(57)【要約】  本発明は、有害な水銀触媒を使用しない温和な条件で、アセチレン化合物（アセチレンカルボン酸類）の水和反応を行うことによってケト酸類を合成する方法、およびアセチレンカルボン酸類からアミノ酸類へ同一容器内（ワンポット合成、またはタンデム合成）で合成する方法を提供することを目的とする。本発明にかかるケト酸類の合成方法の一実施形態においては、一般式（１）【化１】2007032409.tif 000036（式中、Ｍ1は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン分子、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）で表される金属塩存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行う。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される金属塩、下記一般式（２）で表される遷移金属錯体、下記一般式（３）で表される遷移金属錯体、および下記一般式（８）で表される遷移金属錯体からなる群から選択される少なくとも一つ以上の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行うことを特徴とするケト酸類の合成方法：
一般式（１）
【化１】
2007032409.tif 000022
（式中、Ｍ1は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（２）
【化２】
2007032409.tif 000023
（式中、Ｒ1、およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ2は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1およびＸ2はＨ2Ｏ、ハロゲン、溶媒分子、または含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3はハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（３）
【化３】
2007032409.tif 000024
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ3は周期表第８族または９族元素を表し、Ｘ1、Ｘ2は含窒素配位子を表し、Ｘ3は水素原子、カルボン酸残基またはＨ2Ｏを表す。Ｘ1、Ｘ2はお互いに結合を形成していても良い。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（８）
【化４】
2007032409.tif 000025
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍは周期律表第８族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）。
【請求項２】
上記金属塩は、一般式（１）において、Ｍ1がＲｕ、Ｒｈ、またはＩｒであることを特徴とする請求項１に記載のケト酸類の合成方法。
【請求項３】
上記遷移金属錯体は、一般式（２）において、Ｍ2がＲｕまたはＲｈであることを特徴とする請求項１に記載のケト酸類の合成方法。
【請求項４】
反応に不活性な有機溶媒存在下において、上記水和を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のケト酸類の合成方法。
【請求項５】
一般式（１）
【化５】
2007032409.tif 000026
（式中、Ｍ1は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン分子、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される金属塩存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、
さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、
一般式（３）
【化６】
2007032409.tif 000027
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ3は周期表第８族または９族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2は含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3は水素原子、カルボン酸残基またはＨ2Ｏを表す。配位子であるＸ1、Ｘ2はお互いに結合を形成していても良い。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される遷移金属錯体と、水素および窒素原子供与体とを添加し、反応させることを特徴とする、アミノ酸類の合成方法。
【請求項６】
一般式（２）
【化７】
2007032409.tif 000028
（式中、Ｒ1、およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ2は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1およびＸ2はＨ2Ｏ、ハロゲン、溶媒分子、または含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3はハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を示す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される遷移金属錯体存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、
さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、
一般式（３）
【化８】
2007032409.tif 000029
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ3は周期表第８族または９族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2は含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3は水素原子、カルボン酸残基またはＨ2Ｏを表す。配位子であるＸ1、Ｘ2はお互いに結合を形成していても良い。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される遷移金属錯体と、窒素原子供与体とを添加し、反応させることを特徴とする、アミノ酸類の合成方法。
【請求項７】
下記一般式（２）で表される遷移金属錯体、下記一般式（３）で表される遷移金属錯体、および下記一般式（８）で表される遷移金属錯体からなる群から選択される少なくとも一つ以上の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、
さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、水素および窒素原子供与体を添加し、反応させることを特徴とする、アミノ酸類の合成方法：
一般式（２）
【化９】
2007032409.tif 000030
（式中、Ｒ1、およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ2は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1およびＸ2はＨ2Ｏ、ハロゲン、溶媒分子、または含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3はハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を示す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（３）
【化１０】
2007032409.tif 000031
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ3は周期表第８族または９族元素を表し、Ｘ1、Ｘ2は含窒素配位子を表し、Ｘ3は水素原子、カルボン酸残基またはＨ2Ｏを表す。Ｘ1、Ｘ2はお互いに結合を形成していても良い。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（８）
【化１１】
2007032409.tif 000032
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍは周期律表第８族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）。
【請求項８】
一般式（１）
【化１２】
2007032409.tif 000033
（式中、Ｍ1は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン分子、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される金属塩存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、
さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、
一般式（４）
【化１３】
2007032409.tif 000034
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表す。）、
および一般式（５）
【化１４】
2007032409.tif 000035
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表す。）
で表される有機配位子と、水素および窒素原子供与体とを添加し、反応させることを特徴とする、アミノ酸類の合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遷移金属塩または遷移金属錯体の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行うことを特徴とするケト酸類（ケト酸およびケト酸誘導体を含む）の合成方法に関する。【０００２】
また本発明は、アセチレンカルボン酸類の水和反応と、ケト酸類（ケト酸およびケト酸誘導体を含む）の還元的アミノ化反応とを連続的に行うことによる、同一容器内（ワンポット合成、またはタンデム合成）において、アセチレンカルボン酸類からアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）を合成する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
これまでに、アセチレン化合物の水和反応は数多く報告されている（例えば非特許文献１〜３参照）。しかし、上記水和反応では、人体および環境に有害な水銀触媒を主に用いて反応を行っている。また、これまでにアセチレン化合物からケト酸およびケト酸誘導体（ケト酸エステル等）を合成した報告例はない。
〔非特許文献１〕
R. C. Larock et al ''In Comprehensive Organic Synthesis,'' ４巻、２６９項、１９９１年
〔非特許文献２〕
J. March. ''Advanced Organic Chemistry,''  762項 １９９１年
〔非特許文献３〕
M. Beller  et al.   Angew. Chem. Int. Ed. ４３卷、３３６８項、２００４年
本発明は、有害な水銀触媒を使用しない温和な条件で、アセチレン化合物の水和反応を行うことによってケト酸類（ケト酸およびケト酸誘導体を含む）を合成する方法を提供することを目的としている。また本発明は、
アセチレンカルボン酸類の水和反応と、ケト酸類（ケト酸およびケト酸誘導体を含む）の還元的アミノ化反応とを連続的に行うことによる、同一容器内（ワンポット合成、またはタンデム合成）において、アセチレンカルボン酸類からアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）を合成する方法を提供することを目的としている。
【発明の開示】
【０００４】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果本発明を完成させるに至った。
【０００５】
すなわち、本発明上記課題を解決するために、以下の発明を包含する。
【０００６】
（ａ）下記一般式（１）で表される金属塩、下記一般式（２）で表される遷移金属錯体、下記一般式（３）で表される遷移金属錯体、および下記一般式（８）で表される遷移金属錯体からなる群から選択される少なくとも一つ以上の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行うことを特徴とするケト酸類の合成方法：
一般式（１）
【０００７】
【化１】
2007032409.tif 000002
【０００８】
（式中、Ｍ1は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（２）
【０００９】
【化２】
2007032409.tif 000003
【００１０】
（式中、Ｒ1、およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ2は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1およびＸ2はＨ2Ｏ、ハロゲン、溶媒分子、または含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3はハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（３）
【００１１】
【化３】
2007032409.tif 000004
