本發(fā)明涉及一種對(duì)肽的制造有用的三芐氧羰基精氨酸的制造方法。
背景技術(shù)：
在肽等醫(yī)藥原料、中間體的制造時(shí)，經(jīng)常使用氨基或羧基被用保護(hù)基保護(hù)了的氨基酸。在含有作為構(gòu)成要素的精氨酸的肽的制造中，三芐氧羰基精氨酸為重要的原料化合物之一。
目前，作為得到三芐氧羰基精氨酸的方法，報(bào)道有如下方法：通過將市售的精氨酸溶解于NaOH水溶液并加入芐氧羰基氯及NaOH而進(jìn)行反應(yīng)，變換成三芐氧羰基精氨酸鈉鹽之后進(jìn)行過濾，由此取得三芐氧羰基精氨酸鈉鹽，接著，使用硫酸進(jìn)行中和后，用醋酸乙酯萃取，由此合成三芐氧羰基精氨酸(非專利文獻(xiàn)1)。
但是，上述方法在反應(yīng)時(shí)盤中固體會(huì)以塊狀析出，以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)難以操作。此外，上述方法在反應(yīng)終點(diǎn)殘存二芐氧羰基精氨酸，因此，收率顯著降低。另外，上述方法中，實(shí)施數(shù)次三芐氧羰基精氨酸鈉鹽的過濾，但過濾性都非常差等，以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)方面具有很大的問題。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:J.Org.Chem.，1957、22(11)、1515-1521
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的課題
鑒于所述的現(xiàn)有技術(shù)具有的問題，本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種能夠以工業(yè)規(guī)模有效地制造高純度的三芐氧羰基精氨酸的方法。
用于解決課題的方案
本發(fā)明人等深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在使用堿使芐氧羰基氯與精氨酸作用而進(jìn)行三芐氧羰基化的反應(yīng)中，除作為現(xiàn)有的反應(yīng)溶劑的水之外，使用有機(jī)溶劑以水/有機(jī)溶劑的雙相體系進(jìn)行反應(yīng)，由此，反應(yīng)液具有流動(dòng)性良好的狀態(tài)，是能夠以工業(yè)規(guī)模制造的制造方法。
另外發(fā)現(xiàn)：通過使得到的三芐氧羰基精氨酸與二環(huán)己基胺形成鹽，可以作為過濾性良好的固體取得，另外發(fā)現(xiàn)：可以以高純度的三芐氧羰基精氨酸胺鹽的形式得到。
另外發(fā)現(xiàn)：通過在得到的三芐氧羰基精氨酸胺鹽中添加酸而使三芐氧羰基精氨酸萃取于有機(jī)層中，可以得到高純度的三芐氧羰基精氨酸。
即，本發(fā)明涉及一種三芐氧羰基精氨酸的制造方法，所述三芐氧羰基精氨酸以下述式(2)表示，
(式中，Cbz表示芐氧羰基)
所述制造方法包括：通過在水/有機(jī)溶劑的雙相體系中向下述式(1)表示的精氨酸或精氨酸衍生物(1)、或其鹽中添加芐氧羰基氯及堿，對(duì)所述式(1)表示的精氨酸或精氨酸衍生物(1)、或其鹽進(jìn)行芐氧羰基化，
(式中，A1及A2分別表示氨基保護(hù)基或氫原子；R1表示氫原子、任選具有取代基的碳原子數(shù)1～6的烷基、或任選具有取代基的碳原子數(shù)7～15的芳烷基。)
在所述芐氧羰基化工序中，優(yōu)選在表面活性劑存在下向雙相體系中添加芐氧羰基氯及堿。作為所述堿，優(yōu)選堿金屬氫氧化物，作為式(1)表示的化合物，優(yōu)選精氨酸或精氨酸鹽酸鹽。所述A1或A2為氨基保護(hù)基時(shí)，優(yōu)選進(jìn)行脫保護(hù)，進(jìn)行芐氧羰基化。
另外，本發(fā)明涉及一種三芐氧羰基精氨酸胺鹽，其用下述式(3)表示，
[化學(xué)式3]
(式中，R2、R3及R4分別表示氫原子、任選具有取代基的碳原子數(shù)1～6的烷基、或任選具有取代基的碳原子數(shù)7～15的芳烷基。)。
另外，本發(fā)明涉及一種制造方法，該方法包括：在下述式(2)表示的三芐氧羰基精氨酸中添加胺，以固體形式得到下述式(3)表示的三芐氧羰基精氨酸胺鹽，
[化學(xué)式4]
[化學(xué)式5]
(式中，R2、R3及R4表示與上述相同的基團(tuán)。)。
