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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des N-Formyl-
L-α-aspartyl-L-phenylalanins oder seines Methylesters, die wertvolle
Zwischenprodukte für die Herstellung des Dipeptidsüßstoffs N-α-Aspartyl-
L-phenylalaninmethylester sind. Insbesondere betrifft die Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung des Zwischenprodukts, das die Umsetzung von
Asparaginsäure mit etwa stöchiometrischen Mengen Ameisensäure und
Essigsäureanhydrid in Gegenwart oder Abwesenheit eines Katalysators, wie
eines Metalloxids, eines Metallhydroxids oder eines Salzes, unter Bildung
von N-Formylasparaginsäureanhydrid und die anschließende direkte Zugabe
von Phenylalanin oder seinem Methylester zu dem resultierenden
Reaktionsgemisch, um die beiden Verbindungen zu kondensieren, umfaßt.
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L-α-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester ist als Süßstoff mit
geringem Kaloriengehalt und einem intensiven Geschmack, der dem der Saccharose
sehr ähnlich ist, bekannt.
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Nach einem herkömmlichen Verfahren wird der Dipeptidester z.B.
durch Umsetzung eines N-geschützten L-Asparaginsäureanhydrids mit einem
L-Phenylalaninmethylester in einem Lösungsmittel unter nachfolgender
Entfernung der Schutzgruppe (vgl. US-Patent 3 786 039) oder durch Umsetzung
eines N-geschützten L-Asparaginsäureanhydrids mit L-Phenylalanin unter
anschließender Entfernung der Schutzgruppe, um
L-α-Aspartyl-L-phenylalanin zu erhalten, das dann verestert wird (vgl. japanische
Patentveröffentlichung Nr. 26 133/80 und US-Patent 3 933 781),
hergestellt. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ist es bevorzugt, eine
Formylgruppe als Schutzgruppe für die Aminogruppe in den vorstehend
beschriebenen Verfahren zu verwenden.
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Normalerweise muß in Fällen, in denen
N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid mit L-Phenylalanin oder seinem Methylester kondensiert wird, um L-
α-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester zu erhalten,
N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid verwendet werden, das zuvor aus dem Reaktionsmedium der
Dehydratisierung isoliert und gereinigt worden ist, was zu praktischen
Problemen führt. N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid wird normalerweise durch
Zugabe von L-Asparaginsäure zu einem großen Überschuß an Ameisensäure und
Essigsäureanhydrid hergestellt. In diesem Fall verbleibt eine große Menge
Ameisensäure selbst nach dem Abschluß der Reaktion im Reaktionsgemisch.
Die Ameisensäure behindert nicht nur die Kondensation von
N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid, sondern verringert auch das Verhältnis des
gewünschten N-Formyl-L-α-aspartyl-L-phenylalanins (α-Isomer) oder seines
Methylesters zu N-Formyl-L-ß-aspartyl-L-phenylalanin (ß-Isomer) oder
seinem Methylester. Daher muß das N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid aus dem
die restliche Ameisensäure enthaltenden Reaktionsmedium abgetrennt
werden, z.B. durch Zugabe aromatischer Kohlenwasserstoffe und/oder
halogenierter Kohlenwasserstoffe in das Reaktionsgemisch der Dehydratisierung,
um Kristalle des Anhydrids auszufällen (vgl. japanische Patentanmeldung
Nr. 91 210/76), oder durch Eindampfen des Reaktionsgemisches zur Trockene
(vgl. US-Patent 3 933 781). Es ist einem Fachmann klar, daß die gleiche
Wirkung durch kontinuierliche Zugabe oder durch die gleichzeitige Zugabe
einer großen Menge an Essigsäure oder aromatischen Kohlenwasserstoffen zu
dem Reaktionsgemisch und anschließende Verdampfung der restlichen
Ameisensäure erzielt werden kann.
