Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Asparagιnsaure-4- (phenylmethyl) -ester aus Asparaginsaure und Benzylalkohol.

Derartige Verfahren sind vorbekannt (Houben Weyl: "Methoden der organischen Chemie" Georg Thie e Verlag, D-Stuttgart, Band XV/1, "Synthesen von Peptiden, Teil 1", 1974, p 645 f). Als das gunstigste Verfahren zur partiellen Veresterung der Asparaginsaure mit Benzylalkohol wird die durch Schwefelsaure katalysierte Kondensation der Komponenten angesehen. Nach diesem Verfahren soll es möglich sein das erwünschte Ver¬ fahrensprodukt in einer Ausbeute von 40 bis 45 7. der Theorie darzustellen (Can. J. Che ., _4_0, 1962, p 571); die Praxis zeigt aber, daß die nach diesem Verfahren erzielten Ausbeuten an Verfahrensprodukt wesentlich niedriger sind. Zudem hat dieses vorbekaπnte Verfahren den Nachteil, daß das Verfahren selbst und auch die Aufreinigung der primär erhaltenen Roh¬ produkte sowie die Rückgewinnung nicht umgesetzter Ausgangsmatenalen recht aufwendig ist.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu ent¬ wickeln, welches weniger aufwendig ist als die vorbekannten Verfahren und welches es ermöglicht, den Asparagιnsäure-4- (phenylmethyl)-ester in höherer Ausbeute darzustellen.

Diese Aufgabe wurde durch die Bereitstellung eines Verfahrens gelost, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Reaktionsgemisch verwen¬ det, welches pro Mol Asparaginsaure 10 bis 40 Mol Benzylalkohol und 1 bis 5 Mol Acetylchlorid enthalt, daß man die Reaktion bei einer Temperatur von -10° C bis 50° C durchfuhrt und daß man das Verfahrensprodukt nach er¬ folgter Umsetzung durch Neutralisation mit organischen Basen abscheidet.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur gezielten Veresterung der ß-ständigen Carboxylgruppen der L-Asparaginsäure, der D-Asparaginsäure und der D, L-Asparaginsäure.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man ein Reak¬ tionsgemisch, welches pro Mol Asparaginsaure 10 bis 40 (vorzugsweise 15 bis 30 und insbesondere 20 bis 30) Mol Benzylalkohol und 1 bis 5 (vorzugs¬ weise 1 bis 4 und insbesondere 1,5 bis 3,0) Mol Acetylchlorid enthält.

Erfindungsgemäß wird die Umsetzung bei -10° C bis +50° C durchgeführt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Reaktion bei einer Temperatur von -10° bis +20° C (vorzugsweise -10° C bis +15° C und insbesondere bei -5° C bis +10° C) durchzuführen, solange diese noch exotherm abläuft. Damit während dieser Phase eine Überhitzung der Reaktionsmischung vermieden wird, wird die Asparaginsaure zweckmäßigerweise portionsweise unter Rühren in die vorgelegte Benzylalkohol-Acetylchlorid-Mischung eingetragen. Die hierzu benötigte Zeit beträgt normalerweise 1 bis 4 Stunden. Nach Beendi¬ gung der exothermen Reaktionsphase führt man die weitere Reaktion zweck¬ mäßigerweise bei einer Temperatur von 10° C bis 50° C, vorzugsweise bei 15 bis 30° C und insbesondere bei aumte peratur durch. Die erforderliche Reaktionsdauer ist selbstredend von der Wahl der Reaktionstemperatur ab¬ hängig, sie läßt sich mittels den üblichen Analysenmethoden (beispielseise mittels Dünnschichtchromatographie) leicht ermitteln. Führt man die Reak¬ tion nach der exothermen Phase bei Raumtemperatur durch, so beträgt die Reaktionsdauer normalerweise 2 bis 4 Tage.