另外，本發(fā)明涉及一種高純度的三芐氧羰基精氨酸的制造方法，其中，在得到的三芐氧羰基精氨酸胺鹽中添加酸，使三芐氧羰基精氨酸萃取于有機(jī)層中。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，反應(yīng)液具有流動(dòng)性良好的狀態(tài)，可以以工業(yè)規(guī)模高效地制造三芐氧羰基精氨酸。另外，通過與胺形成鹽，可以以過濾性良好的固體的形式得到三芐氧羰基精氨酸胺鹽，進(jìn)而在酸性條件下萃取于有機(jī)層中，由此可以以工業(yè)規(guī)模高效且簡(jiǎn)便地制造高純度的三芐氧羰基精氨酸。
具體實(shí)施方式
以下，詳細(xì)地?cái)⑹霰景l(fā)明的方法。需要說明的是，以下，一邊參照精氨酸或精氨酸衍生物(1)及三芐氧羰基精氨酸(2)，一邊詳述本發(fā)明，但在這些化合物中存在互變異構(gòu)體。在本說明書中，取互變異構(gòu)體的一例分別作為式(1)、式(2)進(jìn)行說明，但在所述式(1)、(2)中也包含其表示的以外的下述互變異構(gòu)體。
[化學(xué)式6]
[化學(xué)式7]
＜芐氧羰基化＞
[化學(xué)式8]
在本發(fā)明中，通過在式(1)的精氨酸或精氨酸衍生物或它們的鹽(以下，將它們匯總稱為精氨酸原料(1))中以水/有機(jī)溶劑的雙相體系添加芐氧羰基氯及堿，仍舊保持能夠以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的反應(yīng)液的優(yōu)異流動(dòng)性，而進(jìn)行芐氧羰基化。生成的三芐氧羰基精氨酸成為羧酸的鹽，通過將該鹽例如在酸性條件下在有機(jī)溶劑中萃取，可以制造三芐氧羰基精氨酸的鹽游離體。另外，優(yōu)選在上述芐氧羰基化時(shí)使表面活性劑存在，由此，可以將二芐氧羰基精氨酸有效地變換為三芐氧羰基精氨酸，收率大幅度提高。
上述式(1)中，A1及A2分別表示N保護(hù)基(氨基保護(hù)基)或氫原子。作為氨基保護(hù)基，通常選自芐氧羰基以外的公知的氨基保護(hù)基，可以列舉例如：甲?；?、乙?；?、三氟乙?；⒈郊柞；?、新戊?；⑧彵蕉柞；弱；捅Ｗo(hù)基；芐氧羰基、叔丁氧基羰基、異丙氧基羰基、乙氧基羰基、甲氧基羰基等氨酯型(氨基甲酸酯型)保護(hù)基；芐基、對(duì)甲氧基芐基、三苯基甲基等取代烷基等，還可列舉，對(duì)甲苯磺?；?、苯磺酰基、三氟甲烷磺?；⑹宥』谆坠柰榛?、叔丁基二苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等。
需要說明的是，作為A1及A2，優(yōu)選氫原子。A1及A2為N保護(hù)基的情況下，優(yōu)選將其進(jìn)行脫保護(hù)后，進(jìn)行芐氧羰基化。
上述式中R1表示氫原子、任選具有取代基的碳原子數(shù)1～6的烷基、或任選具有取代基的碳原子數(shù)7～15的芳烷基，優(yōu)選為氫原子。
在所述烷基中例如包含甲基、乙基等，在所述芳烷基中例如包含芐基、苯乙基等。
上述精氨酸原料(1)既可以為外消旋體，也可以為顯示旋光性的光學(xué)活性體。
上述精氨酸原料(1)可以為與酸的鹽。作為酸，可列舉例如：無機(jī)酸、磺酸、或羧酸。作為無機(jī)酸，沒有特別限定，可列舉例如含有氯化氫或溴化氫等鹵化氫的酸(鹽酸、氫溴酸等)、硫酸、磷酸等。作為磺酸，沒有特別限定，可列舉例如：甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、樟腦磺酸、1-苯基乙磺酸等。作為羧酸，沒有特別限定，可列舉例如：甲酸、醋酸、三氟醋酸、苯甲酸的非光學(xué)活性羧酸、酒石酸等光學(xué)活性羧酸等。優(yōu)選的酸為無機(jī)酸，更優(yōu)選為鹽酸、或硫酸。
優(yōu)選的精氨酸原料(1)是A1及A2為氫原子的精氨酸或精氨酸鹽，更優(yōu)選為精氨酸或精氨酸鹽酸鹽。
作為用于上述反應(yīng)的有機(jī)溶劑，只要是在反應(yīng)中與水形成雙相體系的溶劑、且可以保持反應(yīng)液的流動(dòng)性的有機(jī)溶劑，就沒有特別限定，除在不含有溶質(zhì)的狀態(tài)下與水進(jìn)行層分離的溶劑之外，只要是不含有溶質(zhì)的狀態(tài)，則也包含能夠與水以全比例自由地混合的溶劑。優(yōu)選的溶劑優(yōu)選為使生成的三芐氧羰基精氨酸析出至系外的溶劑，可列舉：醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、醋酸叔丁酯等醋酸酯類；叔丁基甲醚、乙二醇二丁醚等醚類；二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵代烴類；甲苯、氯苯、二甲苯等芳香族烴類等。其中，優(yōu)選叔丁基甲醚、二氯甲烷、甲苯。不用說，這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用，也可以并用2種以上。
