JPS6256144B2

JPS6256144B2 -

Info

Publication number: JPS6256144B2
Application number: JP1645978A
Authority: JP
Inventors: Hamao Umezawa; Hajime Morishima; Ryosuke Ushijima; Junji Yoshizawa; Hideo Takeda; Ikuo Iwatsuki; Ikuo Matsumoto
Original assignee: Microbial Chemistry Research Foundation
Current assignee: Microbial Chemistry Research Foundation
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1978-02-17
Publication date: 1987-11-24
Also published as: JPS54109943A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は式（）（式中R¹は水素原子もしくはアルカノイル基、低
級アルコキシカルボニル基、アロイル基、アラル
キルオキシカルボニル基を示す）で表わされるフ
エニルグリシン誘導体の新規な製造法に関するも
のであつて、式（）の化合物は式（）（式中Ｒはアシル基を示す）で表わされるＮ−ア
シル−３−ヒドロキシフエニルグリシンに塩基の
存在下にホルムアルデヒドを作用させ、ついで要
すればＮ−アシル基を除去することによつて製造
される。本発明の方法によつて製造される式（）のフ
エニルグリシン誘導体は免疫賦活剤もしくはその
合成中間体として有用である。式（）のＮ−アシル−３−ヒドロキシフエニ
ルグリシンとしては、たとえば、Ｎ−アセチル−
３−ヒドロキシ−DL−フエニルグリシン、Ｎ−
ベンゾイル−３−ヒドロキシ−DL−フエニルグ
リシン、Ｎ−（ベンジルオキシカルボニル）−３−
ヒドロキシ−DL−フエニルグリシン、Ｎ−（tert
−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロキシ−DL−
フエニルグリシン、もしくはそれらのＤ−または
Ｌ−異性体などが使用される。本発明の該ヒドロ
キシメチル化の反応はラセミ化を伴わないから、
出発原料として光学活性のＮ−アシル−３−ヒド
ロキシフエニルグリシンを使用すれば、式（）
の化合物のそれぞれ対応する光学活性体が得られ
る。ホルムアルデヒドとしては市販のホルムアルデ
ヒド水溶液をそのまま使用することができるが、
その他にパラホルムアルデヒドのように反応条件
下においてホルムアルデヒドを生成する試薬は同
様に使用することができる。その使用量はホルム
アルデヒドとして0.5−５モル当量が適当であ
る。大過剰のホルムアルデヒドを使用すると、目
的とする位置以外にもヒドロキシメチル化が起つ
て収量が低下する。塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどの無
機塩基によつて反応が進行するが、また有機四級
アンモニウム塩基や強塩基性イオン交換樹脂を使
用することもできる。式（）のＮ−アシル−３
−ヒドロキシフエニルグリシンはこれらの塩基と
塩を形成するから、一価の塩基では２モル当量以
上を、また二価の塩基では１モル当量以上を使用
することが必要である。反応は水溶液中で行なうのが有利であるが、必
要に応じてアルコール系やケトン系などの有機溶
剤を添加して行なうこともできる。反応は室温で
も進行するが、加熱することによつて促進され
る。たとえば33−35℃で46時間、50℃で６時間、
または90℃で10分間程度の反応時間が適当であ
る。反応液を酸性化して冷却するかまたは有機溶媒
で抽出すれば、Ｎ−アシル−３−ヒドロキシ−４
−（ヒドロキシメチル）−フエニルグリシンが回収
される。これはさらに再結晶、シリカゲルクロマ
トグラフイー、または吸着樹脂ダイヤイオンHP
−20のカラムによる分画などの手段によつて精製
される。このＮ−アシル基は必要に応じて除去される。
たとえばＮ−（tert−ブトキシカルボニル）基は
トリフルオロ酢酸で処理することによつて除去さ
れる。またＮ−アセチルもしくはＮ−ベンゾイル
基は微生物起原のアミノアシラーゼによつて不斉
加水分解反応をうけて３−ヒドロキシ−４−（ヒ
ドロキシメチル）−Ｌ−フエニルグリシンを与え
る。以下に実施例および参考例をあげて本発明を具
体的に説明する。実施例１Ｎ−アセチル−３−ヒドロキシ−DL−フエニ
ルグリシン10.5ｇ（50ミリモル）を水酸化ナトリ
ウム4.0ｇ（100ミリモル）の存在下に水100mlに
溶解し、37％ホルムアルデヒド水溶液5.25ml（75
ミリモル）を加えて、50℃で６時間加熱する。反応液を氷冷下に濃塩酸10mlで酸性化してか
ら、種晶を加えて一夜冷蔵すると、3.99ｇの結晶