Nach erfolgter Umsetzung wird das Reaktionsprodukt durch Neutralisation der Reaktionsmischung mit organischen Basen (wie Triethylamin, N-Methyl- morpholin und insbesondere Pyridin ausgefällt. Hierzu benötigt man pro Mol eingesetztes Acetylchlorid 1 Mol organischer Base. Die Verwendung eines Überschusses an organischer Base ist unkritisch, so daß es zweckmiβig ist, 1 bis 1,25 Mol organischer Base pro Mol eingesetzten Acetylchlorids anzu¬ wenden. Die Neutralisation wird üblicherweise bei einer Temperatur von 10 bis 40° C - vorzugsweise bei Raumtemperatur - durchge ührt. Zur Erzielung

einer vollständigen Ausfällung des Verfahrensproduktes ( als Rohprodukt ) wird die neutralisierte Mischung zweckmäßigerweise noch 6 bis 20 Stunden lang, gewüπschtenfalls unter Kühlung auf 0° C bis 15° C stehengelassen.

Nach erfolgter Filtration des Rohprodukts läßt sich, der überschüssige Benzylalkohol und die Asparagins ure aus dem Filtrat in folgender Weise leicht zurückgewinnen: Das Filtrat wird mit 3 bis 7 molarer wässriger Natronlauge extrahiert. Die organische Phase wird nochmals gewaschen, ge¬ trocknet und man erhält den Benzylalkohol. Die wassrige Phase wird mittels Säuren auf den Isoelektrischen Punkt der Asparaginsaure angesäuert, die ausgefallene Asparaginsaure abfiltriert und getrocknet. Man erhält auf diese Weise 9 bis 10 l der als Ausgangssubstanz verwendeten Asparaginsaure zurück.

Das nach dem erfindungsgemäßeπ Verfahren hergestellte, Asparaginsäure-4- (phenylmethyl)-ester-Rohprodukt kann beispielsweise durch Umkristalli- sation aus Wasser - dem 0,05 bis 0,5 l Pyridin zugesetzt ist - gereinigt werden. Wenn man so verfährt, ist es zweckmäßig das anfallende Filtrat im Vakuum zur Trockne einzuengen, den erhaltenen Rückstand in 3 bis 7 molarer wässriger Natronlauge zu lösen, auf den Isoelektrischen Punkt der Aspara¬ gins ure anzusäuern und man erhält ca. 15 bis 20 ϊ der als Ausgangssub- stanz eingesetzten Asparaginsaure zurück.

Somit ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, den Asparaginsäure-4- (phenyl ethyl)-ester in einer Ausbeute von ca. 70 l der Theorie darzustellen, wenn man die zurückgewonnenen Mengen an Asparagin¬ saure berücksichtigt. Diese gute Ausbeute an partiell in 4-Stellung ver- esterter Asparaginsaure ist insbesondere im Hinblick auf den außerordent¬ lichen Überschuß an Benzylalkohol, welchen man zur Durchführung des er¬ indungsgemäßen Verfahrens verwendet, erstaunlich. Erwähnenswert ist da- rüberhinaus, daß das erfindungsgemäße Verfahren unter dem Aspekt der Um¬ weltbelastung im Vergleich zu den vorbekannten Verfahren nicht, unbeträcht¬ liche Vorzüge bietet.

Der mittels des er indungsgemaßen Verfahrens dargestellte Asparaginsäure- 4-{phenylmethyl)-ester ist bekanntlich ein wertvolles Zwischenprodukt, welches beispielsweise zur Synthese von N-geschützter Asparaginsäure-4- (phenylmethyl)ester, wie der N-(Phenylmethoxycarbonyl)-asparaginsiure-4- (phenylmethyl)-ester, der N-t(4-Methoxyphenyl)-methoxycarbonyl]-asparagin- säure-4-(phenylmethyl)-ester, der N-[(2-πitrophenyl)sulfenyll-asparagin- εäure-4-(phenylmethyl)-ester, der N-Ctert.-Butyloxycar onyl)-asparagin¬ saure-{4-phenylmethyl)-ester oder der N- (tert.-AmyloxycarbonyD-aspara- ginεäure- (4-phenylmethyl)-ester dienen kann, die ihrerseits wertvolle Zwischenprodukte zur Darstellung von Peptiden sind.

