CN104496780A - 卤化茚酮类及使用其的光学活性茚满酮类或光学活性茚满醇类的制造方法 - Google Patents

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Abstract

下述式(2)：(式中，Ar1表示呋喃基、噻吩基或碳原子数6～20的芳基。X1表示卤素原子。＊表示不对称点)所示的光学活性酮通过立体选择性地还原下述式(1)：(式中，Ar1、X1与上述相同)所示的烯酮化合物来制造。

Description

卤化茚酮类及使用其的光学活性茚满酮类或光学活性茚满醇类的制造方法
本申请是申请号为201180054054.0，申请日为2011年11月8日，且发明名称为“卤化茚酮类及使用其的光学活性茚满酮类或光学活性茚满醇类的制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及光学活性茚满酮类、光学活性茚满醇类(优选光学活性芳基茚满酮类、光学活性芳基茚满醇类。它们包含衍生物)的制造技术。
背景技术
光学活性芳基茚满醇衍生物之中，例如、光学活性6－氯－3－苯基茚满醇为在医药品、特别是在精神分裂症(統合失調症)治疗药剂中使用的反式－4－((1R,3S)－6－氯－3－苯基茚满－1－基)－2,2－二甲基哌嗪盐的制造中有用的化合物。
作为光学活性6－氯－3－苯基茚满醇的合成法，例如，已知有以下的方法。
方法i：从外消旋体的6－氯－3－苯基茚满酮中，使用手性色谱柱分离提取一种镜像异构体，将所得到的6－氯－3－苯基茚满酮非对映选择性地还原的方法(专利文献1)
方法ii：将外消旋体的6－氯－3－苯基茚满酮非对映选择性地还原，制成外消旋体的顺式－6－氯－3－苯基茚满醇，从其中除去一种光学异构体，得到所期望的光学活性6－氯－3－苯基茚满醇的方法(专利文献2)。除去一种光学异构体的方法有以下a)～c)的3种。
a)使用手性色谱分离的方法
b)使用酶将羟基对映选择性地酰基化而分离的方法
c)将羟基酰基化后使用酶对映选择性地脱酰基化而分离的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2006/086984
专利文献2：WO2005/016901
发明内容
发明所要解决的问题
然而，上述i)ii)的方法是为了获得光学活性体而进行光学分离，难以说是有效的制造方法。虽然也有将具有与目的化合物不同的立体构型的化合物消旋化再利用的方法，但为了实现再利用需要多道工序，难以说一定有效。解决问题的方法
本发明的发明者们关于光学活性芳基茚满醇衍生物的制造，鉴于上述的现有方法的各种问题进行了深入研究。其结果，通过利用卤化茚酮衍生物的对映选择性的还原反应，能够实现有效的光学活性茚满醇衍生物的制造。另外，以往，作为对映体选择性的还原反应的原料的芳基茚酮衍生物是相对于β－芳基烯酮利用使用钯催化剂的Heck反应等合成的。然而，当使用6－氯－3－苯基茚酮这样的具有吸电子性的取代基的原料时，Heck反应不会顺利进行，因此有效合成是困难的(参照Organic Letter，1999，1，1839)。在本申请中，发现了即使是具有吸电子性的取代基的芳基茚酮衍生物也能够有效地合成的方法。
即，本申请的第一技术方案涉及下述式(2)所示的光学活性酮的制造方法，其包括：立体选择性地还原下述式(1)：
(在通式(1)中，Ar1表示呋喃基、噻吩基或碳原子数6～20的芳基。X1表示卤素原子)所示的烯酮化合物，
式(2)：
(式中，Ar1、X1与上述相同，＊表示不对称点)。
另外，本申请的第二技术方案涉及立体选择性地还原上述式(1)所示的烯酮化合物的羰基，得到下述式(3)：
(式中，Ar1、X1与上述相同，＊表示不对称点)所示的化合物，然后利用重排反应，将该化合物制成上述式(2)所示的化合物的制造方法。
另外，本申请的第三技术方案涉及下述式(5)所示的光学活性醇的制造方法，其包括：立体选择性地还原如上所述制造的上述式(2)所示的光学活性酮，
式(5)：
(式中，Ar1、X1与上述相同)。
另外，本申请的第四技术方案涉及上述式(1)所示的化合物的制造方法，其包括：使卤化剂作用于下述式(6)所示的酮化合物，得到下述式(7)：所示的化合物，使该化合物与碱反应。
式(6)：
(式中，Ar1、X1与上述相同)
式(7)：
(式中，Ar1、X1与上述相同。X2表示卤素原子。)。
另外，本申请的第五技术方案涉及上述式(1)所示的化合物。
另外，本申请的第六技术方案涉及上述式(5)所示的光学活性醇的制造法，其包括：使具有立体选择性地还原羰基能力的不对称金属催化剂和碱作用于上述式(1)所示的烯酮化合物。
另外，本申请的第七技术方案涉及下述式(8)所示的1－哌嗪基-1,2－二氢茚衍生物的制造方法，其包括：立体选择性地还原上述式(1)所示的烯酮化合物，变换为上述式(2)所示的光学活性酮的工序，
式(8)：
(式中，Ar1、X1与上述相同。R6、R7、R8分别独立，表示氢、碳原子数1～12的烷基、烯基、碳原子数6～14的芳基、碳原子数7～15的芳烷基、环烷基或环烷基烷基。R6和R7可以互相结合形成环。R7和R8可以互相结合形成环，＊表示不对称点。)。
发明的效果
在本发明中，通过使卤化茚酮类发生对映选择性的还原反应，能够制造维持有茚或茚满骨架的光学活性化合物(光学活性茚满酮类、光学活性茚酚类、光学活性茚满醇类等)，能够廉价且高效地得到目的化合物。例如，根据从卤化茚酮衍生物制造光学活性茚满醇衍生物的本申请发明所涉及的方法，能够廉价且高效地得到目的化合物。特别通过使用对映选择性的还原，能够使生产率比现有的方法提高。另外，通过从外消旋体的卤化茚满酮制造卤化茚酮衍生物，能够更有效地制造光学活性茚满醇衍生物。因此，本申请发明能够适合在工业上使用。
具体实施方式
以下，详细说明本申请发明。
本申请发明涉及卤化茚酮类及使用其的对映选择性还原反应。在该还原反应中，制造出维持有茚或茚满骨架的光学活性化合物(光学活性茚满酮类、光学活性茚酚类、光学活性茚满醇类等)。
以下，依次说明该方法所包含的例子。
1)第1例
首先在第1例中，列举通过立体选择性地还原下述式(1)：
所示的烯酮化合物(以下，作为烯酮化合物(1)。相当于上述卤化茚酮类)，制造下述式(2)：
所示的光学活性酮(以下，作为光学活性酮(2)。相当于上述光学活性茚满酮类)的方法。
在上述式(1)中，Ar1表示芳香族环，例如表示呋喃基、噻吩基等的杂芳香族环残基或碳原子数6～20的芳基(苯基、萘基等)。它们也可以具有1或2个以上的取代基。作为取代基，例如，可以列举氟、氯、溴、碘等卤素原子、碳原子数1～20的烷基(特别是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等)、碳原子数6～10的芳香族环(苯基等)、硝基、亚硝基、氰基、氨基、羟基氨基、碳原子数1～20的烷基氨基、碳原子数1～20的二烷基氨基、碳原子数7～20的芳烷基氨基、碳原子数7～20的二芳烷基氨基、碳原子数1～20的烷基磺酰基氨基、磺酸基、磺酰胺基(sulfoamide)、叠氮基、三氟甲基、羧基、碳原子数1～20的酰基、碳原子数7～20的芳酰基、羟基、碳原子数1～20的烷基氧基(特别是甲氧基等)、碳原子数7～20的芳烷基氧基、碳原子数6～20的芳基氧基、碳原子数1～20的酰基氧基、碳原子数7～20的芳酰基氧基、碳原子数3～20的甲硅烷基氧基、碳原子数1～20的烷基磺酰基氧基、或碳原子数1～20的烷基硫基等。