が析出する。これを水から再結晶してＮ−アセチ
ル−３−ヒドロキシ−４−（ヒドロキシメチル）−
DL−フエニルグリシン3.36ｇが得られた。母液を合して約40mlまで減圧濃縮してから、ダ
イヤイオンHP−20 500mlを充填したカラムを使
用し、水で溶離して分画すると、未反応原料Ｎ−
アセチル−３−ヒドロキシ−DL−フエニルグリ
シン1.24ｇが回収され、さらにＮ−アセチル−３
−ヒドロキシ−４−（ヒドロキシメチル）−DL−
フエニルグリシン2.26ｇが単離された。合計収量
は5.62ｇ（収率47％）であつて、未回収原料に対
する収率は53.1％に相当する。Ｎ−アセチル−３−ヒドロキシ−４−（ヒドロ
キシメチル）−DL−フエニルグリシンはm.p.185
℃（分解）の結晶であつて、そのスペクトルデー
タを下記に示す。 C₁₁H₁₃NO₅としての元素分析値（％）ＣＨＮ計算値 55.23 5.48 5.85 実験値 54.94 5.53 5.79 UV（H₂O）λmax278nｍ（ε＝2810） IR（KBr）νmax（cm^-1）：2280−3360、1690、
1615、1590、1540、1455、1430、1380、1370、
1350、1300、1265、1250、1195、1170、1160、
1130、1040、1000、970、955、930、880、
845、820、755 NMR（DMSO−ｄ _６、60MHz）δ（ppm）：
1.88（3H、ｓ）、4.44（2H、ｓ）、5.16（1H、
ｄ、Ｊ＝7.2Hz）、6.64−6.87（2H、ｍ）、7.23
（1H、ｄ、Ｊ＝8.0Hz）、8.42（1H、ｄ、Ｊ＝7.2
Hz）、9.10−9.50（1H）実施例２Ｎ−アセチル−３−ヒドロキシ−４−（ヒドロ
キシメチル）−DL−フエニルグリシン3.0ｇを
0.5N水酸化ナトリウムに溶解する。PH7.5に調整
したのち全液量を60mlとし、これに塩化コバルト
６水塩８mgおよび糸状菌アミノアシラーゼ（天野
製薬製アシラーゼアマノ、約15000単位／ｇ）100
mgを加えて、37℃で48時間不斉加水分解反応を行
なう。反応液を炭末脱色し、強酸性イオン交換樹脂ダ
ウエツクス50W−X4（H⁺）30mlを充填した塔に
通液して、不斉加水分解によつて生成したアミノ
酸を吸着させる。通過液を約50mlまで減圧濃縮し
て、ダイヤイオンHP−20のカラムで分画する
と、Ｎ−アセチル−３−ヒドロキシ−４−（ヒド
ロキシメチル）−Ｄ−フエニルグリシン1.5ｇが得
られる。水から再結晶して精製することができ
る。 m.p.172℃（分解）。〔α〕^２０ _Ｄ−206゜（ｃ1.0、
EtOH）。 IR（KBr）νmax（cm^-1）：3440、3365、3215、
2905、1715、1610、1580、1530、1430、1370、
1340、1295、1250、1220、1155、1110、1025、
960、910、865、820、730 またアミノ酸を吸着した樹脂塔を水洗後、Ｎ
NH₄OH250mlにて溶出し、溶出液を減圧濃縮して
３−ヒドロキシ−４−（ヒドロキシメチル）−Ｌ−
フエニルグリシン1.09ｇが得られた。m.p.223℃
（分解）。〔α〕^２０ _Ｄ131゜（ｃ1.0、Ｎ HCl）。 C₉H₁₁NO₄としての元素分析値（％）ＣＨＮ計算値 54.82 5.62 7.10 実験値 54.69 5.69 7.06 実施例３Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−DL−フエニルグリシン2.67ｇ（10ミリモ
ル）を水18mlとともに撹拌しながら80℃まで加熱
し、水酸化ナトリウム0.8ｇ（20ミリモル）を水
溶液に添加して溶解したのち、ただちに35％ホル
ムアルデヒド水溶液1.5ml（20ミリモル）を加え
て、90℃で10分間加熱する。反応液を冷却し、PH2.0まで酸性化したのち、
酢酸エチルで抽出し、抽出液を減圧濃縮して、残
留物をシリカゲルクロマトグラフイ−（２：１ベ
ンゼン−酢酸エチル）によつて分画すると、Ｎ−
（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロキシ−
４−（ヒドロキシメチル）−DL−フエニルグリシ
ン1.24ｇ（収率41.7％）が得られた。 m.p.151−152℃（EtOAc）。 C₁₄H₁₉NO₆としての元素分析値（％）ＣＨＮ計算値 55.56 6.44 4.71 実験値 56.61 6.61 4.48 UV（MeOH）λmax279nｍ（ε＝2950） IR（KBr）νmax（cm^-1）：3745、2930−3200、
1725、1620−1640、1430、1400、1300、1250、
1210、1165、1060、1035、980、920、860、
830、805、785、720 NMR（DMSO−ｄ _６、90MHz）δ（ppm）：
4.48（2H、ｓ）、4.98（1H、ｄ）、6.75−6.93
（2H）、7.27（1H、ｄ）、7.34（1H、ｄ）、9.20
−9.60（1H）上記シリカゲル上の分画によつて、未反応のＮ
