光學活性(S或R)－β－胺基酸和光學活性(R或S)－β－胺基酸酯的製造方法、以及β－氨基...的製作方法

2023-09-21 04:01:35 2

專利名稱：光學活性(S或R)－β－胺基酸和光學活性(R或S)－β－胺基酸酯的製造方法、以及β－氨基 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及從β-胺基酸酯(外消旋混合物)同時獲得光學活性(S或R)-β-胺基酸和光學活性(R或S)-β-胺基酸酯的方法以及作為這些的原料化合物的新的β-胺基酸2-烷氧基乙酯和光學活性(S或R)-β-胺基酸2-烷氧基乙酯。這些光學活性β-胺基酸及其酯用作生理活性肽和內醯胺類抗生物質等藥品和農藥、生理活性物質的原料或合成中間體(例如，參見專利文獻1～3)。
背景技術：
目前，作為採用光學活性β-胺基酸及其酯的生物催化劑來進行對映選擇性水解反應的製造方法，公開了例如在源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(商品名Amano PS)的存在下，在水中僅選擇性地水解3-氨基-3-芳基丙酸乙酯(外消旋混合物)一種對映體，從而獲得光學活性(S)-3-氨基-3-芳基丙酸和光學活性(R)-3-氨基-3-芳基丙酸乙酯的方法(例如，參見非專利文獻1。)。
然而，在該方法中，作為酶帶來的對映體之間的選擇性指標的E值低，在作為產物的光學活性羧酸是水溶性的情況下，反應結束後，難以從水溶液中100％回收產物，而且在大量的水存在下，存在由於底物的自水解反應而導致光學純度降低的問題。另外，E值被廣泛用作動力學光學拆分的選擇性的指標(例如，參見非專利文獻2。)。
另外，作為獲得光學活性3-氨基-3-芳基丙酸的方法，已知通過將酯部位丙基酯化，從而能實現回收率和良好的光學純度的方法(例如，參見專利文獻4)。
然而，在該方法中，由於必須使用大量的水，因而存在必須調整水相的pH等反應操作變複雜的問題。另外，作為所需要的光學活性β-胺基酸酯往往期望是甲酯或乙酯，因而必須通過酯交換反應等將所得光學活性β-胺基酸丙酯衍生成期望的甲酯或乙酯，這並不是效率高的方法。
進而，作為獲得光學活性3-氨基-3-芳基丙酸的方法，已知通過在水和有機溶劑的2相體系中進行3-氨基-3-芳基丙酸酯外(消旋化合物)的酶水解反應，從而可以實現高的對映選擇性的方法(例如，參見專利文獻5)。
然而，在該方法中，在作為產物的光學活性羧酸是水溶性的情況下，反應結束後，難以從水溶液中100％回收產物，而且在大量的水存在下，存在由於底物的自水解反應而導致光學純度降低的問題。
非專利文獻1Tetrahedron Lett.，41 2679(2000)非專利文獻2J.Am.Chem.Soc.，104，7294(1982)非專利文獻3《化學辭典》、東京化學同人出版，948頁(2000年)專利文獻1WO2004/092116號公報專利文獻2US2003/0199692號公報專利文獻3WO2001/042192號公報專利文獻4日本特開2003-325195號公報專利文獻5日本特開2003-325197號公報發明內容發明要解決的課題
本發明的其它課題在於解決上述問題，並提供通過簡單的方法，利用使用酶的水解反應(β-胺基酸酯(外消旋混合物)與水的反應)，以高E值從β-胺基酸酯(外消旋混合物)同時製造光學活性(S或R)-β-胺基酸和光學活性(R或S)-β-胺基酸酯的方法。
用於解決課題的方法目前，對於通過β-胺基酸酯(外消旋混合物)的對映選擇性水解反應來製造光學活性β-胺基酸而言，通常在水解酶的存在下，在以水為主的溶劑中，通過使大量的水與作為外消旋體的β-胺基酸酯反應的方法來進行。原因在於可以認為在作為底物的外消旋體的β-胺基酸酯的水解反應中，水量越多，越能促進反應。本發明人為了解決上述課題而進行了精心的研究，結果，發現回收率、選擇性、操作性等與現有技術相比得到提高的作為工業製造方法更加優異的新反應體系，其通過在水解酶的存在下，在有機溶劑中，使水與β-胺基酸酯(外消旋混合物)反應，從而能夠幾乎完全抑制引起光學純度降低的容易被水水解的底物(β-胺基酸酯)的自水解，而且能完全回收由於通常為水溶性而難以實現分離的光學活性β-胺基酸的。
即，本發明提供一種通式(II)所示的光學活性(S或R)-β-胺基酸(以下也稱為化合物(II))以及通式(III)所示的光學活性(R或S)-β-胺基酸酯(以下也稱為化合物(III))的製造方法，其特徵在於，在水解酶的存在下，在有機溶劑中，使水與通式(I)所示的外消旋混合物β-胺基酸酯(以下也稱為化合物(I))的一種對映體進行選擇性反應， (I)式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、環烷基、芳烷基、芳基或雜芳基，R1表示可以具有取代基的烷基，
(II)式中，R與上述定義相同，*表示不對稱碳原子， (III)式中，R和R1與上述定義相同，*表示具有與通式(II)的化合物相反的立體絕對構型的不對稱碳原子。
具體實施例方式
化合物(I)中的R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、環烷基、芳烷基、芳基或雜芳基。
前述R中可以具有取代基的烷基中的烷基是指直鏈狀或支鏈狀的碳原子數1～10的烷基，可以列舉例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基等烷基，優選甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基或正辛基，更優選甲基或乙基。另外，這些基團包括各種異構體。
可以具有取代基的烷基中的取代基，可以列舉例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等滷素原子；羥基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子數為1～4的烷氧基；氨基；二甲氨基、二乙氨基等二烷基氨基；氰基；以及硝基等，優選氟原子、氯原子、羥基、氨基或二烷基氨基。
作為具有這樣的取代基的烷基，具體可以列舉例如氟甲基、氯甲基、羥甲基、甲氧基甲基、氨基甲基、二甲氨基甲基、2-氯乙基、2，2-二氯乙基、2-羥乙基以及2-氰乙基等，優選氟甲基、氯甲基、羥甲基、氨基甲基、二甲氨基甲基、2-氯乙基或2-氰乙基。
上述R中可以具有取代基的烯基中的烯基，可以列舉例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基和癸烯基等碳原子數為2～10的烯基，優選乙烯基、丙烯基、丁烯基或戊烯基，更優選乙烯基、1-丙烯基或2-丙烯基。另外，這些基團包括各種異構體。
可以具有取代基的烯基中的取代基，可以列舉例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等滷素原子；羥基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子數為1～4的烷氧基；氨基；二甲氨基、二乙氨基等二烷基氨基；氰基；以及硝基等，優選氟原子、氯原子、羥基、氨基或二烷基氨基。
作為具有這樣的取代基的烯基，具體可以列舉例如1-氟乙烯基、1-氯乙烯基、1-羥基乙烯基、1-甲氧基乙烯基、1-氨基乙烯基、1-氰基乙烯基、2-氟乙烯基、2-氯乙烯基、2-羥基乙烯基、2-甲氧基乙烯基、2-氨基乙烯基、2-氰基乙烯基、1，2-二甲氨基乙烯基、1-氟-2-丙烯基、1-氯-2-丙烯基、1-羥基-2-丙烯基、1-甲氧基-2-丙烯基、1-氨基-2-丙烯基、1-氰基-2-丙烯基、3-氟-1-丙烯基、3-氯-1-丙烯基、3-羥基-2-丙烯基、3-甲氧基-2-丙烯基、3-氨基-2-丙烯基、2-氰基-2-丙烯基、3，3-二甲氨基-2-丙烯基以及3，3-二氯-2-丙烯基等，優選1-氟乙烯基、1-氯乙烯基、1-羥基乙烯基、1-氨基乙烯基、1-氰基乙烯基、1-氟-2-丙烯基、1-氯-2-丙烯基或1-氰基-2-丙烯基。
前述R中可以具有取代基的炔基中的炔基，可以列舉例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基和癸炔基等碳原子數為2～10的炔基，優選乙炔基、丙炔基、丁炔基或戊炔基，更優選乙炔基、1-丙炔基或2-丙炔基。另外，這些基團包括各種異構體。
可以具有取代基的炔基中的取代基，可以列舉例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等滷素原子；羥基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子數為1～4的烷氧基；氨基；二甲氨基、二乙氨基等二烷基氨基；氰基；以及硝基等，優選氟原子、氯原子、羥基、氨基或二烷基氨基。
作為具有這樣的取代基的炔基，具體可以列舉例如2-氟乙炔基、2-氯乙炔基、2-羥基乙炔基、2-甲氧基乙炔基、2-氨基乙炔基、2-氰基乙炔基、1-氟-2-丙炔基、1-氯-2-丙炔基、1-羥基-2-丙炔基、1-甲氧基-2-丙炔基、1-氨基-2-丙炔基、1-氰基-2-丙炔基、1，1-二氯-2-丙炔基以及1，1-二氨基-2-丙炔基等，優選為2-氟乙炔基、2-氯乙炔基、2-羥基乙炔基、2-氨基乙炔基、1-氟-2-丙炔基或1，1-二氯-2-丙炔基。
