JPS58953A - 酪酸誘導体の製造法 - Google Patents

酪酸誘導体の製造法

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JPS58953A
JPS58953A JP9829281A JP9829281A JPS58953A JP S58953 A JPS58953 A JP S58953A JP 9829281 A JP9829281 A JP 9829281A JP 9829281 A JP9829281 A JP 9829281A JP S58953 A JPS58953 A JP S58953A
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JP
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formula
acid
reaction
derivative
hydrolysis
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JP9829281A
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English (en)
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Haruyo Satou
治代 佐藤
Shinzo Imamura
今村 伸三
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アミノ酸製造用中間体の一種である酪酸誘導
体の製造法に関するものである。
従来からアミノ酸を製造する方法として種々の方法が提
案されているがその多くは、種々の中間体を経由する方
法である。これらの方法は相応の効果をあげてはいる。
が、なお次の点にお゛いて限りない改良が望まれている
。即ち(イ)中間体乃至は目的物の合成ステップを簡素
化すべきであること、幹)収率の向上をはかるべきであ
ること、′(ハ)y応条件を、より緩和してに応を安定
化させること、に)操作を簡単にすること、(ホ)副生
物を有効に利用できるプロセスであること及び(へ)省
資源的ないしは省エネルギー的プロセスであること等の
改良が望まれているのである。
そこで、本発明者らは上記改良を目的tこアミノ酸及び
アミノ酸誘導体製造用中間体の製法を鋭意研究したとこ
ろ、極めて特異な中間体の製法を見い出し本発明に到達
した。
本発明の上記目的は、具体的には式(1)で示されるN
−(ジフェニルメチレン)グリyノニトリルと一般式(
2) OH■cyyaooa       −・・+(2)(
上記(2)式に於いて、Rは炭素原子数1〜4のアルキ
ル基を示す) で示されるアクリル酸エステルとを反応させることによ
って達成されるとの事実を見(1だした。
だに上記の方法によって得られた酪酸誘導体、即ち4−
シアノ−4−ジフェニルメチレンアミノ酪酸エステルを
酸または塩基の存在丁で段階的に、または連続的に加水
分解することtこよりアミノ酸またはアミノ酸誘導体製
造tこ有利な中間体が得られる。
以下、本発明を詳述する。
rず、本発明に使用される出発原料を用意する。
上記・式(11で示されるN−(ジフェニルメチレン)
グリシノニトリルはグリシノニトリルとベンゾフェノン
との脱水反応によって得られる。
(Tetrahedron Lett、462.5 (
1978) )。
他方、アクリル酸エステルは周知の方法によって得られ
る。
次に、この二種の原料を反応°させるO反応方法として
は均一溶媒系で反応させる方法と水相と有機相との間で
反応させる方法の2種力;あるが、操作及び拳離が簡単
であると(1つ理由で後者の反応法が好ましい。
均一溶媒系で反応させる場合、溶媒としてエタノールな
どのアルコ−〃類、ジクロルメタンなどのハロゲン化炭
化水素類、エーテル類、ベンゼンなどの炭化水素類、ジ
メチルホルムアミドおよ゛、びジメチルスルホキシドな
どを単独、または2種以上混合して使用する。塩基とし
て(よ水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、ナ
トリウムエチラートなどのアルカリ金属アルコラ−) 
、 、1.8−ジアザビシクロ(5,4,O)ウンデセ
ン−7などの有機塩基等が用いられる。
この時の塩基の添加量は通常、N−(ジフェニルメチレ
ン)グリシノニトリ/L/1モルに対し、101〜6モ
ル当量である。この反応は ツ、溶媒沸点、好ましくは