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Die Nachteile dieser Verfahren bestehen vom großtechnischen
Standpunkt gesehen darin, daß eine große Menge Energie für die Kühlung,
Trennung oder Verdampfung erforderlich ist und daß das komplizierte Verfahren
die Errichtung einer besonderen Anlage erfordert.
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Zusätzlich zu den Schwierigkeiten bei den Hauptverfahren besteht
ein weiterer Nachteil darin, daß eine Fraktionieranlage gebaut und
betrieben werden muß, und zwar zur Gewinnung und Wiederverwendung jeder
Komponente aus dem Gemisch aus Ameisensäure und Essigsäure oder aus dem
Gemisch aus Ameisensäure, Essigsäure und aromatischen
Kohlenwasserstoffen, die vom Reaktionsmedium abgetrennt wurden.
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Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung von
N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid vorgeschlagen worden, bei dem Ameisensäure und Essigsäure
in stöchiometrischen Mengen bezogen auf L-Asparaginsäure verwendet werden
(vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 46 279/84). Bei diesem Verfahren
treten jedoch ebenfalls Probleme auf, wenn es auf die Synthese des
N-Formyl-L-α-aspartyl-L-phenylalanins oder seines Methylesters
(N-Formyl-α-dipeptid) unter Kondensation mit L-Phenylalanin oder seinem Methylester
angewandt wird. Genauer gesagt ist eine lange Zeitspanne von bis zu einigen
10 Stunden oder mehr für die Dehydratisierung erforderlich, und die
Ausbeute an N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid ist, bezogen auf das
Ausgangsmaterial, d.h. L-Asparaginsäure, niedriger als in einem Verfahren, bei
dem ein Überschuß an Ameisensäure verwendet wird. Folglich führt das
Verfahren zu einem Anstieg der Menge an Verunreinigungen einschließlich von
nicht umgesetztem Ausgangsmaterial, und es erfordert die Abtrennung der
Kristalle des Anhydrids. Es ist daher offensichtlich, daß dieses
Verfahren
den Nachteil des einen Überschuß an Ameisensäure verwendenden
Verfahrens nicht überwindet. Außerdem besteht ein weiterer Nachteil dieses
Verfahrens in einem Verlust von Anhydrid während des
Kristallisationsverfahrens, was zu einer scheinbaren Verringerung der Ausbeute an
N-Formyl-α-dipeptid in dem Kondensationsschritt, berechnet auf der Grundlage des
Ausgangsmaterials L-Asparaginsäure, führt.
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Von anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von
N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid wird bei einem ein feines Pulver von
L-Asparaginsäure eingesetzt (vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 258 765/84), und
bei einem weiteren werden die Reaktanten während der Dehydratisierung mit
Ultraschallwellen behandelt (vgl. japanische Patentanmeldung Nr.
137 875/86). Es ist bekannt, daß bei diesen Verfahren die
Dehydratisierung innerhalb einer kurzen Zeitspanne abgeschlossen werden kann, selbst
wenn Ameisensäure und Essigsäureanhydrid in kleinen Mengen verwendet
werden. Diese Verfahren ermöglichen jedoch lediglich eine Verkürzung der
Reaktionszeit durch zusätzliche Verwendung von Ausrüstungen, wie einer
Zerkleinerungsmaschine. Mit anderen Worten zielen herkömmliche Verfahren zur
Herstellung von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid lediglich auf die
Herstellung des Anhydrids in hoher Reinheit und in hoher Ausbeute ab, und
seine Verwendung in einer nachfolgenden Stufe zur Herstellung des
N-Formyl-α-dipeptids wird nicht berücksichtigt. Dementsprechend konnten bisher
bekannte Verfahren für die Zwecke der Erfindung nicht befriedigen .