作為用于上述反應(yīng)溶劑的有機(jī)溶劑的使用量，沒有特別限定，相對(duì)于精氨酸原料(1)1重量份，例如為32重量份以下，優(yōu)選為16重量份以下，更優(yōu)選為8重量份以下。下限沒有特別限定，例如為1重量份以上，優(yōu)選為2重量份以上，更優(yōu)選為4重量份以上。
另外，作為用于上述反應(yīng)的水的使用量，相對(duì)于有機(jī)溶劑1重量份，例如為1重量份以上，優(yōu)選為2重量份以上，更優(yōu)選為3重量份以上。上限沒有特別限定，例如為10重量份以下，優(yōu)選為8重量份以下，更優(yōu)選為6重量份以下。需要說明的是設(shè)定水的量的情況下，無論水的來源如何，除作為水所加入的以外，還包括用于溶解堿的水等，是指存在于反應(yīng)中的全部的水。另外，逐次添加堿的情況等下，在隨著反應(yīng)的進(jìn)行而水量變化時(shí)，優(yōu)選在反應(yīng)開始時(shí)(芐氧羰基氯添加時(shí))和反應(yīng)結(jié)束時(shí)二者都滿足上述水量。
就上述反應(yīng)時(shí)的溫度而言，只要反應(yīng)溶劑為不固化的溫度以上，則沒有特別限定，為100℃以下，優(yōu)選為80℃以下，更優(yōu)選為50℃以下。下限為-50℃以上，優(yōu)選為-30℃以上，更優(yōu)選為-10℃以上。
作為上述芐氧羰基氯的使用量，沒有特別限定，相對(duì)于精氨酸原料(1)1摩爾，上限為32摩爾以下，優(yōu)選為16摩爾以下，更優(yōu)選為8摩爾以下。下限沒有特別限定，例如，上述式中，A1及A2均為氫原子的情況下，相對(duì)于精氨酸1摩爾為3摩爾以上，優(yōu)選為4摩爾以上，更優(yōu)選為4.3摩爾以上。
作為上述堿，沒有特別限定，可以為有機(jī)堿、無機(jī)堿的任一種。優(yōu)選為無機(jī)堿，可列舉例如：堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽、堿土金屬氫氧化物、堿土金屬碳酸鹽、堿土金屬碳酸氫鹽等含堿金屬或堿土金屬的化合物。具體而言，可列舉：氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣等。優(yōu)選為堿金屬氫氧化物，更優(yōu)選為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀，進(jìn)一步優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀。
作為上述堿的使用量，沒有特別限定，相對(duì)于精氨酸或精氨酸衍生物，為36倍摩爾以下，優(yōu)選為20倍摩爾以下，更優(yōu)選為12倍摩爾以下。另外，在以精氨酸或精氨酸衍生物的鹽為原料的情況下，需要使用堿將該鹽進(jìn)行中和，因此，堿的使用量與上述的范圍相比多添加1摩爾即可。下限沒有特別限定，例如，上述式中，A1、A2及R1均為氫原子的情況下，考慮用于將精氨酸的羧酸進(jìn)行中和的需要量(1倍摩爾)及用于將通過三芐氧羰基化生成的鹽酸進(jìn)行中和的需要量(3倍摩爾)，相對(duì)于精氨酸原料(1)(優(yōu)選精氨酸或精氨酸衍生物)為4倍摩爾。
上述堿也可以根據(jù)需要以水溶液的形式添加。作為水溶液中的堿濃度，沒有特別限定，為80wt％以下，優(yōu)選為60wt％以下，更優(yōu)選為40wt％以下。下限沒有特別限定，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選反應(yīng)液量不極端地增量的程度，為1wt％，優(yōu)選為3wt％，更優(yōu)選為5wt％。
在本發(fā)明中，作為上述芐氧羰基氯及堿的添加方法，沒有特別限定，可以在加入精氨酸原料(1)和規(guī)定量的堿之后、添加芐氧羰基氯，也可以以芐氧羰基氯的分解抑制及雜質(zhì)的副生成抑制為目的，一邊控制pH，一邊同時(shí)添加堿和芐氧羰基氯。pH的范圍例如為8～14左右，優(yōu)選為9～13左右，更優(yōu)選為10～12左右。
在特別優(yōu)選的添加順序中，首先實(shí)施下述添加工序：先制備含有精氨酸原料(1)、堿的一部分、有機(jī)溶劑和水的原料混合液之后，向其中添加堿的剩余全部和芐氧羰基氯的全部。原料混合液中的堿的量相對(duì)于精氨酸原料(1)1摩爾例如為0.5摩爾以上，優(yōu)選為1.0摩爾以上，更優(yōu)選為1.5摩爾以上，例如為4摩爾以下，優(yōu)選為3摩爾以下，更優(yōu)選為2.5摩爾以下。
