JPH08225499A - 2−アミノアルカン−1,3−ジオール類の製法 - Google Patents

2−アミノアルカン−1,3−ジオール類の製法

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JPH08225499A
JPH08225499A JP7303082A JP30308295A JPH08225499A JP H08225499 A JPH08225499 A JP H08225499A JP 7303082 A JP7303082 A JP 7303082A JP 30308295 A JP30308295 A JP 30308295A JP H08225499 A JPH08225499 A JP H08225499A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミド前駆物質、すなわち2−アミノアル
カン−1,3−ジオールの合成時間を低減するととも
に、収率を高め、コストを低減する。 【解決手段】 R1−CO−CNOH−COOR2(式
中、R1とR2は飽和または不飽和の線形または分岐状ア
ルキル基を示す)のアルキル=2−オキシイミノ−3−
オキソアルカノアートを、溶媒中で少なくとも一の水素
化物の存在中下、所定の初期温度でかつ単一工程で反応
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミド類の合成
のための前駆物質の製造のための新規な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】天然の状態では、セラミド類は表皮の脂
質層の主成分である。セラミド類は、とりわけ皮膚の乾
燥を減じたり、皮膚に良好な弾力性を付与したりする目
的の組成物または髪を処理する目的の組成物中におい
て、天然もしくは合成の形で化粧品に用いられている。
一般に、天然のセラミド類は、豚皮、牛の脳、卵、血球
もしくは植物を抽出することによって得られる(JP8
6/260008またはJP87/120308)。
【0003】この種の供給源に伴う多くの欠点(脆さ、
汚染、貯蔵、コスト等)のために、非常に初期の段階か
ら化学合成ルートが探求されてきている。この合成ルー
トについて多くの研究がなされている(HayesとGever,
J. Org.Chem. 1951, 16, 269; GregoryとMalkin, J. Ch
em. Soc., 1951, 2453-2456; Fisher, N., Chemistry a
nd Industry 1952, 130-131; Shapiro,D. Chemistry of
sphingolipids, Hermann, Paris, 1969, 26-34)。
【0004】HayesとGeverは、水素化アルミ
ニウムリチウムを用いる還元工程でメチル=2−オキシ
イミノ−3−オキソアルカノアートを用いて出発する直
接合成ルートを提案する。しかし、このルートは、精製
化合物が抽出できない長鎖のアミノ化合物の混合物の生
成に導くのみである。この反応の収率は、その乏しい量
(2%)が著者自身によって強調されているが、この方
法を工業的に応用することは合理的にはできないもので
ある。
【0005】1951年にGregoryとMalki
nは、スフィンゴ脂質とセラミド類合成の前駆物質、す
なわち、2−アミノアルカン−1,3−ジオール類の合
成の分野にアプローチした。彼らは、連続する還元反応
で2−アミノアルカン−1,3−ジオール類を合成する
こととなるメチル=2−オキシイミノ−3−オキソアル
カノアートで出発する多段階合成ルートを教唆してい
る。この場合もまた、多数の合成段階及び中間物質の精
製工程のために、収率に関しては中程度の結果を生じる
のみである。さらに、連続するこの工程のために、これ
ら化合物の調製に必要な時間がかなり長くなる。
【0006】1952年にFisherは、Hayes
とGeverによって推奨された合成ルートについて言
及し、用いる反応を詳細化しないで、ベンゾイル化によ
る保護化反応後に、直接還元によりトリベンゾイル=2
−アミノアルカン−1,3−ジオールを得ることができ
たことを指摘した。一度脱ベンゾイル化すれば、この化
合物は2−アミノアルカン−1,3−ジオールになる。
1969年には、Shapiroが、これらの合成ルー
トを繰り返し、反応し易い官能基、特にアミンを保護す
る工程を改良した。この多段階合成ルートは、それ以
来、セラミド類とその前駆物質を合成するために用いら
れている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記に記載したところ
から容易に分かるように、セラミド前駆物質、すなわち
2−アミノアルカン−1,3−ジオール類の製造は、比
較的よくなされているが、数回の連続する反応を必要と
する。このため、セラミド類の合成は時間がかかり、コ
ストが高くなるものであった。また、この連続する反応
のために収率が低くなり、化合物の価格を増大させるこ
