JPH0665657B2 - 光学活性マンデル酸の製法 - Google Patents

光学活性マンデル酸の製法

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JPH0665657B2 JP59234180A JP23418084A JPH0665657B2 JP H0665657 B2 JPH0665657 B2 JP H0665657B2 JP 59234180 A JP59234180 A JP 59234180A JP 23418084 A JP23418084 A JP 23418084A JP H0665657 B2 JPH0665657 B2 JP H0665657B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は光学活性マンデル酸の製法に関する。更に詳し
くはDL−マンデル酸と光学活性なフエニルアラニンとの
複合体を光学分割して光学活性なマンデル酸を得る方法
に関する。
「従来の技術」 光学活性なマンデル酸は医薬品の中間体として重要であ
りDL−マンデル酸の光学分割法等によつて製造される。
即ちDL−マンデル酸の高額分割法としては、特開昭58−
177933に記載の光学活性なα−ジメチルアミノ−ε−カ
プロラクタムを分割剤として使用する方法、特開昭55−
147236に記載の光学活性なα−フエネチルアミンを分割
剤として使用する方法、特開昭53−119844に記載の光学
活性なアミノ酸を分割剤として使用する方法、等が知ら
れている。
また、光学活性な分割剤を使用しない例として特開昭55
−115846に記載のDL−マンデル酸のジイソプロピルアミ
ン塩又は1,1,3,3−テトラメチル・ブチルアミン塩、特
開昭56−123936に記載のDL−マンデル酸のDL−2−アミ
ノブタノール塩等を、優先晶出法による分割し次いで分
解して光学活性なマンデル酸を得る方法等が知られてい
る。
以上の方法のうち優先晶出法による方法は溶媒の容積当
りの得量が少なく、操作が複雑で、工業的に有利な方法
とはいえない。
また、光学活性な分割剤を用いる従来のジアステレオマ
ー形成方法においては分割剤が高価であり、分割剤のわ
ずかのロスが製品のコストに大きく影響する等の欠点が
ある。本発明の方法は近年、人工甘味料「アスパルテー
ム」の原料として、安価に製造される様になつたフエニ
ルアラニンの光学活性体を分割剤として用いるものであ
るが、L−フエニルアラニンを分割剤として、DL−マン
デル酸を光学分割する方法は日本化学雑誌92巻999頁(1
971)により公知である。
分割剤とし光学活性なフエニルアラニンを用いる方法は
前記のα−フエネチルアミン等のような液体アミンとち
がつて光学分割が終つたのち光学活性なフエニルアラニ
ンが難溶性の複合体結晶として回収される点、あるいは
光学活性なフエニルアラニン及び光学活性なフエニルア
ラニンとDL−マンデル酸との複合体の溶解度が前記のア
ラニン、メチオニン又はα−アミノ酪酸等に比べ小さい
ので分割剤としての光学活性フエニルアラニンのロスが
小さい点等ですぐれている反面光学活性なフエニルアラ
ニンと光学活性なマンデル酸との複合体の水系溶媒に対
する溶解度が十分でないので例えば前記日本化学雑誌に
記載のような方法で光学分割を行つたのでは使用溶媒の
容積当りの得量が低いという欠点がある。
「本発明が解決しようとする問題点」 DL−マンデル酸と光学活性なフエニルアラニンとの複合
体を光学分割して光学活性なマンデル酸をえるにあたつ
て使用溶媒の容積当りの仕込み効率を飛躍的に向上させ
る方法の開発が望まれている。
「問題点を解決するための手段」 前記したような問題点を解決すべく鋭意努力した結果、
本発明者らはDL−マンデル酸と光学活性なフエニルアラ
ニンと複合体を水又は水と他の溶媒との混合溶媒中、水
中における常温での酸解離指数(pKa)値が0.9〜3の範
囲にある酸性物質の存在下に光学分割し、えられた光学
活性マンデル酸と光学活性フエニルアラニンとの複合体
を分解して光学活性フエニルアラニンを除去することに
よつて光学活性マンデル酸の得量を公知の方法に比べ飛
躍的に向上させることが出来ることを見出し本発明を完
成させた。
本発明の理論的根拠は必ずしも明白でないが光学活性な
マンデル酸と光学活性なフエニルアラニンとの複合体の
熱時における溶解性が本発明に使用する酸性物質が存在
しない場合に比べて予想外に大きくなることに起因する
ものと考えられる。
本発明で用いる酸性物質は水中、常温での酸解離指数