【００１２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ3は周期表第８族または９族元素を表し、Ｘ1、Ｘ2は含窒素配位子を表し、Ｘ3は水素原子、カルボン酸残基またはＨ2Ｏを表す。Ｘ1、Ｘ2はお互いに結合を形成していても良い。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（８）
【００１３】
【化４】
2007032409.tif 000005
【００１４】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍは周期律表第８族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）。
【００１５】
（ｂ）上記金属塩は、一般式（１）において、Ｍ1がＲｕ、Ｒｈ、またはＩｒであることを特徴とする請求項１に記載のケト酸類の合成方法。
【００１６】
（ｃ）上記遷移金属錯体は、一般式（２）において、Ｍ2がＲｕまたはＲｈであることを特徴とする（ａ）に記載のケト酸類の合成方法。
【００１７】
（ｄ）反応に不活性な有機溶媒存在下において、上記水和を行うことを特徴とする（ａ）ないし（ｃ）のいずれかに記載のケト酸類の合成方法。
【００１８】
（ｅ）一般式（１）
【００１９】
【化５】
2007032409.tif 000006
【００２０】
（式中、Ｍ1は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン分子、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される金属塩存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、
さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、
一般式（３）
【００２１】
【化６】
2007032409.tif 000007
【００２２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ3は周期表第８族または９族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2は含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3は水素原子、カルボン酸残基またはＨ2Ｏを表す。配位子であるＸ1、Ｘ2はお互いに結合を形成していても良い。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される遷移金属錯体と、水素および窒素原子供与体とを添加し、反応させることを特徴とする、アミノ酸類の合成方法。
【００２３】
（ｆ）一般式（２）
【００２４】
【化７】
2007032409.tif 000008
【００２５】
（式中、Ｒ1、およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ2は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1およびＸ2はＨ2Ｏ、ハロゲン、溶媒分子、または含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3はハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を示す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される遷移金属錯体存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、
さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、
一般式（３）
【００２６】
【化８】
2007032409.tif 000009
【００２７】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ3は周期表第８族または９族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2は含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3は水素原子、カルボン酸残基またはＨ2Ｏを表す。配位子であるＸ1、Ｘ2はお互いに結合を形成していても良い。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される遷移金属錯体と、水素および窒素原子供与体とを添加し、反応させることを特徴とする、アミノ酸類の合成方法。
【００２８】
（ｇ）下記一般式（２）で表される遷移金属錯体、下記一般式（３）で表される遷移金属錯体、および下記一般式（８）で表される遷移金属錯体からなる群から選択される少なくとも一つ以上の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、
さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、水素および窒素原子供与体を添加し、反応させることを特徴とする、アミノ酸類の合成方法：
一般式（２）
【００２９】
【化９】
2007032409.tif 000010
【００３０】
（式中、Ｒ1、およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ2は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1およびＸ2はＨ2Ｏ、ハロゲン、溶媒分子、または含窒素配位子を表し、配位子であるＸ3はハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を示す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（３）
【００３１】
【化１０】
2007032409.tif 000011
【００３２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍ3は周期表第８族または９族元素を表し、Ｘ1、Ｘ2は含窒素配位子を表し、Ｘ3は水素原子、カルボン酸残基またはＨ2Ｏを表す。Ｘ1、Ｘ2はお互いに結合を形成していても良い。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）；
一般式（８）
【００３３】
【化１１】
2007032409.tif 000012
【００３４】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表し、Ｍは周期律表第８族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表しｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）。
【００３５】
（ｈ）
一般式（１）
【００３６】
【化１２】
2007032409.tif 000013
【００３７】
（式中、Ｍ1は周期表第８族、９族、または１０族元素を表し、配位子であるＸ1、Ｘ2、Ｘ3は、ハロゲン分子、Ｈ2Ｏまたは溶媒分子を表す。ｋはカチオン種の価数を表し、Ｙはアニオン種、Lはアニオン種の価数を表す。ここでｋおよびLはそれぞれ独立に１または２を表し、ｋ×ｍ＝L×ｎの関係が成り立つ。）
で表される金属塩存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、
さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、
一般式（４）
【００３８】
【化１３】
2007032409.tif 000014
【００３９】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、およびＲ5はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表す。）、
および一般式（５）
【００４０】
【化１４】
2007032409.tif 000015
【００４１】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表す。）
で表される有機配位子と、窒素原子供与体とを添加し、反応させることを特徴とする、アミノ酸類の合成方法。
【００４２】
本発明の金属塩および遷移金属錯体を用いる水和反応は、非常に危険な水銀触媒を用いることなく、温和な条件でアセチレンカルボン酸類からケト酸類（ケト酸およびケト酸誘導体）を合成できるため、環境調和型物質変換反応として非常に有用である。さらに本発明によれば、合成したケト酸類（ケト酸およびケト酸誘導体）から同一容器内で連続的に還元的アミノ化反応を行うことで簡便にアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）を合成できる。このように、医学や生化学的に極めて重要なアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）を簡便に合成できることは新技術の創成という意味でもその価値は測り知れない。
【００４３】
またアセチレンカルボン酸類からアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）を合成し得るということは、すなわち石炭を原料としてアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）を合成することができるということである。アミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）の合成においては現在石油を原料として行なわれているが、本発明によれば枯渇が懸念されている石油資源を利用することなく、アミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）の合成を行うことができるという効果が得られる。
【００４４】
本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、次の説明で明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１（ａ）】実施例および比較例において、種々の金属塩または遷移金属錯体の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和反応を行って、α−ケト酸類（α−ケト酸およびα−ケト酸誘導体を含む）を合成した場合の反応式を示す図である。
【図１（ｂ）】実施例および比較例において、種々の金属塩または遷移金属錯体の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和反応を行って、β−ケト酸類（β−ケト酸およびβ−ケト酸誘導体を含む）を合成した場合の反応式を示す図である。
【図２（ａ）】参考例において、遷移金属錯体の存在下において、α−ケト酸類（α−ケト酸およびα−ケト酸誘導体を含む）の還元的アミノ化反応を行って、アミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）を合成した場合の反応式を示す図である。
【図２（ｂ）】参考例において、遷移金属錯体の存在下において、β−ケト酸類（β−ケト酸およびβ−ケト酸誘導体を含む）の還元的アミノ化反応を行って、アミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）を合成した場合の反応式を示す図である。
【図３（ａ）】実施例において、アセチレンカルボン酸類を初発基質として、アセチレンカルボン酸類からアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）をワンポットで合成した場合の反応式を示す図である。
【図３（ｂ）】実施例において、アセチレンカルボン酸類を初発基質として、アセチレンカルボン酸類からアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）をワンポットで合成した場合の反応式を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
本発明の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。【００４７】
まず、本発明において使用する金属塩（遷移金属塩）、遷移金属錯体について説明する。【００４８】
＜一般式（１）で表される金属塩＞
一般式（１）で表される金属塩において、Ｍ1は周期表の第８族、９族、または１０族元素に属する遷移金属元素であれば特に限定されるもではないが、ルテニウム（以下、適宜「Ru」と表記する）、ロジウム（以下、適宜「Rh」と表記する）、イリジウム（以下、適宜「Ir」と表記する）等が好ましい。【００４９】
またＸ1、Ｘ2、Ｘ3の配位子としては、Ｈ2Ｏ、およびハロゲン等が挙げられる。また上記以外の溶媒分子が挙げられる。上記「溶媒分子」としては、例えば、メタノール、エタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドが挙げられる。【００５０】
Ｙのアニオン種としては、ギ酸、酢酸のごときカルボン酸イオン、硫酸イオン、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、トリフラートイオン、過塩素酸イオン、過臭素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、チオシアン酸イオン等が挙げられる。【００５１】
ここで、一般式（１）で表される金属塩の具体例としては、例えば、三塩化ルテニウム、三塩化ロジウム、および三塩化イリジウムが挙げられる。上記金属塩は無水物であっても水和物（例えば三水和物等）であってもよい。上記金属塩は、市販品を購入の上使用すればよい。例えば、三塩化ルテニウムおよび三塩化イリジウムは田中貴金属株式会社から入手可能であり、三塩化ロジウムはフルヤ金属株式会社から入手可能である。【００５２】
＜一般式（２）で表される遷移金属錯体＞