在添加工序中，堿和芐氧羰基氯可以逐次添加，也可以連續(xù)地添加。另外，可以交替地添加，也可以同時(shí)添加。優(yōu)選將堿和芐氧羰基氯同時(shí)連續(xù)地添加。
另外，該添加工序可以分成兩個(gè)以上的階段而實(shí)施。例如，可以分成下述工序來實(shí)施添加工序：直至精氨酸原料(1)上鍵合兩個(gè)芐氧羰基(Cbz)的第1添加工序、和進(jìn)一步鍵合1個(gè)芐氧羰基(Cbz)的第2添加工序，所述第1添加工序及第2添加工序可以分別分成多個(gè)而實(shí)施。
就第1添加工序中的堿的添加量而言，相對(duì)于精氨酸原料(1)1摩爾，例如為2摩爾以上，優(yōu)選為3摩爾以上，更優(yōu)選為4摩爾以上，例如為15摩爾以下，優(yōu)選為12摩爾以下，更優(yōu)選為8摩爾以下，進(jìn)一步優(yōu)選為6摩爾以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為5摩爾以下。另外，就第1添加工序中的芐氧羰基氯的添加量而言，相對(duì)于精氨酸原料(1)1摩爾，例如為2.5摩爾以上，優(yōu)選為3.0摩爾以上，更優(yōu)選為3.5摩爾以上，例如為10摩爾以下，優(yōu)選為8.0摩爾以下，更優(yōu)選為6.0摩爾以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5.0摩爾以下。
就第1添加工序結(jié)束時(shí)的二芐氧羰基精氨酸(以下，稱為二取代體)的比例而言，相對(duì)于單芐氧羰基精氨酸(以下，稱為一取代體)、二取代體、及三芐氧羰基精氨酸(以下，稱為三取代體)的合計(jì)100％，例如為25％以上，優(yōu)選為30％以上，更優(yōu)選為35％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為42％以上，例如為70％以下，優(yōu)選為60％以下，更優(yōu)選為55％以下。
就第2添加工序中的堿的添加量而言，相對(duì)于精氨酸原料(1)1摩爾，例如為2.0摩爾以上，優(yōu)選為2.5摩爾以上，更優(yōu)選為2.8摩爾以上，例如為7.0摩爾以下，優(yōu)選為6.0摩爾以下，更優(yōu)選為5.0摩爾以下，進(jìn)一步優(yōu)選為4.0摩爾以下。另外，就第1添加工序中的芐氧羰基氯的添加量而言，相對(duì)于精氨酸原料(1)1摩爾，例如為1.0摩爾以上，優(yōu)選為1.5摩爾以上，更優(yōu)選為1.8摩爾以上，例如為4.0摩爾以下，優(yōu)選為3.5摩爾以下，更優(yōu)選為3.0摩爾以下。
第2添加工序優(yōu)選堿及芐氧羰基氯各自的添加量分別少于第1添加工序，另一方面，添加時(shí)間與第1添加工序相比變長(zhǎng)。就第2添加工序的添加時(shí)間而言，在將第1添加工序的添加時(shí)間設(shè)為1時(shí)，例如為1以上，優(yōu)選為2以上，更優(yōu)選為2.5以上，例如為10以下，優(yōu)選為6以下，更優(yōu)選為4以下。
就第2添加工序結(jié)束時(shí)的三取代體的比例而言，相對(duì)于一取代體、二取代體及三取代體的合計(jì)100％，例如為85％以上，優(yōu)選為90％以上，更優(yōu)選為92％以上，例如為98％以下，優(yōu)選為97％以下，更優(yōu)選為96％以下。另外，就第2添加工序結(jié)束時(shí)的一取代體的比例而言，相對(duì)于一取代體、二取代體、及三取代體的合計(jì)100％，例如為5％以下，優(yōu)選為3.5％以下，更優(yōu)選為2％以下。二取代體的比例例如為10％以下，優(yōu)選為8％以下，更優(yōu)選為5％以下。
在本發(fā)明中，為了提高三芐氧羰基化反應(yīng)的收率，可以根據(jù)需要添加表面活性劑。作為表面活性劑，沒有特別限定，可以列舉：己酸鈉、庚酸鈉、辛酸鈉、癸酸鈉等羧酸型(特別是碳原子數(shù)6～30左右的脂肪酸型)的表面活性劑、及1-己烷磺酸鈉、1-庚烷磺酸鈉、1-辛烷磺酸鈉、1-癸烷磺酸鈉、1-十二烷磺酸鈉等磺酸型(特別是碳原子數(shù)6～30左右的直鏈脂肪族磺酸型)的表面活性劑、及月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨等硫酸酯型(特別是具有碳原子數(shù)6～30左右的直鏈脂肪族烴基的硫酸酯型)的表面活性劑、及月桂基磷酸、月桂基磷酸鈉、月桂基磷酸鉀等磷酸酯型(特別是具有碳原子數(shù)6～30左右的直鏈脂肪族烴基的磷酸酯型)的表面活性劑、及四丁基氯化銨、四甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基溴化銨等季銨鹽型的表面活性劑、及單甲基胺鹽酸鹽、三甲基胺鹽酸鹽等烷基胺鹽型的表面活性劑及丁基氯化吡啶十六烷基氯化吡啶等具有吡啶環(huán)的物質(zhì)、及月桂酸甘油、聚氧乙烯聚氧丙二醇等非離子系的表面活性劑、月桂基二甲基氨基醋酸甜菜堿、油基二甲基胺N-氧化物等兩性表面活性劑等。優(yōu)選的表面活性劑為具有碳原子數(shù)6～30左右的長(zhǎng)鏈(直鏈)脂肪族烴基的表面活性劑，更優(yōu)選為磺酸型表面活性劑。