作为Ar1，具体而言，可以列举苯基、4－氯苯基、3－氯苯基、2－氯苯基、4－羟基苯基、3－羟基苯基、2－羟基苯基、4－氟苯基、3－氟苯基、2－氟苯基、4－溴苯基、3－溴苯基、2－溴苯基、4－三氟甲基苯基、3－三氟甲基苯基、2－三氟甲基苯基、1－萘基、2－萘基、4－甲基苯基、3－甲基苯基、2－甲基苯基、4－乙基苯基、3－乙基苯基、2－乙基苯基、4－甲氧基苯基、3－甲氧基苯基、2－甲氧基苯基、4－硝基苯基、4－苯基苯基、2、4、6－三甲基苯基、2、4、6－三异丙基苯基、噻吩基、2－氟噻吩基、2－氯噻吩基、2－溴噻吩基、2－碘噻吩基、3－氟噻吩基、3－氯噻吩基、3－溴噻吩基、3－碘噻吩基、呋喃基、2－氟呋喃基、2－氯呋喃基、2－溴呋喃基、2－碘呋喃基、3－氟呋喃基、3－氯呋喃基、3－溴呋喃基、3－碘呋喃基、2－甲基噻吩基、2－乙基噻吩基、2－丙基噻吩基、2－丁基噻吩基、3－甲基噻吩基、3－乙基噻吩基、3－丙基噻吩基、3－丁基噻吩基、2－甲基呋喃基、2－乙基呋喃基、2－丙基呋喃基、2－丁基呋喃基、3－甲基呋喃基、3－乙基呋喃基、3－丙基呋喃基、3－丁基呋喃基。作为Ar1优选为苯基、呋喃基、噻吩基，更优选为苯基。
X1表示卤素原子，可以位于苯环的任何位置。作为X1，具体而言，可以列举氟、氯、溴、碘。优选为氯。更优选X1结合于茚满－1－酮(indan-1-one)骨架(后述的化合物(5)时为茚满－1－醇(indan-1-ol)骨架)的6位，该X1为氯。
在上述式(2)中，Ar1、X1与上述相同。＊表示不对称碳(不对称点、手性中心)。
在本第1例中，通过使
a)具有立体选择性地还原烯酮位点的碳－碳间双键能力的酶源、或
b)具有立体选择性地还原烯酮位点的碳－碳间双键能力的不对称金属催化剂
作用于烯酮化合物(1)，来制造光学活性酮(2)。
首先，说明使用a)的酶源的还原。此外，关于后述的立体选择性地还原烯酮化合物(1)的羰基的反应和立体选择性地还原光学活性酮(2)的羰基的反应，也可以通过适当改变作为酶源来源的微生物和使用的底物，同样地实施。
作为使用的酶源，只要是具有立体选择性地还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键，生成光学活性酮(2)能力的物质，则使用任何一种均可。
作为“酶源”，只要具有目标的还原活性，则不仅酶本身，还可以是生成该酶的微生物的菌体本身、微生物的培养液或菌体处理物。另外，还包括导入了编码来自该微生物的具有还原活性的酶的DNA的转化体。
作为上述微生物的菌体处理物没有特别限定，例如，能够列举通过用丙酮或五氧化二磷的脱水处理或利用干燥器或扇风机的干燥所得到的干燥菌体、表面活性剂处理物、溶菌酶处理物、固定化菌体或将菌体破碎得到的无细胞提取液等。另外，从培养物纯化催化不对称还原反应的酶，也可以使用该酶。
它们可以单独使用，也可以组合2种以上使用。另外，这些微生物也可以使用公知的方法固定化来使用。
具有立体选择性地还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键能力的微生物，例如，能够利用以下记载的方法发现。
将具有葡萄糖40g、酵母浸膏3g、磷酸氢二铵6.5g、磷酸二氢钾1g、硫酸镁七水合物0.8g、硫酸锌七水合物60mg、硫酸铁七水合物90mg、硫酸铜五水合物5mg、硫酸锰四水合物10mg、氯化钠100mg(均为每1L)的组成的液体培养基(pH7)5ml加入试管中，灭菌后，无菌地接种微生物，在30℃振荡培养2～3天。
然后，利用离心分离收集菌体，悬浊于含有葡萄糖2～10％的磷酸缓冲液1～5ml中，加入到预先添加有2.5～25mg烯酮化合物(1)的试管中，在30℃振荡培养2～3天。此时，也能够使用将利用离心分离得到的菌体由干燥器中或丙酮干燥得到的菌体。另外，也可以在使这些微生物或其处理物与烯酮化合物(1)反应时，加入氧化型烟酰胺·腺嘌呤二核苷酸(以后，记作NAD+)和/或氧化型烟酰胺·腺嘌呤二核苷酸磷酸(以后，记作NADP+)，再与葡萄糖共同添加葡萄糖脱氢酶，或与甲酸共同添加甲酸脱氢酶。另外，也可以使有机溶剂在反应体系中共存。转换反应之后，用适当的有机溶剂进行提取，利用高效液相色谱等确认是否有光学活性酮(2)生成即可。
作为具有立体选择性地还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键生成光学活性酮(2)能力的酶源，例如，可以列举老黄酶(Old YellowEnzyme)或烯酮还原酶，作为这样的酶，有根据国际生物化学·分子生物学联合的酶分类法被分类为EC 1.6.99的氧化还原酶。作为被分类为EC1.6.99的氧化还原酶，可以列举被分类为EC1.6.99.1：NADPH脱氢酶、EC 1.6.99.2：NAD(P)H脱氢酶(醌)、EC1.6.99.3：NADH脱氢酶、EC1.6.99.5：NADH脱氢酶(醌)、或EC1.6.99.6：NADPH脱氢酶(醌)的氧化还原酶。
作为上述EC 1.6.99NADPH脱氢酶，具体而言，可以列举来自假丝酵母菌(Candida)属、克鲁维氏酵母菌(Kluyveromyces)属、酵母菌(Saccharomyces)属、或裂殖酵母菌(Schizosaccharomyces)属等酵母的脱氢酶、来自芽孢杆菌(Bacillus)属、埃希氏杆菌(Escherichia)属、假单胞菌(Pseudomonas)属、耶尔森氏菌(Yersinia)属、发酵单胞菌(Zymomonas)属等细菌的脱氢酶，优选列举来自酵母菌(Saccharomyces)属、克鲁维氏酵母菌(Kluyveromyces)属、芽孢杆菌(Bacillus)属、埃希氏杆菌(Escherichia)属、假单胞菌(Pseudomonas)属、耶尔森氏菌(Yersinia)属、发酵单胞菌(Zymomonas)属等微生物的脱氢酶，最优选的例子中包括酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevislae)、乳酸克鲁维氏酵母菌(Kluyveromyces lactis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli)、恶臭假单胞菌、伯氏耶尔森氏菌(Yersinia bercovieri)、运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)。
上述最优选的微生物产生的酶中，例如，包括：OYE2、OYE3(来自酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevislae)。记载于国际专利公报WO2006/129628)，KYE(来自乳酸克鲁维氏酵母菌(Kluyveromyces lactis)。记载于Adv.Synth.Catal.，349，1521(2007))，YqjM(来自枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。记载于J.Biol.Chem.，278，19891(2003))，NemA(来自大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli)。记载于Biol.Pharm.Bull.20，110(1997))，XeaA、XenE等(来自恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。记载于Appl.Environ.Microbiol.，74，6703(2008))，YersER(来自伯氏耶尔森氏菌(Yersinia bercovieri)。记载于Adv.Synth.Catal.，349，1521(2007))，NCR－R(来自运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)。记载于Biotechnol.Bioeng.,98，22(2007))等。
这些微生物，通常能够从易于获得或购买的保存株中得到。例如，可以从以下的菌种保藏中心获得。
·独立行政法人制品评价技术基磐机构生物技术本部生物遗传资源部门(NBRC)(〒292-0818千叶县木更津市かずさ镰足2-5-8)
·独立行政法人理化学研究所生物资源中心微生物材料开发室(JCM)(〒351-0198琦玉县和光市广泽2-1)