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Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen haben die Erfinder
intensive Untersuchungen durchgeführt und dabei festgestellt, daß
N-Formyl-L-α-aspartyl-phenylalanin oder sein Methylester in hoher Ausbeute
durch direkte Zugabe von Phenylalanin oder seinem Methylester in das
Reaktionsgemisch, das durch Umsetzung von Asparaginsäure mit
stöchiometrischen Mengen an Ameisensäure und Essigsäureanhydrid in Gegenwart oder
Abwesenheit eines Katalysators erhalten worden ist, hergestellt werden
kann. Die Erfindung, die eine Verringerung der Zahl der Stufen ermöglicht
und bei der großtechnischen Produktion sehr vorteilhaft eingesetzt werden
kann, ist auf der Grundlage des vorstehend genannten Befundes
vervollständigt worden.
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Ein besonders charakteristisches Merkmal der Erfindung besteht
darin, daß Kristalle von N-Formyl-asparaginsäureanhydrid am Ende der
ersten Stufe (Dehydratisierung von Asparaginsäure) als Suspension in
Essigsäure erhalten werden, die frei von restlicher Ameisensäure und
restlichem Essigsäureanhydrid ist. Das Verfahren der Erfindung weist den
Vorteil
auf, daß das Reaktionsgemisch aus der ersten Stufe direkt für die
Kondensation in der zweiten Stufe verwendet werden kann, also ohne
zusätzliche Stufen, wie Kristallisation, Abtrennung, Verdampfen und dgl.,
sowie ohne Verlust an gebildetem N-Formyl-asparaginsäureanhydrid.
Außerdem besteht ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin,
daß die Bildung des ß-Isomeren (N-Formyl-ß-dipeptid) unterdrückt werden
kann und die Ausbeute des α-Isomeren merklich erhöht werden kann, wenn
die Kondensation in Essigsäure oder einem Essigsäure enthaltenden
Reaktionsmedium durchgeführt wird (vgl. japanische Patentanmeldung Nr.
113 841/76 und US-Patent 3 933 781). Bei herkömmlichen
Dehydratisierungsverfahren zur Herstellung von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid muß die
im Reaktionsgemisch enthaltene Essigsäure zuerst entfernt werden, und
danach muß wiederum Essigsäure zu dem erhaltenen Anhydrid zugegeben werden.
Eine derartige Ineffizienz besteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
nicht.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das L-Isomere der
Asparaginsäure verwendet, da die Aufgabe der Erfindung in der Herstellung des
L,L-Isomeren des N-Formyl-α-dipeptids besteht. Es kann jedoch das
D-Isomere in einer Menge enthalten, die nicht zu nachteiligen Wirkungen in den
nachfolgenden Stufen führt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren müssen Ameisensäure und
Essigsäure in stöchiometrischen Mengen, bezogen auf Asparaginsäure, verwendet
werden. Genauer gesagt ist es ganz besonders bevorzugt, pro 1 Mol
Asparaginsäure 1 Mol Ameisensäure und 2 Mol Essigsäureanhydrid zu verwenden.
Gute Ergebnisse können jedoch auch durch Verwendung von 0,9 bis 1,1 Mol
Ameisensäure und 1,9 bis 2,1 Mol Essigsäureanhydrid pro Mol
Asparaginsäure erzielt werden. Wenn die Menge der in der Reaktion verwendeten
Ameisensäure zu gering ist, dann läuft die Formylierung zum Schutz der
Aminogruppe der Asparaginsäure nur mit einer geringen Geschwindigkeit ab,
und wenn die Ameisensäure im Überschuß verwendet wird, dann läuft die
Kondensation in der zweiten Stufe nur mit einer unzureichenden
Geschwindigkeit ab. Wenn Essigsäureanhydrid in einer zu geringen Menge verwendet
wird, dann wird die Ausbeute an dehydratisiertem Produkt verringert, und
die Gesamtausbeute an gewünschtem Produkt wird verringert, wenn
Essigsäureanhydrid in einem Überschuß verwendet wird. Um die Gesamtausbeute an N-
Formyl-α-dipeptid aus dem Ausgangsmaterial, d.h. Asparaginsäure, zu
maximieren, müssen die Ausgangsmaterialien in stöchiometrischen Mengen
innerhalb der vorstehend beschriebenen Bereiche verwendet werden.