So kann man beispielsweise den Asparaginsäure-4-(phenylmethyl)-es.ter unter den sehr zweckmäßig erscheinenden Bedingungen des Anwendungsbeispiels in den N-(Phenylmethoxy)carbonyl-asparaginsäure-4- (phenylmethyl)-ester über¬ führen, welche bekanntlich unter anderem ein wertvolles Zwischenprodukt zur Synthese von N-α-Aεpartyl-phenylalanin-methylester (Aspartame) ist.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Ausfuhrungsbeispiel betreffend das er induπgsgemaße Verfahren.

Eine Lösung von 132,6 g (1,69 Mol) Acetylchlorid in 2500 ml (24,04 Mol) Benzylalkohol wird auf 0° C gekühlt und unter Rühren portionsweise mit 133,1 g (1,00 Mol) L-Asparaginsäure (getrocknet über Calziumchlori ) ver¬ setzt. Man rührt die Mischung 3 Tage lang bei Raumtemperatur.

Die erhaltene Lösung wird portionsweise mit 133,3 g (1,68 Mol) Pyridin versetzt und dann 12 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Dann wird das abgeschiedene Produkt abgesaugt.

Das erhaltene Filtrat wird mit 5 n wässriger Natron¬ lauge extrahiert, die wassrige Phase mit verdünnter wässriger Salzsäure auf pH 2,77 eingestellt. Man rührt noch 2 Stunden lang bei Raumtemperatur. Die abgeschiedene Asparaginsaure wird mit Wasser und 2-Propanol gewaschen, über Calziumchlorid getrocknet und man erhält 12,73 g Asparaginsaure = 9,5 7. der Theorie .

Das erhaltene Rohprodukt wird mit Methyl-tert .-butylether gewaschen und im Vakuum getrocknet. Dann wird es in heißem Wasser, dem einige Tropfen Pyri¬ din zugesetzt sind, gelöst, die Lösung heiß filtriert und nach Erkalten 12 Stunden lang bei 5° C aufbewahrt.

Die abgeschiedenen Kristalle werden abgesaugt, mit Wasser gewaschen und im Vakuum über Calziumchlorid getrocknet.

Man erhält so 116,0 g L-Asparaginsäure-4- (phenylmethyl)-ester vom Schmelz¬ punkt 206° - 207° C (Zers. ) .

Die Kristallisationsmutterlauge wird mit der Waschflüssigkeit vereinigt und bei 30 bis 40° Badtemperatur im Vakuum zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird in 5 n wässriger Natron¬ lauge gelöst. Die erhaltene Lösung wird mit verdünnter wässriger Salzsäure auf pH 2,77 einge¬ stellt und eine Stunde lang bei Raumtemperatur gerührt. Die ausgefallene Asparaginεäure wird abfiltriert, mit Waεser und 2-Propanol gewaschen und im Vakuum über Calziumchlorid getrocknet. Man erhält so 21,7 g L-Asparaginεäure.

Aπwendungεbeispiel betreffend die Weiterverarbeitung des Verfahrenspro¬ duktes .

In eine Suspension von 4,46 g (20mMol) L-Asparaginsäure- (phenylmethyl)- eεter in 160 ml Wasεer werden unter Rühren bei 0° C 1,05 g dOmMol) Na- triumcarbonat eingetragen. Man setzt dann innerhalb einer Stunde unter Rühren bei 0° C gleichzeitig 4,93 g (26mMol) Chlorameisens urebenzylester (90 Xig) und eine Lösung von 1,38 g (13mMol) Natriu carbonat in 25 ml Wasser zu. Man rührt noch 3 Stunden lang bei Raumtemperatur, extrahiert Methyl-tert.-butyl-ether und εäuert die wäεεrige Phase mit Salzsäure auf pH 2-2,5 bei 0° C an. Es scheidet sich ein Öl ab, welches nach kurzer Zeit kristalliεiert. Nach 12-stündigen Stehen bei 5° C saugt man die abge¬ schiedenen Kristalle ab, wäscht sie mit Wasεer und trocknet sie im Vakuum über Calziumchlorid.

Man erhält εo 6,04 g N- (Phenylmethox )-carbonyl-asparaginεäure-4-(phenyl- methyD-ester = 84 ' der Theorie.