·German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH(DSMZ)(Marschroder Weg 1b,D-38124 Brunswick,Germany)
另外，本发明中利用的还原酶(例如、OYE2)，只要具有目标的还原酶活性，也可以是在其氨基酸序列(例如、J.Biol.Chem.268，6097－6106(1993)中记载的OYE2的氨基酸序列)中置换、插入、缺失和/或添加1或多个(例如、40个、优选20个、更优选15个、更加优选10个、进一步优选5个、4个、3个或2个以下)氨基酸得到的多肽。另外，只要具有目标的还原酶活性，也可以在本发明中利用的还原酶的氨基酸序列中结合添加的氨基酸序列。例如，能够添加组氨酸标签或HA标签这样的标签序列。或者，也可以制成与其他蛋白质的融合蛋白质。另外，只要具有目标的还原酶活性，也可以为肽片段。
在本发明中，当使用包含编码烯酮还原酶的DNA的转化体时，能够更有效地制造光学活性酮(2)。其中，本说明书记述的DNA的分离、载体的制备、转化等的基因操作，只要没有特别说明，就能够根据Molecular Cloning2nd Edition(Cold Spring Harbor Laboratory Press，1989)、Current Protocolsin Molecular Biology(Greene Publishing Associates and Wiley－Interscience)等教科书中记载的方法实施。
作为上述的用于转化体的载体，只要能够在适当的宿主生物内表达编码本发明中利用的还原酶的基因的载体，就没有特别限定。作为这样的载体，例如，可以列举质粒载体、噬菌体载体、粘粒载体等，另外，也能够使用可在与其他宿主株之间交换基因的穿梭载体。
这样的载体，例如在大肠杆菌时，通常包括lacUV5启动子、trp启动子、trc启动子、tac启动子、lpp启动子、tufB启动子、recA启动子、pL启动子等的控制因子，能够作为包含与本发明的DNA能够发挥作用地连结的表达单位的表达载体适当地使用。例如，可以列举pSTV28(Takara-bio株式会社制)、pUCNT(国际专利公报WO94/03613)等。
其中，“控制因子”是指功能性的启动子，和具有任意的关联的转录要素(例如增强子、CCAAT盒、TATA盒、SPI位点等)的碱基序列。
另外，“能够发挥作用地连结”是指，调节基因的表达的启动子、增强子等各种调节元件和基因以在宿主细胞中能够发挥作用的状态连结。此外，控制因子的类型和种类能够根据宿主变化是本领域技术人员所公知的事项。
关于在各种生物中能够利用的载体、启动子等，在“微生物学基础讲座8基因工学”(共立出版、1987)等中有详细记述。
用于使各酶表达的宿主生物，只要是能够由含有编码各酶的DNA的酶表达载体转化、表达导入DNA的酶的生物，就没有特别特限制。作为能够利用的微生物，例如，可以列举埃希氏杆菌(Escherichia)属、芽孢杆菌(Bacillus)属、假单胞菌(Pseudomonas)属、沙雷氏菌(Serratia)属、短杆菌(Brevibacterium)属、棒状杆菌(Corynebacterium)属、链球菌(Streptococcus)属和乳杆菌(Lactobacillus)属等开发有宿主载体系统的细菌，红球菌(Rhodococcus)属和链霉菌(Streptomyces)属等开发有宿主载体系统的放线菌，酵母菌(Saccharomyces)属、克鲁维氏酵母菌(Kluyveromyces)属、裂殖酵母菌(Schizosaccharomyces)属、接合酵母菌(Zygosaccharomyces)属、耶氏酵母菌(Yarrowia)属、丝孢酵母菌(Trichosporon)属、红冬孢酵母(Rhodosporidium)属、毕赤酵母菌(Pichia)属和假丝酵母菌(Candida)属等开发有宿主载体系统的酵母、脉孢菌(Neurospora)属、曲霉菌(Aspergillus)属、头孢菌(Cephalosporium)属和木霉菌(Trichoderma)属等开发有宿主载体系统的霉菌等。另外，在微生物以外，在植物、动物中也开发有各种宿主-载体系统，特别是开发了在使用蚕的昆虫(Nature，315,592－594(1985))或菜籽、玉米、马铃薯等的植物中使异种蛋白质大量表达的系统，能够合适地利用。这些之中，从导入和表达效率考虑优选细菌，特别优选大肠杆菌(大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli))。
包含编码本发明中利用的还原酶的DNA的载体能够利用公知的方法导入宿主微生物中。例如，在作为宿主微生物使用大肠杆菌时，能够通过使用市售的大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli HB101(以下称E.coli HB101)感受态细胞(Takara-bio株式会社制)，将该载体导入宿主细胞。
作为含有编码还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键的酶的DNA的载体，可以列举国际专利公报WO2006/129628的实施例5中记载的pTSYE2。另外，作为包含编码6－氯－3－苯基茚酮还原酶的DNA的转化体的例子，可以列举用载体pTSYE2转化E.coli HB101得到的E.coli HB101(pTSYE2)。其中，作为转化体，还可以列举E.coli HB101(pTSYE3)、E.coli HB101(pNKYE)、E.coli HB101(pNYqjM)、E.coli HB101(pNNemA)、E.coli HB101(pNXenA)、E.coli HB101(pNXenE)、E.coli HB101(pNYersER)、E.coli HB101(pNNCR－R)等。
另外，在本发明中，通过使用包含编码具有目标的还原活性的酶的DNA、和编码具有辅酶再生能力的多肽的DNA的两者的转化体，能够更有效地制造本发明的光学活性化合物。例如，包含编码还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键的酶的DNA、和编码具有辅酶再生能力的多肽的DNA的两者的转化体，能够通过将编码还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键的酶的DNA、和编码具有辅酶再生能力的多肽的DNA的两者组合在同一载体中，将其导入宿主细胞而获得，除此以外还能够通过将这2种DNA分别组合入不相容性组群的不同的2种载体中，将这2种载体导入同一宿主细胞来获得。另外，在使用将酶释放在细胞外的宿主细胞时，或在反应中使用宿主细胞的破碎液等时，也可以将编码还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键的酶的DNA和编码具有辅酶再生能力的多肽的DNA分别导入不同的宿主细胞，使用同一培养液内或不同的培养液培养这些宿主细胞。
作为具有辅酶再生能力的多肽，优选具有将NAD+或NADP+转换为NADH或NADPH的能力的氧化还原酶。
作为这样的酶，例如，可以列举氢化酶、甲酸脱氢酶、葡萄糖－6－磷酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶等。优选使用甲酸脱氢酶、葡萄糖脱氢酶。
作为甲酸脱氢酶，例如可以列举从假丝酵母菌(Candida)属、克勒克酵母(Kloeckera)属、毕赤酵母菌(Pichia)属、油脂酵母菌(Lipomyces)属、假单胞菌(Pseudomonas)属、莫拉氏菌(Moraxella)属、生丝微菌(Hyphomicrobium)属、副球菌(Paracoccus)属、硫杆菌(Thiobacillus)属、屈曲杆菌(Ancylobacter)属等的微生物、特别是从硫杆菌(Thiobacillussp.)中得到的酶。