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Beispiele für Metallverbindungen, die als Katalysatoren für die
Dehydratisierung verwendet werden können, umfassen Oxide und Hydroxide
einer Vielzahl von Metallen, einschließlich Alkalimetallen, wie Lithium,
Natrium, Kalium und dgl., Erdalkalimetallen, wie Magnesium, Calcium und
dgl., Elementen der Kupfergruppe, wie Kupfer und dgl., Elementen der
Zinkgruppe, wie Zink und dgl., Elementen der Borgruppe, wie Aluminium und
dgl., und Elementen der Eisengruppe, wie Eisen und dgl., sowie deren
Salze mit verschiedenen Säuren, z.B. Carbonate, Carbonsäuresalze (z.B.
Salze mit Essigsäure), salzsaure Salze (Hydrochloride),
bromwasserstoffsaure Salze (Hydrobromide), Nitrate, Phosphate, Sulfate und dgl. (vgl.
japanische Patentanmeldung Nr. 175 484/84).
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Obwohl keine besonderen Beschränkungen der Menge der zu
verwendenden Katalysatoren bestehen, werden sie normalerweise in einer Menge
verwendet, die nicht zu nachteiligen Wirkungen in den nachfolgenden Stufen
führt. Die Menge der zu verwendenden Katalysatoren hängt von der Art der
Katalysatoren ab. Gute Ergebnisse können selbst bei Verwendung sehr
kleiner Mengen an Katalysatoren erzielt werden, wie z.B. in Beispiel 1
gezeigt wird, wo 0,001 Mol Magnesiuinacetat pro Mol L-Asparaginsäure
verwendet werden. Die zu verwendende Menge an Katalysatoren kann, wenn das
erfindungsgemäße Verfahren in einem großtechnischen Maßstab ausgeführt
wird, von einen Fachmann ohne Schwierigkeiten mit Hilfe von Vorversuchen
bestimmt werden. Die Katalysatoren werden normalerweise vor dem Beginn
der Dehydratisierung zugegeben, es ist jedoch auch möglich, die
Katalysatoren während des Verlaufs der Reaktion in das Reaktionsmedium zu geben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Verwendung von Katalysatoren
fast unerläßlich, um die Menge der gebildeten Nebenprodukte und die Menge
des verbleibenden, nicht umgesetzten Ausgangsmaterials zu minimieren. In
den Fällen, in denen die Bildung von Nebenprodukten und die Gegenwart von
nicht umgesetztem Ausgangsmaterial zulässig sind, ist es jedoch nicht
erforderlich, Katalysatoren zu verwenden.
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Die Dehydratisierung wird vorzugsweise bei einer Temperatur
ausgeführt, die nicht höher als 100ºC und nicht niedriger als 10ºC ist. Es ist
besonders bevorzugt, die Reaktion bei einer Temperatur von 45ºC bis 65ºC
durchzuführen, um die Racemisierung des Reaktionsprodukts zu verhindern
und die Reaktionszeit zu verkürzen.
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In der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das L-
Isomere von Phenylalanin oder dessen Methylester verwendet, das D-Isomere
kann jedoch in einer Menge vorliegen, die nicht zu nachteiligen Wirkungen
in den nachfolgenden Stufen führt. Phenylalanin und sein Methylester, die
dem Reaktionsgemisch der Dehydratisierung zugegeben werden, können
entweder in Form von Kristallen oder in Form einer Lösung oder einer
Suspension in einem geeigneten nicht-wäßrigen Medium, wie Essigsäure, Toluol
und dgl., vorliegen.
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Es bestehen keine besonderen Beschränkungen für die
Reaktionstemperatur der Kondensation. Ein Erwärmen ist nicht erforderlich, da die
Kondensation selbst bei Raumtemperatur innerhalb einer kurzen Zeitspanne
abläuft. Die Temperatur kann im Bereich von -10ºC bis 60ºC liegen.
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Das Reaktionsgemisch, das das Produkt der Kondensation, d.h.
