JPS58955A - 酪酸誘導体の製造法 - Google Patents

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
体の製法に関す名ものである。

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、６：Ｉ）収率の向上をはかるべきであ
ること、ｆｌｌに応条−件を、より緩和してに応を安定
化させること、仲）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にアミノ酸の製法
を鋭意研究したところ、極めて特異な中間体を経由する
方法を見い出し本発明に到達した。

そして本発明の上記目的は、具体的には、一般式（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
ルとアクリルアミ「を反応させることによって得られた
一般式（２） で示される酪酸誘導体（以下誘導体（２）と称する）を
酸の存在下で加水分解することにより、式（３）で示さ
れる酪酸誘導体（以下誘導体（３）と称する）を得るこ
とによって達成される。

また、本発明の上記目的は、誘導体（３）を酸又は塩基
の存在下加熱することにより式（４）で示される酪酸誘
導体（以下誘導体（４）と称する）を得ることによって
も達成される。

さらに、本発明の上記目的は、誘導体（３）をケトン類
およびアルカリ水溶液の存在下加水分解することにより
式（５） で示される酪酸誘導体（以下誘導体（５）と称する）を
得ることによっても達成される。

以下、本発明方法を詳述する。

まず、誘導体（２）を製造する。

その際の出発原料である上記式（１）で示されるＮ−（
５７フエニμ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
（　Ｔｅｚｒａｈｅｂｒｏｎ　Ｌｅｔ、ｔ。

４６２５　　（１９７８））。

ベンゾフェノンは、後述の反応において副生じた副生物
を再び原料として使用可能であるだけでなく、クローズ
ドシステム形成に有効である。

他方アクリルアミドは、それ自体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。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種があるが、操作及び単離が簡単であ
るという理由で後者のに応が好ましい。

均一溶媒系で反応させる場合、溶媒としてエタノールな
どのアルコール類、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、ベンゼンなどの法化水素類、ジ
メチルホルムアミドおよびジメチルスルホキｙドなどを
単独、または２種以上混合して使用する。塩基としては
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〃コラート、１．８
−ジアザビシクロ（５，４，Ｏ）ウンデセン−７などの
有機塩基等が用りられる。

この時の塩基の添加量は通常、Ｎ−（ジフェニルメチレ
ン）グリシノニトリル１モルに対し、α０１〜６モル当
量である。このに応は溶媒沸点以下、好ましくは５０℃
以下で反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、反応溶媒として、ハロ
ゲン化炭化水素類、エーテル類、炭化水素類等の有機溶
媒と水との混合溶媒を用いる。この場合、塩基としては
水酸化ナトリウム、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、次酸水素塩
などを用いる。この反応で使用する塩基の量は、通常、
ｕ−＜ｅｐジフェニルメチレングリシノニトリル１モル
に対して、０．０１〜６モル当量である。この時の反応
温度は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℃で反応を行なう。

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　＋！　Ｎ　−（
ジフェニルメチレン）グリンノ二ト’）ｋ’１モル当り
１０１〜１．０モル当量の相間移動触媒を用いる。相聞
移動触媒としては、たとえば、テトラブチルアンモニウ
ム硫酸水素塩、ペンジルトリエチルアンモニウムクロッ
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ライド、ナトフエチルアンモ
ニウムヒドロキシドなどの４級アン毛ニウム塩、より好
ましくはテトラブチルアンモニウム硫酸水素塩、ベンジ
ルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ナトフエチル
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モルにつき１９〜１．１モルの
割合のアクリロニトリルが使用される。

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（
２）で示される誘導体（２）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フムに通す。この場合相
間移動触媒を含む一部不純物がカフムに吸着されるので
溶媒で展開後、流出液から溶媒を減圧除去すると精製さ
れた誘導体（２）が得られる。