作为葡萄糖脱氢酶，例如，可以列举从芽孢杆菌(Bacillus)属或乳杆菌(Lactobacillus)属、片球菌(Pediococcus)属等的微生物、特别是从巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、小片球菌(Pediococcus parvulus)中得到的酶。
优选为从烯酮化合物(1)不生成光学活性酮(2)和下述式(3)：
所示的光学活性醇(3)，且具有将NAD+或NADP+转换为NADH或NADPH的能力的氧化还原酶。更优选对NADP特异性的酶。作为对NADP特异性的酶，例如，已知有来自隐球菌(Cryptococcus)属(日本特开2006－262767公报)、葡萄糖杆菌(Gluconobacter)属(J.Bacteriol.，184，672－678，(2002))、酵母菌(Saccharomyces)属(Methods Enzymol.，89，159－163，(1982))、乳杆菌(Lactobacillus)属、片球菌(Pediococcus)属(国际专利公报WO2009/041415)的葡萄糖脱氢酶和来自隐球菌(Cryptococcus)属、曲霉菌(Aspergillus)属、假单胞菌(Pseudomonas)属的葡萄糖－6－磷酸脱氢酶(Arch.Biochem.Biophys.，228，113－119(1984))。
更优选来自乳酸菌的酶，最优选国际专利公报WO2009/41415中记载的来自戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、小片球菌(Pediococcus parvulus)的葡萄糖脱氢酶。
接下来说明从烯酮化合物(1)不生成光学活性酮(2)和光学活性醇(3)，且具有将NAD+或NADP+转换为NADH或NADPH的能力的氧化还原酶对于本发明的辅酶再生适合的理由。
葡萄糖脱氢酶、甲酸脱氢酶之中，存在还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键或羰基，生成光学活性酮(2)或光学活性醇(3)的酶。当将这些酶用于辅酶的再生，则有由非目标的化合物的生成造成的收率或光学纯度的下降的可能性。
例如，国际专利公报WO2006/033333中记载的来自巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的葡萄糖脱氢酶还原烯酮化合物(1)的羰基，生成(R)体的光学活性醇(3)(参照本申请的实施例4)。另外还有(R)体的光学活性醇(3)通过重排反应转换为(R)体的光学活性酮(2)的情况。即，在制造(S)体的光学活性酮(2)时，当在辅酶再生中利用来自巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)的葡萄糖脱氢酶，则由副产物(R)体的光学活性醇(3)的产生造成收率的降低、以及由副产物(R)体的光学活性酮(2)的产生造成(S)体的光学活性酮(2)的光学纯度的降低。另外，在制造(S)体的光学活性醇(3)时，当在辅酶再生中利用来自巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)的葡萄糖脱氢酶时，由副产物(R)体的光学活性醇(3)的产生造成(S)体的光学活性醇(3)的光学纯度的降低。这样在制造(S)体的光学活性酮(2)或(S)体的光学活性醇(3)时的辅酶再生中来自巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)的葡萄糖脱氢酶并不合适。
另一方面，在国际专利公报WO2009/041415中记载的来自戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、小片球菌(Pediococcus parvulus)等的乳酸菌的对于NADP特异性的葡萄糖脱氢酶时，由于从烯酮化合物(1)不生成光学活性酮(2)和光学活性醇(3)，所以适于使用酶源的烯酮化合物(1)的还原反应中的辅酶再生的利用(参照本申请的实施例7～17)。
在用作酶源的微生物的培养中，通常，只要是包含这些微生物能够利用的营养源的培养基则任何都可以使用。例如，能够使用将葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等糖类、乳酸、乙酸、柠檬酸、丙酸等有机酸类、乙醇、甘油等醇类、石蜡等烃类、大豆油、菜种油等油脂类、或这些的混合物等的碳源；硫酸铵、磷酸铵、尿素、酵母浸膏、肉浸膏、蛋白胨、玉米浆等氮源；及其其他无机盐、维生素类等的营养源适当混合、配制得到的通常的培养基。这些培养基根据使用的微生物的种类适当选择即可。另外，为了诱导目标的还原酶，在培养基中添加各种烯酮化合物就能够得到优异的结果，故而优选。例如，将烯酮化合物(1)以0.01～50％(W/V)添加于培养基。
微生物的培养能够利用一般的条件进行。例如，优选在pH4.0～9.5、温度范围20℃～45℃的范围，有氧培养10～96小时。
接着，关于使用酶源的烯酮化合物(1)的还原反应进行说明。
在使用酶源的还原反应时，混合适当的溶剂和底物的烯酮化合物(1)、上述微生物、其培养物或其处理物等，在pH调整下搅拌、振荡或静置。
作为反应溶剂，通常，使用水或缓冲液等的水性介质。作为缓冲液，可以列举磷酸钾缓冲液或三(羟基甲基)氨基甲烷－盐酸缓冲液。
酶源通常将含有上述微生物的菌体的培养液直接用于反应。也可以将培养液浓缩来使用。另外，在培养液中的成分对反应造成不良影响的情况下，也可以使用通过离心分离等处理培养液所得到的菌体或菌体处理物。
作为底物的烯酮化合物(1)，可以在反应的初期一次性添加，也可以配合反应的进行逐次分开添加。
反应时的温度通常设为10～60℃，优选设为20～40℃。
反应时的pH为2.5～9，优选为pH5～9的范围。
反应液中的微生物的量，根据还原这些底物的能力适当决定即可，作为菌体湿重量，优选为0.01～50％(W/V)，更优选为0.1～10％(W/V)。
反应液中的底物浓度优选为0.01～50％(W/V)，更优选为0.1～30％(W/V)。
反应通常边振荡或通气搅拌边进行。
反应时间根据底物浓度、微生物的量和其他的反应条件适当决定。通常优选以2～168小时反应结束的方式来设定各条件。
为了促进还原反应，优选在反应液中以0.5～30％(W/V)的比例加入葡萄糖、乙醇、异丙醇等的能源。
一般而言，通过添加由生物学的方法进行的还原反应所必须的还原型烟酰胺·腺嘌呤二核苷酸(以后简称为NADH)、还原型烟酰胺·腺嘌呤二核苷酸磷酸(以后简称为NADPH)等的辅酶，也能够促进反应。此时，通常在反应液中直接添加它们。
另外，为了促进还原反应，优选使将NAD+和/或NADP+分别还原为还原型的酶与用于该还原的底物共存进行反应。例如，可以分别使作为向还原型进行还原的酶的葡萄糖脱氢酶与作为用于还原的底物的葡萄糖共存，或者分别使作为向还原型进行还原的酶的甲酸脱氢酶与作为用于还原的底物的甲酸共存。
另外，在反应液中添加Triton(Nacalai Tesque株式会社制)、Span(关东化学株式会社制)、Tween(Nacalai Tesque株式会社制)等的表面活性剂也较为有效。
另外，以避免由底物和/或作为还原反应的产物的醇体造成的反应的抑制为目的，也可以在反应液中添加乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醚、甲苯、己烷等的不溶于水的有机溶剂。
另外，也能够以提高底物的溶解度为目的，添加甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃、二甲基亚砜等的可溶于水的有机溶剂。