表面活性劑的使用時(shí)間只要是在反應(yīng)結(jié)束之前，就沒有特別限定，推薦優(yōu)選在反應(yīng)開始時(shí)(即在精氨酸原料(1)、芐氧羰基氯和堿三成分的共存開始時(shí))存在于反應(yīng)液中，特別優(yōu)選在上述原料混合液中含有。
作為表面活性劑的使用量，沒有特別限定，相對(duì)于精氨酸原料(1)，為0.01倍摩爾以上，優(yōu)選為0.05倍摩爾以上，更優(yōu)選為0.1倍摩爾以上。對(duì)使用量的上限沒有限制，為2倍摩爾，優(yōu)選為1倍摩爾，更優(yōu)選為0.4倍摩爾。
通過以上方法制造的三芐氧羰基精氨酸由于在水/有機(jī)溶劑系中制造，因此不形成塊，攪拌性優(yōu)異，另外在反應(yīng)選擇性或反應(yīng)收率方面也優(yōu)異。三芐氧羰基精氨酸的反應(yīng)收率例如為20％以上，優(yōu)選為30％以上，更優(yōu)選為45％以上。上限優(yōu)選為100％，即使為80％，也可以說優(yōu)異。
得到的三芐氧羰基精氨酸可以根據(jù)需要進(jìn)行離析，也可以仍舊保持溶液或漿液狀態(tài)而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行處理或精制。通常在反應(yīng)結(jié)束時(shí)刻，三芐氧羰基精氨酸與堿(特別是無機(jī)堿)形成鹽，該鹽的過濾性差。因此，優(yōu)選仍舊保持溶液或漿液狀態(tài)而進(jìn)行處理或精制。以下，對(duì)仍舊保持溶液或漿液狀態(tài)而進(jìn)行處理或精制的情況進(jìn)行說明。
含有與三芐氧羰基精氨酸的堿(特別是無機(jī)堿)的鹽的反應(yīng)液例如在用酸進(jìn)行處理之后，用有機(jī)溶劑萃取，由此可以除去無機(jī)雜質(zhì)或水溶性雜質(zhì)，可以提高三芐氧羰基精氨酸的純度。該反應(yīng)結(jié)束后的萃取可以僅在反應(yīng)時(shí)使用的有機(jī)溶劑和水中實(shí)施，也可以在反應(yīng)結(jié)束后適當(dāng)加入水或有機(jī)溶劑。作為加入的有機(jī)溶劑，既可以與用于反應(yīng)的溶劑相同，也可以不同，沒有特別限定，可列舉：醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、醋酸叔丁酯等醋酸酯類；叔丁基甲醚、乙二醇二丁醚等醚類；二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵代烴類；甲苯、氯苯、二甲苯等芳香族烴類等。其中，優(yōu)選叔丁基甲醚、二氯甲烷、甲苯。不用說、這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用，也可以并用2種以上。
作為用于萃取時(shí)的酸性化的酸，可列舉例如：無機(jī)酸、磺酸、或羧酸。作為無機(jī)酸，沒有特別限定，可列舉例如：氯化氫或溴化氫等鹵化氫、硫酸、磷酸等。作為磺酸，沒有特別限定，可列舉例如：甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、樟腦磺酸、1-苯基乙烷磺酸等。作為羧酸，沒有特別限定，可列舉例如：甲酸、醋酸、三氟醋酸、苯甲酸的非光學(xué)活性羧酸、酒石酸等光學(xué)活性羧酸等。這些酸中，優(yōu)選氯化氫、溴化氫、硫酸、對(duì)甲苯磺酸、苯甲酸，其中，優(yōu)選氯化氫、溴化氫、硫酸，特別優(yōu)選為氯化氫、硫酸。
作為上述酸的使用量，只要是可以將作為目的物的三芐氧羰基精氨酸調(diào)整為能夠在有機(jī)層中萃取的pH，就沒有特別限定，例如為1.5以下。
萃取溫度沒有特別限定，可以在反應(yīng)溶劑不固化的溫度以上實(shí)施。上限為100℃，優(yōu)選為80℃，更優(yōu)選為50℃。下限沒有特別限定，為-50℃，優(yōu)選為-30℃，更優(yōu)選為-10℃。