N-Formyl-L-α-aspartyl-L-phenylalanin oder dessen Methylester enthält, kann
direkt in der nachfolgenden Deformylierungsstufe verwendet werden.
Gegebenenfalls können das N-Formyl-dipeptid oder sein Methylester einer
Behandlung zum Entfernen oder Ersetzen des Lösungsmittels mit Hilfe von
Umkristallisieren, Verdampfen, Extrahieren oder dgl. unterworfen werden,
bevor sie der Deformylierung unterzogen werden.
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In dem Fall, in dem das Produkt der zweiten Stufe ein Ester (d.h.
N-Formyl-L-α-aspartyl-L-phenylalaninmethylester) ist, kann das gewünschte
Endprodukt, L-α-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester, in einfacher Weise
erhalten werden, indem der Ester einem beliebigen bekannten
Deformylierungsverfahren unterworfen wird (vgl. z.B. japanische
Patentanmeldung Nr. 185 545/83).
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In dem Fall, in dem das Produkt der zweiten Stufe ein Dipeptid mit
einer freien Carboxylgruppe (d.h. N-Formyl-L-aspartyl-L-phenylalanin)
ist, kann es deformyliert und anschließend verestert werden. Es ist auch
möglich, beides, Deformylierung und Veresterung des Produkts,
gleichzeitig zu erreichen (vgl. US-Patent 4 173 562).
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Die Erfindung wird mit Hilfe von Beispielen näher erläutert. Diese
Beispiele sollen jedoch in keiner Weise den Schutzumfang der Erfindung
beschränken.
Beispiel 1
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Zu 10,35 g (0,225 Mol) Ameisensäure wurden 45,99 g (0,450 Mol)
Essigsäureanhydrid gegeben. Danach wurden dazu unter Rühren 48 mg (0,00023
Mol) Magnesiumacetat (Katalysator) gegeben, und das resultierende Gemisch
wurde auf eine Temperatur von 55ºG erwärmt. Dazu wurden 30,00 g (0,225
Mol) Kristalle von L-Asparaginsäure gegeben, und die Reaktion wurde für 6
Stunden fortgesetzt.
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Nachdem die Dehydratisierung abgeschlossen war, wurde das
Reaktionsgemisch auf 30ºC gekühlt, und 338 ml (0,203 Mol) einer Lösung mit 0,6
Mol/l L-Phenylalaninmethylester in Toluol wurde zugetropft. Diese
Kondensation von N-Formyl-asparaginsäureanhydrid und L-Phenylalaninmethylester
wurde für 1 Stunde fortgesetzt. Das resultierende Reaktionsgemisch befand
sich im Zustand einer Aufschlämmung.
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Die Reaktionsprodukte wurden mit 500 ml Wasser extrahiert, und die
erhaltene wäßrige Lösung wurde mit Hilfe der
Hochdruckflüssigkeitschromatographie unter Verwendung einer von der Firma Gasukuro Industries Co.
hergestellten Säule mit der Bezeichnung "Unizir QC", eines von der Firma
Shimadzu Corp. hergestellten Analysators des Typs "LC-3A" und eines
Phosphatpuffers als Eluent analysiert. Die Produkte wurden bei einer
Wellenlänge von 210 nm detektiert.
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Die Ausbeute des gewünschten Produkts,
N-formyl-L-α-aspartyl-L-phenylalaninmethylester, betrug 73,0 %, bezogen auf die Menge der
eingesetzten L-Asparaginsäure. Das Verhältnis der Menge des gebildetem α-Isomerem
zur Menge des als Nebenprodukt gebildetem ß-Isomerem (α/ß) betrug 4,85.
Beispiel 2
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Die Herstellung des
N-Formyl-L-α-aspartyl-L-phenylalaninmethylesters wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt,
mit der Ausnahme, daß kein Katalysator verwendet wurde.