前述R中可以具有取代基的環烷基中的環烷基是指碳原子數為3～10的環烷基，可以列舉例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基以及環癸基等環烷基(另外，這些基團包括各種異構體)，優選為環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基或環辛基，更優選為環丙基、環丁基、環戊基或環己基。
可以具有取代基的環烷基中的取代基，可以列舉碳原子數為1～6的烷基；氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子等滷素原子；羥基；甲氧基、乙氧基、丙氧基以及丁氧基等碳原子數為1～4的烷氧基；氨基；二甲氨基以及二乙氨基等二烷基氨基；氰基；以及硝基等，優選氟原子、氯原子、羥基、氨基或二烷基氨基。
作為可以具有這樣的取代基的環烷基，具體可以列舉例如1-氟環丙基、2-氟環丙基、3-氟環丁基、甲氧基環丙基、氨基環戊基、二甲氨基環己基、2-氯環丙基、2，2-二氯環己基、2-羥基環丁基和2-氨基環己基等，優選氟環丙基或氯環丁基。
上述R中可以具有取代基的芳烷基中的芳烷基，可以列舉例如苄基、苯乙基、苯基丙基和苯基丁基等芳烷基，優選苄基、1-苯乙基、2-苯乙基、3-苯基丙基或3-苯基丁基。另外，這些基團包括各種異構體。
可以具有取代基的芳烷基中的取代基，可以列舉例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基等碳原子數為1～10的烷基(另外，這些基團包括各種異構體。)；羥基；硝基；氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子等滷素原子；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基和癸氧基等碳原子數為1～10的烷氧基(另外，這些基團包括各種異構體。)；苄氧基、苯乙氧基以及苯丙氧基等碳原子數為7～10的芳烷氧基(另外，這些基團包括各種異構體。)；苯氧基和萘氧基等芳氧基(另外，這些基團包括各種異構體。)；甲氧基甲氧基和甲氧基乙氧基等烷氧基烷氧基(另外，這些基團包括各種異構體。)；甲氨基和乙氨基等單烷基氨基(另外，這些基團包括各種異構體。)；二甲氨基以及二乙氨基等二烷基氨基(另外，這些基團包括各種異構體。)；甲醯氨基、乙醯氨基以及苯甲醯氨基等醯氨基(另外，這些基團包括各種異構體。)；硝基；氰基；以及三氟甲基等滷代烷基等。
作為具有這樣的取代基的芳烷基，具體可以列舉例如2-氟苄基、3-氟苄基、4-氟苄基、3，4-二氟苄基、2，4-二氟苄基、2-氯苄基、3-氯苄基、4-氯苄基、2，4-二氯苄基、3，4-二氯苄基、2-溴苄基、3-溴苄基、4-溴苄基、2，4-二溴苄基、3，4-二溴苄基、2-碘苄基、3-碘苄基、4-碘苄基、2，3-二碘苄基、3，4-二碘苄基、2-甲基苄基、3-甲基苄基、4-甲基苄基、2-乙基苄基、3-乙基苄基、4-乙基苄基、2-羥基苄基、3-羥基苄基、4-羥基苄基、2-甲氧基苄基、3-甲氧基苄基、4-甲氧基苄基、2，4-二甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、2-乙氧基苄基、4-乙氧基苄基、2-三氟甲基苄基、4-三氟甲基苄基、4-苄氧基苄基、2-硝基苄基、3-硝基苄基、4-硝基苄基、2-氰基苄基、3-氰基苄基、4-氰基苄基、4-二甲氨基苄基、4-甲醯氨基苄基、2-乙醯氨基苄基、3-乙醯氨基苄基、4-乙醯氨基苄基、4-苯甲醯氨基苄基、2-(2-氟苯基)乙基、2-(3-氟苯基)乙基、2-(4-氟苯基)乙基、2-(3，4-二氟苯基)乙基、2-(2，4-二氟苯基)乙基、2-(2-氯苯基)乙基、2-(3-氯苯基)乙基、2-(4-氯苯基)乙基、2-(2，4-二氯苯基)乙基、2-(3，4-二氯苯基)乙基、2-(2-溴苯基)乙基、2-(3-溴苯基)乙基、2-(4-溴苯基)乙基、2-(2，4-二溴苯基)乙基、2-(3，4-二溴苯基)乙基、2-(2-碘苯基)乙基、2-(3-碘苯基)乙基、2-(4-碘苯基)乙基、2-(2，3-二碘苯基)乙基、2-(3，4-二碘苯基)乙基、2-(2-甲苯基)乙基、2-(3-甲苯基)乙基、2-(4-甲苯基)乙基、2-(2-乙基苯基)乙基、2-(3-乙基苯基)乙基、2-(4-乙基苯基)乙基、2-(2-羥基苯基)乙基、2-(4-羥基苯基)乙基、2-(2-甲氧基苯基)乙基、2-(3-甲氧基苯基)乙基、2-(4-甲氧基苯基)乙基、2-(2，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(3，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(2-乙氧基苯基)乙基、2-(4-乙氧基苯基)乙基、2-(2-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-苄氧基苯基)乙基、2-(2-硝基苯基)乙基、2-(3-硝基苯基)乙基、2-(4-硝基苯基)乙基、2-(2-氰基苯基)乙基、2-(3-氰基苯基)乙基、2-(4-氰基苯基)乙基、2-(4-二甲氨基苯基)乙基、2-(4-甲醯氨基苯基)乙基、2-(2-乙醯氨基苯基)乙基、2-(3-乙醯氨基苯基)乙基、2-(4-乙醯氨基苯基)乙基、2-(4-苯甲醯氨基苯基)乙基、3-(2-氟苯基)丙基、3-(4-氟苯基)丙基、3-(4-氯苯基)丙基、3-(4-溴苯基)丙基、3-(4-碘苯基)丙基、3-(2-氯苯基)丙基、3-(2-甲氧基苯基)丙基、3-(4-甲氧基苯基)丙基、3-(3，4-二甲氧基苯基)丙基、3-(4-三氟甲基苯基)丙基、3-(2-三氟甲基苯基)丙基、3-(4-硝基苯基)丙基、3-(4-氰基苯基)丙基和3-(4-乙醯氨基苯基)丙基等，優選2-氟苄基、3-氟苄基、4-氟苄基、2-氯苄基、3-氯苄基、4-氯苄基、2-溴苄基、3-溴苄基、4-溴苄基、2-碘苄基、3-碘苄基、4-碘苄基、2-甲基苄基、3-甲基苄基、4-甲基苄基、2-羥基苄基、4-羥基苄基、2-甲氧基苄基、3-甲氧基苄基、4-甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、2-三氟甲基苄基、4-三氟甲基苄基、4-苄氧基苄基、2-硝基苄基、3-硝基苄基、4-硝基苄基、2-氰基苄基、3-氰基苄基、4-氰基苄基、4-甲醯氨基苄基、3-乙醯氨基苄基、4-乙醯氨基苄基、4-苯甲醯基氨基苄基、2-(2-氟苯基)乙基、2-(3-氟苯基)乙基、2-(4-氟苯基)乙基、2-(2-氯苯基)乙基、2-(3-氯苯基)乙基、2-(4-氯苯基)乙基、2-(2-溴苯基)乙基、2-(3-溴苯基)乙基、2-(4-溴苯基)乙基、2-(2-碘苯基)乙基、2-(3-碘苯基)乙基、2-(4-碘苯基)乙基、2-(2-甲苯基)乙基、2-(3-甲苯基)乙基、2-(4-甲苯基)乙基、2-(2-乙基苯基)乙基、2-(2-羥基苯基)乙基、2-(4-羥基苯基)乙基、2-(2-甲氧基苯基)乙基、2-(3-甲氧基苯基)乙基、2-(4-甲氧基苯基)乙基、2-(2，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(3，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(2-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-苄氧基苯基)乙基、2-(2-硝基苯基)乙基、2-(3-硝基苯基)乙基、2-(4-硝基苯基)乙基、2-(2-氰基苯基)乙基、2-(3-氰基苯基)乙基、2-(4-氰基苯基)乙基、2-(2-乙醯氨基苯基)乙基、2-(3-乙醯氨基苯基)乙基、2-(4-乙醯氨基苯基)乙基、2-(4-苯甲醯基氨基苯基)乙基、3-(2-氟苯基)丙基、3-(4-氟苯基)丙基、3-(4-氯苯基)丙基、3-(4-溴苯基)丙基、3-(4-碘苯基)丙基、3-(2-氯苯基)丙基、3-(2-甲氧基苯基)丙基、3-(4-甲氧基苯基)丙基、3-(3，4-二甲氧基苯基)丙基、3-(4-三氟甲基苯基)丙基、3-(2-三氟甲基苯基)丙基、3-(4-硝基苯基)丙基、3-(4-氰基苯基)丙基或3-(4-乙醯氨基苯基)丙基，更優選2-氟苄基、4-氟苄基、2-氯苄基、4-氯苄基、2-溴苄基、4-溴苄基、2-碘苄基、4-碘苄基、2-甲基苄基、4-甲基苄基、4-羥基苄基、2-甲氧基苄基、4-甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、2-三氟甲基苄基、4-三氟甲基苄基、4-苄氧基苄基、2-硝基苄基、4-硝基苄基、2-氰基苄基、3-氰基苄基、4-氰基苄基、3-乙醯氨基苄基、4-乙醯氨基苄基、2-(2-氟苯基)乙基、2-(4-氟苯基)乙基、2-(2-氯苯基)乙基、2-(4-氯苯基)乙基、2-(2-溴苯基)乙基、2-(4-溴苯基)乙基、2-(2-碘苯基)乙基、2-(4-碘苯基)乙基、2-(2-甲苯基)乙基、2-(4-甲苯基)乙基、2-(4-羥基苯基)乙基、2-(2-甲氧基苯基)乙基、2-(4-甲氧基苯基)乙基、2-(3，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(2-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-苄氧基苯基)乙基、2-(2-硝基苯基)乙基、2-(4-硝基苯基)乙基、2-(2-氰基苯基)乙基、2-(4-氰基苯基)乙基、2-(2-乙醯氨基苯基)乙基或者2-(4-乙醯氨基苯基)乙基。