−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロキシ
−DL−フエニルグリシン283mg（10.6％）が回収
され、同時に副生した２・４−および４・６−ジ
（ヒドロキシメチル）−３−ヒドロキシ−Ｎ−
（tert−ブトキシカルボニル）−DL−フエニルグ
リシンのラクトンがそれぞれ164mg（収率5.3％）
および247mg（収率8.0％）単離された。実施例４Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−DL−フエニルグリシン2.67ｇ（10ミリモ
ル）、水酸化カルシウム0.74ｇ（10ミリモル）、お
よび水50mlを撹拌しながら、35％ホルムアルデヒ
ド水溶液３ml（40ミリモル）を加え、33−35℃で
46時間反応させる。反応液を実施例３と同様の方法によつて処理し
て、Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒド
ロキシ−４−（ヒドロキシメチル）−DL−フエニ
ルグリシン1.2ｇ（収率40.0％）が得られた。同時に未反応原料160mg（6.0％）が回収され、
副生した２・４−および４・６−ジ（ヒドロキシ
メチル）−３−ヒドロキシ−Ｎ−（tert−ブトキシ
カルボニル）−DL−フエニルグリシンのラクトン
がそれぞれ396mg（収率12.8％）ずつ単離され
た。実施例５Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−４−（ヒドロキシメチル）−DL−フエニル
グリシン1.0ｇをトリフルオロ酢酸９mlと氷冷下
15分撹拌して、保護基を除去する。反応液にメタ
ノールを加え、40℃以下で減圧濃縮し、残留物を
メタノール60mlに溶解してトリエチルアミンでPH
6.5に調整し、再び40℃以下で濃縮すると、３−
ヒドロキシ−４−（ヒドロキシメチル）−DL−フ
エニルグリシン650mgが得られた。水から再結晶して得られる結晶は210℃以上で
徐々に着色する。 C₉H₁₁NO₄としての元素分析値（％）ＣＨＮ計算値 54.82 5.62 7.10 実験値 54.10 5.64 6.76 UV（H₂O）λmax278nｍ（ε＝2630） IR（KBr）νmax（cm^-1）：3380、2600−3100、
1590、1480、1435、1405、1300、1255、1120、
970、825、790、735 NMR（DMSO−ｄ _６＋CF₃＋CO₂D、90MHz）δ
（ppm）：4.48（2H、ｓ）、4.88（1H）、6.82
（2H）、7.24（1H、ｄ）実施例６Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−Ｌ−フエニルグリシン2.67（10ミリモル）
をDL−体の代りに使用して、実施例３と同様の
方法でヒドロキシメチル化の反応を行なつて分離
したところ、Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−
３−ヒドロキシ−４−（ヒドロキシメチル）−Ｌ−
フエニルグリシン1.195ｇ（収率40.2％）が得ら
れた。〔α〕^２０ _Ｄ131.3゜（ｃ１、MeOH）。 IR（KBr）νmax（cm^-1）：2200−3600、1680−
1720、1500、1435、1400、1370、1250、1160、
1050、1025、860、815、780、705 実施例７Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−Ｌ−フエニルグリシン2.67ｇ（10ミリモ
ル）をDL−体の代りに使用して、実施例４の方
法によつて水酸化カルシウムの存在下にヒドロキ
シメチル化反応を行なつて、Ｎ−（tert−ブトキ
シカルボニル）−３−ヒドロキシ−４−（ヒドロキ
シメチル）−Ｌ−フエニルグリシン1.3ｇ（収率
43.7％）が得られた。実施例８Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−４−（ヒドロキメチル）−Ｌ−フエニルグリ
シン944mgを、実施例５の方法に従つて、トリフ
ルオロ酢酸で処理して３−ヒドロキシ−４−（ヒ
ドロキシメチル）−Ｌ−フエニルグリシン550mg
（収率87.8％）が得られた。〔α〕^２０ _Ｄ131.5゜（ｃ
１、Ｎ HCl）。 UV（H₂O）λmax278nｍ IR（KBr）νmax（cm^-1）：3160、2860、1630、
1615、1590、1515、1510、1430、1400、1250、
1040、955、900、855、825、750、実施例９Ｎ−（tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−４−（ヒドロキシメチル）−Ｄ−フエニルグ
リシン6.14ｇをDL−体の代りに使用して、実施
例３と同様の方法でヒドロキシメチル化の反応を
行なつたところ、Ｎ−（tert−ブトキシカルボニ