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Die Ausbeute des gewünschten Methylesters betrug 53,8 %, bezogen
auf die eingesetzte L-Asparaginsäure. Das Verhältnis des α-Isomeren zum
ß-Isomeren (α/ß) betrug 3,83.
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Aus den vorstehenden Ergebnissen folgt, daß ohne Verwendung eines
Katalysators in der Dehydratisierungsstufe eine niedrigere Ausbeute
resultiert und nicht umgesetzte Ameisensäure und nicht umgesetztes
Essigsäureanhydrid in größeren Mengen zurückbleiben, so daß die Ausbeute
an α-Isomerem in der Kondensationsstufe ebenfalls verringert wird.
Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 1
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Die Herstellung des N-Formyl-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylesters
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der
Ausnahme, daß die molaren Verhältnisse von Ameisensäure und
Essigsäureanhydrid zu L-Asparaginsäure auf 1,1 bzw. 2,1 (Beispiel 3) oder auf 1,2 bzw.
2,2 (Vergleichsbeispiel 1) geändert wurde. Die erhaltenen Ergebnisse
sind, zusammen mit den Ergebnissen von Beispiel 1, in Tabelle 1 gezeigt.
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Die in der Tabelle gezeigten Ausbeuten an dehydratisiertem Produkt
wurden in der folgenden Weise bestimmt: Die Dehydratisierungen wurden
unter
den gleichen Bedingungen, wie sie vorstehend beschrieben sind,
wiederholt, und die erhaltenen Aufschlämmungen wurden unter vermindertem
Druck verfestigt, so daß alles Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt
wurde. Der Rückstand wurde in Methanol (100 ml) gelöst. Die Mengen an N-
Formyl-L-α-asparaginsäuremethylester und
N-Formyl-L-ß-asparaginsäuremethylester wurden bestimmt. Es ist möglich, die Ausbeute an N-Formyl-L-
asparaginsäureanhydrid durch Bestimmung der Mengen der α- und
ß-Methylester festzustellen, da die beiden Ester gebildet werden, wenn
N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid in Kontakt mit Methanol kommt.
Tabelle 1
Ausbeute und Verhältnis der Isomeren:
N-Formyl-L-α-asparatyl-phenylalaninmethylester
Bedingungen der Dehydratisierung
Ausbeute der Dehydratisierung (%)
Ausbeute (%) bezogen auf eingestztes L-Asp
Ausbeute (%) bezogen auf Phenylalaninmethylester
Verhältnis α/β
Beispiel
Vergleichbeispiel
Bemerkungen: *1 Ameisensäure
*2 Essigsäureanhydrid
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Aus den vorstehend genannten Ergebnissen folgt, daß in dem Fall, in
dem die molaren Verhältnisse von Ameisensäure und Essigsäureanhydrid zu
Asparaginsäure größer als 1,1 bzw. 2,1 sind, die Ausbeute an N-Formyl-L-
α-aspartyl-L-phenylalaninmethylester in der Kondensationsstufe erheblich
verringert wird.
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Es folgt auch, daß in dem Fall, in dem Ameisensäure und Essigsäure
in genau stöchiometrischen Mengen verwendet werden (Beispiel 1), die
höchste Ausbeute in der Kondensationsstufe erzielt werden kann, und zwar
selbst dann, wenn die erreichbare Ausbeute in der Dehydratisierungsstufe
etwas geringer ist.
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Wenn das Reaktionsgemisch der Dehydratisierung in Beispiel 3 auf
5ºC abgekühlt und Kristalle von N-Formyl-asparaginsäure durch Filtration
gesammelt wurden, wurde eine Ausbeute von 83 % erhalten ([Ausbeute der
Reaktion] x [Ausbeute der Kristallisation]). Es ist selbstverständlich
daß bei Anwendung des gleichen Verfahrens auf Beispiel 1 die Ausbeute an
Anhydrid verringert wird, und zwar aufgrund der Verluste bei der
Kristallisation. Die Erfindung ermöglicht in einem erheblichem Ausmaß die
Vereinfachung der Stufen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, die die
Abtrennung der Kristalle des dehydratisierten Produkts umfassen. Dennoch
ermöglicht es die Erfindung, eine genauso große Ausbeute wie nach
herkömmlichen Verfahren zu erhalten.