前述R中可以具有取代基的芳基中的芳基是指苯基、萘基、蒽基、菲基、聯苯基和聯萘基等。
作為可以具有取代基的芳基中的取代基，可以列舉甲基、乙基、丙基以及丁基等碳原子數為1～4的烷基(另外，這些基團包括各種異構體。)；羥基；氯原子、溴原子、碘原子以及氟原子等滷素原子；乙氧基等碳原子數為2～4的烷氧基(另外，這些基團包括各種異構體。)；亞甲基二氧基等碳原子數為1～4的亞烷基二氧基；硝基；氰基；以及三氟甲基等滷代烷基等。
作為可以具有這樣的取代基的芳基，具體地說，可以列舉例如2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、2，3-二甲苯基、2，6-二甲苯基、2，4-二甲苯基、3，4-二甲苯基、2，4，6-三甲苯基、2-羥基苯基、3-羥基苯基、4-羥基苯基、2，3-二羥基苯基、2，4-二羥基苯基、3，4-二羥基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-二氯苯基、3，4-二氯苯基、3，5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、2，3-二氟苯基、2，4-二氟苯基、3，4-二氟苯基、3-溴-5-氯-2-羥基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2，3-二甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，4-亞甲基二氧苯基、4-乙氧基苯基、4-丁氧基苯基、4-異丙氧基苯基、1-苯氧基苯基、4-苄氧基苯基、4-三氟甲基苯基、2-硝基苯基、3-硝基苯基、4-硝基苯基、4-氰基苯基、4-甲氧基羰基苯基、1-萘基和2-萘基等，優選苯基、2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、2，3-二甲苯基、2-羥基苯基、3-羥基苯基、4-羥基苯基、2，3-二羥基苯基、2，4-二羥基苯基、3，4-二羥基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-二氯苯基、3，4-二氯苯基、3，5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、3，4-二氟苯基、3-溴-5-氯-2-羥基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2，3-二甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，4-亞甲基二氧苯基、4-乙氧基苯基、4-三氟甲基苯基、4-硝基苯基、4-氰基苯基、1-萘基和2-萘基，更優選苯基、2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、2，3-二甲苯基、4-羥基苯基、3，4-二羥基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-二氯苯基、3，4-二氯苯基、3，5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、4-碘苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、3，4-二氟苯基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2，3-二甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，4-亞甲基二氧苯基、4-三氟甲基苯基、4-硝基苯基、1-萘基、2-萘基或3-吡啶基，特別優選苯基、2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、2，3-二甲苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-二氯苯基、3，4-二氯苯基、3，5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、3，4-二氟苯基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2，3-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3，5-二甲氧基苯基或3，4-亞甲基二氧苯基。
前述R中可以具有取代基中的雜芳基的雜芳基，可以列舉例如2-呋喃基、3-呋喃基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吡咯基、3-吡咯基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吲哚基、3-吲哚基、2-咪唑基、4-咪唑基、3-吡唑基、2-嘧啶基、4-嘧啶基和喹啉基等。
作為可以具有取代基的雜芳基中的取代基，可以列舉甲基、乙基、丙基和丁基等碳原子數為1～4的烷基(另外，這些基團包括各種異構體。)；羥基；氯原子、溴原子、碘原子以及氟原子等滷素原子；乙氧基等碳原子數為2～4的烷氧基(另外，這些基團包括各種異構體。)；氨基；硝基；氰基；以及三氟甲基等滷代烷基等。
作為可以具有這樣的取代基的雜芳基，具體可以列舉例如2-(3-甲基)呋喃基、2-(4-甲基)呋喃基、2-(3-乙基)呋喃基、2-(4-乙基)呋喃基、2-(3-氟)呋喃基、2-(3-氯)呋喃基、2-(3-羥基)呋喃基、2-(3-甲氧基)呋喃基、2-(3-氨基)呋喃基、2-(3-硝基)呋喃基、2-(3-氰基)呋喃基、2-(3-甲基)吡啶基、2-(4-甲基)吡啶基、2-(3-乙基)吡啶基、2-(4-乙基)吡啶基、2-(3-氟)吡啶基、2-(4-氯)吡啶基、2-(3-羥基)吡啶基、2-(3-甲氧基)吡啶基、2-(3-氨基)吡啶基、2-(3-硝基)吡啶基、2-(3-氰基)吡啶基、2-(3，5-二氯)吡啶基、3-(2-氯)吡啶基、2-(3-甲基)吡咯基以及2-(3-甲基)噻嗯基等，優選2-(3-甲基)呋喃基、2-(3-氟)呋喃基、2-(3-甲基)吡啶基、2-(3-氟)吡啶基、2-(3-硝基)吡啶基、2-(3-氰基)吡啶基或2-(3，5-二氯)吡啶基。
化合物(I)中的R1表示可以具有取代基的烷基。
前述R1中可以具有取代基的烷基中的烷基是指直鏈狀或支鏈狀的碳原子數1～10的烷基，可以列舉例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基這樣的烷基，優選甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、正戊基或正己基，更優選甲基、乙基、正丙基、正丁基或異丁基。另外，這些基團包括各種異構體。
作為可以具有取代基的烷基中的取代基，可以列舉例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等滷素原子；羥基；甲氧基、乙氧基、丙氧基以及丁氧基等碳原子數為1～4的烷氧基；二甲氨基以及二乙氨基等二烷基氨基；氰基等，優選氟原子、氯原子、甲氧基、乙氧基、羥基或氰基，更優選氟原子、氯原子、甲氧基或乙氧基。
作為具有這樣的取代基的烷基，具體可以列舉例如2-氟乙基、2-氯乙基、2，2-二氟乙基、2，2-二氯乙基、2，2，2-三氯乙基、2，2，2-三氟乙基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-甲氧基甲基、2-羥基乙基、2-氰基乙基、2-溴乙基、2-二甲氨基、2-氯丙基以及3-氯丙基等，優選2-氯乙基、2，2，2-三氯乙基、2，2，2-三氟乙基、甲氧基甲基、2-甲氧基乙基或2-乙氧基乙基。
作為本發明的反應中使用的水解酶，可以列舉例如蛋白酶、酯酶、脂肪酶等，優選可以從酵母或細菌中分離的微生物的脂肪酶，更優選源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(例如，Amano PS(AmanoEnzyme公司製造)等)。另外，這些水解酶可以按照原樣使用作為天然形態或作為固定化酶的市售品，還可以單獨或將二種以上混合使用。另外，還可以將市售品中所含的酶固定劑預先除去後使用。
前述水解酶最好對作為天然形態或固定化酶的市售品進行化學處理或物理處理後使用。
