JPH0216754B2

JPH0216754B2 -

Info

Publication number: JPH0216754B2
Application number: JP10061482A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; Takashi Tsuruoka; Satoshi Imai; Atsuyuki Sato; Tetsuo Watanabe; Shigeharu Inoe
Original assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Current assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Priority date: 1982-06-14
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1990-04-18
Also published as: JPS58219191A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は３−オキソプロピルホスフイン酸に関
し、更に詳しくは、除草作用及び抗カビ作用を有
する、２−アミノ−４−（ヒドロキシ）（メチル）
ホスフイノイル酪酸（特開昭54−92628号公報に
記載）の合成中間体として有用な３−オキソプロ
ピルホスフイン酸に関する。２−アミノ−４−（ヒドロキシ）（メチル）ホス
フイノイル酪酸の合成中間体として有用な２−ア
ミノ−４−（ヒドロキシ）ホスフイノイル酪酸の
発酵法による生産方法、並びにこの合成中間体を
使用した合成方法に関しては、本発明者等により
既に達成されている（特願昭56−100566号）。本
発明者等は、更に、化学合成法による２−アミノ
−４−（ヒドロキシ）ホスフイノイル酪酸のより
安価な製造方法について鋭意検討を重ねた結果、
３−オキソプロピルホスフイン酸が、２−アミノ
−４−（ヒドロキシ）（メチル）ホスフイノイル酪
酸の合成中間体として有用であり、また該３−オ
キソプロピルホスフイン酸が、次亜燐酸塩を原料
とする新規で効率的な方法で合成できることを見
い出し、本発明を完成するに到つた。即ち、本発明は、次式；で示される３−オキソプロピルホスフイン酸であ
る。以下に製造方法を示しながら本発明を更に詳し
く説明する。本発明の３−オキソプロピルホスフイン酸を得
るには、先ず、次式〔〕（式中、ＭはLi、Na又はＫのアルカリ金属原子
を表わす。）で示される次亜燐酸塩と、次式〔〕 CH₂＝CHCH（OR¹）₂ 〔〕（式中、R¹はメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、ペンチル基等の炭素原子数１〜５個を
有する直鎖状又は分岐状の低級アルキル基、アリ
ル基、フエニル基又は置換フエニル基を表わす。）で示されるアクロレインアセタール化合物を、光
又はラジカル発生剤の存在下、無触媒で又はメタ
ノール等の溶媒中において、撹拌しながら例え
ば、1.5〜10気圧の加圧下、80〜140℃の温度で
1.5〜５時間反応させることにより、次式〔〕（式中、M′は水素原子又はＭ（前記と同意義であ
る）を表わし、R¹は前記と同義である。）で示される３，３−ジアルコキシプロピルホスフ
イン酸又はその塩を得る。前記ラジカル発生剤としては、例えば、２，２
−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、ジ−ｔ
−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチル−パ−ベンゾ
エート、ベンゾイルペルオキシド等が挙げられ
る。次いで、この３，３−ジアルコキシプロピルホ
スフイン酸又はその塩に酸を作用させ脱アセター
ル化反応により次式〔〕で示される３−オキソプロピルホスフイン酸を得
る。脱アセタール化反応は、水又は含水アセトン、
含水アルコール、含水ジオキサン、含水テトラヒ
ドロフラン等の溶媒中において、塩酸、硫酸等の
鉱酸又は酒石酸等の有機酸の存在下、例えば、35
〜80℃の温度で30分〜３時間程度撹拌することに
より行なうことが可能である。尚、上記反応は生
成物が不安定であることを考慮して、窒素ガス等
の不活性ガス気流中で、ヒドロキノン等の重合防
止剤を添加して行なうことが望ましい。かくして得られた本発明の３−オキソプロピル
ホスフイン酸は、以下に示すようにストレツカー
法を用いて処理することにより、除草剤、抗カビ
剤として有用な２−アミノ−４−（ヒドロキシ）