とになった。
【0008】しかして、本出願人は、種々の官能基を保
護し脱保護する必要がないようにして、セラミド類、特
にその前駆物質である2−アミノアルカン−1,3−ジ
オール類の合成のルートを改良することを模索した。
【0009】
【課題を解決するための手段】鋭意研究を行った結果、
本出願人は、永年に渡って一定して信じられていた先行
技術の教唆するところと異なって、意外で驚くべきこと
に、アルキル=2−オキシイミノ−3−オキソアルカノ
アートを用いて出発する直接合成ルートにより2−アミ
ノアルカン−1,3−ジオールを単一の還元段階で得る
ことができることを発見した。
【0010】本発明によれば、数工程を省くことによっ
て、かなりの時間を短縮することができるとともに合成
収率を大幅に改善することができ、本発明の製法で得ら
れた化合物から合成されるセラミド類の工業価格を低減
することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】しかして、本発明は、2−アミノ
アルカン−1,3−ジオールの製法を提供するもので、
次の式(I): R1−CO−CNOH−COOR2 (I) (式中、R1とR2は飽和または不飽和の線形または分岐
状アルキル基を示す)のアルキル=2−オキシイミノ−
3−オキソアルカノアートを、溶媒中で少なくとも一の
水素化物の存在中下、所定の初期温度でかつ単一工程で
反応させることを特徴とするものである。
【0012】本製法の好ましい態様では、R1は5から
29の炭素原子を有し、R2が1から5の炭素原子を有
する。R1は11から21の炭素原子を有するのがさら
に有利である。発明の好ましい実施形態では、R2はメ
チル基またはエチル基である。
【0013】本発明の製法によれば、式(II): R1−CHOH−CHNH2−CH2OH (II) に対応する2−アミノアルカン−1,3−ジオール類ま
たはその対応する塩の一段階合成が可能となる。
【0014】合成後、式(II)の化合物はD,L−エ
リトロ/トレオ混合物の形態である。この混合物は、一
般には、90/10ないし20/80の範囲、好ましく
は85/15ないし35/65の範囲のエリトロ/トレ
オ比にある。
【0015】反応は溶媒中で行われる。この溶媒は、好
ましくは無水で存在する反応物に対して不活性である。
挙げられる溶媒としては、例えば、トルエン、ヘプタ
ン、テトラヒドロフラン、t−ブチルメチルエーテルま
たはイソプロピルエーテルがある。t−ブチルメチルエ
ーテルが好ましい。反応は、空気または水による反応物
の分解を避けるために不活性雰囲気で行われる。一般的
に窒素もしくはアルゴンがこのために用いられる。反応
は、好ましくは窒素からなる雰囲気で行われる。
【0016】所定の初期温度という表現は、還元反応が
−10℃から室温(およそ20℃)までの範囲の温度で
開始されることを意味する。反応は好ましくは、0℃で
開始される。反応は、−10℃と使用される溶媒の還流
温度との間の任意の温度で継続される。反応は、用いら
れる還流温度で好ましくは行われる。
【0017】本発明において用いられる水素化物として
は、ホウ水素化リチウム(LiBH4)、水素化アルミ
ニウムリチウム(LiAlH4)、水素化アルミニウム
(AlH3)、ビス(2−メトキシエトキシ)ジヒドロ
アルミン酸ナトリウム[Aldrich社から販売され
ているRedAl(商標)またはHexcell社から
販売されているビトリド(vitride)]が挙げら
れる。好ましくは、ビス(2−メトキシエトキシ)ジヒ
ドロアルミン酸ナトリウムが用いられる。
【0018】反応の終わりには、合成物はアルミニウム
錯体の形態にある。優位には、これら錯体の形成を制限
するために、最小量の水素化物が用いられる。
【0019】従って、水素化物は、反応において、アル
キル=2−オキシイミノ−3−オキソアルカノアートに
対して2ないし6モル当量の範囲の濃度で一般に存在す
る。アルキル=2−オキシイミノ−3−オキソアルカノ
アートに対して2ないし4モル当量の範囲の濃度が好ま
しい。
【0020】出発物質の消失によって明らかとなる反応
の終わりには、形成される可能性のある錯体を破壊させ
るために、酸もしくは塩基の水溶液を反応媒体に添加す
ることによって反応媒体のpHが2より低いか11より
高い値にされる。反応媒体のpHは、好ましくは、1の
範囲か、もしくは12の範囲である。従って、好ましく
は塩酸もしくは水酸化ナトリウムがそれぞれ用いられ
る。
【0021】本発明の反応で用いらるアルキル=2−オ
キシイミノ−3−オキソアルカノアート類は、常法によ
って調製することができ、特に、塩化水素ガスで酸性化
された無水媒体中においてアルキル=3−オキソアルカ
ノアートを亜硝酸アルキルと反応させて得られる。好ま
しくは、アルキル=2−オキシイミノ−3−オキソアル
カノアートが、触媒量の濃塩酸等の酸性水溶液の存在下
でアルキル=3−オキソアルカノアートを亜硝酸アルキ
ルと反応させて得られる。
【0022】触媒量という用語は、0.05ないし0.