ル）−３−ヒドロキシ−４−（ヒドロキシメチル）
−Ｄ−フエニルグリシン2.0ｇ（収率29.2％）が
単離された。〔α〕^２０ _Ｄ−140゜（ｃ１、MeOH）。実施例 10 Ｎ−tert−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−４−（ヒドロキシメチル）−Ｄ−フエニルグ
リシン1.1ｇを、実施例５の方法に従つて、トリ
フルオロ酢酸で処理して３−ヒドロキシ−４−
（ヒドロキシメチル）−Ｄ−フエニルグリシン510
mg（収率69.8％）が得られた。〔α〕^２０ _Ｄ−126゜
（ｃ１、Ｎ HCl）。実施例 11 Ｎ−（ベンジルオキシカルボニル）−３−ヒドロ
キシ−DL−フエニルグリシン4.2ｇ（14ミリモ
ル）を水100mlとともに撹拌しながら、水酸化ナ
トリウム1.1ｇ（28ミリモル）を添加して溶解
し、これに35％ホルムアルデヒド水溶液6.3ml
（84ミリモル）を加えて60℃で10時間反応させ
る。生成物を、実施例３の方法によつて、シリカゲ
ルクロマトグラフイーに付してＮ−（ベンジルオ
キシカルボニル）−３−ヒドロキシ−４−（ヒドロ
キシメチル）−DL−フエニルグリシン2.1ｇ（収
率45.4％）が単離された。 UV（MeOH）λmax279nｍ（ε＝2960） IR（KBr）νmax（cm^-1）：2200−3600、1700、
1510、1430、1250、1055、740、700 NMR（DMSO−ｄ _６、90MHz）、δ（ppm）：
4.48（2H、ｓ）、5.05（1H、ｄ）、5.07（2H、
ｓ）、6.84（2H）、7.27（1H、ｄ）、7.37（5H、
ｓ）、7.97（1H、ｄ）、9.20−9.80（1H、ｓ）また未反応原料500mg（11.9％）が回収され、
同時に副生した２・４−および４・６−ジ（ヒド
ロキシメチル）−３−ヒドロキシ−Ｎ−（ベンジル
オキシカルボニル）−DL−フエニルグリシンのラ
クトンがそれぞれ50mgおよび220mg単離された。実施例 12 Ｎ−ベンゾイル−３−ヒドロキシ−DL−フエ
ニルグリシン39.7ｇ（146ミリモル）を水酸化ナ
トリウム11.68ｇ（292ミリモル）の存在下に水
397mlに溶解し、35％ホルムアルデヒド水溶液
21.9ml（292ミリモル）を加えて、90℃で30分間
加熱する。反応液を冷却し、PH2.0に調整したのち、酢酸
エチルで抽出し、抽出液をシリカゲルクロマトグ
ラフイー（２：１ベンゼン−酢酸エチル）に付し
て、Ｎ−ベンゾイル−３−ヒドロキシ−４−（ヒ
ドロキシメチル）−DL−フエニルグリシン16.5ｇ
（収率37.4％）が得られた。m.p.147−148℃
（EtOAc）。 UV（MeOH）λmax277nｍ（ε＝3630） IR（KBr）νmax（cm^-1）：3200、1710、1625、
1530、1435、1345、1255、1010、790、740、
725、690 NMR（DMSO−ｄ _６、90MHz）δ（ppm）：
4.57（2H、ｓ）、5.57（1H、ｄ）、7.03（2H）、
7.30−7.70（4H、ｍ）、8.03（2H、ｑ）、9.00
（1H、ｄ）、9.30−9.70（1H）実施例 13 Ｎ−ベンゾイル−３−ヒドロキシ−４−（ヒド
ロキシメチル）−DL−フエニルグリシン16.5ｇを
水酸化ナトリウム水溶液に溶解してPH8.0に調整
したのち全液量を800mlとし、これにアゾトバク
ター属菌株No.1736のアセトン乾燥菌体1.6ｇを加
えて、34−36℃で24時間不斉加水分解反応を行な
う。反応液で塩酸でPH2.0に調整してメチルイソ
ブチルケトンで抽出後、水層をアンバーライト
IR120を充填した塔に通液してアミノ酸を吸着
し、ついで3N NH₄OHで溶出する。溶出液を減
圧濃縮して析出する結晶を75％含水エタノールで
洗浄して、３−ヒドロキシ−４−（ヒドロキシメ
チル）−Ｌ−フエニルグリシンが得られた。収量
2.68ｇ。〔α〕^２４ _Ｄ130゜（ｃ１、Ｎ TCl）。また、メチルイソブチルケトン抽出液をPH8.0
にて水で再抽出し、水層をPH2.0に調整してから
ベンゼンで抽出して副生安息香酸を除去する。さ
らに酢酸エチルで抽出し、抽出液を減圧濃縮する
とＮ−ベンゾイル−３−ヒドロキシ−４−（ヒド
ロキシメチル）−Ｄ−フエニルグリシンが析出す
る。収量8.2ｇ。〔α〕^２４ _Ｄ−72゜（ｃ１、EtOH）。参考例１３−ヒドロキシ−DL−フエニルグリシン8.3ｇ
（49.6ミリモル）、２−tert−ブトキシカルボニル
チオ）−４・６−ジメチルピリミジン14.3ｇ
（59.5ミリモル）、およびトリエチルアミン20.7ml
（148.8ミリモル）を１：１含水テトラヒドロフラ
ン中（約250ml）で24時間室温にて撹拌する。反
応液からテトラヒドロフランを留去し、PH２に調
整して酢酸エチルで抽出し、抽出液を濃縮してク
ロロホルムを加えると、Ｎ−（tert−ブトキシカ
ルボニル）−３−ヒドロキシ−DL−フエニルグリ
シン11.9ｇ（収率89.3％）が結晶化する。m.
