JPH09151159A - 光学活性カルボン酸のラセミ化方法 - Google Patents
光学活性カルボン酸のラセミ化方法Info
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- JPH09151159A JPH09151159A JP31403995A JP31403995A JPH09151159A JP H09151159 A JPH09151159 A JP H09151159A JP 31403995 A JP31403995 A JP 31403995A JP 31403995 A JP31403995 A JP 31403995A JP H09151159 A JPH09151159 A JP H09151159A
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Abstract
ボン酸アルカリ金属塩を、塩基とジメチルスルホキシド
共存下に加熱することによってラセミカルボン酸を得
る。
Description
農薬の中間原料として有用な化合物である。本発明はラ
セミのカルボン酸を化学分割によって製造する際に副生
する不要な光学対掌カルボン酸のラセミ化法に関する。
としては、光学活性カルボン酸をアルカリ金属水酸化物
の水溶液中で加熱する方法が一般的によく知られてい
る。例えば、光学活性2−(4−クロロフェニル)−3
−メチル酪酸のアルカリ金属塩をアルカリ金属水酸化物
などの塩基と130℃以上に加熱する方法(特開昭53
−5134号公報)が知られている。ところが、これは
十分なラセミ化率を得るためには塩基と130℃以上の
厳しい加熱条件が必要である。よって、耐食性、耐圧性
などの反応装置の制約を受ける上に、大過剰の塩基を必
要とするものであった。
から、化学分割して得られる光学活性カルボン酸の収率
は理論的にはラセミ体の50%であり、工業的製造法と
しては不十分である。従って、不要な光学対掌カルボン
酸をラセミ化して光学分割の原料としてリサイクルする
事が必須であり、故にラセミ化技術は重要である。
水酸化物の水溶液中で高温で加熱するラセミ化法は、大
過剰の塩基を必要とし、且つラセミ化条件が厳しく、そ
のため回収率も低くなる傾向がある。そこで、塩基の使
用量が少なく、穏和な条件で実施することができ、且つ
高収率でラセミ化する方法が望まれていた。
学活性カルボン酸を塩基の使用量が少なく、穏和な条件
下に、且つ高収率で得る工業的に実施可能な製造法を鋭
意検討した結果、この目的は塩基とジメチルスルホキシ
ド共存下で、光学活性カルボン酸、または光学活性カル
ボン酸アルカリ金属塩を加熱することにより達成される
ことが判った。本発明は従来法に比べて30〜50℃程
度低い温度で、且つ塩基の量も少なくしてラセミ化させ
ることができるので、ラセミのカルボン酸から理論的に
100%の光学活性カルボン酸が得られることになる。
学活性カルボン酸または光学活性カルボン酸アルカリ金
属塩は、例えば、次の一般式(I)
基、ii)無置換、カルボキシル基、炭素数1〜5のア
ルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フェニル基で
置換された炭素数1〜10のアルキル基、iii)アリ
ール部分が無置換、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数
1〜5のアルコキシ基、ハロゲン基、ヒドロキシル基で
置換された炭素数6〜10のアリールまたは炭素数7〜
11のアラルキル基、iv)無置換、カルボキシル基、
炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ
基、ヒドロキシル基で置換された炭素数5〜6のシクロ
アルキル基、また、Xは水素あるいはアルカリ金属を示
す。)で表されるものが使用できる。中でも一般式
(I)においてR1,R2は少なくともいずれか一方に
芳香環を有する光学活性芳香族カルボン酸が特に好まし
い。さらに好ましくはR1はヒドロキシル基または炭素
数1〜6のアルキル基、R2は無置換、炭素数1〜5の
アルキル基またはハロゲン基で置換されたフェニル基で
ある光学活性カルボン酸である。
ン酸、光学活性2−(4−メトキシフェニル)プロピオ
ン酸、光学活性2−フェニル酪酸、光学活性2−(4−
クロロフェニル)−3−メチル酪酸、光学活性2−(4
−フルオロフェニル)−3−メチル酪酸、光学活性イブ
プロフェン、光学活性ナプロキセン、光学活性2−メト
キシ−2−フェニル酢酸などのα−置換フェニル酢酸
類、光学活性マンデル酸、光学活性2−ヒドロキシ−3
−フェニルプロピオン酸、光学活性2−ヒドロキシ−4
−フェニル酪酸などの芳香族ヒドロキシ酸類が挙げられ
る。また、これらのナトリウム塩、カリウム塩、リチウ
ム塩などのアルカリ金属塩などを使用する事ができる。