＜三芐氧羰基精氨酸胺鹽的制造＞
[化學(xué)式9]
本發(fā)明的特征還在于，通過在三芐氧羰基精氨酸溶液中加入胺并進(jìn)行固體化，將得到的固體進(jìn)行過濾而制造三芐氧羰基精氨酸胺鹽。在三芐氧羰基精氨酸溶液中加入胺并進(jìn)行固體化時(shí)，得到的固體的過濾性顯著地變得良好，可以提高精制效率。使用的三芐氧羰基精氨酸既可以用所述的方法取得，也可以另行合成。另外，三芐氧羰基精氨酸溶液可以為調(diào)整將精氨酸進(jìn)行了三芐氧羰基化的反應(yīng)液的pH而制成三芐氧羰基精氨酸溶液的液體，也可以為對(duì)其進(jìn)行了萃取的萃取液，還可以為另行制備的溶液。
上述三羧基精氨酸溶液通常為有機(jī)溶劑的溶液。作為該有機(jī)溶劑，沒有特別限定，可列舉：醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、醋酸叔丁酯等醋酸酯類；四氫呋喃、1,4-二烷、叔丁基甲醚、乙二醇二丁醚等醚類；二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵代烴類；甲苯、氯苯、二甲苯等芳香族烴類；N,N-二甲基甲酰胺等酰胺；乙腈等腈類等。優(yōu)選列舉叔丁基甲醚、二氯甲烷、甲苯、醋酸乙酯、四氫呋喃。不用說，這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用，也可以并用2種以上。另外，也可以使用通過所述方法取得的三芐氧羰基精氨酸的萃取液。
作為上述有機(jī)溶劑的量，沒有特別限定，相對(duì)于三芐氧羰基精氨酸，上限為120倍重量，優(yōu)選為60倍重量，更優(yōu)選為30倍重量。下限沒有特別限定，可以以能夠確保反應(yīng)液的流動(dòng)性的使用量實(shí)施，為2倍重量，優(yōu)選為5倍重量，更優(yōu)選為10倍重量。
上述通式中的R2、R3及R4分別獨(dú)立地表示氫原子、任選具有取代基的碳原子數(shù)1～6的烷基、或任選具有取代基的碳原子數(shù)7～15的芳烷基。碳原子數(shù)1～6的烷基沒有特別限定，可以列舉例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、環(huán)丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、環(huán)丁基、正戊基、環(huán)戊基、正己基、環(huán)己基等，優(yōu)選可以列舉環(huán)己基等環(huán)烷基。取代基沒有特別限定，可以列舉例如甲基、乙基等的烷基、鹵原子、氨基、羥基等。作為任選具有取代基的碳原子數(shù)7～15的芳烷基，可列舉例如：芐基、對(duì)氯芐基、對(duì)羥基芐基、對(duì)氟芐基、m,m-二氟芐基、苯基乙基、萘基等。
作為R2、R3及R4的組合，優(yōu)選為NR2R3R4成為仲胺的組合，更優(yōu)選任一個(gè)為氫、剩余兩個(gè)為環(huán)己基等環(huán)烷基。
作為上述胺的使用量，沒有特別限定，為了確保收率，需要三芐氧羰基精氨酸的羧酸形成胺鹽，相對(duì)于該三芐氧羰基精氨酸1摩爾，為0.25摩爾以上，優(yōu)選為0.5摩爾以上，更優(yōu)選為1摩爾以上。對(duì)使用量的上限沒有限制，相對(duì)于三芐氧羰基精氨酸1摩爾，為8摩爾以下，優(yōu)選為4摩爾以下，更優(yōu)選為2摩爾以下。
就固體化的溫度而言，可以在反應(yīng)溶劑不固化的溫度以上實(shí)施。上限沒有特別限定，為100℃，優(yōu)選為70℃，更優(yōu)選為50℃。下限沒有特別限定，為-50℃，優(yōu)選為-30℃，更優(yōu)選為-10℃。
上述固體化之后，可以根據(jù)需要進(jìn)行熟化。固體化及熟化在攪拌下進(jìn)行，每單位容積的攪拌強(qiáng)度沒有特別限定，例如為0.05kW/m3以上，優(yōu)選為0.1kW/m3以上，更優(yōu)選為0.2kW/m3以上。
＜三芐氧羰基精氨酸的制造＞
[化學(xué)式10]
本發(fā)明的特征還在于，通過將三芐氧羰基精氨酸胺鹽以有機(jī)溶劑或水/有機(jī)溶劑的雙相體系、使用酸在有機(jī)溶劑中萃取而制造三芐氧羰基精氨酸。另外，在三芐氧羰基精氨酸胺鹽中，優(yōu)選所述含有通過“三芐氧羰基精氨酸胺鹽的制造”得到的固體，將該固體用酸溶解于有機(jī)溶劑或水/有機(jī)溶劑的雙相體系之后、在有機(jī)溶劑中萃取即可。另外，通過重復(fù)實(shí)施所述的三芐氧羰基精氨酸胺鹽的制造方法及本三芐氧羰基精氨酸的制造方法，可以將三芐氧羰基精氨酸進(jìn)行精制，可以取得更高純度的三芐氧羰基精氨酸。