p.133−135℃（分解）。 IR（KBr）νmax（cm^-1）：3100−3300、1755、
1625、1550、1370、1330、1285、1245、1205、
1165、1055、860、795、715 参考例２３−ヒドロキシ−Ｌ−フエニルグリシン39.2ｇ
（234ミリモル）（〔α〕^２７ _Ｄ144゜（ｃ１、Ｍ
HCl））、２−（tert−ブトキシカルボニルチオ）−
４・６−ジメチルピリミジン64.8ｇ（269ミリモ
ル）、および炭酸水素ナトリウム39.4ｇ（468ミリ
モル）を１：１含水テトラヒドロフラン（約1300
ml）中で96時間室温にて反応させて、Ｎ−（tert
−ブトキシカルボニル）−３−ヒドロキシ−Ｌ−
フエニルグリシン54.55ｇ（収率87.2％）が得ら
れる。m.p.120−121℃（分解）。〔α〕^２３ _Ｄ126.9゜（ｃ１、MeOH）。 IR（KBr）νmax（cm^-1）：3220−3380、1760、
1690、1590、1540、1375、1325、1255、1160、
1055、1030、860、790、715 参考例３３−ヒドロキシ−Ｄ−フエニルグリシン5.0ｇ
（29.9ミリモル）（〔α〕^２６ _Ｄ−144゜（ｃ１、Ｎ
HCl））、２−（tert−ブトキシカルボニルチオ）−
４・６−ジメチルピリミジン8.26ｇ（34.4ミリモ
ル）およびトリエチルアミン8.3ml（59.8ミリモ
ル）を含水テトラヒドロフラン中で24時間室温に
て反応させて、Ｎ−（tert−ブトキシカルボニ
ル）−３−ヒドロキシ−Ｄ−フエニルグリシン
6.69ｇ（収率83.8％）が得られる。m.p.119−120
℃（分解）。〔α〕^２３ _Ｄ−130゜（ｃ１、MeOH）。上
記Ｌ−異性体と同一のIRパターンを示した。参考例４３−ヒドロキシ−DL−フエニルグリシン3.34
ｇ（20ミリモル）にトリエチルアミン4.18ml（30
ミリモル）を加えて含水アセトンに溶解し、これ
に塩化ベンジルオキシカルボニル4.1ｇ（24ミリ
モル）を滴下して反応させると、Ｎ−（ベンジル
オキシカルボニル）−３−ヒドロキシ−DL−フエ
ニルグリシン4.93ｇ（収率82％）が得られる。 IR（KBr）νmax（cm^-1）：3050−3300、1680、
1590、1495、1450、1220−1250、1045、770、
690 [Detailed Description of the Invention] The present invention is based on the formula () (In the formula, R ¹ represents a hydrogen atom or an alkanoyl group, a lower alkoxycarbonyl group, an aroyl group, or an aralkyloxycarbonyl group). is the expression () (In the formula, R represents an acyl group) N-acyl-3-hydroxyphenylglycine is treated with formaldehyde in the presence of a base, and then, if necessary, the N-acyl group is removed. be done. The phenylglycine derivative of formula () produced by the method of the present invention is useful as an immunostimulant or a synthetic intermediate thereof. As N-acyl-3-hydroxyphenylglycine of formula (), for example, N-acetyl-3-hydroxyphenylglycine
3-Hydroxy-DL-phenylglycine, N-
Benzoyl-3-hydroxy-DL-phenylglycine, N-(benzyloxycarbonyl)-3-
Hydroxy-DL-phenylglycine, N-(tert
-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-DL-
Phenylglycine or their D- or L-isomers and the like are used. Since the hydroxymethylation reaction of the present invention does not involve racemization,
If optically active N-acyl-3-hydroxyphenylglycine is used as a starting material, the formula ()
The corresponding optically active form of each compound is obtained. Commercially available formaldehyde aqueous solutions can be used as they are, but
Other reagents that generate formaldehyde under the reaction conditions, such as paraformaldehyde, can be used similarly. The appropriate amount to be used is 0.5 to 5 molar equivalents of formaldehyde. If a large excess of formaldehyde is used, hydroxymethylation will occur at positions other than the intended, resulting in a decrease in yield. The reaction proceeds with inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, etc., but organic quaternary ammonium bases and strongly basic ion exchange resins can also be used. . N-acyl-3 of formula ()
Since -hydroxyphenylglycine forms salts with these bases, it is necessary to use 2 molar equivalents or more for monovalent bases, and 1 molar equivalent or more for divalent bases. Although it is advantageous to carry out the reaction in an aqueous solution, it is also possible to carry out the reaction by adding an organic solvent such as an alcohol-based or ketone-based solvent, if necessary. Although the reaction proceeds at room temperature, it is accelerated by heating. For example, 46 hours at 33-35℃, 6 hours at 50℃,
Alternatively, a reaction time of about 10 minutes at 90°C is appropriate. If the reaction solution is acidified and cooled or extracted with an organic solvent, N-acyl-3-hydroxy-4
-(Hydroxymethyl)-phenylglycine is recovered. This can be further improved by recrystallization, silica gel chromatography, or adsorption resin Diamond Ion HP
-20 column fractionation or other means. This N-acyl group is removed if necessary.
For example, the N-(tert-butoxycarbonyl) group is removed by treatment with trifluoroacetic acid. Further, the N-acetyl or N-benzoyl group undergoes an asymmetric hydrolysis reaction by an aminoacylase of microbial origin to give 3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-L-phenylglycine. The present invention will be specifically explained below with reference to Examples and Reference Examples. Example 1 10.5 g (50 mmol) of N-acetyl-3-hydroxy-DL-phenylglycine was dissolved in 100 ml of water in the presence of 4.0 g (100 mmol) of sodium hydroxide, and 5.25 ml (75 mmol) of 37% formaldehyde aqueous solution was dissolved in 100 ml of water.
mmol) and heat at 50°C for 6 hours. The reaction solution was acidified with 10 ml of concentrated hydrochloric acid under ice cooling, seed crystals were added, and the mixture was refrigerated overnight to precipitate 3.99 g of crystals. This was recrystallized from water to give N-acetyl-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-
3.36 g of DL-phenylglycine was obtained. The mother liquors were combined and concentrated under reduced pressure to about 40 ml, and then fractionated using a column packed with 500 ml of Diaion HP-20 and eluted with water to remove unreacted raw material N-
1.24 g of acetyl-3-hydroxy-DL-phenylglycine was recovered, as well as N-acetyl-3-phenylglycine.