(pKa)値が0.9〜3の範囲のものである。pKaが0.9以下
の強酸、同じく3以上の弱酸では使用溶媒の容積当りの
仕込み効率をあげる効価がないか極めて小さい。本発明
で用いられる酸性物質の具体例としてはスルフアミン
酸、硫酸(第2解離)、リン酸(第1解離)ピロリン酸
(第1、第2解離)、トリポリリン酸(第1、第2解
離)、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水
素アンモニウム等の重硫酸塩、ピロリン酸ソーダ、トリ
ポリリン酸ソーダ等のピロリン酸又はトリポリリン酸
塩、亜硫酸(第1解離)、亜塩素酸、クロロ酢酸、シア
ノ酢酸、ジクロロ酢酸、フルオロ酢酸、ブモロ酢酸、ピ
ルビン酸、2−クロロプロピオン酸、マレイン酸、マロ
ン酸等があげられる。なお上記において( )内は、本
発明の目的に使用する角酸性物質の解離段階を示す。例
えば、硫酸でな第一段解離は酸性が強すぎるため、第二
段目の解離を利用し、重硫酸塩として用いるか又は、硫
酸の第一解離と造塩する分だけ光学活性なフエニルアラ
ニンを所定量より過剰に用いるようにする。前記の酸性
物質は例えば、硫さとカ性ソーダを系内に加えて重硫酸
ソーダを系内で調製してもよい。これらの酸性物質の使
用量は分解剤として用いる光学活性なフエニルアラニン
の0.01〜3倍モル好ましくは0.05〜2倍モルである。使
用する酸性物質の解離度に応じて最適量が異なるので、
あらかじめ高温時での溶解性、低温時におけるL−フエ
ニルアラニン・L−マンデル酸又はD−フエニルアラニ
ン・D−マンデル酸複合体の析出量を確認の上、前記使
用量の範囲でその最適量を決定するのが望ましい。
分割剤として使用する光学活性なフエニルアラニンとし
てはD−フエニルアラニン又はL−フエニルアラニンが
用いられ、分割すべきDL−マンデル酸の0.1〜3倍モル
好ましくは0.2〜1.5倍モル量使用する。但し前記したよ
うに例えば酸性物質として硫酸を用いた場合はこの範囲
を超えて使用する事もある。
光学分割に用いる溶媒は水が最もよいが、メタノール、
エタノール、イソプロパノール等の低級アルコール、酢
酸、プロピロン酸等の低級脂肪酸DMF、DMSO、ジメチル
イミダゾリジノン等の非プロトン性極性溶媒等と水の混
合溶媒も使用出来る。溶媒の使用量としては、できるだ
け少ない方が望ましいが、最適の実施形態においては分
割すべきDL−マンデル酸の1.5から5重量倍使用する。
分割の操作の一例を示すと、まずDL−マンデル酸、L−
フエニルアラニン又はD−フエニルアラニン、本発明に
おける前記酸性物質、溶媒をフラスコに仕込み、昇温し
てそれらを均一に溶解させる。この温度は通常50℃〜10
0℃が適当である。溶解後冷却して、5〜40℃ぐらいの
温度で析出するL−マンデル酸とL−フエニルアラニン
又はD−マンデル酸とD−フエニルアラニンとの複合体
を結晶としてとり出す。尚、冷却の途中で、微量の種晶
を添加し、結晶を析出させた場合、一層光学純度のよい
ものが得られる。また、芒硝、食塩、スルフアミン酸
塩、硫酸アンモニウム等の塩類を加えて分割時複合体の
収量を向上させる事もできる。また場合によつては結晶
を析出させる時に添加された酸性物質の一部または全部
をカ性ソーダ等のカ性アルカリ又はアンモニアで中和し
て光学純度がやや悪い結晶を多くとることもできる。得
られた光学活性複合体から光学活性マンデルの単離は公
知の方法により行うことができる。例えば光学活性マン
デル酸・光学活性フエニルアラニン複合体を苛性アルカ
リ等で中和してアルカリ性にて過し次いで光学活性マ
ンデル酸を含む液を酸で酸性化して光学活性マンデル
酸をえる。その他酸による処理、有機溶剤に抽出法等も
利用できる。
得られた光学活性なマンデル酸はそのままで或いは更に
精製操作を加えてより高純度のL−又はD−マンデル酸
とした上で医薬品製造の為の原料として用いられる。
「実施例」 次に実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 水450ml、95%硫酸21.4g、L−フエニルアラニン107.5g
を仕込み、次いでDL−マンデル酸180gを徐々に加え昇温
して均一に溶解させる。約80℃で溶解する。その後徐々
に冷却し、70〜72℃にて、L−マンデル酸・L−フエニ
ルアラニン複合体の微粉砕された乾燥結晶(0.1g)を種
晶として添加する。約3時間後35℃まで冷却して析出し
た結晶を遠心分離機で別する。
110gのL−マンデル酸:L−フエニルアラニン(1:1)複