作為前述化學處理或物理處理的方法，具體地說，可以列舉將水解酶溶解在緩衝液中(根據需要，還可以存在有機溶劑)，按照原樣使用或攪拌並冷凍乾燥等方法。另外，所謂的冷凍乾燥是指在冰點以下的溫度下將水溶液和含有水分的物質急速地冷凍，減壓至該冷凍物的水蒸氣壓以下，使水升華並除去，從而將物質乾燥的方法(例如，參見非專利文獻3)。另外，通過該處理，可以提高催化劑活性(反應性、選擇性等)。
作為前述緩衝液，可以列舉例如磷酸鈉水溶液、磷酸鉀水溶液等無機酸鹽的水溶液；醋酸鈉水溶液、醋酸銨水溶液、檸檬酸鈉水溶液等有機酸鹽的水溶液，優選使用磷酸鈉水溶液、磷酸鉀水溶液、醋酸銨水溶液。另外，這些緩衝液可以單獨或將二種以上混合使用。
前述緩衝液的濃度優選為0.01～2mol/L，更優選為0.05～0.5mol/L，緩衝液的pH優選為4～9，更優選為7～8.5。
冷凍乾燥時所使用的緩衝液的量只要是水解酶完全溶解的濃度就沒有特別的限制，優選相對於1g水解酶為10ml～1000ml，進一步優選為10ml～100ml。
前述水解酶的使用量相對於1g化合物(I)優選為0.1～1000mg，更優選為1～200mg。
本發明的反應在水解酶的存在下、在有機溶劑中進行。本發明的反應中，水解酶在反應溶液中以基本上懸浮的狀態存在並參與反應，即便稍微溶解也沒有問題。另外，本發明中「有機溶劑中」是指這樣的狀態用於水解的反應溶劑為有機溶劑，並且，反應體系中除水解酶(有時也包括固定劑)和所析出的產物等以外的溶解在有機溶劑中的液體部分不引起相分離的狀態(即，水(也可以包含後述的無機鹽、有機鹽)、底物和有機溶劑形成單相的狀態)。
作為本發明的反應中使用的水，通常使用離子交換水、蒸餾水等被提純的水，在反應體系內，最好在水中存在磷酸鈉、磷酸鉀等無機酸鹽；醋酸鈉、醋酸銨、檸檬酸鈉等有機酸鹽。這些無機鹽和有機鹽的量相對於水優選使用0.01～10mol/L的量，更優選為0.1～1mol/L。另外，還可以預先在水中溶解前述無機鹽、有機鹽而製成緩衝液，並將該緩衝液用於反應。
前述水的使用量為所使用的有機溶劑的溶解度以下的量(這是因為如果超出溶解度，則產生液體部分的相分離)，其上限根據化合物(I)的種類而有所不同，優選相對於1mol化合物(I)為0.5～10mol，更優選為0.5～5.0mol，特別優選為1.0～3.0mol，進一步優選為1.5～2.5mol。另外，儘管還取決於化合物(I)的種類，但在水的使用量相對於1mol化合物(I)超過10mol的情況下，產生不期望的狀態，例如降低光學純度的化合物(I)的自水解，少量水未溶於有機溶劑而處於懸浮狀態(產生液體部分的相分離的狀態)所導致的反應時間變長等，因此應將水的使用量調整為有機溶劑的溶解度以下，優選為10mol以下。
作為前述有機溶劑，可以列舉例如選自正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、環戊烷、環己烷和環庚烷等脂肪族烴類；苯、甲苯和二甲苯等芳香族烴類；二乙醚、叔丁基甲基醚、二異丙醚、環戊基甲基醚、四氫呋喃以及1，4-二噁烷等醚類；丙酮和甲乙酮等酮類中的至少一種，優選使用正己烷、正庚烷、環戊烷、環己烷、甲苯、二異丙醚、叔丁基甲基醚、環戊基甲基醚和/或四氫呋喃，更優選使用正己烷、環己烷、甲苯、二異丙醚、叔丁基甲基醚和/或環戊基甲基醚，特別優選使用環己烷、甲苯和/或叔丁基甲基醚。另外，這些有機溶劑可以單獨使用或將二種以上混合使用。
前述有機溶劑的使用量相對於1g化合物(I)優選為2～200mL，更優選為5～80mL。
本發明的反應較佳在表面活性劑的存在下進行，作為所使用的表面活性劑，可以列舉例如聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯月桂基醚、聚乙烯十六烷基醚以及聚氧乙烯辛基苯基醚等非離子表面活性劑；3-[(3-氯醯胺丙基)-二甲基銨]-2-羥基-1-丙烷磺酸鹽以及3-[(3-氯醯胺丙基)-二甲基銨]-1-丙烷磺酸鹽等兩性表面活性劑；琥珀酸二辛酯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉以及三(羥甲基)氨基甲烷十二烷基硫酸鹽等陰離子表面活性劑；十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基乙基溴化銨等陽離子表面活性劑，優選非離子表面活性劑，更優選聚乙二醇、聚乙烯十六烷基醚或聚氧乙烯辛基苯基醚，特別優選使用聚氧乙烯辛基苯基醚。另外，這些表面活性劑可以單獨使用或將二種以上混合使用。
前述表面活性劑的使用量相對於1g化合物(I)優選為10～1000mg，更優選為50～200mg。
本發明的反應通過例如將化合物(I)、水解酶、水(如果需要，還可以含有無機鹽、有機鹽)和有機溶劑混合、邊攪拌邊反應等方法進行。此時的反應溫度優選為0～80℃，更優選為10～50℃，特別優選為30～45℃，對反應壓力沒有特別的限制。另外，反應中，水解酶是基本上懸浮的狀態，此外，儘管還取決於化合物(II)的種類，但反應進行的同時，化合物(II)有時以固體的形式沉澱，這些懸浮、沉澱對反應基本上沒有影響。
根據本發明的反應獲得的化合物(II)和化合物(III)可以如下獲得例如，在反應結束後，化合物(II)析出的情況下，通過根據需要向反應液中添加適當的有機溶劑(例如乙腈、丙酮等)進行過濾而可以獲得化合物(II)，通過濃縮有機層則可以獲得化合物(III)；另外，在反應結束後，化合物(II)沒有析出的情況下，例如調整pH並用水萃取化合物(II)，進一步再調整水相的pH並將化合物(II)萃取到有機溶劑中，濃縮所得的有機層，可以得到化合物(II)，濃縮將化合物(II)萃取到水中時分離的有機層，可以獲得化合物(III)。另外，所得的化合物(II)和化合物(III)還可以通過結晶、重結晶、蒸餾、柱色譜等常規方法進行進一步的提純。
另外，本發明的反應中使用的通式(IV)所示的外消旋混合物β-胺基酸-2-烷氧基乙酯(以下也稱為化合物(IV))是新的化合物，在該通式(IV)中，R與化合物(I)所示的基團相同，R2是烷基，具體可以列舉碳原子數為1～6的直鏈或支鏈烷基，可以列舉例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基，優選甲基或乙基。另外，這些基團包括各種異構體。
(IV)式中，R與前述定義相同，R2表示烷基。
另外，通過水解反應而獲得的通式(V)所示的光學活性(R或S)-β-胺基酸2-烷氧基乙酯(以下也稱為化合物(V))是新的化合物，在該通式(V)中，R、R2和*與化合物(I)和化合物(IV)所示的含義相同。
(V)式中，R、R2和*與前述定義相同。
另外，在使用前述化合物(IV)的情況下，由於能夠以高回收率、高E值獲得目標物(化合物(V)和具有與化合物(V)相反的立體絕對構型的對應的羧酸化合物)，因此可以說是非常有用的化合物。
實施例以下，通過列舉實施例對本發明進行具體說明，但本發明的範圍並不限定於這些。
參考例1(3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)的合成)在250mL異丙醇中加入17.7g(0.17mol)苯甲醛、18.2g(0.17mol)丙二酸和25.6g(0.33mol)醋酸銨，邊攪拌邊在回流(80～90℃)下反應7小時。反應結束後，將所得反應液在0～5℃下攪拌1小時後過濾，得到19.2g白色粉末狀的3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)(以苯甲醛為基準的分離回收率70.0％)。
另外，3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、D2O+DCl)3.06(dd、1H、J＝17.1、6.8Hz)、3.17(dd、1H、J＝17.1、7.3Hz)、4.76(dd、1H、J＝7.3、6.8Hz)、3.77(s、2H)、7.45(m、5H)13C-NMR(δ(ppm)、D2O+DCl)40.5、54.4、130.0、132.3、132.6、138.0、176.3MS(EI)m/z165(M+)MS(CI、i-C4H10)m/z166(MH+)元素分析計算值C 65.44％；H 6.71％；N 8.48％實測值C 65.18％；H 6.78％；N 8.34％參考例2(3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)的合成)在6.00mL(103mmol)乙醇中加入2.00g(12.1mmol)參考例1中合成的3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)和1.78g(18.2mmol)濃硫酸，邊攪拌邊在60℃下反應4小時。反應結束後，在減壓下濃縮所得反應液後，加入6mol/L氫氧化鈉水溶液，將反應液的pH調整為8.5。然後，加入10mL乙酸乙酯和4mL水來進行萃取，用無水硫酸鎂乾燥有機層。過濾後，在減壓下濃縮濾液，得到1.98g無色液體狀的3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)(以3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)為基準的分離回收率84.5％)。