-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-DL-
2.26 g of phenylglycine was isolated. The total yield was 5.62 g (47% yield), corresponding to a yield of 53.1% based on unrecovered raw material. N-acetyl-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-DL-phenylglycine is mp185
It is a crystal at ℃ (decomposition), and its spectral data is shown below. Elemental analysis value as C ₁₁ H ₁₃ NO ₅ (%) C H N Calculated value 55.23 5.48 5.85 Experimental value 54.94 5.53 5.79 UV (H ₂ O) λmax 278 nm (ε = 2810) IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 2280−3360, 1690,
1615, 1590, 1540, 1455, 1430, 1380, 1370,
1350, 1300, 1265, 1250, 1195, 1170, 1160,
1130, 1040, 1000, 970, 955, 930, 880,
845, 820, ₇₅₅ NMR (DMSO- d6 , 60MHz) δ (ppm):
1.88 (3H, s), 4.44 (2H, s), 5.16 (1H,
d, J=7.2Hz), 6.64−6.87 (2H, m), 7.23
(1H, d, J=8.0Hz), 8.42 (1H, d, J=7.2
Hz), 9.10-9.50 (1H) Example 2 3.0 g of N-acetyl-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-DL-phenylglycine
Dissolve in 0.5N sodium hydroxide. After adjusting the pH to 7.5, the total volume of the liquid was reduced to 60 ml, and to this was added 8 mg of cobalt chloride hexahydrate and 100 mg of filamentous fungal aminoacylase (Acylase Amano manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd., approximately 15,000 units/g).
mg was added, and the asymmetric hydrolysis reaction was carried out at 37°C for 48 hours. The reaction solution is decolorized with charcoal powder and passed through a tower filled with 30 ml of strongly acidic ion exchange resin Dowex 50W-X4 (H ⁺ ) to adsorb the amino acids produced by asymmetric hydrolysis. The permeate was concentrated under reduced pressure to about 50 ml and fractionated using a Diaion HP-20 column to obtain 1.5 g of N-acetyl-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-D-phenylglycine. It can be purified by recrystallization from water. mp172℃ (decomposed). [α] ²⁰ _D -206° ( c 1.0,
EtOH). IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 3440, 3365, 3215,
2905, 1715, 1610, 1580, 1530, 1430, 1370,
1340, 1295, 1250, 1220, 1155, 1110, 1025,
960, 910, 865, 820, 730 In addition, after washing the resin tower that adsorbed amino acids with water,
Elute with 250 ml of NH ₄ OH and concentrate the eluate under reduced pressure to obtain 3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-L-
1.09 g of phenylglycine was obtained. mp223℃
(Disassembly). [α] ²⁰ _D 131° ( c 1.0, N HCl). Elemental analysis value (%) as C ₉ H ₁₁ NO ₄ C H N Calculated value 54.82 5.62 7.10 Experimental value 54.69 5.69 7.06 Example 3 N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-DL-phenylglycine 2.67 g (10 mmol) was heated to 80°C with stirring with 18 ml of water, 0.8 g (20 mmol) of sodium hydroxide was added and dissolved in the aqueous solution, and immediately 1.5 ml (20 mmol) of 35% formaldehyde aqueous solution was added. , heat at 90 °C for 10 min. After cooling the reaction solution and acidifying it to PH2.0,
Extraction was performed with ethyl acetate, the extract was concentrated under reduced pressure, and the residue was fractionated by silica gel chromatography (2:1 benzene-ethyl acetate).
(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-
1.24 g (yield 41.7%) of 4-(hydroxymethyl)-DL-phenylglycine was obtained. mp151−152℃ (EtOAc). Elemental analysis value as C ₁₄ H ₁₉ NO ₆ (%) C H N Calculated value 55.56 6.44 4.71 Experimental value 56.61 6.61 4.48 UV (MeOH) λmax 279 nm (ε = 2950) IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 3745, 2930−3200,
1725, 1620−1640, 1430, 1400, 1300, 1250,
1210, 1165, 1060, 1035, 980, 920, 860,
830, 805, 785 _, 720 NMR (DMSO- d6 , 90MHz) δ (ppm):
4.48 (2H, s), 4.98 (1H, d), 6.75−6.93
(2H), 7.27 (1H, d), 7.34 (1H, d), 9.20
−9.60 (1H) Unreacted N
283 mg (10.6%) of -(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-DL-phenylglycine was recovered, and at the same time 2,4- and 4,6-di(hydroxymethyl)-3-hydroxy-N −
(tert-butoxycarbonyl)-DL-phenylglycine lactone 164 mg each (yield 5.3%)
and 247 mg (8.0% yield) were isolated. Example 4 2.67 g (10 mmol) of N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-DL-phenylglycine, 0.74 g (10 mmol) of calcium hydroxide, and 50 ml of water were mixed with a 35% formaldehyde aqueous solution with stirring. Add 3 ml (40 mmol) and incubate at 33-35℃.
Incubate for 46 hours. The reaction solution was treated in the same manner as in Example 3 to obtain 1.2 g of N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-DL-phenylglycine (yield 40.0%). was gotten. At the same time, 160 mg (6.0%) of unreacted raw material was recovered.
396 mg (yield 12.8%) of each of the by-produced 2,4-di(hydroxymethyl)-3-hydroxy-N-(tert-butoxycarbonyl)-DL-phenylglycine lactones were isolated. It was done. Example 5 1.0 g of N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-DL-phenylglycine was mixed with 9 ml of trifluoroacetic acid under ice cooling.
Stir for 15 minutes to remove protecting groups. Add methanol to the reaction solution, concentrate under reduced pressure below 40℃, dissolve the residue in 60ml of methanol, and PH with triethylamine.