一般式（２）で表される遷移金属錯体において、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に水素原子または低級アルキル基を表している。上記低級アルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、イソアミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、等が挙げられる。【００５３】
また当該遷移金属錯体において、Ｍ2は周期表第８族、９族または１０族元素に属する遷移金属元素であれば特に限定されるもではないが、Ru、Rh、Pd（「パラジウム」）等が好ましい。【００５４】
またＸ1またはＸ2の配位子としては、Ｈ2Ｏ、ハロゲン、溶媒分子および含窒素配位子等が挙げられる。上記「含窒素配位子」としては、ピロール、ピリジン、イミダゾール、N−メチルイミダゾール、アセトニトリル、アンモニア、アニリン、1,2−エタンジアミン、1,2−ジフェニル−1,2−エタンジアミン、1,2−シクロヘキサンジアミン、2,2’−ビピリジン、1,10−フェナントロリン等が挙げられるが、より好ましくは２座配位子、さらには2,2’−ビピリジンもしくはその誘導体が好ましい。上記「溶媒分子」としては、例えば、メタノール、エタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドが挙げられる。またＸ3の配位子は、上記「一般式（１）で表される金属塩」と同様である。【００５５】
またＹについても、上記「一般式（１）で表される金属塩」と同様である。【００５６】
ここで、一般式（２）で表される遷移金属錯体の具体例としては、例えば、ジ[トリアクア{2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(t-ブチルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩、トリアクア[2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(t-ブチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(t-ブチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(ｔ-ブチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア[2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア[2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア[2,6-ジ(ｔ-ブチルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア[2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(t-ブチルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩、ジ[トリアクア{2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩、トリアクア[2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(t-ブチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３硝酸塩、トリアクア[2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(t-ブチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(ｔ-ブチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３過塩素酸塩、トリアクア[2,6-ジ(メチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア[2,6-ジ(エチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア[2,6-ジ(イソプロピルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア[2,6-ジ(ｔ-ブチルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア[2,6-ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ロジウム（III）３テトラフルオロホウ酸塩、等が挙げられる。【００５７】
本発明の一般式（２）で表される遷移金属錯体は、例えば、次の製造方法に従って製造することができる。ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩は、トリクロロ[2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン]ルテニウム（III）をｐＨ３．８の水の存在下、硫酸塩を作用させることによって得られる。反応温度は、通常、−４０〜２００℃で行われるが、好ましくは−２０〜１００℃付近で反応を行う。反応時間は反応基質濃度、温度等の反応条件によって異なるが、通常、数時間から３０時間程度で反応は完結する。【００５８】
なお、一般式（２）で表される遷移金属錯体の「Ｎ」が「Ｃ」で置換された遷移金属錯体、および「Ｓ」が「Ｎ」または「Ｐ」で置換された遷移金属錯体であっても、本発明の方法に適用可能である。さらに、一般式（２）で表される遷移金属錯体の「Ｎ」が「Ｃ」で置換され、かつ、「Ｓ」が「Ｎ」または「Ｐ」で置換された遷移金属錯体であっても、本発明の方法に適用可能である。【００５９】
＜一般式（３）で表される遷移金属錯体＞
一般式（３）で表される遷移金属錯体において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5の低級アルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、イソアミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、等が挙げられる。【００６０】
また一般式（３）で表される遷移金属錯体におけるＭ３の周期表第８族または９族元素としては、Cp環（シクロペンタジエニル環）に配位可能な元素であればよく、好適にはRh、Ru、Ir等が挙げられる。【００６１】
また一般式（３）で表される遷移金属錯体における配位子Ｘ1、Ｘ2の含窒素配位子としては、ピロール、ピリジン、イミダゾール、N−メチルイミダゾール、アセトニトリル、アンモニア、アニリン、1,2−エタンジアミン、1,2−ジフェニル−1,2−エタンジアミン、1,2−シクロヘキサンジアミン、2,2’−ビピリジン、1,10−フェナントロリン等が挙げられるが、より好ましくは２座配位子、さらには2,2’−ビピリジンもしくはその誘導体が好ましい。また一般式（３）で表される遷移金属錯体における配位子Ｘ３は水素原子、カルボン酸残基、またはＨ２Ｏである。ここで「カルボン酸残基」とはカルボン酸を有する配位子のことである。【００６２】
また、Ｙのアニオン種としては、ギ酸、酢酸のごときカルボン酸イオン、硫酸イオン、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、トリフラートイオン、過塩素酸イオン、過臭素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、チオシアン酸イオン等が挙げられる。【００６３】
ここで、一般式（３）で表される遷移金属錯体の具体例としては、例えば、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]コバルト（ＩＩＩ）硫酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ロジウム（ＩＩＩ）硫酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]イリジウム（ＩＩＩ）硫酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]コバルト（ＩＩＩ）硫酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ロジウム（ＩＩＩ）硫酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]イリジウム（ＩＩＩ）硫酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]コバルト（ＩＩＩ）２硝酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ロジウム（ＩＩＩ）２硝酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]イリジウム（ＩＩＩ）２硝酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]鉄（ＩＩ）硝酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ルテニウム（ＩＩ）硝酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]オスミウム（ＩＩ）硝酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]コバルト（ＩＩＩ）ビストリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ロジウム（ＩＩＩ）ビストリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]イリジウム（ＩＩＩ）ビストリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]鉄（ＩＩ）トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ルテニウム（ＩＩ）トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]オスミウム（ＩＩ）トリフルオロメタンスルホン酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]コバルト（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ロジウム（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]イリジウム（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]鉄（ＩＩ）過塩素酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ルテニウム（ＩＩ）過塩素酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]オスミウム（ＩＩ）過塩素酸塩、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]コバルト��ＩＩＩ）ビス（テトラフルオロボレート）、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ロジウム（ＩＩＩ）ビス（テトラフルオロボレート）、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]イリジウム（ＩＩＩ）ビス（テトラフルオロボレート）、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]鉄（ＩＩ）テトラフルオロボレート、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ルテニウム（ＩＩ）テトラフルオロボレート、トリアクア[(1,2,3,4,5−η)−1,2,3,4,5−ペンタメチル−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]オスミウム（ＩＩ）テトラフルオロボレート、アクア[(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]ビスピリジンコバルト（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、アクア[(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル] ビスピリジンロジウム（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、アクア[(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル] ビスピリジンイリジウム（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、アクア(2,2’−ビピリジン)[(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]コバルト（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、アクア(2,2’−ビピリジン) [(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル] ロジウム（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、アクア(2,2’−ビピリジン) [(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル] イリジウム（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、アクア(2,2’−ビピリジン)[(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル]コバルト（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、アクア(2,2’−ビピリジン) [(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル] ロジウム（ＩＩＩ）２過塩素酸塩、アクア(2,2’−ビピリジン) [(1,2,3,4,5−η)−2,4−シクロペンタジエン−1−イル] ロジウム（ＩＩＩ）２過塩素酸塩等が挙げられる。【００６４】