50℃以下でy応液を攪拌すれば円滑に進行する。
2相間溶媒系で反応させる場合、K応溶媒として、ハロ
ゲン化炭化水素類、エーテル類、炭化水素類等の有41
!溶媒と水との混合溶媒を用いる。この場合、塩基とし
ては水酸化す) IJウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素
ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、炭
酸水素塩などを用いる。この反応で使用する塩基の量は
、通f、N−(ジフェニルメチレン)グリシノニトリル
1モルに対して、α01〜6モル当量である。この時p
K応湿温度使用する溶媒によって多少異なるが、一般的
には0〜80℃、通常は0〜40℃でに応を行なう。
2相間溶媒系で反応させる場合、相聞移動触媒を使用し
なくても反応が進むが、より好ましく 1! N −(
!/フェニルメチレン)グリシノニトリ/L/1モル当
りa001〜1.0モル当量の相間移動触媒を用いる。
相関移動触媒としては、たとえば、テトフプチルアンモ
ニウム硫酸水素塩、ペンジルトリエチルアンモニウムク
ロフイド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、セシルトリメチルアンモニウムプロマイド、ドデシ
ルトリメチルアンモニウムクロフイド、テトフエチルア
ンモニウAヒドロキシドなどの4級アンモニウム塩、よ
り好ましくはテトフグチルアンモニウム硫酸水素壇、ベ
ンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトフエ
チ!アンモニウムヒドロキシドが用いられる。
上記いずれの反応も、原則として化学量論量の出発物質
が使用されるが、好ましくはN−(ジフェニルメチレン
)グリシノニトリル1モルtこっきL19〜1.1モル
の割合のアクリル酸エステルが使用される。
反応は、常圧、加圧、減圧と種々の圧力下で可能である
が、好ましくは常圧下で行なわれる。
反応には、回分式、連続式又は半連続式の任意の方式が
採用される。回分式で反応を行なわせる場合、通常5〜
60分で反応は終了する。
反応終了後生成物を公知の方法で分取すると次式で示す
れる4−シアノ−4−ジフェニルメチレンアミノ酪酸エ
ステル(以下単に誘導体(3)と称する)が得られる。
y応終了後、生成物を分離する方法としては公知の方法
が採用される。
たとえば、相聞移動触媒を使用して2相間で反応させる
場合、反応後水相と分離された有機相から溶媒を除去し
、残留物をシリカゲルを充填したカラムに通す。この場
合相聞移動触媒を含む一部不純物がカラムに吸着される
ので、シクロヘキサン−酢酸エチルの混合溶媒で展開し
、溶媒を減圧除去すると精製された誘導体(3)力;得
られる。
本発明においては更に分取された精製誘導体(3)を、
又は、前記反応で得た誘導体(3)を含むに湿温合物を
酸またはアルカリの存在下で加水分解I応に処する。
酸で加水分解する場合、酸として硫酸、塩酸、リン酸等
の鉱酸や、酢酸、プロピオン酸、クエン酸、シュウ酸等
の有機カルボン酸またはスルホン酸基を有するイオン交
換樹脂等を選んで、水の存在下で、温度0〜50℃好ま
しくは20〜30℃で15〜10時間、好ましくは1〜
3時間に応させる。この、とぎ酸は、誘導体(3)1モ
ルにつき少なくとも1モル以上使用される。
かくして、酸の存在下で加水分解反応がなされると、次
式で示される4−アミノ−4−シアノ酪酸エステルとベ
ンゾフェノンが得られる。
(以下誘導体(5)と称する) NH。
加水分解y応生成物から公知の方法、例えば抽出法によ
り誘導体(5)とベンゾフェノンを分離すれば、本発明
の第2の目的物と副生物が得られる。
副生物であるベンゾフェノンは、公知の方法でN−(ジ
フェニルメチレン)グリシノニトリル製造用の原料とし
てリサイクル可能となり、この点にも本発明の一特徴が
ある。
他方、塩基の存在下で加水分解する場合、塩基としてN
aO[!、KOH%NH,0H1Na、Co、、CaC
0,、OR,COONa等を選んで水の存在下で、温度
0〜50℃好ましくは20〜30℃、1〜10時間、好
ましくは3〜5時間反応させる。
このとき、塩基は誘導体(3)1モルにつき少なくとも
1モル以上使用される。
K応終了すると、次式で示さする4−シアノ−4−ジフ
ェニルメチレンアミノ酪酸(以下単に誘導体(4)と称
する)が得られる。
反応生成混合物から公知の方法、例えば、抽出法により
誘導体(4)を分離取得できる。
なお、加水分解反応な誘導体(3)の単独物を原料とせ
ずに、言いかえればN−(ジフェニルメチレン)グリン
