麦根酸类的高效制造方法技术

技术编号:1505989 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供能廉价且大量地供给的麦根酸类的制造方法,更具体而言,为下述工序式表示的麦根酸类的制造方法,式中,R↑[1]、R↑[2]表示氢原子或羟基,R↑[3]表示羟基或氨基,R↑[4]、R↑[7]表示氢原子或羧基的保护基,R↑[5]表示氨基的保护基,R↑[6]表示羧基的保护基,R↑[8]表示-OR↑[9](R↑[9]表示羟基的保护基)或-NHR↑[10](R↑[10]表示氨基的保护基)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及麦根酸类的高效且步骤少的制造方法。
技术介绍
缺铁是当今世界上最普遍的人类营养问题,无论在发达国家还是在发展中 国家,均有很多人存在缺铁问题。人也从农作物中获取必需的铁。但往往农作 物不能从土壤吸收足够量的铁,缺乏叶绿素生物合成中起催化作用的铁,引起 失绿、产量低、以及营养质量下降。遗憾的是,几乎所有农作物仅含有少量生 物学上可利用的铁。而且,土壤中可利用的铁少会限制植物生长,导致产量下 降。据说世界上约三分之一的土壤为潜在性铁缺乏地带。使植物对铁的吸收下降的原因不仅仅是因为铁少。例如,土壤中铁的生物学利用能力尤其受高pH(碱 性)的影响。SP,在碱性土壤中,铁离子以不溶于水的氢氧化铁形式 存在,因此,植物不能由根吸收充足的铁分。针对此问题,禾本科植物分泌被 称为植物铁载体(phytosiderophore)的金属螯合剂麦根酸,使3价不溶态铁变 为可溶的麦根酸铁络合物,由根吸收该铁络合物,从而可以获得铁(参照非专 利文献1。)。麦根酸是1978年最先从缺铁大麦的根部分离并结构鉴定得到的与 铁螯合的物质(参照非专利文献2。)。麦根酸是由氮杂环丁垸羧酸单元、天冬氨 酸单元以及苹果酸单元经还原性结合而成的化合物,近年来已分离出从小麦分 离的2'-脱氧麦根酸(参照非专利文献3。)等各种麦根酸类似物(参照非专利 文献4。),它们统称为麦根酸类。今后,使用麦根酸类的研究或应用将进一步拓展,但这些麦根酸类难以大 量获得。麦根酸类的制造例,如最早由Ohfune等在1981年报道的关于2'-脱 氧麦根酸的制造(参照非专利文献5。),同时期由Fushiya等报道了2'-脱氧麦 根酸的其他制造方法(参照非专利文献6。)。之后,在1986年Hamada等报道了麦根酸的制造方法(参照非专利文献7。)。其后,Matsimra等报道了进一步简 化改良后的麦根酸的制造方法(参照非专利文献8。)。而且,在2001年Miyakoshi 等报道了2'-脱氧麦根酸及麦根酸类的前体烟草胺(3"位羟基被氨基取代后的 物质)的高效制造方法(参照非专利文献9。)。由于该Miyakoshi等的高效制造 方法的确立,由长谷川香料株式会社开始向市场出售烟草胺,使多数研究人员 可容易地购得。最近,Singh等报道了2'-脱氧麦根酸的高效制造方法(参照非 专利文献10。)。若采用该方法,对构成麦根酸的氮杂环丁烷羧酸单元、天冬氨 酸单元以及苹果酸单元这三个单元中的氮杂环丁烷羧酸单元不进行保护,即可 合成2'-脱氧麦根酸。此后,从2005年末开始由加拿大的TRC Inc.向市场出售 2'-脱氧麦根酸。非专利文献l: Marschner, H等,J. PlantNutr., 1986年,第9巻,p.695-713 非专利文献2: Takemoto, T等,Proc. Japan Acad., 1978年,第54-B巻, p.469-473非专利文献3: Nomoto, K等,Chimia, 1981年,第7巻,p.249-250 非专利文献4: Ma, J. F., Nomoto, K, Physiol. Plant., 1996年,第97巻, p. 609-617非专利文献5: Ohfune, Y.等,J.Am.Chem.Soc., 1981年,第103巻, p.2409-2410.非专利文献6: Fushiya, S.等,Chem丄ett., 1981年,p.909-912 非专利文献7: Hamada, Y., Shioiri, T.等,J.Org.Chem., 1986年,第51 巻,p.5489-5490非专利文献8: Matsuura, F.等,Tetrahedron, 1993年,第49巻,p.8211-8222. 非专利文献9: Miyakoshi, K.等,Tetrahedron, 2001年,第57巻,p.3355-3360. 非专利文献10: Singh, S.等,Tetrahedron Lett., 2005年,第46巻,p.1419-142
技术实现思路