本発明の一般式（３）で表される遷移金属錯体は、例えば、次の製造方法に従って製造することができる。(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）アクア錯体は、(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)トリアクア錯体をｐＨ３．８の水の存在下、2,2’−ビピリジンを作用させることによって得られる。反応温度は、通常、−４０〜２００℃で行われるが、好ましくは−２０〜１００℃付近で反応を行う。反応時間は反応基質濃度、温度等の反応条件によって異なるが、通常、数時間から３０時間程度で反応は完結する。【００６５】
＜一般式（８）で表される遷移金属錯体＞
一般式（８）で表される有機金属錯体において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6の低級アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、イソアミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。【００６６】
また、Ｍの周期律表第８族元素としては、ベンゼン環に配位可能な元素であればよく、好適にはRuが挙げられる。【００６７】
またＸ1、Ｘ2、Ｘ3の配位子としては、Ｈ2Ｏ、ハロゲン、溶媒分子等が挙げられる。上記「溶媒分子」としては、例えば、メタノール、エタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドが挙げられる。なお一般式（８）におけるＸ1、Ｘ2、Ｘ3の配位子としては、全てＨ2Ｏであることが好ましい。【００６８】
Ｙのアニオン種としては、蟻酸、酢酸のごときカルボン酸イオン、硫酸イオン、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、トリフラートイオン、過塩素酸イオン、過臭素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、チオシアン酸イオン等が挙げられる。【００６９】
一般式（８）で示される有機金属錯体の具体例としては、例えば、
トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）２ヘキサフルオロリン酸塩、トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）２テトラフルオロホウ酸塩、トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）硫酸塩、トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）２蟻酸塩、トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）２ヘキサフルオロリン酸塩、トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）硫酸塩、トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）２蟻酸塩、トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）２テトラフルオロホウ酸塩、アクア-2,2’-ビピリジル−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）ヘキサフルオロリン酸塩、アクア-2,2’-ビピリジル−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）テトラフルオロホウ酸塩、アクア-2,2’-ビピリジル−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）硫酸塩、アクア-2,2’-ビピリジル−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）蟻酸塩、アクア-2,2’-ビピリジル−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）ヘキサフルオロリン酸塩、アクア-2,2’-ビピリジル−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）硫酸塩、
アクア-2,2’-ビピリジル−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）蟻酸塩、アクア-2,2’-ビピリジル−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）テトラフルオロホウ酸塩等が挙げられ、好ましくはトリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）硫酸塩、トリアクア−[(1,2,3,4,5,6-η6)-シメン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）硫酸塩等が挙げられる。【００７０】
本発明の一般式（８）で示される有機金属錯体は、例えば、次の製造方法に従って製造することができる。すなわち、トリアクア- [(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）硫酸は、[(1,2,3,4,5,6-η6)-ヘキサメチルベンゼン-1-イル]ルテニウム（ＩＩ）三塩化物をｐＨ３．８の水の存在下、硫酸塩を作用させることによって得られる。【００７１】
＜アセチレンカルボン酸類の水和反応＞
本発明の一態様は、一般式（１）で表される金属塩（以下、適宜「金属塩１」という）、一般式（２）で表される遷移金属錯体（以下、適宜「遷移金属錯体２」という）、一般式（３）で表される遷移金属錯体（以下、「遷移金属錯体３」という）、および一般式（８）で表される遷移金属錯体（以下、適宜「遷移金属錯体４」という）からなる群から選択される少なくとも一つ以上の化合物の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行うことを特徴とするケト酸類（ケト酸およびケト酸誘導体を含む）の合成方法である。上記方法によれば、アセチレンカルボン酸類の水和反応を温和な条件下で効率的に行うことができる。以下の記載において、ケト酸およびケト酸誘導体を含む化合物のことを「ケト酸類」と称する。上記「ケト酸誘導体」としては特に限定されるものではないが、例えばケト酸エステルが含まれる。【００７２】
本発明における水和反応に用いるアセチレンカルボン酸類は、一般式（６）
Ｒ1ＣＣＣＯＯＲ2      ・・・（６）
（式中Ｒ1、Ｒ2はそれぞれ独立に水素原子、置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、置換されていてもよい炭素数１〜１０のアリール基、置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルコキシカルボニル基、または置換されていてもよい炭素数１〜１０のアリールオキシカルボニル基を表す。）
で表されるカルボニル化合物が挙げられる。【００７３】
上記一般式（６）で表されるアセチレンカルボン酸類のＲ１またはＲ２のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−へプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、等が挙げられる。【００７４】
ここで、一般式（６）で表されるアセチルカルボン酸類の具体例としては、例えば、プロピオル酸、プロピオル酸メチル、プロピオル酸エチル、プロピオル酸イソプロピル、プロピオル酸t-ブチル、アセチレンジカルボン酸、アセチレンジカルボン酸ジメチル、アセチレンジカルボン酸ジエチル、アセチレンジカルボン酸ジイソプロピル、アセチレンジカルボン酸ジt-ブチル、２-ブチン酸、２-ブチン酸メチル、２-ブチン酸エチル、２-ブチン酸イソプロピル、２-ブチン酸t-ブチル、２-ペンチン酸、２-ペンチン酸メチル、２-ペンチン酸エチル、２-ペンチン酸イソプロピル、２-ペンチン酸ｔ-ブチル、２-ヘキシン酸、２-ヘキシン酸メチル、２-ヘキシン酸エチル、２-ヘキシン酸イソプロピル、２-ヘキシン酸ｔ-ブチル、２-ヘプチン酸、２-ヘプチン酸メチル、２-ヘプチン酸エチル、２-ヘプチン酸イソプロピル、２-ヘプチン酸ｔ-ブチル、２-オクチン酸、２-オクチン酸メチル、２-オクチン酸エチル、２-オクチン酸イソプロピル、２-オクチン酸ｔ-ブチル、２-ノニン酸、２-ノニン酸メチル、２-ノニン酸エチル、２-ノニン酸イソプロピル、２-ノニン酸ｔ-ブチル、フェニルプロピオール酸、フェニルプロピオール酸メチル、フェニルプロピオール酸エチル、フェニルプロピオール酸イソプロピル、フェニルプロピオール酸ｔ-ブチル、等が挙げられる。【００７５】
本発明の一般式（６）で表されるアセチルカルボン酸類は、適宜市販品を購入の上、利用すればよい。例えば、上記アセチレンカルボン酸類は、ナカライテスク株式会社、東京化成工業株式会社、あるいはシグマアルドリッチ・ジャパン株式会社から入手可能である。【００７６】
本発明における水和反応によって、上記一般式（６）で表されるアセチレンカルボン酸類に対応するケト酸およびケト酸誘導体が得られる。【００７７】
本発明の水和反応に用いられる金属塩１、遷移金属錯体２、遷移金属錯体３、および遷移金属錯体４の使用量は、特に限定されるものではなく、適宜最適な条件を検討の上採用すればよい。通常、反応基質であるアセチレンカルボン酸類に対するモル比で、１〜１／１００，０００程度の範囲であり、好ましくは１／５０〜１／１０，０００程度の範囲で上記水和反応を行えばよい。【００７８】
本発明における水和反応は、基質に対して溶解する有機溶媒の存在下、または非存在下において行われる。上記「基質に対して溶解する有機溶媒」とは、例えば、メタノール、エタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン等の極性溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、それらの混合物が挙げられる。基本的には有機溶媒を非存在下の方が触媒活性、生成物の選択性が良いが、場合によっては基質に対して溶解する有機溶媒の存在下において水和反応を行うことによって、反応を促進させるという効果が得られる。【００７９】
本発明における水和反応を行う際のｐＨは、特に限定されるものではなく、適宜最適な条件を検討の上採用すればよい。ただし金属塩１、遷移金属錯体２、遷移金属錯体３、および遷移金属錯体４が水中で安定に存在できるとの理由によれば、本発明における水和反応を行う際のｐＨはｐＨ１〜５が好ましく、１〜３がより好ましい。【００８０】
本発明における水和反応は、通常、−９０〜２００℃で行われるが、好ましくは２０〜１００℃、さらに好ましくは８０℃〜１００℃で反応を行われる。反応温度についても、適宜最適な条件を検討の上採用すればよい。【００８１】
また反応時間は、反応基質濃度、温度等の反応条件によって異なるが、通常、数時間から３０時間程度で反応は完結する。【００８２】
本発明における水和反応終了後の目的物の単離方法、および精製方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を適宜用いて行うことができる。例えば、水和反応終了後、溶媒および未反応原料を留去し、必要に応じて水洗および蒸留すればよい。また、触媒として用いた金属塩または遷移金属錯体は、上記の水洗、蒸留および吸着等の操作によって除去することができる。また、触媒としての金属塩または遷移金属錯体を、シリカゲルや活性白土等の適当な担体に担持させて水和反応を行い、反応終了後に担体に固定化した金属塩や遷移金属錯体を、濾過により除去することも可能である。また、回収した金属塩や遷移金属錯体は再利用することができる。【００８３】
＜ケト酸類の還元的アミノ化反応＞
本発明にかかるアミノ酸類（アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む）の合成方法（以下、適宜「本発明のアミノ酸類合成方法」という）には、遷移金属錯体３と、水素および窒素原子供与体との存在下において、ケト酸類の還元的アミノ化反応を行う工程が含まれる場合がある。なお以下の記載において、アミノ酸およびアミノ酸誘導体を含む化合物のことを「アミノ酸類」と称する。上記「アミノ酸誘導体」としては、アミノ酸エステル、およびアミノ基がアルキル化されたＮ-アルキルアミノ酸が挙げられる。【００８４】
還元的アミノ化反応に用いられるケト酸類に関しては、
一般式（７）
Ｒ1ＣＯＣＯＯＲ2      ・・・（７）
（式中Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子、置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、置換されていてもよい炭素数１〜１０のアリール基、置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルコキシカルボニル基または置換されていてもよい炭素数１〜１０のアリールオキシカルボニル基を表す。）
で表されるケト酸類が挙げられる。【００８５】
上記一般式（７）で表されるケト酸類のＲ１またはＲ２のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−へプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等が挙げられる。【００８６】