将利用还原反应生成的光学活性酮(2)提取的方法没有特别限定，但能够从反应液直接、或将菌体等分离后，用乙酸乙酯、甲苯、叔丁基甲基醚、己烷、正丁醇、二氯甲烷等溶剂提取，脱水后，通过蒸留或硅胶柱色谱等进行纯化，从而容易地获得高纯度的光学活性酮(2)。
接着，关于使用b)的不对称金属催化剂的还原反应进行说明。
还原反应通过在不对称金属催化剂的存在下，使供氢性化合物作用于底物而进行。作为使用的不对称金属催化剂，可以列举包含Ru、Ni、Rh、Pt、Pd、Ir或Cu的金属催化剂。优选为Ru、Rh、Ir或Cu。其中，该不对称金属催化剂既可以是包含过渡金属的金属催化剂，也可以是上述例示以外的催化剂(包含Zr、Ti、Cr、Co、Zn、Mn、Fe、Yb、La的金属催化剂)。
不对称金属催化剂优选为络合物。
作为金属络合物中的不对称配体没有特别限定，能够例示(R)－BINAP、(S)－BINAP、(R)－tolBINAP、(S)－tolBINAP、(R)－SEGPHOS、(S)－SEGPHOS、(R)－JOSIPHOS、(S)－JOSIPHOS、(R)－DIOP、(S)－DIOP等的膦配体、(S，S)－N－对甲苯磺酰基－1,2－二苯基乙二胺、(R，R)－N－对甲苯磺酰基－1,2－二苯基乙二胺等的二胺配体。
为了立体选择性地还原烯酮位点的碳－碳间双键，例如，优选Rh－BINAP、Ir－BINAP、Ru－BINAP、Pd－BINAP、Cu－BINAP、Rh－SEGPHOS、Ir－SEGPHOS、Ru－SEGPHOS、Pd－SEGPHOS、Cu－SEGPHOS等的不对称金属催化剂和膦配体的组合。
在本工序中，所使用的不对称金属催化剂的使用量没有特别限制，相对于上述式(1)所示的酮，通常为0.00001～1当量，优选为0.0001～0.1当量，更优选为0.0001～0.01当量。
另外，在本工序中所使用的配体的量，没有特别限制，相对于上述金属催化剂，通常为0.1～5当量，优选为0.5当量～3当量，更优选为1当量～2当量。
作为使用的供氢性化合物没有特别限制，能够例示氢、醇、甲酸或甲酸的盐、聚甲基氢硅氧烷。
作为醇，具体而言，能够列举甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等，但并不限定于此。优选为异丙醇。
作为甲酸的盐，可以列举甲酸钠、甲酸铵。
作为供氢性化合物，优选为氢，更优选在3atm以上的高压氢气氛下，特别优选在10atm以上的高压氢气氛下。
在本工序中，所使用的供氢性化合物的量没有特别限制，但相对于上述式(1)所示的化合物，通常为1～100当量，优选为1～10当量。
另外，在本工序中，也可以不使用碱，但由于会促进反应，所以希望使用碱。
作为碱，例如可以列举三乙胺、N,N－二异丙基乙基胺、吡啶等的胺碱类、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂等的无机碱类。
在本工序，中，所使用的碱的量没有特别限制，但例如三乙胺相对于烯酮化合物(1)，通常使用0.01～100当量即可，优选为0.1～10当量，更优选为1～4当量。
在该反应中，既可以使用溶剂也可以不使用溶剂。
溶剂可以是质子性溶剂和非质子性溶剂的任何溶剂。作为非质子性溶剂，例如能够使用甲苯、正己烷、环己烷等烃类溶剂；二乙醚、四氢呋喃、1,4－二氧杂环己烷、甲基叔丁基醚、二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等醚类溶剂；二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、氯苯等卤素类溶剂；乙腈、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等含氮类溶剂等。质子性溶剂可以兼作为上述供氢性化合物，这样的溶剂能够使用甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等醇溶剂等。它们可以单独使用，也可以并用2种以上。优选不使用溶剂，或者为非质子性溶剂(特别是四氢呋喃、二甲基甲酰胺)。
反应液中的底物浓度优选为1～50％(W/V)，更优选为5～20％(W/V)。
作为反应温度，优选为－40℃至160℃，更优选为－20℃至100℃。特别优选为0～60℃。
另外，作为反应时间，约为10小时以上，优选为20小时以上。
2)第2例
在第2例中，立体选择性地还原上述式(1)所示的烯酮化合物(相当于卤化茚酮类)的羰基制成上述式(3)所示的化合物(称为光学活性醇。相当于上述光学活性茚酚类。)。该光学活性醇(3)，优选之后通过重排反应制成上述式(2)所示的光学活性酮(相当于光学活性茚满酮)。
在上述式(3)中，Ar1、X1与上述式(1)相同。＊表示不对称碳。
首先，关于从烯酮化合物(1)得到光学活性醇(3)的工序进行说明。
在本工序中，通过使
a)具有立体选择性地还原羰基能力的酶源、或
b)具有立体选择性地还原羰基能力的不对称金属催化剂
作用，来制造光学活性醇(3)。
首先，从使用a)的酶源的还原反应进行说明。
作为使用的酶源，只要是具有立体选择性地还原烯酮化合物(1)的羰基，生成光学活性醇(3)能力的酶源，则可以使用任何一种。
优选为来自假丝酵母菌(Candida)属、(Ogataea)属、芽孢杆菌(Bacillus)属和短波单胞菌(Brevundimonas)属中的微生物的酶源，更优选列举选自木兰假丝酵母(Candida magnoliae)、微小毕赤酵母微小变种(Ogataea minutavar.minuta)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)中的微生物的酶源。
作为生成(S)体的光学活性醇(3)的酶，最优选为日本特许第4510351号中记载的来自木兰假丝酵母(Candida magnoliae)IFO0705株的羰基还原酶和来自国际专利公报WO2006/013801中记载的微小毕赤酵母微小变种(Ogataea minuta var.minuta)NBRC0975株的羰基还原酶、国际专利公报WO2007－114217中记载的来自缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)NBRC12697株的羰基还原酶。
作为生成(R)－6－氯－3－苯基茚酚的酶，最优选为国际专利公报WO2006/013801中记载的来自微小毕赤酵母微小变种(Ogataea minutavar.minuta)NBRC0975株的羰基还原酶和国际专利公报WO2006/033333中记载的来自巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)IAM1030株的葡萄糖脱氢酶。
还原反应除了使用上述酶源以外，能够与从烯酮化合物(1)得到光学活性酮(2)的第1例同样地进行。
接着，关于使用b)的不对称金属催化剂的还原反应进行说明。
还原反应通过在不对称金属催化剂存在下，使供氢性化合物作用于底物而进行。
作为使用的不对称金属催化剂，可以列举在第1例中上述的不对称金属催化剂或金属络合物的配体。
为了立体选择性地还原羰基，优选不对称金属催化剂和二胺配体的组合。
从不是选择性地还原烯酮化合物(1)的烯酮位点的碳－碳间双键，而是选择性地还原羰基的观点出发，作为特别优选的不对称金属催化剂，可以列举下述式(4)：
所示的化合物(光学活性二胺络合物)。
在上述式(4)中，R2、R3表示碳原子数1～20的烷基或碳原子数6～14的芳基。它们可以具有1或2以上的取代基，其详细内容与后述的R4相同。
另外，上述R2和R3可以相同也可以不同，还可以一起形成环。在形成环时，R2和R3一起表示一个亚烷基。