本発明においては更に分取された精製誘導体（２）を、
又は、前記反応で得た誘導体（２）を含む反応混合物を
酸の存在下で加水分解反応に処する。

酸として硫酸、塩酸、りン酸等の鉱酸や、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ｌ
１５〜１０時間、好ましくは１〜３時間反応させる。こ
のとき酸は、誘導体（２）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（３）で示される誘導体（３）とベンゾフェノンが得
られる。

加水分解反応生成物から公知の方法、例えば抽出により
誘導体（３）とベンゾフェノンを分離する。

副生物であるベンゾフェノンは、公知の方法て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
てリサイクル可能である。

なお、加水分解反応を誘導体（２）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）グリシ
ノ二トリルへのアクリルアミド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、Ｋ湿温液から水層を
除去し、有機層に酸を加える方法を採る必要がある。

また、分取された精紡導体（３）を、又は加水分解によ
って得た誘導体（３）を含む反応混合物をさらに酸又は
＃ＩＬｌ＆の存在下で加熱することにより加水分解に処
する。

酸としてＨ，８０，、Ｅｒ０１、Ｈ□ｐｏ４、ａＨ，’
ｃｏｏａ　。

Ｃ＊”＊Ｃ００ＦＫ　、クエン酸、（ＯＯＯＨ）、等を
、塩基としてＮａＯＨ１にＯＨ、Ｎ１１Ｉ４０１Ｔ　、
　Ｎａ、００．．０４００．、ＯＨ，０ＯＯＮａ等を選
んで水の存在下で、温度５０へ１５０℃好ましくは７０
〜１０５℃、１〜１０時間、好ましくは３〜５時間夏応
させる。

このとき、酸又は塩基は誘導体（３）１モルにつき少な
くとも２モル以上使用される。

反応が終了すると、次式（４）で示される誘導体（４）
が得られる。

Ｊ 反応生成物から公知の方法、例えばイオン交換樹脂を使
用して誘導体（４）を分離精製する。

また、本発明では分取された精紡導体（３）を、もしく
は誘導体（３）を含む反応混合物をケトン類およびアル
カリ水溶液中加水分解に処する。

アルカリとしてＮａＯＨ、にＯＨ、ＮＥｒ４０１１ｒ　
。

Ｎａ、Ｃｏｊ、　０ａＯＯ，％ＯＦ！、０ＯＯＮａ等を
選び、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類およ
び水の２相間溶媒において、温度０〜５０℃好ましくは
２０〜４０℃、１〜１０時間、好ましくは３〜５時間反
応させる。

このとぎ、アルカリは誘導体（３）１モルにつき少なく
とも１モル以上使用される。

反応が終了すると次式（５） で示される誘導体（５）が得られる。

反応生成物から公知の方法、例えば抽出により誘導体（
５）を分離精製する。

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（２）、（３）、（４）又は（
Ｓ）を簡素化されたステップを経て高収率で得ることが
できる。

以下、本発明方法を突施例をもって説明する。

！ｌ！施例慣 例１（＄７フエニルメチレン）クリジノニトリル４４ｇ
（１１１１２モル）、アクリル酸アミドｔ４ｇ（１０２
モル）、テトラグチルアンモニウム硫酸水素塩［１３ｇ
（（１０１モル）、ジクロルメタン５０ｓ／および３５
優水酸化ナトリウム水溶液！Ｌｏｇを三角フラスコに仕
込み室温で１時間攪拌した。

Ｋ応後、Ｋ応液を分液し、ジクロルメタン層を水洗後乾
燥した。溶媒を除去して粗　牛−Ｖｙｊ−４−、（＜フ
エニルメ−ｆｔ’ｙ’）７１ノ　ａｌｌ　！ｊＬ　７亀
Ｆ　！Ｌ　５　ｇを得た。収率は９１４％であった。

この粗生成物を充填剤として５／リカゲル、溶出剤とし
て酢酸エチルとシクロヘキサンの混合溶媒を用いて、高
速液体クロマトグラフィーにより精製し、得られた溶出
液より溶媒を減圧除去した。酢酸エチルとシクロヘキサ
ンの混合溶媒から再結晶して白色結晶を４７ｇ得た。