ここで、一般式（７）で表されるケト酸誘導体の具体例としては、例えば、ピルビン酸、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸イソプロピル、ピルビン酸ｔ-ブチル、ピルビン酸フェニル、２-オキソブタン酸、２-オキソブタン酸メチル、２-オキソブタン酸エチル、２-オキソブタン酸イソプロピル、２-オキソブタン酸ｔ-ブチル、３-メチル-２-オキソブタン酸、３-メチル-２-オキソブタン酸メチル、３-メチル-２-オキソブタン酸エチル、３-メチル-２-オキソブタン酸イソプロピル、３-メチル-２-オキソブタン酸ｔ-ブチル、２-オキソペンタン酸、２-オキソペンタン酸メチル、２-オキソペンタン酸エチル、２-オキソペンタン酸イソプロピル、２-オキソペンタン酸、３-メチル-２-オキソペンタン酸、３-メチル-２-オキソペンタン酸メチル、３-メチル-２-オキソペンタン酸エチル、３-メチル-２-オキソペンタン酸イソプロピル、３-メチル-２-オキソペンタン酸ｔ-ブチル、４-メチル-２-オキソペンタン酸、４-メチル-２-オキソペンタン酸メチル、４-メチル-２-オキソペンタン酸エチル、４-メチル-２-オキソペンタン酸イソプロピル、４-メチル-２-オキソペンタン酸ｔ-ブチル、２-オキソヘキサン酸、２-オキソヘキサン酸、２-オキソヘキサン酸メチル、２-オキソヘキサン酸エチル、２-オキソヘキサン酸イソプロピル、２-オキソヘキサン酸ｔ-ブチル、２-オキソオクタン酸、２-オキソオクタン酸メチル、２-オキソオクタン酸エチル、２-オキソオクタン酸イソプロピル、２-オキソオクタン酸ｔ-ブチル、フェニルピルビン酸、フェニルピルビン酸メチル、フェニルピルビン酸エチル、フェニルピルビン酸イソプロピル、フェニルピルビン酸ｔ-ブチル、グリオキシル酸、グリオキシル酸メチル、グリオキシル酸エチル、グリオキシル酸イソプロピル、グリオキシル酸ｔ-ブチル、フェニルグリオキシル酸、フェニルグリオキシル酸メチル、フェニルグリオキシル酸エチル、フェニルグリオキシル酸イソプロピル、フェニルグリオキシル酸ｔ-ブチル、２-オキソグルタル酸、等が挙げられる。【００８７】
本発明の一般式（７）で表されるケト酸類は、例えば、ヒドロキシ酸のアルコール部位（ヒドロキシル基）の酸化を行うことにより得られる。【００８８】
本発明のアミノ酸合成方法における還元的アミノ化反応によって、上記一般式（７）で表されるケト酸類に対応するアミノ酸類が得られる。【００８９】
本発明のアミノ酸類合成方法における還元的アミノ化反応に用いられる、「水素および窒素原子供与体」としては、ケト酸誘導体に水素原子および窒素原子を供与することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ギ酸アンモニウムまたはその塩、アンモニア、Ｎ−アルキルアミン類（例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ-t-ブチルアミン等）、等が挙げられる。【００９０】
本発明のアミノ酸類合成方法における還元的アミノ化反応に用いられる、遷移金属錯体３の使用量は特に限定されるものではなく、適宜最適な条件を検討の上採用すればよい。通常、反応基質であるケト酸類に対するモル比で、１〜１／１００，０００程度の範囲であり、好ましくは１／５０〜１／１０，０００程度の範囲で上記水和反応を行えばよい。【００９１】
本発明における還元的アミノ化反応は、基質に対して溶解する有機溶媒の存在下、または非存在下において行われる。上記「基質に対して溶解する有機溶媒」とは、例えば、メタノール、エタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン等の極性溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、それらの混合物が挙げられる。基本的には有機溶媒を非存在下の方が触媒活性、生成物の選択性が良いが、場合によっては基質に対して溶解する有機溶媒を用いて水和反応を行い、反応を促進させるという効果が得られる。【００９２】
本発明のアミノ酸類合成方法における還元的アミノ化反応におけるｐＨは、特に限定されるものではなく、適宜最適な条件を検討の上、採用すればよい。ただし、遷移金属錯体３とギ酸イオンとの反応から生成するヒドリド錯体が、上記ｐＨの範囲（特にｐＨ４．５〜７）で安定であるとの理由から、還元的アミノ化反応におけるｐＨは１〜１０であることが好ましく、より好ましくは３〜７、さらに好ましくは４．５〜7である。なお、ヒドリド錯体は還元的アミノ化反応の触媒活性種である。【００９３】
また本発明のアミノ酸類合成方法における還元的アミノ化反応は、通常、０〜２００℃で行われるが、好ましくは６０〜８０℃付近で反応を行うことができる。反応温度についても、適宜最適な条件を検討の上採用すればよい。【００９４】
また反応時間は反応基質濃度、温度等の反応条件によって異なるが、通常、数時間から３０時間程度で反応は完結する。【００９５】
本発明における還元的アミノ化反応終了後の目的物の単離方法、および精製方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を適宜用いて行うことができる。例えば、還元的アミノ化反応終了後、溶媒および未反応原料を留去し、必要に応じて水洗および蒸留すればよい。また、触媒として用いた遷移金属錯体は、上記の水洗、蒸留および吸着等の操作によって除去することができる。また、触媒としての遷移金属錯体を、シリカゲルや活性白土等の適当な担体に担持させて還元的アミノ化反応を行い、反応終了後に担体に固定化した遷移金属錯体を、濾過により除去することも可能である。また、回収した遷移金属錯体を再利用することができる。【００９６】
＜同一反応容器内で触媒を用いてアセチレンカルボン酸類からアミノ酸類を合成する方法（ワンポット合成法）＞
本発明にかかるアミノ酸類の合成方法の一実施形態は、既述の金属塩１、遷移金属錯体２、遷移金属錯体３、および遷移金属錯体４からなる群から選択される少なくとも一つ以上の化合物の存在下において、一般式（６）で表されるアセチレンカルボン酸類の水和を行い、さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、既述の遷移金属錯体触媒３と、既述の水素および窒素原子供与体とを添加し、反応させることを特徴としている。すなわち、本発明にかかるアミノ酸類の合成方法の一実施形態は、同一反応容器内で既述の「アセチレンカルボン酸類の水和反応」および「ケト酸類の還元的アミノ化反応」を連続的に行い、アセチレンカルボン酸類からアミノ酸類を合成する方法である。【００９７】
上記一般式（６）で表されるアセチレンカルボン酸類のＲ１またはＲ２のアルキル基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−へプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、等が挙げられ、これらの基質を用いてアセチレンカルボン酸類からアミノ酸類への連続反応を行う。【００９８】
ここで、連続反応で用いるアセチルカルボン酸類の具体例としては、例えば、プロピオル酸、プロピオル酸メチル、プロピオル酸エチル、プロピオル酸イソプロピル、プロピオル酸t-ブチル、アセチレンジカルボン酸、アセチレンジカルボン酸ジメチル、アセチレンジカルボン酸ジエチル、アセチレンジカルボン酸ジイソプロピル、アセチレンジカルボン酸ジt-ブチル、２-ブチン酸、２-ブチン酸メチル、２-ブチン酸エチル、２-ブチン酸イソプロピル、２-ブチン酸t-ブチル、２-ペンチン酸、２-ペンチン酸メチル、２-ペンチン酸エチル、２-ペンチン酸イソプロピル、２-ペンチン酸ｔ-ブチル、２-ヘキシン酸、２-ヘキシン酸メチル、２-ヘキシン酸エチル、２-ヘキシン酸イソプロピル、２-ヘキシン酸ｔ-ブチル、２-ヘプチン酸、２-ヘプチン酸メチル、２-ヘプチン酸エチル、２-ヘプチン酸イソプロピル、２-ヘプチン酸ｔ-ブチル、２-オクチン酸、２-オクチン酸メチル、２-オクチン酸エチル、２-オクチン酸イソプロピル、２-オクチン酸ｔ-ブチル、２-ノニン酸、２-ノニン酸メチル、２-ノニン酸エチル、２-ノニン酸イソプロピル、２-ノニン酸ｔ-ブチル、フェニルプロピオール酸、フェニルプロピオール酸メチル、フェニルプロピオール酸エチル、フェニルプロピオール酸イソプロピル、フェニルプロピオール酸ｔ-ブチル、等が挙げられる。【００９９】
本発明の一般式（６）で表されるアセチルカルボン酸類は、適宜市販品を購入の上、利用すればよい。例えば、上記アセチレンカルボン酸類は、ナカライテスク株式会社、東京化成工業株式会社、あるいはシグマアルドリッチ・ジャパン株式会社から入手可能である。【０１００】
本発明の水和反応および還元的アミノ化連続反応におけるｐＨは、水和反応の段階においては「＜アセチレンカルボン酸類の水和反応＞」の項で説示した範囲を適宜採用すればよく、また還元的アミノ化反応の段階においては「＜ケト酸類の還元的アミノ化反応＞」の項で説示した範囲を適宜採用すればよい。【０１０１】
本発明のアミノ酸類合成方法に用いられる、金属塩１、遷移金属錯体２、遷移金属錯体３、および遷移金属錯体４の使用量は特に限定されるものではなく、適宜最適な条件を検討の上採用すればよい。通常、反応基質であるケト酸類に対するモル比で、１〜１／１００，０００程度であり、好ましくは１／５０〜１／１０，０００程度の範囲で反応を行えばよい。【０１０２】
水和反応および還元的アミノ化反応の連続反応による本発明のアミノ酸類合成は、基質に対して溶解する有機溶媒の存在下、または非存在下において行われる。上記「基質に対して溶解する有機溶媒」とは、例えば、メタノール、エタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン等の極性溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、それらの混合物が挙げられる。基本的には有機溶媒を非存在下の方が触媒活性、生成物の選択性が良いが、場合によっては基質に対して溶解する有機溶媒の存在下において水和反応を行うことによって、反応を促進させるという効果が得られる。【０１０３】
また水和反応および還元的アミノ化反応の連続反応による本発明のアミノ酸類合成方法は、通常、０〜１００℃で行われるが、好ましくは６０〜８０℃付近で反応を行うことができる。反応温度についても、適宜最適な条件を検討の上採用すればよい。【０１０４】
また反応時間は反応基質濃度、温度等の反応条件によって異なるが、通常、数時間から３０時間程度で反応は完結する。【０１０５】
このようにワンポットで（すなわち、同一の反応槽内で連続的に）、アセチレンカルボン酸類からアミノ酸類を生産することができれば、アミノ酸合成の中間生成物であるケト酸類を単離・精製する必要がなく、アミノ酸類の製造コストを低下させ、さらに製造時間を短縮することができるというメリットがある。【０１０６】
＜同一反応容器内でin-situに合成した触媒を用いてアセチレンカルボン酸類からアミノ酸へ合成する方法（タンデム合成法）＞
本発明にかかるアミノ酸類の合成方法の一実施形態は、遷移金属錯体２、遷移金属錯体３、および遷移金属錯体４の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、既述の水素および窒素原子供与体を添加し、反応させることを特徴とする、方法であってもよい。【０１０７】
また、本発明にかかるアミノ酸類の合成方法の一実施形態は、既述の金属塩１の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和を行い、さらに、上記アセチレンカルボン酸類の水和後の反応系へ、一般式（４）および一般式（５）で表される有機配位子と、既述の水素および窒素原子供与体とを添加し、反応させることを特徴とする、方法であってもよい。【０１０８】
すなわち既述の「アセチレンカルボン酸類の水和反応」および、「ケト酸類の還元的アミノ化反応」を連続的に行い、アセチレンカルボン酸類からアミノ酸を合成する方法である。この合成で用られる基質および反応条件は、前項で示したワンポット合成法と同じであるが、タンデム合成法のポイントは、配位子を加えることにより反応系内で金属触媒を形成させ、当該金属触媒を用いて反応を行うことである。このことから、タンデム合成法には、連続反応を行う際に高価な金属触媒を用いる必要が無いというメリットがある。【０１０９】
一般式（４）で表される有機配位子におけるＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5、並びに一般式（５）で表される有機配位子における、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8の低級アルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、イソアミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、等が挙げられる。【０１１０】