8モル当量の酸、好ましくは0.1ないし0.6モル当
量の酸を意味する。亜硝酸アルキルという用語は、式R
3ONO(式中、R3は2ないし6の炭素原子を持つアル
キル基を示す)を持つ化合物、例えば亜硝酸ブチルを意
味する。
【0023】本発明によって得られる化合物は、D,S
hapiroによって開示されたようなセラミド合成法
(Chemistry of sphingolipids, Herman, Paris, 1969,
26-34)に用いられる。従って、例えば、2−アミノア
ルカン−1,3−ジオールのアミン官能基を、酸塩化
物、無水物、パラ−ニトロフェニルエステル、スクシン
イミドエステル、ジシクロヘキシルカルボジイミドエス
テル、低級アルキルエステル、または、イミダゾリドも
しくはピラゾリド等のアゾリド(azolide)で、無水媒
体またはテトラヒドロフラン、ピリジン、ジメチルホル
ムアミドもしくはジクロロメタン等の溶媒中においてア
シル化することによって所望のセラミドを得ることがで
きる。優位には、無水物は混合無水物であり、低級アル
キルエステルはメチルまたはエチルエステルであり、ア
ゾリドはイミダゾリドまたはピラゾリドである。
【0024】
【実施例】本発明による合成例を以下に示すが、これは
発明を限定するものではないことは無論である。 実施例1:2−アミノオクタデカン−1,3−ジオール
の合成 1モルのメチル=3−オキソオクタデカノアートを酢酸
エチルに溶解した。1.05モルの亜硝酸ブチルをこの
溶液に添加し、出発物質が完全に消失するまで室温で3
3gの濃塩酸をゆっくり加えた。
【0025】次に、反応混合物を水で洗浄し、有機相を
蒸発させ、残留油をヘプタンに再溶解し、次いで冷却条
件下で再結晶化させ、濾過し、洗浄し、乾燥させた。こ
のようにして、メチル=2−オキシイミノ−3−オキソ
オクタデカノアートが80%の収率で得られた。この生
成物を分析したところ、予期された構造に一致するもの
であることが分かった。
【0026】4モルのRedAl(商標)溶液(トルエ
ンに70重量%)を、窒素中でtert−ブチルメチル
エーテル中に混合した。その溶液を、次に、0℃の温度
まで冷却し、1モルのメチル=2−オキシイミノ−3−
オキソオクタデカノアートをゆっくり加えた。反応物を
次いで50℃まで徐々に加熱した。出発物質の消失で明
らかとなる反応終了後、水酸化ナトリウム溶液を用いて
冷却条件下で加水分解させた。相の沈降が生じた後、水
相を分離し、有機相を水で再び洗浄して乾燥させた。
【0027】有機相を冷却後、沈澱物を濾過し乾燥させ
た。2−アミノオクタデカン−1,3−ジオールが、収
率80%で、白色粉末として得られた。 分析: m.p.: 81℃13 C NMR: 構造に一致 エリトロ/トレオ%: 54/46 元素分析: 一致

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の式(I): R1−CO−CNOH−COOR2 (I) (式中、R1とR2は飽和または不飽和の線形または分岐
    状アルキル基を示す)のアルキル=2−オキシイミノ−
    3−オキソアルカノアートを、溶媒中で少なくとも一の
    水素化物の存在中下、所定の初期温度でかつ単一工程で
    反応させることを特徴とする、2−アミノアルカン−
    1,3−ジオールまたはその塩の製法。
  2. 【請求項2】 R1が5から29の炭素原子を有するア
    ルキル基である請求項1記載の製法。
  3. 【請求項3】 R1が11から21の炭素原子を有する
    アルキル基である請求項2記載の製法。
  4. 【請求項4】 R2が1から5の炭素原子を有するアル
    キル基である請求項1ないし3の何れか1に記載の製
    法。
  5. 【請求項5】 R2がメチル基またはエチル基である請
    求項4記載の製法。
  6. 【請求項6】 溶媒が、反応物に対して不活性な溶媒で
    ある請求項1ないし5の何れか1項に記載の製法。
  7. 【請求項7】 溶媒が無水溶媒である請求項1ないし6
    の何れか1項に記載の製法。
  8. 【請求項8】 溶媒が、トルエン、ヘプタン、テトラヒ
    ドロフラン、t−ブチルメチルエーテルおよびイソプロ
    ピルエーテルからなる群から選ばれる、請求項1ないし
    7の何れか1項に記載の製法。