作为R2和R3，能够优选列举甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、羟基甲基、氯甲基、苯基、对羟基苯基、苄基、o，m，p－甲苯基、o，m，p－甲氧苄基、对氯苄基、萘基、亚丁基等。更优选为R2和R3均为芳基、或R2和R3在一起成为形成了环的亚丁基，特别优选R2和R3均为苯基。
在上述式(4)中，R4表示碳原子数1～20的烷基(包含环烷基)或碳原子数6～14的芳基。它们也可以具有1或2个以上的取代基(硝基；羟基；氟基、氯基、溴基、碘基等的卤素原子；卤烷基；烷氧基；烷基、芳基等)，例如可以形成碳原子数7～15的芳烷基。作为可以具有取代基的R4，可以列举苯基、4－氯苯基、3－氯苯基、2－氯苯基、4－氟苯基、3－氟苯基、2－氟苯基、4－溴苯基、3－溴苯基、2－溴苯基、4－三氟甲基苯基、3－三氟甲基苯基、2－三氟甲基苯基、1－萘基、2－萘基、4－乙基苯基、3－乙基苯基、2－乙基苯基、4－甲氧基苯基、3－甲氧基苯基、2－甲氧基苯基、4－苯基苯基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正辛基、羟基甲基、氯甲基、三氟甲基、苄基、甲基环丙基、4－溴丁基、3－溴丁基、2－溴丁基、5－溴戊基、4－溴戊基、3－溴戊基、2－溴戊基、2－苯基乙基、1－苯基乙基、3－苯基丁基、2－苯基丁基、1－苯基丁基、对羟基苯基、o,m,p－硝基苯基、o,m,p－甲苯基、对氯苄基、2,4,6－三甲基苯基、2,4,6－三异丙基苯基、2,4,6－三甲氧基苯基、2,4,6－三氯苯基。
作为R4，能够优选列举甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、羟基甲基、氯甲基、三氟甲基、苄基、苯基、对羟基苯基、o，m，p－硝基苯基、o,m,p－甲苯基、o,m,p－三氟甲基苯基、对氯苄基、2,4,6－三甲基苯基、2,4,6－三异丙基苯基、6－三甲氧基苯基、萘基、2,4,6－三氯苯基等。更优选R4为甲基、三氟甲基、苯基、对甲苯基、对三氟甲基苯基、2,4,6－三氯苯基。特别优选为对甲苯基。
在上述式(4)中，R5表示碳原子数1～20的烷基、碳原子数6～14的芳基或氢。
作为R5，能够优选列举氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、羟基甲基、氯甲基、苯基、对羟基苯基、苄基、对氯苄基、萘基等。更优选R5为氢或甲基。特别优选为氢。
在上述式(4)中，Ar2表示芳香族化合物。具体而言，能够列举苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、六甲基苯、乙基苯、叔丁基苯、对甲基异丙基苯、异丙苯、五甲基环戊二烯等。此外，不限于这些。优选Ar2为对异丙基甲苯、苯、均三甲基苯、五甲基环戊二烯基。更优选为对甲基异丙基苯。
在上述式(4)中，M表示过渡金属。具体而言，能够列举Pd、Rh、Ru、Ir、Pt、Zr、Ti、Cr、Co、Cu、Ni、Zn、Mn、Fe、Yb、La等。此外，不限于这些。优选为Ru、Rh、Ir或Cu。更优选为Ru。
在上述式(4)中，X3表示卤素原子。具体而言能够列举氟、氯、溴、碘等。优选为氯。
在上述式(4)中，＊表示为不对称碳。不对称碳原子的立体构象可以分别为(R)、(S)的任何一种。
在特别优选的式(4)的例子中，R2和R3均为芳基，或R2和R3为一起形成环的亚丁基。从立体构象的观点出发在优选的式(4)的例子中，两个不对称碳为(R)构象，或两个不对称碳为(S)构象。
在本工序中，所使用的不对称金属催化剂的使用量没有特别限制，但相对于烯酮化合物(1)，通常为0.00001～1当量，但优选为0.0001～0.1当量，更优选为0.0001～0.01当量。
关于反应条件，基本上，与第1例中使不对称金属催化剂作用的情况相同，在供氢性化合物存在下，进行氢转移型还原反应。其中，作为优选的供氢性化合物，能够列举甲酸、或甲酸的盐、醇，特别能够优选列举甲酸。另外，通过上述式(4)所示的不对称金属催化剂和甲酸的组合，能够在常压进行羰基的还原反应。其中，在上述那样的金属催化剂还原中，也可以使用碱。当存在碱时，容易进行从所得到的光学活性醇(3)向光学活性酮(2)的重排。
接着，关于从光学活性醇(3)制造光学活性酮(2)的工序进行说明。
在本工序中，通过使碱作用于光学活性醇(3)进行重排反应，制造光学活性酮(2)。
其中，在本反应中可以使用溶剂也可以不使用，在使用溶剂时，其溶剂没有特别限制，例如能够使用甲苯、正己烷、环己烷等烃类溶剂；二乙醚、四氢呋喃、1,4－二氧杂环己烷、甲基叔丁基醚、二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等醚类溶剂；二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、氯苯等的卤素类溶剂；乙腈、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等含氮类溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等的醇溶剂等。它们可以单独使用，也可以并用2种以上。优选为四氢呋喃。反应液中的底物浓度优选为1～50％(W/V)，更优选为5～20％(W/V)。
作为在本反应中使用的碱，例如可以列举三乙胺、N,N－二异丙基乙基胺、吡啶、二氮杂双环十一碳烯(DBU)、1,4－二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)等的胺碱类、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠等的无机碱类。优选为三乙胺、DABCO，更优选为DABCO。
所使用的碱的量没有特别限制，但相对于光学活性醇(3)，通常使用0.1～5当量即可，优选为0.5～5当量，更优选为1～2当量。其中，供氢性化合物的量也可以为相同。也可以超过这些范围使用碱或供氢性化合物，当试剂(碱和/或供氢性化合物)增多时，生成的光学活性酮(2)进一步被还原，通过后述的第3例的反应，就生成光学活性醇(5)。
作为反应温度，优选为－40℃至160℃，更优选为－20℃至100℃。特别优选为0～60℃。
另外，作为反应时间，约为0.5小时以上，优选为5小时以上。
重排反应可以在分离光学活性醇(3)后进行，但通过在还原反应中使用碱，在从烯酮化合物(1)到光学活性醇(3)的还原反应后，能够不分离该化合物(3)而连续(一锅中)进行反应。
3)第3例
在第1例和第2例中得到的光学活性酮(2)(光学活性茚满酮类)，能够通过还原羰基，制成光学活性茚满醇类。在该例中，具体而言，立体选择性地还原光学活性酮(2)的羰基，制造下述式(5)：
所示的光学活性醇(以下、光学活性醇(5))。
在上述式(5)中，Ar1、X1与上述相同。＊表示不对称碳。
在本工序中，能够通过下述a)～c)中任何一种方法，从光学活性酮(2)制造光学活性醇(5)。
a)使用氢化物(ヒドリド)还原剂非对映选择性地还原羰基。
b)使具有立体选择性地(非对映选择性地)还原能力的酶源作用来还原羰基。
c)通过使用具有立体选择性地(非对映选择性地)还原能力的不对称金属催化剂来立体选择性地还原羰基。
首先，关于使用a)的氢化物还原剂非对映选择性地还原羰基的工序进行说明。
作为氢化物还原剂没有特别限制，具体而言，可以列举例如、乙硼烷、硼烷·二乙醚、硼烷·二甲基硫醚、硼烷·吡啶、硼烷·甲基吡啶等的氢化硼化合物；硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锌、三乙基硼氢化锂、三乙基硼氢化钠、三乙基硼氢化钾、氰基硼氢化钠等的硼氢化金属化合物；氢化铝锂、氢化铝钠、二异丁基氢化铝等的氢化铝金属化合物等。它们之中，优选为硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、氢化铝锂或氢化铝钠，更优选为硼氢化钠、硼氢化钾或氢化铝锂，特别优选为硼氢化钠或氢化铝锂。