一般式（４）で表される有機配位子の具体例としては、例えば、1,2,3,4,5-ペンタメチル-1,3-シクロペンタジエン、1,2,3,4,5-ペンタエチル-1,3-シクロペンタジエン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピル-1,3-シクロペンタジエン、1,2,3,4,5-ペンタ-ｔ-ブチル-1,3-シクロペンタジエン、1,2,3,4,5-ペンタフェニル-1,3-シクロペンタジエン、トリメチル（2,3,4,5-テトラメチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、トリメチル（2,3,4,5-テトラエチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、トリメチル（2,3,4,5-テトライソプロピル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、トリメチル（2,3,4,5-テトラ-ｔ-ブチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、トリメチル（2,3,4,5-テトラフェニル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、クロロジメチル（2,3,4,5-テトラメチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、クロロジメチル（2,3,4,5-テトラエチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、クロロジメチル（2,3,4,5-テトライソプロピル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、クロロジメチル（2,3,4,5-テトラ-ｔ-ブチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、クロロジメチル（2,3,4,5-テトラフェニル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シラン、5-（（ｔ-ブチルアミノ）ジメチルシリル）-1,2,3,4-テトラメチル-1,3-シクロペンタジエン、5-（（ｔ-ブチルアミノ）ジメチルシリル）-1,2,3,4-テトラエチル-1,3-シクロペンタジエン、5-（（ｔ-ブチルアミノ）ジメチルシリル）-1,2,3,4-テトライソプロピル-1,3-シクロペンタジエン、5-（（ｔ-ブチルアミノ）ジメチルシリル）-1,2,3,4-テトラ-ｔ-ブチル-1,3-シクロペンタジエン、5-（（ｔ-ブチルアミノ）ジメチルシリル）-1,2,3,4-テトラフェニル-1,3-シクロペンタジエン、1-（2,3,4,5-テトラメチル-1,3-シクロペンタジエン-1-イルエタノン、［（2,3,4,5-テトラメチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）メチル］-ベンゼン、1,1',1'',1''',1''''-［（1,3-シクロペンタジエン-1,2,3,4,5-ペンタイル）ペンタキス（メチレン）］ペンタキスベンゼン、1,2,4,5-テトラメチル-3-プロピル-1,3-シクロペンタジエン、2,3,4,5-テトラフェニル-2,4-シクロペンタジエン-1-オール、等が挙げられる。【０１１１】
一般式（５）で表される有機配位子の具体例としては、例えば、2,2'-ビピリジン、1,10-フェナントロリン、2,2'-ビキノリン、2,2'-ビ-1,8-ナフチリジン、6,6'-ジメチル-2,2'-ビピリジン、6,6'-ジカルボニトリル-2,2'-ビピリジン、6,6'-ビス（クロロメチル）-2,2'ビピリジン、2,9-ジメチル-1,10-フェナントロリン、4,4'-（2,9-ジメチル-1,10-フェナントロリン-4,7-ジイリル）ビス-ベンゼンスルホン酸、2,9-ジメチル-N-（2,4,6-トリニトロフェニル）-1,10-フェナントロリン-5-アミン、1,10-フェナントロリン-2,9-ジカルボキシアルデヒド、2,9-ジカルボキシ-1,10-フェナントロリン、2,9-ジカルボキシ-1,10-フェナントロリン、2,9-ジメチル4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、（2,2'-ビキノリン）-4,4'-ジカルボン酸、（2,2'-ビキノリン）-4'-カルボン酸、4,4'-ジメチル-2,2'-ビキノリン、5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジン、5,5'-ジカルボニトリル-2,2'-ビピリジン、5,5'-ビス（クロロメチル）-2,2'ビピリジン、3,8-ジメチル-1,10-フェナントロリン、4,4'-（3,8-ジメチル-1,10-フェナントロリン-4,7-ジイリル）ビス-ベンゼンスルホン酸、1,10-フェナントロリン-2,9-ジカルボキシアルデヒド、3,8-ジカルボキシ-1,10-フェナントロリン、3,8-ジカルボキシ-1,10-フェナントロリン、3,8-ジメチル4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、4,4'-ジメチル-2,2'-ビピリジン、4,4'-ジメトキシ-2,2'-ビピリジン、4,4'-ジカルボニトリル-2,2'-ビピリジン、5,5'-ビス（クロロメチル）-2,2'ビピリジン、4,7-ジメチル-1,10-フェナントロリン、1,10-フェナントロリン-4,7-ジカルボキシアルデヒド、4,7-ジカルボキシ-1,10-フェナントロリン、等が挙げられる。【０１１２】
本発明の一般式（４）および（５）で表される有機配位子は、適宜市販品を購入の上、利用すればよい。例えば、上記有機配位子は、ナカライテスク株式会社、東京化成工業株式会社、あるいはシグマアルドリッチ・ジャパン株式会社から入手可能である。【０１１３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１１４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。【０１１５】
＜１．ケト酸類（α−またはβ−ケト酸類）の合成例＞
種々の金属塩または遷移金属錯体の存在下において、アセチレンカルボン酸類の水和反応を行って、ケト酸類（α−またはβ−ケト酸類）を合成した。図１（ａ）および（ｂ）に上記水和反応の反応式を示す。なお、水溶性のアセチレンカルボン酸類の水和を行った場合はα−ケト酸類が合成され（図１（ａ））、非水溶性のアセチレンカルボン酸類の水和を行った場合はβ−ケト酸類が合成される（図１（ｂ））。ここで図１（ａ）に示す反応経路を「ＰａｔｈＡ」、および図１（ｂ）に示す反応経路を「ＰａｔｈＣ」と便宜上、称する。【０１１６】
〔実施例１〕
図１（ａ）におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．５ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム５．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１１７】
〔実施例２〕
図１（ａ）におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．５ｍｍｏｌを、三塩化ロジウム５．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１１８】
〔実施例３〕
図１（ａ）におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．５ｍｍｏｌを、ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩３．１ｍｇ（２．５μｍｏｌ）の水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１１９】
〔実施例４〕
図１（ａ）におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．５ｍｍｏｌを、ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩３．１ｍｇ（２．５μｍｏｌ）の水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１２０】
〔比較例１〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例1〜４と同様にした。【０１２１】
〔実施例５〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＯＯＨであり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム５．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１２２】
〔実施例６〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＯＯＨであり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化ロジウム５．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１２３】
〔実施例７〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＯＯＨであり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩３．１ｍｇ（２．５μｍｏｌ）の水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１２４】
〔実施例８〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＯＯＨであり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩３．１ｍｇ（２．５μｍｏｌ）の水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１２５】
〔比較例２〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例５〜８と同様にした。【０１２６】
〔実施例９〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム５．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１２７】
〔実施例１０〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩３．１ｍｇ（２．５μｍｏｌ）の水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１２８】
〔実施例１１〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩３．１ｍｇ（２．５μｍｏｌ）の水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１２９】
〔比較例３〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例９〜１１と同様にした。【０１３０】
〔実施例１２〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム５．０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１３１】
〔実施例１３〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化ロジウム５．０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１３２】
〔実施例１４〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩３．１ｍｇ（２．５μｍｏｌ）の酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１３３】
〔実施例１５〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、ジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ロジウム（III）]３硫酸塩３．１ｍｇ（２．５μｍｏｌ）の酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ２．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１３４】
〔比較例４〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例１３〜１５と同様にした。【０１３５】
〔実施例１〜１５および比較例１〜４の結果〕
上記結果を表１に示す。【０１３６】
【表１】
2007032409.tif 000016
【０１３７】
表１において「Ｃａｔ」は触媒（金属塩、遷移金属錯体またはＨｇＳＯ４）として用いた化合物を示し、「ＴＯＮ」は触媒のターンオーバー数を示し、「ｍｏｌ％」はアセチレンカルボン酸類に対する触媒のｍｏｌ％を示し、「Ｙｉｅｌｄ（％）」はアセチレンカルボン酸類からのケト酸類の収率を示している。また表中「−」は反応が進まなかったことを示している。【０１３８】
実施例１〜４のケト酸の収率は、水和反応の代表的な水銀触媒である硫酸水銀を用いた場合のそれとに比して、４．８〜１２倍であり、実施例で用いた触媒の方がはるかに触媒活性が高いということが分かった。特に、三塩化ルテニウム、およびジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩を触媒として用いた場合の収率は、比較例のそれに比して、それぞれ１２倍および９.５倍であり、当該化合物の触媒活性は非常に高いということが分かった。【０１３９】
また触媒のターンオーバー数を比較しても、実施例のそれの方が比較例のそれに比して４．８〜１２倍であり、実施例で用いた触媒の方がはるかに高いターンオーバー数を有しており、触媒として優れているということが分かった。特に、三塩化ルテニウム、およびジ[トリアクア{2,6−ジ(フェニルチオメチル)ピリジン}ルテニウム（III）]３硫酸塩のターンオーバー数は、比較例のそれに比して、それぞれ１２倍および９.５倍であり、当該化合物は触媒として非常に優れているということが分かった。【０１４０】
また実施例５〜８と比較例２、実施例９〜１１と比較例３、および実施例１２〜１５と比較例４の結果を比較しても、実施例の結果が良好であり、本発明にかかるケト酸類の合成方法が優れているということが分かった。【０１４１】
〔実施例２１〕
図１（ａ）におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ １．３、１００℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１４２】
〔実施例２２〕
図１（ａ）におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを、三塩化ロジウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ １．３、１００℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１４３】