  9. 【請求項9】 反応が不活性雰囲気で行われる請求項1
    ないし8の何れか1項に記載の製法。
  10. 【請求項10】 不活性雰囲気が窒素もしくはアルゴン
    雰囲気である請求項9記載の製法。
  11. 【請求項11】 不活性雰囲気が窒素雰囲気である請求
    項10記載の製法。
  12. 【請求項12】 水素化物が、ホウ水素化リチウム(L
    iBH4)、水素化アルミニウムリチウム(LiAl
    4)、水素化アルミニウム(AlH3)、ビス(2−メ
    トキシエトキシ)ジヒドロアルミン酸ナトリウムからな
    る群から選ばれる請求項1ないし11の何れか1項に記
    載の製法。
  13. 【請求項13】 水素化物が、ビス(2−メトキシエト
    キシ)ジヒドロアルミン酸ナトリウムである請求項12
    に記載の製法。
  14. 【請求項14】 水素化物が、アルキル=2−オキシイ
    ミノ−3−オキソアルカノアートに対して2ないし6モ
    ル当量の範囲の濃度である請求項1ないし13の何れか
    1項に記載の製法。
  15. 【請求項15】 水素化物が、アルキル=2−オキシイ
    ミノ−3−オキソアルカノアートに対して2ないし4モ
    ル当量の範囲の濃度である請求項1ないし14の何れか
    1項に記載の製法。
  16. 【請求項16】 反応が、所定の初期温度で実施され、
    次いで、−10℃と溶媒の還流温度との間の任意の温度
    で継続される、請求項1ないし15の何れか1項に記載
    の製法。
  17. 【請求項17】 反応が、開始後には溶媒の還流温度で
    継続される請求項1ないし16の何れか1項に記載の製
    法。
  18. 【請求項18】 反応が、0℃の温度で開始される請求
    項1ないし17の何れか1項に記載の製法。
  19. 【請求項19】 反応の終わりに、反応媒体が2より低
    いか11より高いpHにされる、請求項1ないし18の
    何れか1項に記載の製法。
  20. 【請求項20】 反応媒体のpHが1の範囲である請求
    項19記載の製法。
  21. 【請求項21】 反応媒体のpHが12の範囲である請
    求項19記載の製法。
  22. 【請求項22】 塩酸を用いてpHを調整する請求項1
    9または20に記載の製法。
  23. 【請求項23】 水酸化ナトリウムを用いてpHを調整
    する請求項19または21に記載の製法。
  24. 【請求項24】 式(I)のアルキル=2−オキシイミ
    ノ−3−オキソアルカノアートが、塩化水素ガスで酸性
    化された無水媒体中においてアルキル=3−オキソアル
    カノアートを亜硝酸アルキルと反応させて得られる、請
    求項1ないし23の何れか1項に記載の製法。
  25. 【請求項25】 式(I)のアルキル=2−オキシイミ
    ノ−3−オキソアルカノアートが、触媒量の濃塩酸溶液
    の存在下でアルキル=3−オキソアルカノアートを亜硝
    酸アルキルと反応させて得られる、請求項1ないし23
    の何れか1項に記載の製法。
  26. 【請求項26】 請求項1ないし25の何れか1項に記
    載の製法を実施し、得られた2−アミノアルカン−1,
    3−ジオールのアミン官能基を、酸塩化物、無水物、パ
    ラ−ニトロフェニルエステル、スクシンイミドエステ
    ル、ジシクロヘキシルカルボジイミドエステル、低級ア
    ルキルエステル、または、イミダゾリドもしくはピラゾ
    リド等のアゾリドで、無水媒体またはテトラヒドロフラ
    ン、ピリジン、ジメチルホルムアミドもしくはジクロロ
    メタン等の溶媒中においてアシル化することを特徴とす
    るセラミド類の製法。
  27. 【請求項27】 無水物が混合無水物であり、低級アル
    キルエステルがメチルまたはエチルエステルであり、ア
    ゾリドがイミダゾリドまたはピラゾリドであることを特
    徴とする請求項26記載の製法。
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DE (1) DE69500242T2 (ja)
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