还原剂的量通常相对于光学活性酮(2)，为0.25当量～10当量，优选为0.25当量～5当量，更优选为0.25当量～2当量。
在本反应中使用溶剂。使用的溶剂没有特别限制，例如能够使用甲苯、正己烷、环己烷等烃类溶剂；二乙醚、四氢呋喃、1,4－二氧杂环己烷、甲基叔丁基醚、二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等醚类溶剂；二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、氯苯等卤素类溶剂；乙腈、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等含氮类溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等醇溶剂等。它们可以单独使用，也可以并用2种以上。优选为甲醇、乙醇。
反应液中的底物浓度优选为1～50％(W/V)，更优选为5～20％(W/V)。
作为反应温度，优选为－40℃至100℃，更优选为－20℃至80℃。特别优选为0～40℃。
接着，关于使b)的具有立体选择性地还原羰基能力的酶源作用进行还原的工序进行说明。
作为酶源，只要是具有立体选择性地还原光学活性酮(2)的羰基，生成光学活性醇(5)的能力的酶源，则可以使用任何一种。
优选酶源来自选自假丝酵母菌(Candida)属、Ogataea属、酵母菌(Saccharomyces)属、短波单胞菌(Brevundimonas)属、德沃斯氏菌(Devosia)属、类芽孢杆菌(Paenibacillus)属和假单胞菌(Pseudomonas)属中的微生物，更优选来自选自木兰假丝酵母(Candida magnoliae)、麦芽糖假丝酵母(Candida maltosa)、Candida maris、微小毕赤酵母微小变种(Ogataea minutavar.minuta)、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)、核黄素德沃斯氏菌(Devosia riboflavina)、蜂房类芽孢杆菌(Paenibacillus alvei)和施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)中的微生物。例如，作为生成(S，S)－6－氯－3－苯基茚满醇的酶，最优选日本特许第4510351号中记载的来自木兰假丝酵母(Candida magnoliae)IFO0705株的羰基还原酶、国际专利公报WO2006/046455中记载的来自木兰假丝酵母(Candida magnoliae)NBRC0661株的羰基还原酶、国际专利公报WO2008/066018中记载的来自麦芽糖假丝酵母(Candida maltosa))IFO1977株的醇脱氢酶、国际专利公报WO2001/05996中记载的来自Candida maris IFO10003株的羰基还原酶、国际专利公报WO2006/013801中记载的来自微小毕赤酵母微小变种(Ogataea minuta var.minuta)NBRC0975株的羰基还原酶、日本特开2010－130912中记载的来自酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)S288C(ATCC26108)株的羰基还原酶、国际专利公报WO2007/114217中记载的来自缺陷短波单胞菌(Brevundimonasdiminuta)NBRC12697株的羰基还原酶、日本特许第4414337号中记载的来自核黄素德沃斯氏菌(Devosia riboflavina)IFO13584株的羰基还原酶、国际专利公报WO2007/099764中记载的来自蜂房类芽孢杆菌(Paenibacillusalvei)、NBRC3343株的羰基还原酶、国际专利公报WO2007/099994中记载的来自施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)NBRC13596株的羰基还原酶。
关于还原反应，能够与上述的第1例的情况同样地进行。
接着，关于使用c)的不对称金属催化剂的还原反应进行说明。
还原反应通过在不对称金属催化剂的存在下、使供氢性化合物作用于底物进行。
作为使用的不对称金属催化剂，可以列举上述的第2例中使用的不对称金属催化剂或金属络合物的配体。
优选的不对称金属催化剂和配体的组合，可以列举第2例中记载的组合。
其中，作为不对称金属催化剂，可以列举作为立体选择性地还原烯酮化合物的羰基时优选的催化剂所记载的上述式(4)所示的化合物。反应条件和试剂的量也为相同。
本反应既可以在分离光学活性酮(2)后进行，也能够接着从烯酮化合物(1)制造光学活性酮(2)的工序(例如，将烯酮化合物(1)还原得到光学活性醇(3)，使其重排而制造光学活性酮(2)的工序)而进行。由于能够接着两阶段的还原反应而进行，所以对短缩分离工序可以说是非常有效的制造方法。
如上，卤化茚酮类可用于制造维持有茚或茚满骨架的光学活性化合物(光学活性茚满酮类、光学活性茚酚类、光学活性茚满醇类等)。该卤化茚酮类，例如，如下操作就能够有效地合成。
即选择下述式(6)所示的酮化合物作为起始物质，接着，使卤化剂作用于该式(6)：
所示的酮化合物，制得下述式(7)：
所示的化合物，使该化合物与碱反应，就能够制造上述式(1)所示的化合物。
在上述式(6)、(7)中，Ar1、X1与上述相同。
在上述式(7)中，X2表示卤素原子。具体而言能够列举氟、氯、溴、碘等。优选为溴。
首先，关于使上述式(6)所示的化合物与卤化剂反应，制得上述式(7)所示的化合物的工序进行说明。
作为使用的卤化剂，例如，可以列举溴、碘、N－溴代琥珀酰亚胺、N－氯代琥珀酰亚胺、N－碘代琥珀酰亚胺、SO2Cl2等。优选为N－溴代琥珀酰亚胺、溴，更优选为溴。
卤化剂的使用量，相对于上述式(6)所示的化合物，通常为0.8～2当量，当优选为0.9～1.5当量，更优选为0.9～1.3当量。
溶剂可以使用也可以不使用。作为能够使用的溶剂，例如能够使用甲苯、正己烷、环己烷等烃类溶剂；二乙醚、四氢呋喃、1,4－二氧杂环己烷、甲基叔丁基醚、二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等的醚类溶剂；二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、氯苯等卤素类溶剂；乙腈、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等含氮类溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等醇溶剂等。它们可以单独使用，也可以并用2种以上。优选不使用溶剂，或者为二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、氯苯等卤素类溶剂、二乙醚、四氢呋喃、1,4－二氧杂环己烷、甲基叔丁基醚、二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等醚类溶剂。特别优选为二氯甲烷、甲基叔丁基醚、二乙醚。
反应液中的底物浓度优选为1～50％(W/V)，更优选为5～20％(W/V)。
作为反应温度，优选为－40℃至80℃，更优选为－20℃至60℃。特别优选为0～40℃。
特别使用溴作为卤化剂，将溴的使用量设为0.9～1.3当量，将反应温度控制在40度以下，作为溶剂使用二氯甲烷或甲基叔丁基醚进行时，能够显著抑制作为本反应中的主要的副反应的二溴化，能够特别有效地制造上述式(7)所示的化合物。
接着，关于从上述式(7)所示的化合物制造烯酮化合物(1)的工序进行说明。