另外，3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、CDCl3)1.19(t、3H、J＝7.3Hz)、3.15(dd、1H、J＝7.3、16.6Hz)、3.25(dd、1H、J＝7.3、16.6Hz)、4.15(q、2H、J＝7.3Hz)、4.85(dd、1H、J＝7.3、7.3Hz)、7.50-7.55(m、5H)13C-NMR(δ(ppm)、CDCl3)16.0、40.9、54.3、65.2、129.9、132.2、132.5、137.8、174.3MS(EI)m/z193(M+)MS(CI、i-C4H10)m/z194(MH+)實施例1((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)在2.5mL水飽和叔丁基甲醚中，加入250mg(1.29mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)和12.5mg源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司製造)，保持在30℃。同溫度下在所得混合物中加入23.3μL水，邊攪拌邊在30℃下反應70小時。Amano Lipase PS在反應中基本上是懸浮狀態，隨著反應進行，作為產物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以結晶性固體析出。反應結束後，向反應混合物中加入0.5mL丙酮並過濾，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸85.6mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)為基準的分離回收率＝40.0％)與脂肪酶的混合物。
通過常規方法將(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生為(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為99.8％ee。
通過常規方法將(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生為(R)-3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為91.8％ee。
另外，本反應中的E值為3291。
高效液相色譜儀的分析條件光學活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯柱手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式會社資生堂製造)溶劑乙腈/水(＝1/9(體積比))磷酸二氫鉀40mmol/L用磷酸調整為pH3.5流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm光學活性(R)-3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯柱Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.製造)溶劑己烷/異丙醇(＝9/1(體積比))流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值與參考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值與參考例2中所示的物性值相同。
參考例3(3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)的合成)
在6.00mL(80.6mmol)正丙醇中加入2.00g(12.1mmol)參考例1中合成的3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)和1.78g(18.2mmol)濃硫酸，邊攪拌邊在60℃下反應4小時。反應結束後，將所得反應液減壓濃縮後，加入6mol/L氫氧化鈉水溶液，將反應液的pH調整為8.5。然後，加入10mL乙酸乙酯和4mL水進行萃取，用無水硫酸鎂乾燥有機層。過濾後，在減壓下濃縮濾液，獲得2.16g無色液體狀的3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)(以3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)為基準的分離回收率86.1％)。
另外，3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、CDCl3)0.90(d、3H、J＝7.3Hz)、1.55-1.65(tq、2H、J＝7.3、6.8Hz)、2.63(d、2H、J＝6.8Hz)、4.01(t、2H、J＝6.8Hz)、4.39(d、1H、J＝6.8Hz)、7.20-7.35(m、5H)13C-NMR(δ(ppm)、CDCl3)10.4、21.9、44.2、52.7、66.1、126.2、127.3、128.6、144.7、172.0MS(EI)m/z207(M+)MS(CI、i-C4H10)m/z208(MH+)元素分析計算值C 69.54％；H 8.27％；N 6.76％實測值C 68.86％；H 8.22％；N 6.60％實施例2((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯的合成)在2.0mL水飽和叔丁基甲醚中，加入200mg(0.965mmol)3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)和10.0mg源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司製造)，保持在30℃。同溫度下在所得混合物中加入17.4μL水，邊攪拌邊在30℃下反應70小時。Amano Lipase PS在反應中基本上是懸浮狀態，隨著反應進行，作為產物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以結晶性固體析出。反應結束後，向反應混合物中加入0.5mL丙酮並過濾，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸65.2mg(以3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)為基準的分離回收率＝41.0％)與脂肪酶的混合物。
通過常規方法將(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生為(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為99.8％ee。
通過常規方法將(R)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯衍生為(R)-3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸正丙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為75.6％ee。
另外，本反應中的E值為2291。
高效液相色譜儀的分析條件光學活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯柱手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式會社資生堂製造)溶劑乙腈/水(＝1/9(體積比))磷酸二氫鉀40mmol/L用磷酸調整為pH3.5流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm光學活性3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸正丙酯柱Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.製造)溶劑己烷/異丙醇(＝9/1(體積比))流速0.5mL/min溫度30℃
波長220nm另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值與參考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯的物性值與參考例3中所示的物性值相同。