〔実施例２３〕
図１（ａ）におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを、三塩化イリジウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ １．３、１００℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１４４】
〔比較例５〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例２１〜２３と同様にした。【０１４５】
〔実施例２４〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ １．３、１００℃、アルゴン雰囲気下で２４時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１４６】
〔実施例２５〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化ロジウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ １．３、１００℃、アルゴン雰囲気下で２４時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１４７】
〔実施例２６〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化イリジウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ １．３、１００℃、アルゴン雰囲気下で２４時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１４８】
〔比較例６〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例２４〜２６と同様にした。【０１４９】
〔実施例２７〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣ6Ｈ5であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ ４．５、１００℃、アルゴン雰囲気下で２４時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１５０】
〔比較例７〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例２７と同様にした。【０１５１】
〔実施例２８〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣＯＯＨであり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ １．３、１００℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１５２】
〔実施例２９〕
図１（ａ）におけるＲ１がＣ3Ｈ7であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンジカルボン酸０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム１．０μｍｏｌの水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ ３．５、１００℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物を濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１５３】
〔実施例２１〜２９および比較例５〜７の結果〕
上記結果を表２に示す。表の見方は表１と同様である。【０１５４】
【表２】
2007032409.tif 000017
【０１５５】
実施例２１〜２３のケト酸の収率およびターンオーバー数は、硫酸水銀を用いた比較例５のそれに比して、２．７〜１３倍であり、実施例で用いた触媒（三塩化ルテニウム、三塩化ロジウム、三塩化イリジウム）の方が、硫酸水銀に比して触媒としてはるかに優れているということが分かった。特に、三塩化ルテニウムを触媒として用いた場合の収率およびターンオーバー数は、比較例５のそれに比して１３倍であった。よって三塩化ルテニウムは、当該実施例における反応において、特に優れた触媒であるということが分かった。【０１５６】
硫酸水銀を用いた比較例６ではケト酸の生成が見られなかったに対して、実施例２４〜２６ではケト酸の生成が見られた。よって実施例で用いた触媒（三塩化ルテニウム、三塩化ロジウム、三塩化イリジウム）の方が、硫酸水銀に比して触媒としてはるかに優れているということが分かった。特に、三塩化ルテニウムを用いた実施例２４では収率５１％と非常に高い収率でケト酸が得られた。よって三塩化ルテニウムは、当該実施例における反応において、特に優れた触媒であるということが分かった。【０１５７】
硫酸水銀を用いた比較例７ではケト酸の生成が見られなかったに対して、実施例２７ではケト酸の生成が見られた。よって実施例２７で用いた触媒（三塩化ルテニウム）の方が、硫酸水銀に比して触媒としてはるかに優れているということが分かった。【０１５８】
実施例２８および２９においても、ケト酸の生成が見られた。【０１５９】
ところで、実施例２１と実施例１とは反応温度が１００℃であるか８０℃であるかの違いのみである。両者のケト酸の収率およびターンオーバー数を比較するに、反応温度が８０℃から１００℃にすることで、ケト酸の収率およびターンオーバー数が約１．９倍増加するということが分かる。他方、実施例２４と実施例９とは、反応温度が１００℃であるか８０℃であるかの違い以外に、アセチレンカルボン酸類と触媒との比率が異なっている。しかし、触媒の比率が１／５であるのにも関わらず、実施例２４のケト酸の収率およびターンオーバー数は、実施例９の約１．５倍となっていた。なお、実施例１、２１、２４、および９において使用した触媒は、いずれも三塩化ルテニウムであった。よって、かかる結果から、三塩化ルテニウムを触媒として使用した場合におけるアセチレンカルボン酸類の水和反応においては、８０℃よりも１００℃が好ましいということが分かった。【０１６０】
〔実施例３０〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＨであり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化ルテニウム１．０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１６１】
〔実施例３１〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＨであり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化ロジウム１．０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１６２】
〔実施例３２〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＨであり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化イリジウム１．０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１６３】
〔比較例８〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例３０〜３２と同様にした。【０１６４】
〔実施例３３〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＣＨ3であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化ロジウム１．０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１６５】
〔実施例３４〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＣＨ3であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化イリジウム１．０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１６６】
〔比較例９〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例３３〜３４と同様にした。【０１６７】
〔実施例３５〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＣ4Ｈ9であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化ロジウム１０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１６８】
〔実施例３６〕
図１（ｂ）におけるＲ１がＣ4Ｈ9であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸エステル０．１ｍｍｏｌを、三塩化イリジウム１０μｍｏｌの酢酸バッファー水溶液２ｍｌに混合し、ｐＨ４．０、８０℃、アルゴン雰囲気下で１２時間反応させた。反応終了後の反応混合物をクロロホルムで抽出および濃縮し、得られた生成物を1H NMRによって確認した。【０１６９】
〔比較例１０〕
触媒としてＨｇＳＯ４を用いた以外は実施例３５〜３６と同様にした。【０１７０】
〔実施例３０〜３６および比較例８〜１０の結果〕
上記結果を表３に示す。表の見方は表１と同様である。【０１７１】
【表３】
2007032409.tif 000018
【０１７２】
実施例３０〜３２のケト酸エステルの収率およびターンオーバー数は、硫酸水銀を用いた比較例８のそれに比して、同等若しくは高かった。よってかかる結果から、本発明によれば有害な水銀触媒を使用しない温和な条件で、アセチレン化合物の水和反応を行うことによってケト酸類を合成することができるということが分かった。【０１７３】
実施例３３〜３４のケト酸エステルの収率およびターンオーバー数は、硫酸水銀を用いた比較例９のそれに比して高かった。よって実施例で用いた触媒（三塩化ロジウム、三塩化イリジウム）の方が、硫酸水銀に比して触媒として優れているということが分かった。特に、三塩化ロジウムを用いた実施例３４では収率７１％と非常に高い収率でケト酸エステルが得られた。よって三塩化ロジウムは、当該実施例における反応において、特に優れた触媒であるということが分かった。【０１７４】
実施例３５〜３６のケト酸エステルの収率およびターンオーバー数は、硫酸水銀を用いた比較例１０のそれに比して、同等若しくは高かった。よってかかる結果から、本発明によれば有害な水銀触媒を使用しない温和な条件で、アセチレン化合物の水和反応を行うことによってケト酸類を合成することができるということが分かった。【０１７５】
＜２．アミノ酸およびアミノ酸誘導体の合成＞
遷移金属錯体の存在下において、ケト酸類の還元的アミノ化反応を行って、アミノ酸類の合成した。図２（ａ）および（ｂ）に上記還元的アミノ化反応の反応式を示す。なお、α−ケト酸類について還元的アミノ化反応を行った場合にはα−アミノ酸類およびα−ヒドロキシカロボン酸類が合成され（図２（ａ））、β−ケト酸類について還元的アミノ化反応を行った場合にはβ−アミノ酸類およびβ−ヒドロキシカロボン酸類が合成される（図２（ｂ））。ここで図２（ａ）に示す反応経路を「ＰａｔｈＢ」、および図２（ｂ）に示す反応経路を「ＰａｔｈＤ」と便宜上、称する。【０１７６】
〔参考例１〕
図２（ａ）におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨであるピルビン酸０．１６ｍｍｏｌと、ギ酸アンモニウム３．２ｍｍｏｌを水３ｍｌ中に仕込み、ｐＨ４．５に調整した。(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）アクア錯体０．２μｍｏｌをピルビン酸水溶液に加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で１時間反応させた。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。生成物の単離を行う際は、反応溶液を濃縮し、濃縮した残査を水に溶かし、陽イオン交換樹脂（DOWEX 50W−X2）に通す。水５０ｍｌを流した後、０．１Ｍアンモニア水２００ｍｌを流し、この溶液を濃縮し、生成物（アラニン）を得た。【０１７７】
〔参考例２〕
図２（ａ）におけるＲ１がＣ６Ｈ４（ＯＨ）あり、Ｒ２がＨである４-ヒドロキシピルビン酸０．１６ｍｍｏｌと、ギ酸アンモニウム３．２ｍｍｏｌを水３ｍｌ中に仕込み、ｐＨ４．５に調整した。(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）アクア錯体０．２μｍｏｌをピルビン酸水溶液に加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で１時間反応させた。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。生成物の単離を行う際は、反応混合物を濾過することにより反応生成物であるチロシンを得た。【０１７８】
〔参考例３〕
図２（ａ）におけるＲ１が（ＣＨ2）2ＣＯＯＨあり、Ｒ２がＨである２-ケトグルタル酸０．１６ｍｍｏｌと、ギ酸アンモニウム３．２ｍｍｏｌを水３ｍｌ中に仕込み、ｐＨ４．５に調整した。(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）アクア錯体０．２μｍｏｌをピルビン酸水溶液に加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で１時間反応させた。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。生成物の単離を行う際は、反応溶液を濃縮し、濃縮した残査を水に溶かし、陽イオン交換樹脂（DOWEX 50W−X2）に通す。水５０ｍｌを流した後、０．１Ｍアンモニア水２００ｍｌを流し、この溶液を濃縮し、グルタミン酸を得た。【０１７９】