（メチル）ホスフイノイル酪酸の原料として好適
な２−アミノ−４−（ヒドロキシ）ホスフイノイ
ル酪酸及び２−アシルアミノ−４−（ヒドロキシ）
ホスフイノイル酪酸を合成することができる。２−アミノ−４−（ヒドロキシ）ホスフイノ
イル酪酸の合成３−オキソプロピルホスフイン酸と、シアン
化ナトリウム又はシアン化カリウム／塩化アン
モニウム／アンモニア水、或いはシアン酸／ア
ンモニア水等との反応系で、80〜140℃の温度
で２〜５時間撹拌しながら反応せしめ、次い
で、濃縮乾固する。得られたアミノニトリル体
を、酸又はアルカリを用いて加水分解すると、
２−アミノ−４−（ヒドロキシ）ホスフイノイ
ル酪酸が得られる。又、式〔〕で示される３−オキソプロピル
ホスフイン酸と、シアン化ナトリウム又はシア
ン化カリウム／炭酸アンモニウム、或いはシア
ン酸／炭酸アンモニウム等との反応系で、40〜
80℃の温度で１〜５時間撹拌しながら反応せし
め、次式〔〕で示される２−（ヒドロキシホスフイノイル）
エチル−５−ヒダントインを得、この化合物を
更に酸又はアルカリを用いて加水分解すること
により、次式〔〕で示される２−アミノ−４−（ヒドロキシ）ホ
スフイノイル酪酸を得ることが可能である。２−アシルアミノ−４−（ヒドロキシ）ホス
フイノイル酪酸の合成次式〔〕（式中、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基等の炭素原子数１〜
５個を有する直鎖状又は分岐状の低級アルキル
基を表わす。）で示される２−アシルアミノ−４−（ヒドロキ
シ）ホスフイノイル酪酸は、前記式〔〕で示
される２−アミノ−４−（ヒドロキシ）ホスフ
イノイル酪酸に、常法に従い、塩基の存在下、
酸無水物又は酸塩化物を反応せしめることによ
り容易に調製される。これらの化合物は、更に、２−アミノ−４−
（ヒドロキシ）（メチル）ホスフイノイル酪酸と同
様に強い除草活性を有するSF−1293物質（特開
昭54−67026号公報）の培養変換による生産に際
し、添加培養基質としても有用なものである。即
ち、SF−1293物質生産菌である、例えば、スト
レプトミセス・ハイグロスコピクスSF−1293株
（特公昭51−639号公報）或いはその変異株を栄養
培地で培養し、次いで、所定量の２−アミノ−４
−（ヒドロキシ）ホスフイノイル酪酸又はそのＮ
−アシル誘導体を添加して培養を継続すると、こ
れらの化合物は速やかにSF−1293物質に取り込
まれ、SF−1293物質の生産量を増加せしめるも
のである。以下において、実施例を掲げ本発明を更に詳し
く説明する。実施例１次亜燐酸ナトリウム−水塩5.3ｇ、アクロレイ
ンジメチルアセタール5.1ｇ、２，２−ビス（ｔ
−ブチルペルオキシ）ブタン150μ及びメタノ
ール８mlを封管中において、120℃で２時間撹拌
した。冷却後、反応液を減圧下において濃縮乾固
し、３，３−ジメトキシプロピルホスフイン酸ナ
トリウムの結晶性粉末5.8ｇを得た。元素分析値；Ｃ：31.67、Ｈ：6.28、Ｏ：33.59％分子式C₅H₁₂O₄PNaとしての理論値；Ｃ：31.58、Ｈ：6.36、Ｏ：33.66％． NMR（CD₃OD）δppm；1.16−2.00（4H、ｍ、Ｐ
−ＣＨ ₂CＨ ₂−CH）、3.35（6H、ｓ、−Ｏ−ＣＨ
_３）、4.40（1H、ｔ、Ｊ＝５Hz、
【式】）、6.98（1H、ｄ、Ｊ＝ 491Hz、Ｐ−Ｈ）．次いで、上記粉末5.0ｇを蒸留水20ml及びアセ
トン60mlの混合液に溶解し、ヒドロキノン10mg及
び濃塩酸2.2mlを加え、窒素気流中、50℃で1.5時
間撹拌した。反応後、過剰の塩酸を留去し、
NaHCO₃を用いて中和した後、減圧下において
乾固したところ若干の無機塩を含有する３−オキ
ソプロピルホスフイン酸ナトリウム塩の白色吸湿
性粉末5.7ｇが得られた。上記物質の一部をセフアデツクスＧ−10
（SephadexG−10）にて処理し、脱塩後、その性
状を分析した。元素分析値；Ｃ：21.67、Ｈ；5.08O：40.02％．分子式C₃H₆O₃PNa・H₂Oとしての理論値；Ｃ：22.23、Ｈ：49.7、Ｏ：39.49％ NMR（D₂O）δppm；1.6−2.4（4H、ｍ、Ｐ−ＣＨ
_２−ＣＨ ₂−）、7.37（1H、ｄ、J_PH＝516Hz、Ｐ−
Ｈ）．参考例１［２−アミノ−４−（ヒドロキシ）ホスフイノ
イル酪酸・塩酸塩の合成例］実施例１で得られた３−オキソプロピルホスフ
イン酸ナトリウム塩4.6ｇに、28％アンモニア水
24ml、塩化アンモニウム1.4ｇ及びシアン化カリ
ウム1.48ｇを加え、密閉後、130℃にて３時間反
応させた。次いで、この反応液を減圧下にて濃縮