6.5 and concentrated again below 40℃, 3-
650 mg of hydroxy-4-(hydroxymethyl)-DL-phenylglycine was obtained. Crystals obtained by recrystallization from water gradually become colored at temperatures above 210°C. Elemental analysis value as C ₉ H ₁₁ NO ₄ (%) C H N Calculated value 54.82 5.62 7.10 Experimental value 54.10 5.64 6.76 UV (H ₂ O) λmax 278 nm (ε = 2630) IR (KBr) ν max (cm ^-1 ): 3380, 2600−3100,
1590, 1480, 1435, 1405, 1300, 1255, 1120,
970, 825, 790, 735 NMR (DMSO- d ₆ + CF ₃ + CO ₂ D, 90MHz) δ
(ppm): 4.48 (2H, s), 4.88 (1H), 6.82
(2H), 7.24 (1H, d) Example 6 N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-L-phenylglycine 2.67 (10 mmol)
was used in place of the DL-isomer, and the hydroxymethylation reaction was carried out and separated in the same manner as in Example 3. As a result, N-(tert-butoxycarbonyl)-
3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-L-
1.195 g (yield 40.2%) of phenylglycine was obtained. [α] ²⁰ _D 131.3° ( c 1, MeOH). IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 2200−3600, 1680−
1720, 1500, 1435, 1400, 1370, 1250, 1160,
1050, 1025, 860, 815, 780, 705 Example 7 Conducted using 2.67 g (10 mmol) of N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-L-phenylglycine instead of the DL-isomer. The hydroxymethylation reaction was carried out in the presence of calcium hydroxide according to the method of Example 4 to obtain 1.3 g of N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-L-phenylglycine. (yield
43.7%) was obtained. Example 8 944 mg of N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-L-phenylglycine was treated with trifluoroacetic acid according to the method of Example 5 to give 3-hydroxy -4-(Hydroxymethyl)-L-phenylglycine 550mg
(Yield 87.8%) was obtained. [α] ²⁰ _D 131.5゜( c
1, N HCl). UV (H ₂ O) λmax 278nm IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 3160, 2860, 1630,
1615, 1590, 1515, 1510, 1430, 1400, 1250,
1040, 955, 900, 855, 825, 750, Example 9 6.14 g of N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-D-phenylglycine was used in place of the DL-isomer. When hydroxymethylation reaction was carried out in the same manner as in Example 3, N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)
2.0 g (29.2% yield) of -D-phenylglycine was isolated. [α] ²⁰ _D −140° ( c 1, MeOH). Example 10 1.1 g of N-tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-D-phenylglycine was treated with trifluoroacetic acid according to the method of Example 5 to give 3-hydroxy -4-
(Hydroxymethyl)-D-phenylglycine 510
mg (yield 69.8%) was obtained. [α] ²⁰ _D −126° ( c 1, N HCl). Example 11 4.2 g (14 mmol) of N-(benzyloxycarbonyl)-3-hydroxy-DL-phenylglycine was dissolved in 100 ml of water by adding 1.1 g (28 mmol) of sodium hydroxide while stirring. Add this to 6.3ml of 35% formaldehyde aqueous solution.
(84 mmol) and react at 60°C for 10 hours. The product was subjected to silica gel chromatography according to the method of Example 3 to give 2.1 g of N-(benzyloxycarbonyl)-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-DL-phenylglycine (yield: 45.4%) were isolated. UV (MeOH) λmax 279nm (ε=2960) IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 2200−3600, 1700,
1510, 1430, 1250, 1055, _{740, 700 NMR (DMSO-d6} , 90MHz), δ (ppm):
4.48 (2H, s), 5.05 (1H, d), 5.07 (2H,
s), 6.84 (2H), 7.27 (1H, d), 7.37 (5H,
s), 7.97 (1H, d), 9.20-9.80 (1H, s) In addition, 500 mg (11.9%) of unreacted raw materials were recovered,
At the same time, 50 mg and 220 mg of by-produced 2,4- and 4,6-di(hydroxymethyl)-3-hydroxy-N-(benzyloxycarbonyl)-DL-phenylglycine lactones were isolated, respectively. Example 12 39.7 g (146 mmol) of N-benzoyl-3-hydroxy-DL-phenylglycine was added to water in the presence of 11.68 g (292 mmol) of sodium hydroxide.
Dissolved in 397ml 35% formaldehyde aqueous solution
Add 21.9 ml (292 mmol) and heat at 90°C for 30 minutes. After cooling the reaction solution and adjusting the pH to 2.0, it was extracted with ethyl acetate, and the extract was subjected to silica gel chromatography (2:1 benzene-ethyl acetate) to obtain N-benzoyl-3-hydroxy-4. -(Hydroxymethyl)-DL-phenylglycine 16.5g
(Yield 37.4%) was obtained. mp147−148℃
(EtOAc). UV (MeOH) λmax 277nm (ε=3630) IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 3200, 1710, 1625,
1530, 1435, 1345, 1255, 1010, 790, 740,
725, 690 NMR (DMSO- d6 , 90MHz) δ (ppm) _:
4.57 (2H, s), 5.57 (1H, d), 7.03 (2H),
7.30−7.70 (4H, m), 8.03 (2H, q), 9.00
(1H, d), 9.30-9.70 (1H) Example 13 16.5 g of N-benzoyl-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-DL-phenylglycine was dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution and the pH was adjusted to 8.0. After adjustment, the total liquid volume was brought to 800 ml, 1.6 g of acetone-dried bacterial cells of Azotobacter strain No. 1736 was added thereto, and an asymmetric hydrolysis reaction was carried out at 34-36°C for 24 hours. Adjust the reaction solution to PH2.0 with hydrochloric acid, extract with methyl isobutyl ketone, and then extract the aqueous layer with Amberlite.