參考例4(3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)的合成)在6.00mL(76.3mmol)2-甲氧基乙醇中加入2.00g(12.1mmol)參考例1中合成的3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)和1.78g(18.2mmol)濃硫酸，邊攪拌邊在60℃下反應4小時。反應結束後，將所得反應液減壓濃縮後，加入6mol/L氫氧化鈉水溶液，將反應液的pH調整為8.5。然後，加入10mL乙酸乙酯和4mL水進行萃取，用無水硫酸鎂乾燥有機層。過濾後，在減壓下濃縮濾液，得到2.22g無色液體狀的3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)(以3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)為基準的分離回收率82.2％)。
另外，3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)是由以下物性值表示的新的化合物。
1H-NMR(δ(ppm)、CDCl3)2.711(d、1H、J＝7.8Hz)、2.714(d、1H、J＝5.9Hz)、3.37(s、3H)、3.57(t、2H、J＝4.9Hz)、4.25(t、2H、J＝4.9Hz)、4.43(dd、1H、J＝5.9、7.8Hz)、7.24-7.38(m、5H)13C-NMR(δ(ppm)、CDCl3)44.2、52.7、59.0、63.5、70.4、126.2、127.4、128.6、144.7、172.0MS(EI)m/z223(M+)MS(CI、i-C4H10)m/z224(MH+)實施例3((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯的合成)在2.0mL水飽和叔丁基甲醚中，加入200mg(0.896mmol)3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)和10.0mg源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司製造)，保持在30℃。同溫度下在所得混合物中加入16.1μL水，邊攪拌邊在30℃下反應18小時。Amano Lipase PS在反應中基本上是懸浮狀態，隨著反應進行，作為產物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以結晶性固體析出。反應結束後，向反應混合物中加入0.5mL丙酮並過濾，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸60.7mg(以3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)為基準的分離回收率＝41.0％)與脂肪酶的混合物。
通過常規方法將(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生為(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為99.8％ee。
通過常規方法將(R)-3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯衍生為(R)-3-苯甲醯基氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為92.2％ee。
另外，本反應中的E值為2970。
高效液相色譜儀的分析條件光學活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯柱手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式會社資生堂製造)溶劑乙腈/水(＝1/9(體積比))磷酸二氫鉀40mmol/L用磷酸調整為pH3.5流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm光學活性(R)-3-苯甲醯基氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯柱Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.製造)溶劑己烷/異丙醇(＝8/2(體積比))流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值與參考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯的物性值與參考例4中所示的物性值相同。
實施例4((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)在2.0mL水飽和叔丁基甲醚中，加入200mg(1.03mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)和10.0mg源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司製造)，保持在30℃。同溫度下在所得混合物中加入18.6μL 0.2mol/L磷酸緩衝液(在0.2mol/L磷酸二氫鉀水溶液中加入1mol/L氫氧化鈉水溶液而調整至pH8.2的磷酸緩衝液)，邊攪拌邊在30℃下反應66小時。Amano Lipase PS在反應中基本上是懸浮狀態，隨著反應進行，作為產物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以結晶性固體析出。反應結束後，向反應混合物中加入0.5mL丙酮並過濾，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸68.7mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)為基準的分離回收率＝40.2％)與脂肪酶的混合物。
通過常規方法將(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生為(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為99.9％ee。
通過常規方法將(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生為(R)-3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為90.6％ee。
另外，本反應中的E值為5012。
高效液相色譜儀的分析條件光學活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯柱手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式會社資生堂製造)溶劑乙腈/水(＝1/9(體積比))磷酸二氫鉀40mmol/L用磷酸調整為pH3.5流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm光學活性3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯柱Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.製造)溶劑己烷/異丙醇(＝9/1(體積比))流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值與參考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值與參考例2中所示的物性值相同。
實施例5((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)在2.0mL水飽和叔丁基甲醚中，加入200mg(1.03mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)、20μL表面活性劑(TritonX-100(商品名)和18.6μL水，保持在30℃。同溫度下在所得混合物中加入10.0mg源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderiacepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司製造)，邊攪拌邊在30℃下反應42小時。Amano Lipase PS在反應中基本上是懸浮狀態，隨著反應進行，作為產物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以結晶性固體析出。反應結束後，向反應混合物中加入0.5mL丙酮並過濾，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸68.4mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)為基準的分離回收率＝40.0％)與脂肪酶的混合物。
通過常規方法將(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生為(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為99.9％ee。