酸とは、一方の光学異性体が他方の光学異性体より多く
含有されるカルボン酸を意味し、実質的には光学純度3
0%ee以上のカルボン酸を意味する。また、ラセミカル
ボン酸とは光学純度が30%ee未満のカルボン酸を意味
する。
キシド共存下で、前記光学活性カルボン酸または光学活
性カルボン酸のアルカリ金属塩を加熱することによって
行う。 本発明において用いられる塩基はアルカリ金属
水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭
酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ金属アルコキ
シド、アルカリ金属水素化物およびアルカリ金属アミド
からなる群より選ばれる塩基が好ましい。単一塩基でも
よく、2種以上の塩基を組み合わせて使用することも可
能である。用いられる塩基の具体例は、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金
属水酸化物、水酸化バリウム、水酸化カルシウムなどの
アルカリ土類金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウムなどのアルカリ金属炭酸塩、ナトリウムメトキシ
ド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリ
ウムエトキシド、カリウムイソプロポキシド、カリウム
−s−ブトキシド、カリウム−t−ブトキシドなどのア
ルカリ金属アルコキシド;水素化ナトリウム、水素化カ
リウムなどのアルカリ金属水素化物;リチウムアミド、
ナトリウムアミド、カリウムアミドなどのアルカリ金属
アミドなどが挙げられる。特にアルカリ金属水酸化物、
アルカリ金属アルコキシドが好ましく用いられる。 本
発明では塩基の使用量はラセミ化の温度あるいは時間に
影響されるが、光学活性カルボン酸に対して1.01当
量以上が好ましい。また、大量に使用してもラセミ化反
応にはなんら影響を与えないが、薬品コストや単離操作
等、必ずしも有利ではない。反応性および経済性を考慮
すると光学活性カルボン酸に対して1.01〜10当量
が好ましく、さらに好ましくは1.1〜5当量である。
また光学活性カルボン酸アルカリ塩を原料とする場合に
は、塩基の使用量は光学活性カルボン酸アルカリ塩に対
して0.01〜9当量が好ましく、さらに好ましくは
0.1〜4当量である。
共存下で行う。ジメチルスルホキシドの使用量は、光学
活性カルボン酸、または光学活性カルボン酸アルカリ塩
に対して0.1〜10重量倍が適量である。0.1重量
倍以下では十分なラセミ化速度が得られず、10重量倍
以上ではラセミ化速度の割りには薬品費が高くついてい
まう。この時他の有機溶媒が共存していてもよいが、ラ
セミ化時の温度を保つことができないような多量の沸点
の低い有機溶媒は避けるべきである。また、光学活性カ
ルボン酸のアルカリ塩とジメチルスルホキシドがラセミ
化時に均一溶液になることが好ましく、光学活性カルボ
ン酸のアルカリ塩を積極的に不溶化、あるいは分液させ
るような有機溶媒の共存も好ましくない。したがって、
有機溶媒の共存量は光学活性カルボン酸に対して4倍モ
ル以下、好ましくは2倍モル以下であり、具体的にはベ
ンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサンなどの炭
化水素類;メタノール、エタノール、プロパノール、イ
ソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t−ブ
タノールなどのアルコール類;イソプロピルエーテル、
ブチルエーテル、イソブチルエーテル、アニソールなど
のエーテル類などの有機溶媒が許容される。
量の水が共存していても問題なくラセミ化は進行する。
しかし、水の存在量が多いとラセミ化速度は低下する。
ジメチルスルホキシドの量にも関係するが、通常、水の
存在量は光学活性カルボン酸に対して2.0重量倍以
下、好ましくは1.0重量倍以下である。
反応時間との兼ね合いで60℃から150℃までの範囲
が好ましい。特に好ましい温度は60℃以上130℃未
満である。ラセミ化に要する時間は温度あるいは塩基の
種類と量に関係するが、通常0.1〜40時間で終了す
る。
ルボン酸を回収することができる。例えば、塩酸、硫酸
水溶液で酸性にした後、トルエン、酢酸エチルなどの有
機溶媒で抽出すると有機溶媒層にラセミのカルボン酸が
抽出されてくるので、これを蒸留するか、あるいは陰イ
オン交換樹脂にラセミのカルボン酸を吸着させて、ジメ
チルスルホキシドを除去し、塩酸水溶液でラセミのカル
ボン酸を溶出させて回収することもできる。こうして得
られたラセミのカルボン酸はジアステレオマー塩分割の
出発物質としてリサイクルすることが可能である。
安定な化合物であり、アルカリ条件下で蒸留回収して再