〔参考例４〕
ギ酸アンモニウム３．２ｍｍｏｌを水３ｍｌ中に仕込み、ｐＨ４．５に調整した。(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）アクア錯体０．２μｍｏｌおよび図２（ｂ）におけるＲ１がＣＨ3あり、Ｒ２がＣ２Ｈ５であるアセト酢酸エチル０．２ｍｍｏｌを調製したギ酸アンモニウム水溶液に加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で１時間反応させた。反応終了後、反応溶液をｐＨ９．０に調整した後、ジクロロメタンあるいはジエチルエーテルで抽出、濃縮し、得られた生成物を1H NMR によって確認した。生成物の単離を行う際は、反応溶液を濃縮し、濃縮した残査を水に溶かし、陽イオン交換樹脂（DOWEX 50W−X2）に通す。水５０ｍｌを流した後、０．１Ｍアンモニア水２００ｍｌを流し、この溶液を濃縮し、３-アミノブタン酸エチルを得た。【０１８０】
〔参考例１〜４の結果〕
上記結果を表４に示す。【０１８１】
【表４】
2007032409.tif 000019
【０１８２】
表４において、「ｍｏｌ％」はケト酸類に対する触媒のｍｏｌ％を示し、「Ｙｉｅｌｄ（％）」はケト酸類からのアミノ酸類の収率を示している。その他の項目については、表１と同様である。【０１８３】
表４の結果より、遷移金属錯体（(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）アクア錯体）の存在下において、ケト酸類の還元的アミノ化反応を行うことによって、アミノ酸類を効率良く合成することができるということが分かった。また水溶性のケト酸（参考例１〜３）または非水溶性のケト酸エステル（参考例４）に関わらず、効率良くアミノ酸類を合成することができた。【０１８４】
さらに、触媒のターンオーバー数が高く、当該参考例の方法は、極めて優れた方法であるということが分かった。特に参考例１の場合は、目的物であるアミノ酸の収率が９４％と非常に高く、アミノ酸の合成に対する選択性において優れていた。【０１８５】
＜３．アセチレンカルボン酸類からアミノ酸へワンポットで合成する方法＞
上記水和反応によるケト酸類の合成および、ケト酸類の還元的アミノ化反応によるアミノ酸類の合成を連続的に行い、アセチレンカルボン酸類からアミノ酸類へワンポットで合成することとした。図３（ａ）および（ｂ）に上記反応の反応式を示す。なお、水溶性のアセチレンカルボン酸類を初発基質とした場合はα−ケト酸類が合成され、最終的にα−アミノ酸類が得られ（図３（ａ））、非水溶性のアセチレンカルボン酸類を初発基質とした場合はβ−ケト酸類が合成され、最終的にβ−アミノ酸類が得られる（図３（ｂ））。【０１８６】
〔実施例１６〕
図３におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類５ｍｍｏｌを水１０ｍｌ中に仕込み、ｐＨ２．０に調整した。その溶液に塩化ロジウム５．０μｍｏｌを加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。３６時間後、ギ酸アンモニウム１０ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩５．０μｍｏｌを加え、さらに２時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１８７】
〔実施例１７〕
図３におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類５ｍｍｏｌを水１０ｍｌ中に仕込み、ｐＨ２．０に調整した。その溶液に塩化ルテニウム５．０μｍｏｌを加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。３６時間後、ギ酸アンモニウム１０ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩５．０μｍｏｌを加え、さらに２時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１８８】
〔実施例１８〕
図３におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類５ｍｍｏｌを水１０ｍｌ中に仕込み、ｐＨ２．０に調整した。その溶液に塩化ルテニウム５μｍｏｌを加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。３６時間後、ギ酸アンモニウム１０ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩５．０μｍｏｌを加え、さらに２時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１８９】
〔実施例１９〕
図３におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類５ｍｍｏｌを水１０ｍｌ中に仕込み、ｐＨ２．０に調整した。その溶液に塩化ルテニウム５μｍｏｌを加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。３６時間後、ギ酸アンモニウム１０ｍｍｏｌと(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）アクア錯体５．０μｍｏｌを加え、さらに２時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１９０】
〔実施例２０〕
図３におけるＲ１がＣＨ３であり、Ｒ２がＣ２Ｈ５である、非水溶性のアセチレンジカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを水１０ｍｌ中に仕込み、ｐＨ２．０に調整した。その溶液に塩化ロジウム５．０μｍｏｌを加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。１２時間後、ギ酸アンモニウム１０ｍｍｏｌと(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）アクア錯体１．０μｍｏｌを加え、さらに２時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１９１】
〔実施例１６〜２０の結果〕
上記結果を表５に示す。【０１９２】
【表５】
2007032409.tif 000020
【０１９３】
表５において「Ｃａｔ（ｍｏｌ％）」における各触媒の下に付された数値はアセチレンカルボン酸類に対する触媒のｍｏｌ％を示し、「Ｙｉｅｌｄ（％）」はアセチレンカルボン酸類からのアミノ酸類の収率を示している。その他の項目については、表１と同様である。【０１９４】
表５の結果より、水溶性基質（実施例１６〜１９）および非水溶性基質（実施例２０）のいずれを用いた場合でも、ワンポットでアミノ酸類を合成することができるということが分かった。【０１９５】
〔実施例３７〕
図３におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを水２ｍｌ中に仕込み、ｐＨ １．３に調整した。その溶液に塩化ルテニウム１．０μｍｏｌを加え、１００℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。１２時間後、ギ酸アンモニウム４ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩１．０μｍｏｌを加え、さらに８０℃で１時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１９６】
〔実施例３８〕
図３におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを水２ｍｌ中に仕込み、ｐＨ １．３に調整した。その溶液に塩化ルテニウム１．０μｍｏｌを加え、１００℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。１２時間後、ギ酸アンモニウム４ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩０．１μｍｏｌを加え、さらに８０℃で１時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１９７】
〔実施例３９〕
図３におけるＲ１およびＲ２がともにＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを水２ｍｌ中に仕込み、ｐＨ １．３に調整した。その溶液に塩化ルテニウム１．０μｍｏｌを加え、１００℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。１２時間後、ギ酸アンモニウム４ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)イリジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩１．０μｍｏｌを加え、さらに８０℃で１時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１９８】
〔実施例４０〕
図３におけるＲ１がＣＨ3であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを水２ｍｌ中に仕込み、ｐＨ １．３に調整した。その溶液に塩化ルテニウム１．０μｍｏｌを加え、１００℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。１２時間後、ギ酸アンモニウム４ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩１．０μｍｏｌを加え、さらに８０℃で１時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０１９９】
〔実施例４１〕
図３におけるＲ１がＣＨ3であり、Ｒ２がＨである、水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを水２ｍｌ中に仕込み、ｐＨ １．３に調整した。その溶液に塩化ルテニウム１．０μｍｏｌを加え、１００℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。１２時間後、ギ酸アンモニウム４ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)イリジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩１．０μｍｏｌを加え、さらに８０℃で１時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０２００】
〔実施例４２〕
図３におけるＲ１がＣＨ3であり、Ｒ２がＣ2Ｈ5である、非水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを水２ｍｌ中に仕込み、ｐＨ ４．０に調整した。その溶液に塩化イリジウム１．０μｍｏｌを加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。２４時間後、ギ酸アンモニウム４ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ロジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩１．０μｍｏｌを加え、さらに８０℃で１時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０２０１】
〔実施例４３〕
図３におけるＲ１がＣＨ3であり、Ｒ２がＣ2Ｈ5である、非水溶性のアセチレンカルボン酸類０．１ｍｍｏｌを水２ｍｌ中に仕込み、ｐＨ ４．０に調整した。その溶液に塩化イリジウム１．０μｍｏｌを加え、８０℃、アルゴン雰囲気下で反応させた。２４時間後、ギ酸アンモニウム４ｍｍｏｌとアクア(η5−テトラメチルシクロペンタジエニル)イリジウム(III)（2,2'−ビピリジル）硫酸塩１．０μｍｏｌを加え、さらに８０℃で１時間反応を行った。反応終了後、得られた生成物を1H NMRにより確認した。【０２０２】
〔実施例３７〜４３の結果〕
上記結果を表６に示す。表の見方は表５と同様である。【０２０３】
【表６】
2007032409.tif 000021
【０２０４】
表６の結果より、水溶性基質（実施例３７〜４１）および非水溶性基質（実施例４２〜４３）のいずれを用いた場合でも、ワンポットでアミノ酸類を合成することができるということが分かった。特に実施例３７、３８および３９の場合に、アミノ酸類の収率（％）およびターンオーバー数がそれぞれ７７、６０、８０であり、非常に良好な結果であった。
【産業上の利用可能性】
【０２０５】
本発明によれば、ケト酸類をアセチルカルボン酸類から簡単に合成することができる。またケト酸類からアミノ酸類を簡便に合成することができる。さらにはアセチルカルボン酸類から同一容器内で連続的にアミノ酸類を合成することができる。アミノ酸類はヒトをはじめとする生体にとって極めて重要である。【０２０６】
それゆえ、本発明はアミノ酸類を生産する産業、例えば医薬品産業、研究用試薬産業、食品産業等において特に利用可能である。
【図１（ａ）】
2007032409.tif 000037
【図１（ｂ）】
2007032409.tif 000038
【図２（ａ）】
2007032409.tif 000039
【図２（ｂ）】
2007032409.tif 000040
【図３（ａ）】
2007032409.tif 000041
【図３（ｂ）】
2007032409.tif 000042
【国際調査報告】
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