通過常規方法將(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生為(R)-3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為96.5％ee。
另外，本反應中的E值為8169。
高效液相色譜儀的分析條件光學活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯柱手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式會社資生堂製造)溶劑乙腈/水(＝1/9(體積比))磷酸二氫鉀40mmol/L用磷酸調整為pH3.5流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm光學活性3-氨基-3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯柱Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.製造)
溶劑己烷/異丙醇(＝9/1(體積比))流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值與參考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值與參考例2中所示的物性值相同。
參考例5(脂肪酶的化學處理)在50mL 0.1mol/L磷酸緩衝液(在0.1mol/L磷酸二氫鉀水溶液中加入0.1mol/L磷酸氫二鈉水溶液而調整至pH7.0的磷酸緩衝液)中，加入5.00g源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderiacepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano LipasePS(商品名)；Aldrich公司製造)，在室溫下攪拌。30分鐘後，在減壓下過濾，冷凍乾燥所得濾液，獲得1.50g綠色粉末狀的經化學處理的脂肪酶。
實施例6((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)在2.0mL水飽和叔丁基甲醚中，加入200mg(1.03mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)、5mg硅藻土和18.6μL水，保持在30℃。同溫度下在所得混合物中加入10.0mg參考例5中製備的經化學處理的脂肪酶，邊攪拌邊在30℃下反應40小時。Amano Lipase PS在反應中基本上是懸浮狀態，隨著反應進行，作為產物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以結晶性固體析出。反應結束後，向反應混合物中加入0.5mL丙酮並過濾，獲得(S)-3-氨基-3-苯基丙酸69.7mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)為基準的分離回收率＝40.8％)與脂肪酶的混合物。
通過常規方法將(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生為(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為99.9％ee。
通過常規方法將(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生為(R)-3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為95.7％ee。
另外，本反應中的E值為6947。
高效液相色譜儀的分析條件光學活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯柱手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式會社資生堂製造)溶劑乙腈/水(＝1/9(體積比))磷酸二氫鉀40mmol/L用磷酸調整為pH3.5流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm光學活性3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯柱Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.製造)溶劑己烷/異丙醇(＝9/1(體積比))流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值與參考例1中所示的物性值相同。
(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值與參考例2中所示的物性值相同。
實施例7((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)在2.0mL水飽和叔丁基甲醚中，加入200mg(1.03mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)、10.0mg參考例5中製備的經化學處理的脂肪酶，保持在30℃。同溫度下在所得混合物中加入20μL表面活性劑(Triton X-100(商品名))和18.6μL水，邊攪拌邊在30℃下反應28小時。隨著反應進行，作為產物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以結晶性固體析出。反應結束後，向反應混合物中加入0.5mL丙酮並過濾，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸69.3mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)為基準的分離回收率＝40.5％)與脂肪酶的混合物。
通過常規方法將(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生為(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為99.9％ee。
通過常規方法將(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生為(R)-3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為89.0％ee。
另外，本反應中的E值為6007。
高效液相色譜儀的分析條件光學活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯柱手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式會社資生堂製造)溶劑乙腈/水(＝1/9(體積比))磷酸二氫鉀40mmol/L用磷酸調整為pH3.5流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm光學活性3-(2-糠醯基氨基)-3-苯基丙酸乙酯柱Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.製造)溶劑己烷/異丙醇(＝9/1(體積比))流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值與參考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值與參考例2中所示的物性值相同。
參考例6(3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)的合成)在250mL乙醇中加入50.0g(0.42mol)4-甲基苯甲醛、47.6g(0.46mol)丙二酸和64.2g(0.83mol)醋酸銨，邊攪拌邊在回流下(80～90℃)反應7.5小時。將所得反應液在0～5℃下攪拌30分鐘後過濾，得到51.4g白色粉末狀的3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)(以4-甲基苯甲醛為基準的分離回收率68.9％)。
另外，3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、D2O+DCl)2.30(s、3H)、3.04(dd、1H、J＝17.1、6.8Hz)、3.20(dd、1H、J＝17.1、7.3Hz)、4.74(dd、1H、J＝7.3、6.8Hz)、7.29(d、2H、8.3Hz)、7.36(d、2H、8.3Hz)13C-NMR(δ(ppm)、D2O+DCl)23.4、40.7、54.4、130.0、133.0、135.0、143.1、176.3MS(EI)m/z179(M+)元素分析計算值C 67.02％；H 7.31％；N 7.82％實測值C 67.05％；H 7.40％；N 7.66％參考例7(3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)的合成)
