し得るアミノ酸
エステル塩酸塩の基になるアミノ酸を具体的に示せば、
例えば、グリシン、アラニン、β−アラニン、バリン、
ノルバリン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、
フェニルアラニン、トレオニン、セリン、ホモセリン、
イソセリン、プロリン、ヒドロキシプロリン、トリプト
ファン、チロキシン、メチオニン、ホモメチオニン、シ
スチン、ホモシスチン、α−アミノ酪酸、γ−アミノ酪
酸、β−アミノ酪酸、α−アミノイソ酪酸、アスパラギ
ン、グルタミン、リジン、オルニチン、ヒドロキシリジ
ン、アルギニン、ヒスチジン、アンチカプシン、N−イ
ミノエチルオルニチン、α−アミノ−β−(2−イミダ
ゾリジニル)プロピオン酸、N−メチルグリシン、タウ
リン、γ−ホルミル−N−メチルノルバリン、N−トシ
ル−アルギニン、N−ベンジルオキシカルボニル−アル
ギニン、アスパラギン酸−β−ベンジルエステル、S−
アセトアミドメチル−システイン、S−ベンジル−シス
テイン、グルタミン酸−γ−ベンジルエステル、N−ベ
ンジルオキシカルボニル−ヒスチジン、N−ベンジルオ
キシカルボニル−リジン、N−ベンジルオキシカルボニ
ル−オルニチン、O−ベンジル−セリン、O−ベンジル
−トレオニン、N−ホルミル−トリプトファン、2−
(2−アミノ−4−チアゾリル)−2−メトキシイミノ
酢酸、2−(2−アミノ−4−チアゾリル)−2−ペン
テン酸、ピペコリン酸、trans−4−アミノメチル
−1−シクロヘキサンカルボン酸、γ−アミノ−β−ヒ
ドロキシ酪酸、フェニルグリシン等を挙げることができ
る。
【0015】これらのアミノ酸は、側鎖の官能基は保護
されてもよく、光学異性体を含むラセミ混合物であって
もよく、異種のアミノ酸の混合物であってもよい。ま
た、アミノ酸が2個以上つながったペプチドも本発明に
おいて使用することができる。
【0016】上記した原料のアミノ酸エステル塩酸塩に
対するジカーボネートの使用量は、あまりに過剰に用い
ると経済的ではないため、通常は保護したいアミノ酸エ
ステル塩酸塩のアミノ基またはイミノ基1当量に対して
1〜5当量、好ましくは1〜2当量、さらに好ましくは
1〜1.5当量の範囲で選べばよい。
【0017】上記したアミノ酸エステル塩酸塩とジカー
ボネートとの反応は、無機塩基の存在下に行われる。本
発明において好適に使用しうる無機塩基を具体的に例示
すると、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ金属水酸化物;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ム等のアルカリ土類金属水酸化物;炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム等の炭酸塩;炭酸水素ナトリウム、炭酸水素
カリウム等の重炭酸塩等を挙げることができる。
【0018】これらの無機塩基のアミノ酸エステル塩酸
塩に対する使用量は、アミノ酸エステル塩酸塩の塩酸1
当量に対して1当量以上、好ましくは1〜1.1当量の
範囲で選べばよい。
【0019】本発明において、上記したアミノ酸エステ
ル塩酸塩とジカーボネートとの反応は、該無機塩基が反
応中に中和されて生成する無機塩を溶解し難く、且つ生
成するウレタン化合物を溶解しうる有機溶媒中において
行われる。このような有機溶媒は、生成するウレタン化
合物と無機塩との分離を良好に行うためには無機塩の溶
解度が小さく、且つ生成するウレタン化合物の溶解度は
大きい方が好ましい。例えば、無機塩の溶解度は0.1
g/100cc以下、好ましくは0.01g/100c
c以下であり、ウレタン化合物の溶解度は1g/100
cc以上、好ましくは10g/100cc以上である有
機溶媒を好適に使用することができる。本発明において
好適に使用できる有機溶媒を具体的に例示すると、イソ
プロピルアルコール、t−ブタノール等のアルコール
類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピル
エーテル等のエーテル類;アセトニトリル等のニトリル
類;メチルエチルケトン等のケトン類;トルエン、ヘキ
サン等の炭化水素類;ジクロロメタン、ジクロロエタ
ン、クロロホルム等の塩素化炭化水素等を挙げることが
できる。これらの有機溶媒は単独で使用してもよく、ま
た、2種類以上の混合溶媒で使用しても全く差し支えな
い。
【0020】使用する有機溶媒の量は特に制限されない
が、生成するウレタン化合物を全量溶解するに十分な量
であることが好ましい。
【0021】本反応における反応温度は特に制限されな
いが、あまり温度が高いと原料のジカーボネートおよび
生成物が分解するため、通常、系の凝固点〜100℃の
範囲、好ましくは、10〜80℃の範囲であることが好
適である。
【0022】反応圧力は、常圧、加圧、減圧のいずれの
場合も実施可能であり、反応に要する時間は、反応温
度、有機溶媒の種類、原料のアミノ酸エステル塩酸塩の
種類によっても異なるが、通常は1〜120時間の範囲
である。反応は回分式、連続式のいずれでも実施可能で
ある。
【0023】このようにして、ウレタン化合物を生成さ