作為用于萃取的有機(jī)溶劑，沒有特別限定，可列舉：醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、醋酸叔丁酯等醋酸酯類；叔丁基甲醚、乙二醇二丁醚等醚類；二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵代烴類；甲苯、氯苯、二甲苯等芳香族烴類等。更優(yōu)選列舉叔丁基甲醚、二氯甲烷、甲苯、醋酸乙酯。不用說，這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用，也可以并用2種以上。
作為用于上述萃取的水的使用量，沒有特別限定，只要是在萃取時(shí)能溶解添加的酸和胺的鹽的量即可。
作為用于上述萃取的有機(jī)溶劑的使用量，上限沒有特別限定，相對(duì)于三芐氧羰基精氨酸胺鹽，例如為40倍重量，優(yōu)選為20倍重量，更優(yōu)選為10倍重量。下限沒有特別限定，相對(duì)于三芐氧羰基精氨酸胺鹽，例如為1倍重量，優(yōu)選為3倍重量，更優(yōu)選為5倍重量。
作為用于上述萃取時(shí)的酸性化的酸，可列舉例如：無機(jī)酸、磺酸、或羧酸。作為無機(jī)酸，沒有特別限定，可列舉例如：氯化氫或溴化氫等鹵化氫的水溶液(鹽酸、氫溴酸等)、硫酸、磷酸等。作為磺酸，沒有特別限定，可列舉例如：甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、樟腦磺酸、1-苯基乙烷磺酸等。作為羧酸，沒有特別限定，可列舉例如：甲酸、醋酸、三氟醋酸、苯甲酸的非光學(xué)活性羧酸、酒石酸等光學(xué)活性羧酸等。這些酸中，優(yōu)選為氯化氫、溴化氫、對(duì)甲苯磺酸、苯甲酸，其中，優(yōu)選氯化氫、溴化氫、硫酸，特別優(yōu)選為氯化氫、硫酸。
添加酸時(shí)的溫度及萃取時(shí)的溫度沒有特別限定，可以在反應(yīng)溶劑不固化的溫度以上實(shí)施。上限沒有特別限定，為100℃，優(yōu)選為70℃，更優(yōu)選為50℃。下限沒有特別限定，為-50℃，優(yōu)選為-30℃，更優(yōu)選為-10℃。
得到的三芐氧羰基精氨酸利用高效液相色譜測(cè)得的純度例如為80面積％以上，優(yōu)選為85面積％以上，更優(yōu)選為90面積％以上，例如也可以設(shè)為99.9面積％。
本申請(qǐng)主張基于2014年3月28日所申請(qǐng)的日本國(guó)專利申請(qǐng)第2014-68838號(hào)的優(yōu)先權(quán)的利益。2014年3月28日所申請(qǐng)的日本國(guó)專利申請(qǐng)第2014-68838號(hào)的說明書的全內(nèi)容在本申請(qǐng)中為了參考而被引用。
實(shí)施例
以下，示出實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明，不用說，本發(fā)明并不受這些實(shí)施例任何限定。
在本實(shí)施例中，各化合物的收率及生成比使用高效液相色譜進(jìn)行分析。另外，純度(面積％)是指對(duì)象物峰的面積與減去了來自溶劑峰及因體系的波形干擾引起的峰形狀(以下，稱為空白)之后的總峰面積的比值。
在本實(shí)施例中，各化合物的收率、生成比使用高效液相色譜、在以下所記載的條件下進(jìn)行分析。
[高效液相色譜分析條件]
柱：Zorbax Eclipse Plus C18，50×4.6mm；1.8μm
流動(dòng)相A：0.1重量％磷酸水溶液、流動(dòng)相B：乙腈
流速：1.0mL/min
[梯度條件]
0.00分鐘流動(dòng)相A：流動(dòng)相B＝90：10
15.00分鐘流動(dòng)相A：流動(dòng)相B＝10：90
25.00分鐘流動(dòng)相A：流動(dòng)相B＝10：90
25.01分鐘流動(dòng)相A：流動(dòng)相B＝90：10
30.00分鐘停止
柱溫度：40度
檢測(cè)波長(zhǎng)：210nm
(比較例1)
三芐氧羰基精氨酸鈉鹽的制造方法
在D-精氨酸(300mg、1.72mmol)中加入1NNaOH水溶液(1.72mL、1.72mmol、1.0eq)而溶解后，冷卻至內(nèi)部溫度0℃。每5次交替地用0.5hr添加2NNaOH水溶液(0.86mL、1.72mmol、1.0eq)及芐氧羰基氯(293mg、1.72mmol、1.0eq)時(shí)，在第二次添加結(jié)束時(shí)固體析出而成為塊狀，在總量添加結(jié)束時(shí)刻不能攪拌。將反應(yīng)液用赫爾什漏斗過濾，結(jié)果過濾性非常差(使用21mm赫爾什漏斗為1hr左右)。通過將濕固體進(jìn)行真空干燥，取得三芐氧羰基精氨酸鈉鹽的干燥固體(149mg、0.258mmol、15.0％收率)。