在660mL(11.3mol)乙醇中加入132g(179mmol)參考例6中合成的3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)和86.7g(884mmol)濃硫酸，邊攪拌邊在60℃下反應4小時。反應結束後，在減壓下濃縮所得反應液後，加入6mol/L氫氧化鈉水溶液，將反應液的pH調整為8.5。然後，加入800mL乙酸乙酯和300mL水進行萃取，用無水硫酸鎂乾燥有機層。過濾後，在減壓下濃縮濾液，得到130g無色液體狀的3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)(以3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)為基準的分離回收率85.0％)。
另外，3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、CDCl3)1.20(t、3H、J＝7.3Hz)、2.36(s、3H)、3.11(dd、1H、J＝7.8、16.6Hz)、3.26(dd、1H、J＝6.3、16.6Hz)、4.11-4.18(m、2H)、4.82(dd、1H、J＝6.3、7.8Hz)、7.35(d、2H、J＝7.8Hz)、7.42(d、2H、J＝8.3Hz)13C-NMR(δ(ppm)、CDCl3)16.1、23.1、41.1、54.2、65.2、129.9、132.8、134.9、142.9、174.3實施例8((S)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸和(R)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯的合成)在2.5mL水飽和叔丁基甲醚中，加入500mg(2.41mmol)3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)和25.0mg源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司製造)，保持在30℃。同溫度下在所得混合物中加入43.4μL水，邊攪拌邊在30℃下反應52小時。Amano Lipase PS在反應中基本上是懸浮狀態，隨著反應進行，作為產物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以結晶性固體析出。反應結束後，向反應混合物中加入0.5mL丙酮並過濾，獲得(S)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸175mg(以3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)為基準的分離回收率＝40.5％)與脂肪酶的混合物。
(S)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為99.8％ee。
通過常規方法將(R)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯衍生為(R)-3-(2-糠醯基氨基)-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯，使用採用了光學活性柱的高效液相色譜儀測定光學純度，結果為84.0％ee。
另外，本反應中的E值為3454。
高效液相色譜儀的分析條件光學活性3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸柱手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm×2根連接，株式會社資生堂製造)溶劑乙腈/水(＝5/95(體積比))磷酸二氫鉀40mmol/L用磷酸調整為pH3.5流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm光學活性3-(2-糠醯基氨基)-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯柱Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.製造)溶劑己烷/異丙醇(＝9/1(體積比))流速0.5mL/min溫度30℃波長220nm另外，(S)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸的物性值與參考例6中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯的物性值與參考例7中所示的物性值相同。
工業上的可利用性本發明涉及從β-胺基酸酯(外消旋混合物)同時獲得光學活性(S或R)-β-胺基酸和光學活性(R或S)-β-胺基酸酯的方法。這些光學活性β-胺基酸及其酯用作生理活性肽、內醯胺類抗生物質的原料或合成中間體。
權利要求
1.一種通式(II)所示的光學活性(S或R)-β-胺基酸以及通式(III)所示的光學活性(R或S)-β-胺基酸酯的製造方法，其特徵在於，在水解酶的存在下，在有機溶劑中，使水與通式(I)所示的外消旋混合物β-胺基酸酯的一種對映體進行選擇性反應， 式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、環烷基、芳烷基、芳基或雜芳基，R1表示可以具有取代基的烷基， 式中，R與前述定義相同，*表示不對稱碳原子， 式中，R和R1與前述定義相同，*表示具有與通式(II)的化合物相反的立體絕對構型的不對稱碳原子。
2.根據權利要求1所述的製造方法，其中，所使用的水的量相對於1mol作為外消旋混合物的β-胺基酸酯為0.5～10mol。
3.根據權利要求1或2所述的製造方法，其中，水解酶是蛋白酶、酯酶、脂肪酶。
4.根據權利要求1或3所述的製造方法，其中，水解酶是源自洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonascepacia))的脂肪酶。
5.根據權利要求1～4任一項所述的製造方法，其中，在反應體系內存在選自無機鹽和有機鹽的至少1種，其中，無機鹽選自磷酸鈉和磷酸鉀，有機鹽選自醋酸鈉、醋酸銨以及檸檬酸鈉。
6.根據權利要求1或4所述的製造方法，其中，水解酶在緩衝液的存在下被冷凍乾燥。
7.根據權利要求6所述的製造方法，其中，緩衝液是選自磷酸鈉水溶液、磷酸鉀水溶液以及醋酸銨水溶液組成的組中的至少1種緩衝液。
8.根據權利要求1～7任一項所述的製造方法，其中，在反應中存在選自非離子表面活性劑、兩性表面活性劑、陰離子表面活性劑以及陽離子表面活性劑中的至少1種表面活性劑。
9.根據權利要求1～8任一項所述的製造方法，其中，R1為可以具有取代基的甲基或乙基。
10.根據權利要求9所述的製造方法，其中，R1被滷素原子或烷氧基取代。
11.根據權利要求1～10任一項所述的製造方法，其中，有機溶劑使用選自醚類、酮類、脂肪族烴類以及芳香族烴類組成的組中的至少1種有機溶劑。
12.根據權利要求1所述的製造方法，其中，從通過反應生成的通式(II)所示的光學活性(S或R)-β-胺基酸和通式(III)所示的光學活性(R或S)-β-胺基酸酯的混合物中將它們各自分離， 式中，R和R1與前述定義相同，*表示不對稱碳原子， 式中，R和R1與前述定義相同，*表示具有與通式(II)的化合物相反的立體絕對構型的不對稱碳原子。
13.一種β-胺基酸-2-烷氧基乙酯，其為通式(IV)所示的外消旋混合物 式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、環烷基、芳烷基、芳基或雜芳基，R2表示烷基。
14.一種通式(V)所示的光學活性(R或S)-β-胺基酸2-烷氧基乙酯 式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、環烷基、芳烷基、芳基或雜芳基，R2表示烷基，*表示不對稱碳原子。
全文摘要
本發明提供一種通式(II)所示的光學活性(S或R)－β－胺基酸以及通式(III)所示的光學活性(R或S)－β－胺基酸酯的製造方法，其特徵在於，在水解酶的存在下，在有機溶劑中，使水與通式(I)所示的外消旋混合物β－胺基酸酯的一種對映體進行選擇性反應，式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、環烷基、芳烷基、芳基或雜芳基，R
文檔編號C07B53/00GK101040053SQ20058003413
公開日2007年9月19日 申請日期2005年10月11日 優先權日2004年10月8日
發明者古根川唯泰, 宮田博之, 山本康仁 申請人:宇部興產株式會社