The solution is passed through a column packed with IR120 to adsorb amino acids, and then eluted with 3N NH ₄ OH. The eluate was concentrated under reduced pressure and the precipitated crystals were washed with 75% aqueous ethanol to obtain 3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-L-phenylglycine. yield
2.68g. [α] ²⁴ _D 130° ( c 1, N TCl). In addition, methyl isobutyl ketone extract has a pH of 8.0.
Re-extract with water, adjust the aqueous layer to pH 2.0, and then extract with benzene to remove by-product benzoic acid. Further extraction is performed with ethyl acetate, and the extract is concentrated under reduced pressure to precipitate N-benzoyl-3-hydroxy-4-(hydroxymethyl)-D-phenylglycine. Yield: 8.2g. [α] ²⁴ _D −72° ( c 1, EtOH). Reference example 1 3-hydroxy-DL-phenylglycine 8.3g
(49.6 mmol), 2-tert-butoxycarbonylthio)-4,6-dimethylpyrimidine 14.3 g
(59.5 mmol), and triethylamine 20.7 ml
(148.8 mmol) was stirred in 1:1 aqueous tetrahydrofuran (approximately 250 ml) for 24 hours at room temperature. Tetrahydrofuran was distilled off from the reaction solution, the pH was adjusted to 2, extraction was performed with ethyl acetate, the extract was concentrated, and chloroform was added, resulting in N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-DL-phenylglycine 11.9 g (yield 89.3%) is crystallized. m.
p.133−135℃ (decomposition). IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 3100−3300, 1755,
1625, 1550, 1370, 1330, 1285, 1245, 1205,
1165, 1055, 860, 795, 715 Reference example 2 3-hydroxy-L-phenylglycine 39.2g
(234 mmol) ([α] ²⁷ _D 144゜( c 1, M
HCl)), 2-(tert-butoxycarbonylthio)-
64.8 g (269 mmol) of 4,6-dimethylpyrimidine and 39.4 g (468 mmol) of sodium bicarbonate were mixed in a 1:1 solution of aqueous tetrahydrofuran (approx.
ml) at room temperature for 96 hours to produce N-(tert
-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-L-
54.55 g (yield 87.2%) of phenylglycine is obtained. mp120−121℃ (decomposition). [α] ²³ _D 126.9° ( c 1, MeOH). IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 3220−3380, 1760,
1690, 1590, 1540, 1375, 1325, 1255, 1160,
1055, 1030, 860, 790, 715 Reference example 3 3-hydroxy-D-phenylglycine 5.0g
(29.9 mmol) ([α] ²⁶ _D −144°( c 1, N
HCl)), 2-(tert-butoxycarbonylthio)-
8.26 g (34.4 mmol) of 4,6-dimethylpyrimidine and 8.3 ml (59.8 mmol) of triethylamine were reacted in aqueous tetrahydrofuran for 24 hours at room temperature to give N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-D-phenylene. enylglycine
6.69 g (yield 83.8%) is obtained. mp119−120
°C (decomposition). [α] ²³ _D −130° ( c 1, MeOH). It showed the same IR pattern as the L-isomer above. Reference example 4 3-hydroxy-DL-phenylglycine 3.34
g (20 mmol) to 4.18 ml (30 mmol) of triethylamine
When 4.1 g (24 mmol) of benzyloxycarbonyl chloride is added dropwise and reacted, 4.93 g of N-(benzyloxycarbonyl)-3-hydroxy-DL-phenylglycine is obtained. (Yield 82%) is obtained. IR (KBr) νmax (cm ^-1 ): 3050−3300, 1680,
1590, 1495, 1450, 1220−1250, 1045, 770,
690

Claims

[Claims] 1 Formula () (wherein, R represents an alkanoyl group, a lower alkoxycarbonyl group, an aroyl group, or an aralkyloxycarbonyl group)
It is characterized by allowing formaldehyde to act on hydroxyphenylglycine in the presence of a base [2 molar equivalents or more for monovalent bases, 1 molar equivalent or more for divalent bases per 1 molar equivalent of the compound of formula ()] to, expression() (wherein R represents an alkanoyl group, a lower alkoxycarbonyl group, an aroyl group, or an aralkyloxycarbonyl group). 2 formula () (wherein, R represents an alkanoyl group, a lower alkoxycarbonyl group, an aroyl group, or an aralkyloxycarbonyl group)
Formaldehyde is allowed to act on hydroxyphenylglycine in the presence of a base [2 molar equivalents or more for a monovalent base and 1 molar equivalent or more for a divalent base per 1 molar equivalent of the compound of formula ()], and then N-
A method for producing 3-hydroxy-4-hydroxymethyl-DL-phenylglycine, which comprises removing an acyl group. 3. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the N-acyl-3-hydroxyphenylglycine is N-acetyl-3-hydroxy-DL-phenylglycine. 4. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the N-acyl-3-hydroxyphenylglycine is N-benzoyl-3-hydroxy-DL-phenylglycine. 5. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the N-acyl-3-hydroxyphenylglycine is N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-L-phenylglycine. 6. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the N-acyl-3-hydroxyphenylglycine is N-(tert-butoxycarbonyl)-3-hydroxy-D-phenylglycine. 7. The production method according to claims 2 to 4, wherein an asymmetric hydrolysis reaction using an aminoacylase of microbial origin is used as a method for removing the N-acyl group.