Beispiel 4
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Die Dehydratisierungsstufe aus Beispiel 1 wurde unter den gleichen
Bedingungen wiederholt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde auf eine
Temperatur von 50ºC erwärmt, und 33,45 g (0,203 Mol) Kristalle von
L-Phenylalanin wurden über eine Zeitspanne von 45 Minuten nach und nach
zugegeben. Nach weiteren 30 Minuten wurde das auf diese Weise erhaltene
Reaktionsgemisch analysiert.
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Die Ausbeute an gewünschtem Produkt,
N-Formyl-L-α-aspartyl-L-phenylalanin, betrug 62,0 %, bezogen auf die eingesetzte L-Asparaginsäure.
Das Verhältnis von α- zu ß-Isomerem (α/ß) betrug 2,45.
Vergleichsbeispiel 2
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Es wurde das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr.
26 133/80 (US-Patent 3 933 781) beschriebene Verfahren angewandt.
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Zu 84,8 g (1,843 Mol) Ameisensäure wurden 44,05 g (0,479 Mol)
Essigsäureanhydrid gegeben, und das resultierende Gemisch wurde für 45
Minuten bei 25ºC gerührt. Danach wurden 30,0 g (0,225 Mol) Kristalle von L-
Asparaginsäure zugegeben, und die Reaktion (Dehydratisierung) wurde für
3,5 Stunden fortgesetzt.
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Die Temperatur des auf diese Weise erhaltenen Reaktionsgemisches
wurde auf 50ºC erhöht, und 35,33 g (0,214 Mol) Kristalle von
L-Phenylalanin wurden in einer Zeitspanne von 45 Minuten zugegeben. Die Reaktion
(Kondensation) wurde für weitere 30 Minuten fortgesetzt.
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Die Ausbeute an gewünschtem Produkt,
N-Formyl-α-aspartyl-L-phenylalanin, betrug 12,1 %, bezogen auf die eingesetzte Asparaginsäure. Das
Verhältnis von α- zu ß-Isomerem (α/ß) betrug 1,83.
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Das Vorstehende ist das Ergebnis einer merklichen Verringerung der
Ausbeute der Kondensation aufgrund der Gegenwart restlicher Ameisensäure,
die in der Dehydratisierungsstufe in einem Überschuß verwendet worden
war.
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Nach dem im US-Patent 3 993 781 beschriebenen Stand der Technik
wird das Reaktionsgemisch nach der Dehydratisierung eingedampft, um
überschüssige Ameisensäure zu entfernen. Um die gesamte verbleibende
Ameisensäure, alle Lösungsmittel und die aus dem Essigsäureanhydrid gebildete
Essigsäure zu entfernen, mußte bis zu einem trockenen Rückstand
eingedampft werden.
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Zu diesem Rückstand wurden 306,3 g Essigsäure gegeben, und die
Temperatur des resultierenden Gemisches wurde auf 55ºC erhöht. Danach wurden
35,33 g (0,214 Mol) Kristalle von L-Phenylalanin in einer Zeitspanne von
45 Minuten zugegeben, und die Reaktion wurde für weitere 30 Minuten
fortgesetzt. Das gewünschte α-Dipeptid wurde in einer Ausbeute von 64 %,
bezogen auf die eingesetzte Asparaginsäure, erhalten, und das Verhältnis
von α- zu ß-Isomerem (α/ß) betrug 2,37.
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Es folgt aus diesen Ergebnissen, daß die Erfindung durch Verzicht
auf ein Verdampfen der Lösungsmittel eine Vereinfachung der Stufen und
eine Verringerung des Energieverbrauchs in einem erheblichen Ausmaß
ermöglicht, und zwar ohne eine Verringerung der Ausbeute an gewünschtem
Produkt.