せた後、ウレタン化合物の単離が行われる。本発明の方
法によれば、副生する無機塩は固体として析出するため
に目的とするウレタン化合物と無機塩との分離は、ろ
過、遠心分離等の公知の方法によって行うことができ、
さらに、溶媒は留去するという簡便な方法で除去するこ
とができる。得られたウレタン化合物をさらに精製する
必要がある場合には、例えば、晶析、デカンテーション
等の公知の方法で精製を行えば良い。
【0024】本発明において得られるウレタン化合物
は、原料のアミノ酸エステル塩酸塩のアミノ基にジカー
ボネートが反応してアミノ基が保護された構造の下記式
【0025】
【化4】
【0026】(但し、R1は、アルキル基、アルケニル
基またはアラルキル基であり、Amは、アミノ酸エステ
ルからアミノ基を除いた残基である。)で示される化合
物である。具体的に例示すれば、アルコキシカルボニル
アミノ酸アルキルエステル、アルコキシカルボニルアミ
ノ酸アルケニルエステル、アルコキシカルボニルアミノ
酸アラルキルエステル、アルケニルオキシカルボニルア
ミノ酸アルキルエステル、アルケニルオキシカルボニル
アミノ酸アルケニルエステル、アルケニルオキシカルボ
ニルアミノ酸アラルキルエステル、アラルキルオキシカ
ルボニルアミノ酸アルキルエステル、アラルキルオキシ
カルボニルアミノ酸アルケニルエステルまたはアラルキ
ルオキシカルボニルアミノ酸アラルキルエステルであ
る。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、ジカーボネートとアミ
ノ酸エステル塩酸塩とを、無機塩基の存在下に特定の有
機溶媒中で反応させることにより、ウレタン化合物を生
成させた後、同時に生成する無機塩をろ過等の公知の手
段で容易に除去することができ、さらに、有機溶媒は留
去するという簡便な方法で、目的のウレタン化合物を単
離することができる。従って、本発明は、アミノ酸エス
テルのアミノ基を保護した構造を有するウレタン化合物
を得る方法として、工業的に極めて有用である。
【0028】
【実施例】以下、実施例を掲げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【0029】実施例1 攪はん器、温度計を備えた4つ口フラスコにL−セリン
メチルエステル塩酸塩15.6g(0.1モル)、クロ
ロホルム100mL、炭酸カリウム6.91g(0.0
5モル)をいれ、さらにジ−t−ブチルジカーボネート
を25℃で21.8g(0.1モル)を加え、同温度で
24時間反応させた。反応液をろ過して塩化カリウムを
除去した後、溶媒を留去して油状のN−t−ブトキシカ
ルボニル−L−セリンメチルエステル21.2gを得
た。収率は96.7%であり、塩化カリウムの含量は
0.1重量%以下であった。なお、クロロホルムへの塩
化カリウムの溶解度は0.01g/100cc以下であ
り、N−t−ブトキシカルボニル−L−セリンメチルエ
ステルの溶解度は10g/100cc以上である。
【0030】実施例2〜4 表1に示したアミノ酸エステル塩酸塩を用いて、表1に
示したウレタン化合物を得たこと以外は、実施例1と同
様に操作した。その結果を表1に示した。いずれの場合
も、生成物中の塩化カリウムの含量は0.1重量%以下
であり、また、生成したウレタン化合物のクロロホルム
への溶解度は10g/100cc以上であった。
【0031】
【表1】
【0032】実施例5〜8 表2に示した無機塩基を用いたこと以外は、実施例1と
同様に操作した。その結果を表2に示した。いずれの場
合も、生成物中の無機塩の含量は0.1重量%以下であ
り、また、クロロホルムへの各種無機塩基の反応によっ
て生成する無機塩の溶解度は0.01g/100cc以
下であり、生成したN−t−ブトキシカルボニル−L−
セリンメチルエステルの溶解度は10g/100cc以
上であった。
【0033】
【表2】
【0034】実施例9〜13 表3に示した有機溶媒を用いたこと以外は、実施例1と
同様に操作した。その結果を表3に示した。いずれの場
合も、生成物中の塩化カリウムの含量は0.1重量%以
下であり、また、各種有機溶媒への塩化カリウムの溶解
度は0.01g/100cc以下であり、生成したN−
t−ブトキシカルボニル−L−セリンメチルエステルの
溶解度は10g/100cc以上であった。
【0035】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 269/04 C07C 271/22 CA(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アミノ酸エステル塩酸塩と一般式(1) 【化1】 (但し、R1は、アルキル基、アルケニル基またはアラ
    ルキル基である。)で示されるジカーボネートとを反応
    させるウレタン化合物の製造方法において、無機塩基の
    存在下に、該無機塩基が反応中に中和されて生成する無
    機塩を溶解し難く、且つ生成するウレタン化合物を溶解
    しうる有機溶媒中において、反応を行うことを特徴とす
    るウレタン化合物の製造方法。
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