Procedimiento para la producción de un aminoácido que contiene azufre o una sal del mismo.

Un procedimiento para producir un aminoácido que contiene azufre representado por la siguiente fórmula (1) o una sal del mismo:

**Fórmula**

en donde R1 es un grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y que tiene opcionalmente sustituyentes o un grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 12 átomos de carbono y que tiene opcionalmente sustituyentes, y n es un número entero de 1 a 4,

que comprende una etapa en la que se hace reaccionar un ácido 2-cetocarboxilico que contiene azufre representado por la fórmula (2) o una sal del mismo:**Fórmula**

en donde R1 y n significan lo mismo que se ha definido anteriormente, y

en donde los sustituyentes, que pueden estar incluidos en el grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y el grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 12 átomos de carbono, se seleccionan entre grupos arilo que tienen 6 a 20 átomos de carbono, grupos alcoxi que tienen de 1 a 12 átomos de carbono, grupos ariloxi que tienen de 6 a 20 átomos de carbono, grupos perfluoroalquiloxi que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, y al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en átomos de halógeno,

con amoníaco e hidrógeno en presencia de un catalizador de metal de transición.

DESCRIPCIÒN

Procedimiento para la producción de un aminoácido quecontiene azufre o una sal del mismo Campo técnico La presente solicitud se presenta, reivindicando las prioridades sobre la base de las Solicitudes de Patente Japonesa Núms. 2010-069478 (presentada el 25 de Marzo de 2010) y 2010-239425 (presentada el 26 de Octubre de 2010) .

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un aminoácido que contiene azufre y una sal del mismo.

Técnica anterior Existen comúnmente aminoácidos tales como la metionina y la S-alquil cisteína que contienen azufre en los todos los organismos, y son componentes útiles para muchas reacciones biológicas importantes. Particularmente, la metionina es un aminoácido esencial, que es un compuesto importante para su uso como aditivo alimentario.

Por ejemplo, el siguiente método descrito en "industrial organic chemistr y ", Tokyo Kagaku-Dojin, 1978, págs. 273

275: se hace reaccionar 3- (metiltio) propanal obtenido mediante adición de metanotiol a acroleína con cianuro de hidrógeno para obtener 2-hidroxi-4-metiltiobutironitrilo; y, a continuación, se hace reaccionar 2-hidroxil-4metiltiobutironitrilo con carbonato de amonio para obtener una hidantoína sustituida y después de eso, la hidantoína sustituida es hidrolizada por un álcali. Además, el siguiente método se describe en "Chem. Ber.", Vol.121, 1988, págs. 2209-2223: se añade metanotiol a 2-cloroacrilato de metilo; y, a continuación, el aducto resultante se hace reaccionar con una azida de sodio y después de eso, el producto resultante se hidrogena en condiciones ácidas.

La creación de una D-aminoácido deshidrogenasa de amplio rango y altamente estereoselectiva para la síntesis de D-aminoácidos de una sola etapa se describe en J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, páginas 10923-10929.

En Tetrahedron Letters 1987, 28 (32) , páginas 3745 y 3746, se ha informado sobre la aplicación de aspartato aminotransferasa de E. Coli para la síntesis de aminoácidos.

El uso de enzimas naturales y recombinantes en la síntesis enantioselectiva de (S) -aminoácidos por fenilalanina 35 deshidrogenasa de Bacillus sphaenicus es referida en J. Org. Chem. 1990, 55, páginas 5.567 a 5571.

El documento US 6.884.887 B1 se refiere a un procedimiento específico para la preparación de aminas quirales o aquirales mediante reacción de aldehídos o cetonas con amoníaco o aminas primarias o secundarias en presencia de hidrógeno y en presencia de catalizadores de metales homogéneos.

Descripción de la invención Problema a resolver por la invención 45 Sin embargo, los métodos descritos en los documentos antes mencionados implican el uso de cianuro de hidrógeno o azida de sodio como materia prima. Estos compuestos requieren un manejo cuidadoso.

Bajo tal circunstancia, se ha exigido un nuevo procedimiento para la producción de aminoácidos que contienen azufre sin requerir el uso de cianuro de hidrógeno o azida de sodio etc. como materia prima. 50

Medios para resolver el problema Como resultado de estudios exhaustivos de los autores de la presente invención para resolver el problema descrito anteriormente, se lleva a cabo la presente invención. 55 La presente invención proporciona los siguientes:

[1] Un procedimiento para producir un aminoácido que contiene azufre representado por la siguiente fórmula (1) o una sal del mismo:

** (Ver fórmula) **

** (Ver fórmula) **

en donde R1 es un grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y que tiene opcionalmente sustituyentes o un grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 12 átomos de carbono y que tiene opcionalmente sustituyentes, y n es un número entero de 1 a 4, que comprende una etapa de hacer reaccionar un ácido 2cetocarboxlico que contiene azufre representado por la fórmula (2) o una sal del mismo:

en donde R1 y n significan lo mismo que se ha definido anteriormente, y en donde los sustituyentes, que pueden estar incluidos en el grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y el grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 12 átomos de carbono, se seleccionan entre grupos arilo que tienen 6 a 20 átomos de carbono, grupos alcoxi que tienen de 1 a 12 átomos de carbono, grupos ariloxi que tienen de 6 a 20 átomos de carbono, grupos perfluoroalquiloxi que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, y al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en átomos de halógeno, con amoniaco e hidrógeno en presencia de un catalizador de metal de transición.

[2] El procedimiento definido en el punto anterior [1], en donde, en la etapa, el ácido 2-cetocarboxlico que contiene azufre representado por la fórmula (2) o la sal del mismo se hacen reaccionar con amoníaco e hidrógeno en presencia de un disolvente además del catalizador de metal de transición.