乾固した後、6N塩酸水40mlを加え、120℃にて６
時間加熱し、加水分解を行なつた。この反応液を
減圧乾固し、過剰の塩酸を留去した。残渣をエタ
ノール45mlで処理し、不溶の無機塩を去した。
次いで、炭末にて脱色後、乾固したところ淡黄色
のシラツプが得られた。このシラツプを蒸留水５
mlに溶解し、エタノール10mlを加えて低温に放置
したところ結晶が析出した。この結晶を取し、
DL−２−アミノ−４−（ヒドロキシ）ホスフイノ
イル酪酸・塩酸塩の白色針状結晶1.8ｇを得た。融点；210℃ 元素分析値；Ｃ：23.65、Ｈ：5.44、Ｎ：6.83、Ｏ：31.48％．分子式C₄H₁₁NO₄PClとしての理論値；Ｃ：23.60、Ｈ：5.45、Ｎ：6.88、Ｏ：31.44％．又、実施例１で得られた３−オキソプロピルホ
スフイン酸ナトリウム塩2.3ｇに、炭酸アンモニ
ウム3.0ｇ、シアン化カリウム1.0ｇ及び水15mlを
加え、55℃にて２時間反応させた。次いで、この
反応液を減圧下にて濃縮乾固した後、少量の水に
溶解し、ダイヤイオンHP−20のカラム（１）
にかけ、水にて展開した。目的物を含むフラクシヨンを集め、減圧下にお
いて濃縮乾固した後、メタノールより再結晶さ
せ、２−（ヒドロキシホスフイノイル）エチル−
５−ヒダントインの白色針状結晶1.6ｇを得た。融点；140.5℃ 元素分析値；Ｃ：28.11、Ｈ：3.72、Ｎ：13.13、Ｏ：22.88％．分子式C₅H₈N₂O₄PNaとしての理論値；Ｃ：28.05、Ｈ：3.76、Ｎ：13.08、Ｏ：29.89％． NMR（D₂O）δppm；1.60−2.20（4H、ｍ、Ｐ−Ｃ
Ｈ₂−ＣＨ ₂−CH）、4.35（1H、ｔ、Ｊ＝4Hz、−
ＣＨ−）、7.03（1H、ｄ、Ｊ＝547Hz、Ｐ−Ｈ）．次いで、上記結晶に6N塩酸水20mlを加え、120
℃で24時間加水分解を行なつた後、前記と同様の
操作を施すことにより、DL−２−アミノ−４−
（ヒドロキシ）ホスフイノイル酪酸・塩酸塩0.9ｇ
を得た。参考例２［２−アセチルアミノ−４−（ヒドロキシ）ホ
スフイノイル酪酸の合成例］実施例１で得られたDL−２−アミノ−４−（ヒ
ドロキシ）ホスフイノイル酪酸・塩酸塩1.5ｇに、
水2.7ml、水酸化ナトリウム1.1ｇ及び無水酢酸1.7
mlを加え、室温にて撹拌下、60分反応させた。次
いで、この反応液を、減圧下において濃縮乾固し
た後、300mlの水に溶解し、1R−120B（H⁺）のカ
ラム（100ml）にかけた。更に、200mlの水を前記
カラムに流した。これらの通過液及び洗液を合わ
せて濃縮乾固した後、エタノール−アセトン系よ
り再結晶せしめ、DL−２−アセチルアミノ−４
−（ヒドロキシ）ホスフイノイル酪酸の白色結晶
性粉末1.2ｇを得た。元素分析値；Ｃ：34.38、Ｈ：5.72、Ｎ：6.59、Ｏ：38.33％．分子式C₆H₁₂NO₅Pとしての理論値；Ｃ：34.46、Ｈ：5.78、Ｎ：6.70、Ｏ：38.25％． NMR（CD₃OD）δppm；1.60−2.20（4H、ｍ、Ｐ
−ＣＨ ₂−ＣＨ ₂−）、2.03（3H、ｓ、−COCＨ ₃）、
4.41（1H、ｑ、【式】）、7.04 （1H、ｄ、J_PH＝552Hz、Ｐ−Ｈ）．参考例３ストレプトミセス・ハイグロスコピクスSF−
1293株（微工研条寄第130号）を前培養培地（可
溶性澱粉2.0％、ポリペプトン1.0％、肉エキス0.3
％、燐酸水素二カリウム0.05％：PH7.0）10mlに
接種し、28℃で24時間振盪培養した。この種培養
を２％の割合で、グリセリン3.9％、小麦胚芽3.6
％、サングレイン0.5％、燐酸二水素カリウム0.1
％及び塩化コバルト0.0001％の組成の生産培地に
植菌し、28℃で７日間培養した。２−アミノ−４
−（ヒドロキシ）ホスフイノイル酪酸及び２−ア
セチルアミノ−４−（ヒドロキシ）ホスフイノイ
ル酪酸は、表に示した濃度と時期で添加した。培
養液を酸性にした後、遠心分離（3000rpm、15
分）して上澄を得、アミノ酸アナライザ−（アト
ー社製、MLC−703型、保持時間14分）でSF−
1293物質の生産量を測定した。その結果を表に示
す。【表】表から明らかなように、本発明のホスフイン酸
誘導体を添加することにより、SF−1293物質の
生産量が増加することが確認された。（発明の効果）本発明によると、除草剤、抗カビ剤として有用
な２−アミノ−４−（ヒドロキシ）（メチル）ホス
フイノイル酪酸を容易にかつ安価に製造すること
ができる２−アミノ−４−（ヒドロキシ）（メチ
ル）ホスフイノイル酪酸の中間体を提供すること
ができる。

Claims

【特許請求の範囲】１次式；で示される３−オキソプロピルホスフイン酸。