ノ二トリルへのアクリlvwlエステル付加反応生成混
合物をそのまま加水分解反応に供する場合、次の処方を
考慮する必要がある。
まず酸による加水分解はy湿温液から水相を除去し、有
機相に酸を加える。この場合の酸は前記と同様である。
またアルカリによる加水分解は付加反応終了後、更に3
〜5時間反応を継続するだけでよい。
反応条件、分離方法は前記と同様である。
以上のように本発明法によると工業的に有利に得られる
出発原料を用いて誘導体(3) (4)又は(5)ヲ簡
素化されたステップを経て高収率で得られるとともに、
その副生物を再び出発原料製造用の原料として再使用可
能である。
本発明においては更に分取された精製誘導体(4ン又は
(句を加水分解反応を行なうか、(以下単に段階的加水
分解と称する。)又は誘導体(4)又は(6)を単離す
ることなく誘導体(3)かう連続的に加水分解反応に処
する。(以下単に連続的加水分解と称する。) 段階的加水分解を行なう場合、誘導体(4)は酸の存在
下、また誘導体(5)は塩基の存在下で行なう。
塩基の種類、酸の種類、反応条件は前記と同様である。
誘導体(3)から連続的に加水分解を行なう場合は次の
処方を考慮する必要がある。
まず誘導体(3)を有機溶媒に溶解せしめ酸または塩基
の存在下で加水分解反応したのち、有機層を除去する。
得られた水層に前段を酸加水分解した場合には塩基を、
また前段を塩基加水分解した場合は酸を加え更に加水分
解に応を行なう。この反応液から有機溶媒で副生物を抽
出すれば、水層からは目的物である4−アミノ−4−シ
アノ酪酸が得られる。(以下単に誘導体(6)と称する
。) ここで使用される有機溶媒は水と混じり合わず、かつ反
応に不活性のものなら何れでもよいが、例工ばジクロル
メタン等のハロゲン化度化水素類、ベンゼン、シクロヘ
キサン等の炭化水素類、ジエチルエーテル等が好ましい
。また、酸および塩基の種類、反応条件は前記と同様で
ある。
更に副生物を再び出発原料tR造用の[料として再使用
も同様に可能である。
本発明の誘導体(6)は更に必要な反応に供することに
よって種々の有用な化合物へ変換可能である。
例えば、更に酸の存在下、加熱して加水分解を行なえば
簡単にグルタミン酸が得られる。
また、誘導体(6)をアルカリ金属水酸化物とケトン類
または過酸化水素の存在下、o℃〜50℃で加水分解反
応を行なうと、4−アミノ−4−n  ルA’ u 4
  ル酪酸即ちイソグルタミンが得られる。
また、誘導体(6)を炭酸アンモニウムと反応させると
、5−(β−カカルキシルエチJ′L/)ヒダントイン
を得ることができる。
次に、本発明法を実施例をもって説明する。
実施例1 攪拌器、滴下ロートおよび還流管を装着した200dの
5つロフラスコにN−(ジフェニルメチレン)アミノグ
リシノニトリル11、Og((10s4ル)およびジク
ロルメタン100 #/を加え、氷水中で攪拌した。こ
の中へ3Q%水酸化ナトリウム水溶液115g(α1モ
ル)およびテトヲプチルアンモニウム硫酸水素塩0.3
g(1ミリモル)を加え、更に攪拌した。滴下ロートよ
りアクリル酸エチルエステルs、 Og(α05モル)
を滴下したのち、室温中で1時間攪拌した。y応後、反
応液からジクロルメタン層を分液し、1回水洗した。減
圧でジクロルメタンを除去して粗4−シアノー4−ジフ
ェニルメチレンアミノ酪酸エチルエステ)v1&2g得
た。
粗生成物をシリカゲルカラムを使用し、シクロヘキサン
−酢酸エチル混合溶媒で展開して精製4−シアノ−4−
ジフェニルメチレンアミノ酪酸エチルエステル15.3
gを得た。収率は95、696であった。
実施例2 攪拌器を装着した100dのフラスコにシクロヘキサン
!So、/、1規定塩酸20g/および4−シアノ−4
−ジブエニルメチレンアミノ酪酸エチρエステ/I/五
2g([100モル)を仕込み、室温中で3時間攪拌し
た。反応終了後、反応液を分液した。
水mt:mアンモニア水10m1を加えて中和した後、
ジクロルメタン50dで2回抽出した。
硫酸マグネシウムで脱水後、ジクロルメタンを減圧除去
すると粗4−アミノー4−シアノ酪酸x f /l/ 
t 53 gを得た。収率は9aOq6であった。
また、反応液のシクロヘキサン層を濃縮したところベン
ゾフェノンt 80 gを得た。回収率は99g6であ
った。
冥施例5 攪拌器を装着した1 00 mlのフラスコに、ベンゼ
ン50d、2規定水酸化ナトリウム20 mlおよび4
−シアノ−4−ジフェニルメチレンアミノ酪酸エチルエ
スデ/I’五2g(101モル)を仕込み、40℃で5