[3] El procedimiento definido en el punto anterior [2], en donde el disolvente es metanol o agua.

[4] El procedimiento definido en los puntos anteriores [1] a [3], en donde el catalizador de metal de transición es un catalizador en donde uno o más metales de transición seleccionados del grupo que consiste en rutenio, rodio, paladio, platino e iridio están soportados sobre un soporte.

[5] El procedimiento definido en el punto anterior [4], en donde el soporte es uno o más soportes seleccionados del grupo que consiste en un carbón activado, alúmina, sílice y zeolita.

[6] El procedimiento definido en los puntos anteriores [1] a [3], en donde el catalizador de metal de transición es uno o más catalizadores seleccionados del grupo que consiste en una esponja de níquel, una esponja de cobalto, una esponja de cobre y un catalizador de metal noble.

[7] El procedimiento definido en los puntos anteriores [1] a [6], en donde, en la etapa, el ácido 2cetocarboxlico que contiene azufre representado por la fórmula (2) o una sal del mismo se hace reaccionar con amoníaco e hidrógeno a una temperatura de 0 a 100°C.

De acuerdo con la presente invención, se puede proporcionar un nuevo procedimiento para la producción de un aminoácido que contiene azufre, sin requerir el uso de cianuro de hidrógeno o azida de sodio como materia prima.

Modos de llevar a cabola invención En lo sucesivo, la presente invención se describirá en detalle.

Una sal del ácido 2-cetocarboxlico que contiene azufre representado por la fórmula (2) significa una sal en la que un ion de hidrógeno disociable del grupo carboxilo es sustituido por un catión. Los ejemplos del catión incluyen iones de metales alcalinos tales como un ion de litio, un ion de sodio, y un ion de potasio; iones de metales alcalino-térreos, tales como un ion de calcio, y un ion de magnesio; iones de amonio cuaternario, tales como un ion de tetrametilamonio, y un ión de tetrabutilamonio; y un ion de amonio.

En lo sucesivo, el ácido 2-cetocarboxlico que contiene azufre representado por la fórmula (2) y la sal del mismo son denominados a veces colectivamente como compuesto (2) .

Una sal del aminoácido que contiene azufre representado por la fórmula (1) significa una sal del aminoácido que contiene azufre de fórmula (1) con un ácido tal como ácido clorhídrico, ácido benzoico y ácido tartárico, o una sal en la que un ion de hidrógeno disociable del grupo carboxilo es sustituido por un catión. Los ejemplos del catión incluyen iones de metales alcalinos tales como un ion de litio, un ion de sodio, y un ion de potasio; iones de metales alcalino-térreos, tales como un ion de calcio, y un ion de magnesio; iones de amonio cuaternario, tales como un ion de tetrametilamonio, y un ión de tetrabutilamonio; y un ion de amonio.

En lo sucesivo, el aminoácido que contiene azufre representado por la fórmula (1) y la sal del mismo son denominados a veces colectivamente como compuesto (1) .

En los compuestos de la fórmula (1) o (2) descrita anteriormente, R1 es un grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y que tiene opcionalmente sustituyentes o un grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 12 átomos de carbono y que tiene opcionalmente sustituyentes, y n es un número entero de 1 a 4.

Los ejemplos del grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono incluyen un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo isopropilo, un grupo butilo, un grupo isobutilo, un grupo sec-butilo, un grupo terc-butilo, un

grupo pentilo, un grupo octilo y un grupo decilo. Los ejemplos del grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 12 átomos de carbono incluyen un grupo ciclopropilo, un grupo ciclobutilo, un grupo ciclopentilo y un grupo ciclohexilo.

Los sustituyentes que pueden ser incluidos en el grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y el grupo cicloalquilo que tiene... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir un aminoácido que contiene azufre representado por la siguiente fórmula (1) o una sal del mismo:

** (Ver fórmula) **

un grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 12 átomos de carbono y que tiene opcionalmente sustituyentes, y n es un número entero de 1 a 4, que comprende una etapa en la que se hace reaccionar un ácido 2-cetocarboxlico que contiene azufre representado

** (Ver fórmula) **

en donde los sustituyentes, que pueden estar incluidos en el grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y el grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 12 átomos de carbono, se seleccionan entre grupos arilo que tienen 6 a 20

átomos de carbono, grupos alcoxi que tienen de 1 a 12 átomos de carbono, grupos ariloxi que tienen de 6 a 20 átomos de carbono, grupos perfluoroalquiloxi que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, y al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en átomos de halógeno, con amoníaco e hidrógeno en presencia de un catalizador de metal de transición.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la etapa, el ácido 2-cetocarboxlico que contiene azufre representado por la fórmula (2) o la sal del mismo se hacen reaccionar con amoníaco e hidrógeno en presencia de un disolvente además del metal de transición catalizador.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el disolvente es metanol o agua. 25

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el catalizador de metal de transición es un catalizador en donde uno o más metales de transición seleccionados del grupo que consiste de rutenio, rodio, paladio, platino e iridio están soportados sobre un soporte.

5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el soporte es uno o más soportes seleccionados del grupo que consiste en un carbón activado, alúmina, sílice y zeolita.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el catalizador de metal de transición es uno o más catalizadores seleccionados entre el grupo que consiste en una esponja de níquel, una esponja de cobalto, una 35 esponja de cobre y un catalizador de metal noble.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la etapa, el ácido 2-cetocarboxlico que contiene azufre representado por la fórmula (2) o una sal del mismo se hacen reaccionar con amoníaco e hidrógeno a una temperatura de 0 a 100°C.