使用が可能である。
発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
−フルオロフェニル)−3−メチル酪酸、マンデル酸の
光学純度は、以下の方法で求めた。即ち、2−(4−フ
ルオロフェニル)−3−メチル酪酸は、ラセミ化反応後
1N−塩酸水溶液で酸性にした後、シクロヘキサンで抽
出し、シクロヘキサン層を硫酸マグネシウムで乾燥し
た。約1%に調整した溶液2μlをHPLCに注入して
分析した。分析に使用したカラムはCHIRALCEL
OD 4.6mmφ×250mm(ダイセル製)、移
動相はn−ヘキサン/イソプロパノール/トリフルオロ
酢酸=998/2/2(v/v/v)を用いた。カラム
温度20℃、流速は0.5ml/minで、検出はUV
(254nm)で行った。(−)−2−(4−フルオロ
フェニル)−3−メチル酪酸は46.4分、(+)−2
−(4−フルオロフェニル)−3−メチル酪酸52.8
分に溶出した。
の濃度が0.15%になるようにアセトニトリルで希釈
し、その0.1mlに0.4%O,O´−ジ−p−トル
オイル−L−酒石酸無水物のアセトニトリル溶液1.0
mlを加えて振り混ぜた。20分静置した後、0.05
%リン酸水溶液1.0mlを添加して10分放置したサ
ンプル溶液5μlをHPLCに注入して分析した。分析
に使用したカラムはCAPCELPAK SG120
4.6mmφ×250mm(資生堂製)、移動相はpH
4の水溶液(0.03%のアンモニア水溶液に5%酢酸
水溶液を添加してpH4に調整した水溶液)/メタノー
ル=45/55、流速0.4ml/min、カラム温度
20℃、検出はUV(254nm)で行った。L−マン
デル酸24.1分、D−マンデル酸は33.1分に溶出
した。またラセミ化率は下式により算出した。
2−(4−フルオロフェニル)−3−メチル酪酸(以
下、2−(4−フルオロフェニル)−3−メチル酪酸
を”FPIA”と略記する。)0.490g(2.5ミ
リモル、98%ee)、すりつぶした水酸化カリウム
0.318g(5.7ミリモル)とジメチルスルホキシ
ド1.045gを仕込み、スターラーで撹拌しながら、
120℃で7時間加熱した。この時均一溶液であった。
反応後、1N−HCl6mlを添加して酸性とし、シク
ロヘキサン10mlで2回抽出した。シクロヘキサン層
を水洗した後エバポレーターで濃縮すると2−(4−フ
ルオロフェニル)−3−メチル酪酸の結晶0.46gが
得られた。光学純度は1%eeであり、ラセミ化率は9
9%であった。
FPIA0.548g(2.8ミリモル、98%e
e)、粉末の水酸化ナトリウム0.224g(5.6ミ
リモル)とジメチルスルホキシド1.605gを仕込
み、スターラーで撹拌しながら、120℃で10時間加
熱した。実施例1と同様にしてFPIAを抽出した。光
学純度は9%eeであり、ラセミ化率は92%であっ
た。
FPIAのナトリウム塩0.392g(1.8ミリモ
ル、99%ee)、ナトリウムメトキシド0.059g
(1.1ミリモル)とジメチルスルホキシド1.038
gを仕込み、スターラーで撹拌しながら、100℃で2
0時間加熱した。実施例1と同様にしてFPIAを抽出
し、光学純度を測定したところ、8%eeであり、ラセ
ミ化率は91%であった。
デル酸0.515g(3.4ミリモル、>99.5%e
e)、粉末の水酸化ナトリウム0.217g(5.4ミ
リモル)とジメチルスルホキシド1.061gを仕込
み、スターラーで撹拌しながら、100℃で3時間加熱
した。ラセミ化率は100%であった。 比較例1 20mlガラス製アンプルオートクレーブに、(+)−
FPIA0.274g(1.4ミリモル、98%ee)
と54%水酸化カリウム水溶液2.90g(27.9ミ
リモル)を仕込み、スターラーで撹拌しながら、150
℃で5時間加熱した。この時FPIAはアルカリ水溶液
の上部に分液していた。実施例1と同様にしてFPIA
を抽出した。光学純度は18%eeであり、ラセミ化率
は82%であった。
デル酸1.52g(10ミリモル、>99.5%e
e)、水1.0gおよび40%水酸化ナトリウム2.0
0g(20ミリモル)を仕込み、スターラーで撹拌しな
がら、140℃で3時間加熱した。反応液中のマンデル
酸の光学純度は5%eeであり、ラセミ化率は95%で
あった。
塩基の使用量を少なくして、穏和な条件下でラセミ化で
き、且つ高収率でラセミカルボン酸が得られる。
Claims (6)
- 【請求項1】 光学活性カルボン酸、または光学活性カ
ルボン酸アルカリ金属塩を、塩基およびジメチルスルホ
キシド共存下に加熱することを特徴とする光学活性カル
ボン酸のラセミ化方法。 - 【請求項2】請求項1において、光学活性カルボン酸が
次の一般式(I) 【化1】 (式中、R1及びR2は各々独立に、i)ヒドロキシル
基、ii)無置換、カルボキシル基、炭素数1〜5のア
ルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フェニル基で
置換された炭素数1〜10のアルキル基、iii)アリ
ール部分が無置換、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数
1〜5のアルコキシ基、ハロゲン基、ヒドロキシル基で
置換された炭素数6〜10のアリールまたは炭素数7〜
11のアラルキル基、iv)無置換、カルボキシル基、
炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ
基、ヒドロキシル基で置換された炭素数5〜6のシクロ
アルキル基、Xは水素あるいはアルカリ金属を表す。)
であることを特徴とする光学活性カルボン酸のラセミ化
方法。 - 【請求項3】 一般式(I)において、R1,R2は少
なくともいずれか一方に芳香環を有することを特徴とす
る請求項2記載の光学活性カルボン酸のラセミ化方法。 - 【請求項4】 前記一般式(I)において、R1はヒド
ロキシル基または炭素数1〜6のアルキル基、R2は無
置換、炭素数1〜5のアルキル基またはハロゲン基で置
換されたフェニル基であることを特徴とする請求項2記
載の光学活性カルボン酸のラセミ化方法。 - 【請求項5】 塩基がアルカリ金属水酸化物および/ま
たはアルカリ金属アルコキシドであることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか1項記載の光学活性カルボン酸
のラセミ化方法。 - 【請求項6】 60℃以上130℃未満で加熱すること
を特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の光学活性
カルボン酸のラセミ化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31403995A JPH09151159A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 光学活性カルボン酸のラセミ化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31403995A JPH09151159A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 光学活性カルボン酸のラセミ化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09151159A true JPH09151159A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18048483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31403995A Pending JPH09151159A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 光学活性カルボン酸のラセミ化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09151159A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004070045A1 (ja) * | 2003-02-10 | 2004-08-19 | Nisshin Pharma Inc. | 光学活性な6-ホルミル-1,4-ベンゾジオキシン-2-カルボン酸誘導体の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP31403995A patent/JPH09151159A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004070045A1 (ja) * | 2003-02-10 | 2004-08-19 | Nisshin Pharma Inc. | 光学活性な6-ホルミル-1,4-ベンゾジオキシン-2-カルボン酸誘導体の製造方法 |
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A521 | Written amendment |
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|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20041208 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
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