時間攪拌した。反応終了後、反応液を分液した。水層に
濃塩酸5露lを加え、1時間攪拌したのち、ベンゼン2
01B/で2回抽出した。
水層を強力チオンイオン交換樹脂PK220(三菱化成
)のカフムに通液したのち、アンモニア水で溶出させ4
−アミノ−4−シアノ酪酸1、15 gを得た。収率は
8a2%であった。
また、抽出したベンゼン層を濃縮してベンゾフェノン1
.75 gを得た。回収率は9!L1%であった。
突施例4 攪拌器を装着した100 mlのフラスコに4−アミノ
−4−シアノ酪酸ブチルエステル1.84g((101
モル)および2規定水酸化カリウム10dを仕込み、4
0℃で3時間攪拌した。反応終了後、強力チオンイオン
交換樹脂PK220(三菱化成)に通液したのち、アン
モニア水で溶出すせ4−アミノ−4−シアノ酪酸t15
gを得た。収率は898優であった。得られた4−アミ
ノ−4−シアノ酪酸t15gをアセトン20w1および
1規定水酸化ナトリウム水溶液111に溶解し、室温中
で5時間攪拌した。反応液よりアセトンを減圧除去した
のち、強力チオン型イオン交換樹脂PK220 (三菱
化成)で同様に処理し、4−アミノ−4−1J +し・
Iぐ毛イル酪酸1.01 gを得た。収率は8115g
6であった。
突施例5〜6  ′ アクリル酸エチルエステルのかわりにアクリル酸メチル
エステル、アクリル酸ブチルエステルを使用して、突施
例1と同様に反応させた。
結果は表に示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式(1) で示されるN−(ジフェニルメチレン)グリシノニトリ
    ルと一般式(2) %式%(2) (上記(2)式に於いて、Rは炭素原子数1〜4のアル
    キル基を示す) で示されるアクリル酸エステルとを反応させることを特
    徴とする一般式(3) (上記(3)式にルシ1て、Rは炭素原子数1〜4のア
    ルキル基を示す) で示°される酪酸誘導体の製造法。 2 式(1) で示されるN−(ジフェニルメチレン)グリシノニトリ
    ルと一般式(2) %式%(21 (上記(2)式に於いて、Rは炭素原子数1〜4のアル
    キル基を示す) で示されるアクリル酸エステルとを反応させて一般式(
    3) (上記(3)式に於いて、Rは炭素原子数1〜4のアル
    キル基を示す) で示される酪酸誘導体を得、次いで該誘導体を塩基の存
    在下で加水分解することを特徴とする式(4)で示され
    る酪酸誘導体の製造法。 5 式(11 で示されるN−(ジフェニルメチレン)グリシノニトリ
    ルと一般式(2) %式%(2) (上記(2)式に於いて、Rは炭素原子数1〜4のアル
    キル基を示す) で示されるアクリル酸エステルとを反応させて一般1式
    (3) (上記(3)式に於いて、Rは炭素原子数1〜4のアル
    キル基を示す) で示される酪酸誘導体を得、次いで該誘導体を酸の存在
    下で加水分解することを特徴とする一般式(5) (上記(5)式に於いて、Rは炭素原子数1〜4のアル
    キル基を示す) で示される酪酸誘導体の製造法。 4 式(1) で示されるN−(ジフェニルメチレン)グリシノニトリ
    ルと一般式(2) %式%() (上記(2)式に於、いて、Rは炭素原子数1〜4のア
    ルキル基を示す) で示されるアクリル酸エステルとを反応させて一般式(
    3) (上記(3)式に於いて、Rは炭素原子数1〜4のアル
    キル基を示す) で示される酪酸誘導体を得、次いで該誘導体を酸または
    塩基の存在下で加水分解し、5・最後に塩基または酸の
    存在下で加水分解することを特徴とする式(6) で示される酪酸誘導体の製造法。
JP9829281A 1981-06-26 1981-06-26 酪酸誘導体の製造法 Pending JPS58953A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03267649A (ja) * 1990-03-14 1991-11-28 Kubota Corp 空調システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03267649A (ja) * 1990-03-14 1991-11-28 Kubota Corp 空調システム
JP2523203B2 (ja) * 1990-03-14 1996-08-07 株式会社クボタ 空調システム

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