この化合物の分析結果は次のとおりであった。

融点　１３１〜２℃ 元素分析（ａ、、Ｈ，、ｗ、ｏとして）０％　　　１１
％　　　　１１１ 計算値　　７４．２０　　５．８８　　１毛４２突測値
　　７五９９　　５．７６　　１４！２赤外吸収スペク
　）　Ｎ（液体用岩壇板）（ｏｎ’）５４５０　、５１
５０　、２２５０　　、１７００．１６２０　、１４５
０　、１４２０、１３１０．１ｉ５００　　１１８０ Ｉ′Ｈ核磁気共鳴スペクト／Ｉ／（重水素置換クロロホ
ルふ溶液中）δ（ＰＰ　） １．９〜１４（４Ｎり　　４２，４５（１１り５３〜五
Ｂ（２ｙ）ｙ、ｏ〜７．７　（１１ｒ）！ｌ！麹例２ 攪拌器を装着したフラスコに　４−　シアノ−４’−（
シフー工・ニルメ子［ン）アミ／１１ｔ　ｙ　　＝ド２
．？ｇ（ｒＬｏ　１−ｅＪｖ）、ｒ、ｊ’／−ル５Ｇ、
ｚおよび１規定塙酸１２ｄを加え、室温中で１時間攪拌
した。反応終了後、減圧で工ｆｉ／−ルヲ除去したのち
、ベンゼン２０ｄで２回抽出した０水層をアンモニアで
中和したのちクロロホルム５０ｍで２回抽出した。脱水
後、濃縮して、粗４−アミノ−４ｙアノＪｌ［アミドｔ
２ｇを得た。収率は９４５％であった。まり、ベンゼン
層を濃縮してベンゾフェノン１．８ｇを得た。

！ＪＩ總例３ ０　　　　Ｎも　　　　　　　　　　　　　　ＭＦＩ。

還流管および攪拌器を装置したフラスコに４−アミノ−
４−シアノ酪−アミド１．２７　ｇ（［ＬＯ１モル）お
よび２規定水酸化ナトリウム水溶液４０ｄを仕込み、２
時間加熱還流した。

反応終了後、イオン交換樹脂ＤＩＡｒＯＮ　ＰＡ　５１
４（三菱化成）で精製し、グルタミン酸１．３ｇを得た
。収率は８１１４％であった。

攪拌器および還流管を装着したフラスコに４−アミノ−
４−シアノ酪酸アミド１．２７　ｇ（α０１屹ル）、ア
セトン１０ｄおよび１規定水酸化ナトリウム水溶液１ｄ
を加えて、室温中２時間反応した。反応終了後、アセト
ンを減圧で除去し、残留物を冷水２０ｓ／で洗浄し、粗
４−アミノー４−カルバモイル酪酸アミド１．２ｇを得
た。収率は８１６：＠であった。

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
   ルとアクリルアミドを反応させることを特徴とする式（
   ２） 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
   ルとアクリルアミドを反応させて式（２） で示される酪酸誘導体を得、つ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式（３） で示される酪酸誘導体の製造法。 ３　式（１） で示されるＮ−（ジフェニルメチレン）グリシノニトリ
   ルとアクリルアミドとを夏応させて式（２） で示される酪酸誘導体を得、次（１で該誘導体を酸の存
   在下で加水分解して式（３） で示される酪酸誘導体を得、最後に該誘導体を酸又は塩
   基の存在下加熱することを特徴とする式（４） で示される酪ｒｓｌＷ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
   〃とアクリルアミドとを反応させて式（２） で示される酪酸誘導体を得、次いで該誘導体を酸の存在
   下で加水分解して式（３） ％式％ で示される酪酸誘導体を得、最後に該誘導体なケトン類
   およびアルカリ水溶液の存在下加水分解することを特徴
   とする式（５） で示される酪酸誘導体の製造法。