麦根酸类在植物铁吸收机制的阐明研究中被作为非常重要的工具使用。面 且,麦根酸类由于其铁螯合能力,具有作为代替EDTA的安全金属螯合剂、作为对动植物缺铁症有效的手段在健康食品、化妆品或肥料等领域中应用的潜在 可能性。因此,麦根酸类的制造方法的改善很重要。迄今为止已报道的制造方法中,均对制造中间体进行分离精制,这些操作 不仅需要大量劳动力和时间,还使收率下降。例如上述非专利文献5~8所述的制造方法,由于需要较多的工序数、中间 体的分离精制耗费大量劳动力等原因,为实现稳定的大量供给,需进一步改良。 此外,上述非专利文献9所述的制造方法中,2'-脱氧麦根酸的收率低,仅为29%。通过同文献所述的方法,麦根酸类前体烟草胺易从市场上购得,但2'-脱氧麦根酸的价格依然较高,还不能以高收率获得,要想大量获得仍较困难。 若能够廉价地提供大量麦根酸类,则对上述研究领域的贡献、在健康食品、化妆品或肥料等领域中利用的可能性是不可估量的。但是,如上所述,迄今为止已报道的制造方法由于工序数多、中间体的分离精制需要大量劳动力、收率低等原因,难以廉价地大量供给。本专利技术解决以往技术中存在的上述问题,以提供能够廉价地大量供给麦根酸类的麦根酸类制造方法为课题。即,为了在实用程度上制造麦根酸类,提出1)工序数的縮减化、2)制造中间体的分离精制操作的省略化、3)制造操作的简 便化、4)廉价的反应试剂等必不可少的课题。本专利技术的目的在于提供能一次性 解决上述必不可少的课题的麦根酸类制造方法。麦根酸是由氮杂环丁烷羧酸单元、天冬氨酸单元以及苹果酸单元这三个单 元形成的化合物,这些单元偶联反应时,它们所具有的多数的羧基、氨基或羟 基的保护基需去除,这样的操作使工序数增加。为此,专利技术者通过最低程度抑制羧基、氨基或羟基的保护基的使用来减少工序数。即,专利技术者发现通过构建以下方法能縮减工序数并使操作简便化,即在氮杂环丁烷羧酸单元和天冬氨 酸单元的羧基上不引入保护基,或即使引入保护基也不分离精制而直接进入下 一工序。本专利技术者进一步反复研究,完成了本专利技术。 艮口,本专利技术涉及麦根酸类的制造方法,其特征在于包括使下述通式(2)表示的化合物 的烯基氧化断裂,同时用氮杂环丁烷-2-羧酸进行还原性氨基化反应,得到下述通式(3)表示的化合物的工序l,<formula>complex formula see original document page 8</formula>(2)式中,R'表示氢原子或羟基,W表示氢原子或羧基的保护基,Rs表示氨基的保 护基,<formula>complex formula see original document page 8</formula>(3)式中,R1、 RA及RS表示与上述相同的意思;将该通式(3)表示的化合物的羧基用保护基保护,同时除去氨基的保护基, 制得下述通式(4)表示的化合物或其盐的工序2,<formula>complex formula see original document page 8</formula>本文档来自技高网
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【技术保护点】
麦根酸类的制造方法,其特征在于包括:使下述通式(2)表示的化合物的烯基氧化断裂,同时用氮杂环丁烷-2-羧酸进行还原性氨基化反应,得到下述通式(3)表示的化合物的工序1,    ***  (2)    式中,R↑[1]表示氢原子或羟基,R↑[4]表示氢原子或羧基的保护基,R↑[5]表示氨基的保护基,    ***  (3)    式中,R↑[1]、R↑[4]及R↑[5]表示与上述相同的意思;    将该通式(3)表示的化合物的羧基用保护基保护,同时除去氨基的保护基,制得下述通式(4)表示的化合物或其盐的工序2,    ***  (4)    式中,R↑[1]及R↑[4]表示与上述相同的意思,R↑[6]表示羧基的保护基;    然后用该通式(4)表示的化合物与下述通式(5)表示的醛进行还原性氨基化反应,制得下述通式(6)表示的化合物的工序3,    ***  (5)    式中,R↑[2]表示氢原子或羟基,R↑[7]表示羧基的保护基,R↑[8]表示-OR↑[9](R↑[9]表示羟基的保护基。)或-NHR↑[10](R↑[10]表示氨基的保护基。),    ***  (6)    式中,R↑[1]、R↑[2]、R↑[4]、R↑[6]、R↑[7]及R↑[8]表示与上述相同的意思;以及    除去该通式(6)表示的化合物的羧基的保护基及羟基或氨基的保护基,制得下述通式(1)表示的麦根酸类的工序4,    ***  (1)    式中,R↑[1]和R↑[2]表示与上述相同的意思,R↑[3]表示羟基或氨基。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:难波康祐村田佳子
申请(专利权)人:三得利株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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