合体が得られた。
得られた結晶の1部をとり陽イオン交換樹脂を用い複合
体を分解しL−マンデル酸を分離した。
そのL−マンデル酸の旋光度は▲〔α〕20 D▼=+114.1
゜(C=2,水)を示しこれは光学純度73.1%に相当す
る。
又複合体の結晶105gを水200mlに分散しここに25%カ性
ソーダ水溶液を徐々に滴下して複合体を分解させると同
時にL−マンデル酸をそのナトリウム塩として溶解させ
た。これを過しL−フエニルアラニンを除き、その
液を硫酸で酸析しL−マンデル酸を結晶として得た。乾
燥後の収量は37gであつた。得られたL−マンデル酸の
旋光度は▲〔α〕20 D▼=+153.5゜(C=2,水)を示し
これは光学純度98.4%に相当する。
更に前記においてL−マンデル酸・L−フエニルアラニ
ンの複合体を分離した後の分割液を硫酸で強酸性とし
D−マンデル酸の種晶を微量加えて30℃迄冷却した。
D−マンデル酸20.5gがえられその旋光度は▲〔α〕20 D
▼=−151.6゜(C=2,水)であった。
実施例2 水150ml、DMF 45ml、スルフアミン酸22.0g、カ性ソー
ダ11.5gを加え、ここにL−フエニルアラニン37.46g、D
L−マンデル酸60gを加え83℃に昇温して溶解させた。こ
れを冷却し、73℃で、L−マンデル酸・L−フエニルア
ラニン複合体の微粉砕結晶0.13gを種晶として添加し
た。3時間で40℃まで冷却し析出した結晶を別した。
結晶を水洗し、乾燥した。L−マンデル酸・L−フエニ
ルアラニン複合体52gが得られた。
これを実施例1に準じてカ性ソーダを用いて分解し、1
4.3gのL−マンデル酸を得た。旋光度は▲〔α〕20 D
=+152.6゜(C=2,水)を示し、これは光学純度97.8
%に相当する。
実施例3 水450ml、芒硝10.8g、95%硫酸29.5gを加え、重硫酸ソ
ーダを生成させた。ここに、L−フエニルアラニン102
g、光学純度12.5%のDL−体含有のLM−マンデル酸180g
を仕込んだ。後は実施例1に準じた操作を実施し135.2g
の分割結晶を得た。その1部をとり実施例1と同じ様
に、陽イオン交換樹脂を用い複合体を分解した。得られ
たL−マンデル酸の旋光度は、▲〔α〕20 D▼=+129.9
゜(C=2,水)であり、これは、光学純度83.3%に相当
する。
残りの複合体を実施例1の方法に準じて40gのL−マン
デル酸をえた。
実施例4 実施例1においてL−フエニルアラニンの代わりにD−
フエニルアラニンを用いる他は実施例1とほぼ同様の操
作によつてD−マンデル酸37.7g、L−マンデル酸1.8g
を得た。旋光度は各各▲〔α〕20 D▼=−152.7゜(C=
2,水)、▲〔α〕20 D▼=+151.5゜(C=2,水)であつ
た。
比較例 日本化学雑誌92巻113頁(1971年)に記載され方法にな
らつて次の試験を行つた。
DL−マンデル酸20g、L−フエニルアラニンを13g、300m
lフラスコに取り、水を140ml加えて昇温した。80℃で溶
解させた。(これ以上L−フエニルアラニンを添加する
と、80〜85℃で完溶させる事ができなかつた。) 溶液を徐々に冷却し、76℃にてL−フエニルアラニン・
L−マンデル酸複合体の種晶を添加した。更に冷却し35
℃にて析出している結晶を別した。複合体の収量は、
18.8gであり、その1部をとつて陽イオン交換樹脂を用
い複合体を分解して得たL−マンデル酸は▲〔α〕20 D
▼=+88.8゜(C=2,水)であり、光学純度は56.9%で
あつた。
更に実施例1に準じてL−マンデル酸を取り出したとこ
ろ3.2gのL−マンデル酸が得られた。
「発明の効果」 DL−マンデル酸と光学活性フエニルアラニンとの複合体
を光学分割し次いで分解して光学活性マンデル酸を得る
にあたつて光学活性マンデル酸の使用溶媒の容積当りの
収量を大幅に向上させることが出来るようになつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水中における常温での酸解離指数(pKa)
    値が0.9〜3の範囲にある酸性物質の存在下、水又は水
    と他の混合溶媒中でDL−マンデル酸と光学活性なフエニ
    ルアラニンの複合体を光学分割しえられた光学活性マン
    デル酸と光学活性フエニルアラニンの複合体から該光学
    活性フエニルアラニンを除去することを特徴とする光学
    活性マンデル酸の製法。
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