(比較例2)
三芐氧羰基精氨酸鈉鹽的制造方法
在L-精氨酸(20.00g、114.8mmol)中加入水(50.00g)、30％KOH水溶液(21.47g、114.8mmol、1.0eq)而溶解后，冷卻至內(nèi)部溫度0℃。每5次交替地用4.5hr添加30％KOH水溶液(21.47g、114.8mmol、1.0eq)及芐氧羰基氯(19.58g、114.8mmol、1.0eq)時(shí)，在第二次添加結(jié)束時(shí)刻固體析出而成為塊狀，在總量添加結(jié)束時(shí)刻與比較例1同樣地不能攪拌。
(實(shí)施例1)
三芐氧羰基精氨酸(2)的制造方法
將D-精氨酸鹽酸鹽(10g、47.47mmol)、1-辛烷磺酸鈉(3.10g、14.3mmol、0.30eq)、H2O(10.00g)混合后，冷卻至內(nèi)部溫度0℃。加入10％KOH水溶液(53.27g、94.94mmol、2.0eq)和叔丁基甲醚(50.00g)。用5hr同時(shí)添加芐氧羰基氯(32.40g、189.9mmol、4.0eq)及10％KOH水溶液(159.81g、284.8mmol、6.0eq)(第1添加)(在該時(shí)刻，相對(duì)于三芐氧羰基精氨酸100面積％的單芐氧羰基精氨酸為10.9面積％，二芐氧羰基精氨酸為96.7面積％)。
記載，調(diào)溫至內(nèi)部溫度15℃之后，一邊將芐氧羰基氯(21.87g、128.2mmol、2.7eq)及10％K OH水溶液(98.55g、175.6mmol、3.7eq)保持在pH11～12，一邊用15hr同時(shí)進(jìn)行添加(第2添加)(在該時(shí)刻，單芐氧羰基精氨酸為1.3面積％，二芐氧羰基精氨酸為4.3面積％)。反應(yīng)液的流動(dòng)性始終良好，可以沒有問題地?cái)嚢琛７磻?yīng)結(jié)束后，加入35％鹽酸(22.06g、211.8mmol、4.5eq)而調(diào)整至pH1.1，并進(jìn)行分液。將有機(jī)層用H2O(30g)清洗兩次，取得三芐氧羰基精氨酸的有機(jī)層(144.46g、純品16.0g、27.7mmol、58.4％收率、31.3面積％)。
(實(shí)施例2)
在實(shí)施例1中得到的三芐氧羰基精氨酸的有機(jī)層(139.42g、純品15.46g、26.81mmol、31.3面積％)中加入叔丁基甲醚(81.00g)之后，用2hr添加二環(huán)己基胺(7.29g、40.2mmol、1.5eq)時(shí)，三芐氧羰基精氨酸二環(huán)己基胺鹽析出。固體的過濾性非常好(使用60mm赫爾什漏斗為5min左右)，通過用叔丁基甲醚(70.00g)清洗，得到三芐氧羰基精氨酸二環(huán)己基胺鹽的濕固體(18.72g、91.0面積％)。
在得到的三芐氧羰基精氨酸二環(huán)己基胺鹽的濕固體(17.73g、91.0面積％)中加入水(106.38g)、醋酸乙酯(159.57g)，冷卻至內(nèi)部溫度0℃。添加97％H2SO4(1.3g、12.9mmol)而調(diào)整至pH1.7。除去水層之后，用水(106.00g)清洗有機(jī)層，取得三芐氧羰基精氨酸的有機(jī)層(163.89g、純品12.40g、21.51mmol、84.7％收率、90.5面積％)。
(實(shí)施例3～12)
與實(shí)施例1同樣地操作，在表1所示的條件下實(shí)施精氨酸的芐氧羰基化。需要說明的是，反應(yīng)溶劑中的有機(jī)溶劑/水比也與實(shí)施例1相同(其中，在此所說的水僅是指添加的水，不包含由KOH水溶液引入的水)。將反應(yīng)收率示于表1。
(實(shí)施例13～20)
實(shí)施例14～17在表2所示的條件下與實(shí)施例2同樣地操作，從三芐氧羰基精氨酸反應(yīng)有機(jī)層中得到高純度的三芐氧羰基精氨酸溶液。實(shí)施例13、18～20在表2所示的條件下重復(fù)三芐氧羰基精氨酸溶液的精制，進(jìn)而得到高純度的三芐氧羰基精氨酸溶液。
(實(shí)施例21)
將實(shí)施例14中得到的三芐氧羰基精氨酸溶液在套管溫度40℃下、以10mmHg濃縮1hr后，在套管溫度40℃下真空干燥12hr，由此得到三芐氧羰基精氨酸(89.1wt％、92.7面積％)。
[表1]
[表2]
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明可以利用于肽的制造。