在本工序中，通过使碱作用于上述式(7)所示的化合物，来制造烯酮化合物(1)。
作为在本工序中使用的碱，例如可以列举三乙胺、N,N－二异丙基乙基胺、吡啶等的胺碱类；碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂等的碳酸盐；氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等的氢氧化物等的无机碱类。优选为三乙胺、碳酸钾。
作为碱的使用量，相对于上述式(7)所示的化合物，通常为0.8～3当量，优选为0.9～2当量，更优选为1～1.5当量。
本反应可以使用溶剂也可以不使用。
作为使用的溶剂，例如能够使用甲苯、正己烷、环己烷等烃类溶剂；二乙醚、四氢呋喃、1,4－二氧杂环己烷、甲基叔丁基醚、二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等醚类溶剂；二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、氯苯等卤素类溶剂；乙腈、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等含氮类溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等醇溶剂；丙酮、环己酮等的酮类溶剂等。优选为甲苯、丙酮、N,N－二甲基甲酰胺(DMF)。
反应液中的底物浓度优选为1～50％(W/V)，更优选为5～20％(W/V)。
作为反应温度，优选为－40℃至80℃，更优选为－20℃至60℃。特别优选为0～40℃。
本工序既可以在分离上述式(7)所示的化合物后进行，也可以不分离接着上述式(6)所示的化合物的卤化工序进行(不进行分离)。
通式(1)所示的化合物、优选Ar1为氯苯基、噻吩基、呋喃基或苯基的化合物、X1为氯基的式(1)所示的化合物、特别优选Ar1为苯基、X1为结合于6位(茚－1－酮(inden-1-one)骨架的6位)的氯基的式(1)所示的化合物，目前为止没有合成的例子，它们是本发明的发明者们新合成得到的化合物，是在制造用于精神分裂症治疗药物的反式－4－((1R、3S)－6－氯－3－苯基茚满－1－基)－2，2，－二甲基哌嗪盐上有用的中间体。
其中，通过使不对称金属催化剂、供氢性化合物和碱作用于烯酮化合物(1)，就成为上述式(2)或(3)所示的化合物，但不进行后处理而接着进行还原反应，由此能够不分离上述式(2)和(3)所示的化合物而制造光学活性醇(5)。
根据上述的方法，能够有效地制造光学活性酮化合物(2)。因此，例如根据日本特表平7－505895等中记载的方法，通过诱导光学活性酮化合物(2)，能够从烯酮化合物(1)有效地制造反式－4－((1R、3S)－6－氯－3ー苯基茚满ー1－基)－2,2，－二甲基哌嗪盐等的下述式(8)：
所示的1－哌嗪子基ー1,2－二氢茚衍生物。
在上述式(8)中，Ar1、X1与上述相同。＊表示不对称碳。
R6、R7、R8分别独立，表示氢、碳原子数1～12的烷基、烯基(例如碳原子数2～12的烯基)、碳原子数6～14的芳基、碳原子数7～15的芳烷基、环烷基(例如碳原子数3～8的环烷基)或环烷基烷基。它们可以具有1或2个以上的取代基(硝基；羟基；氟基、氯基、溴基、碘基等的卤素原子；卤烷基；烷氧基；烷基、芳基等)。作为可以具有取代基的R6、R7、R8，例如，可以列举氢、苯基、4－氯苯基、3－氯苯基、2－氯苯基、4－氟苯基、3－氟苯基、2－氟苯基、4－溴苯基、3－溴苯基、2－溴苯基、4－三氟甲基苯基、3－三氟甲基苯基、2－三氟甲基苯基、1－萘基、2－萘基、4－乙基苯基、3－乙基苯基、2－乙基苯基、4－甲氧基苯基、3－甲氧基苯基、2－甲氧基苯基、4－苯基苯基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正辛基、羟基甲基、氯甲基、三氟甲基、苄基、甲基环丙基、4－溴丁基、3－溴丁基、2－溴丁基、5－溴戊基、4－溴戊基、3－溴戊基、2－溴戊基、2－苯基乙基、1－苯基乙基、3－苯基丁基、2－苯基丁基、1－苯基丁基、对羟基苯基、o,m,p－硝基苯基、o,m,p－甲苯基、对氯苄基、2,4,6－三甲基苯基、2,4,6－三异丙基苯基、2,4,6－三甲氧基苯基、2,4,6－三氯苯基。
R6和R7、R7和R8可以分别互相结合形成环。具体而言，R6和R7可以互相结合螺接在哌嗪环上，R7和R8可以互相结合形成哌嗪环。
作为R6和R7优选为甲基。另外，作为R8优选为氢、甲基，特别优选为氢。
实施例
以下举例更详细地说明本发明，但本发明不限于这些实施例。
(实施例1)2－溴－6－氯－3－苯基茚满酮
将6－氯－3－苯基茚满酮2.0g的二氯甲烷溶液(2ml)冷却至0℃，加入溴1.3g。将反应液升温至室温，在室温再进行1小时搅拌。反应后，加入二氯甲烷和水以提取产物，将所得到的有机层用硫酸镁干燥。然后，过滤硫酸镁，通过将所得到的滤液减压浓缩，得到标题化合物2.6g(收率96％)。1H NMR(CDCl3)：δ7.85(d、1H、J＝2.0Hz)、7.61(dd、1H、J＝2.2、8.3Hz)、7.49－7.20(m、4H)、7.20(d、1H、J＝8.3Hz)、7.25－7.07(m、1H)、4.66(d、1H、J＝4.2Hz)、4.51(d、1H、J＝4.2Hz).
(实施例2)6－氯－3－苯基茚酮
(方法1)
在2－溴－6－氯－3－苯基茚满酮2.6g的丙酮溶液(16ml)中加入三乙胺1.6g，在室温搅拌21.5小时。反应后，加入乙酸乙酯、水以提取产物，将所得到的有机层用硫酸镁干燥。然后，过滤硫酸镁，通过将所得到的滤液减压浓缩，得到标题化合物995mg(收率52％)。
(方法2)
在2－溴－6－氯－3－苯基茚满酮256mg的DMF溶液(4.5ml)中加入碳酸钾223mg，在室温搅拌22小时。反应后，加入甲苯、水提取产物，再将所得到的有机层用水清洗。然后，将有机层用硫酸镁干燥。然后，过滤硫酸镁，通过将所得到的滤液减压浓缩，得到标题化合物175mg(收率90％)。
1H NMR(CDCl3)：δ7.70－7.60(m、2H)、7.56－7.45(m、4H)、7.40－7.33(m、1H)、7.31(d、1H、J＝8.0Hz)、6.03(s、1H).
(实施例3)(S，S)－6－氯－3－苯基茚满醇
在6－氯－3－苯基茚酮101mg中加入[RuCl((S，S)－甲苯磺酰基二苯基乙二胺)(对甲基异丙基苯)]络合物催化剂5.6mg、三乙胺336mg、甲酸134mg，在室温搅拌22小时。反应后，加入乙酸乙酯、水以提取产物。然后，将有机层用硫酸镁干燥。然后，过滤硫酸镁，通过将所得到的滤液减压浓缩，得到粗产物。使用硅胶柱色谱纯化所得到的粗产物，由此得到6－氯－3－苯基茚满醇82.5mg(收率83％)。由下述NMR法测到的(S，S)体/(S，R)体比为79/21。另外，标题化合物由下述HPLC法测得的光学纯度为83％ee。
1H NMR(CDCl3)：δ7.67－7.25(m、1H)、7.37－7.14(m、5H)、6.74－6.84(m、1H)、5.26(dd、1H、J＝7.3、7，3Hz)、4.14(t、1H、J＝8.5Hz)、3.04(dt、1H、J＝7.3、12.7Hz)、2.02－1.90(m、1H).
(S，S)体/(S，R)体比确定法：NMR法
从在1H NMR中，来自(S，S)体的5.26ppm(dd)的峰和来自(S，R)体的5.36ppm的峰的积分强度比算出。
光学纯度确定法：HPLC法
在下述条件下进行HPLC分析，从(S，S)体和(S，R)体的峰面积算出。
柱：Chiral Pack OD-H(注册商标；大赛璐化学工业株式会社制)
洗脱液：正己烷/异丙醇＝90/10(体积比)
流速：1.0mL/min
检测：254nm
柱温：30℃
检测时间：(S，S)体6.8分钟。(R，R)体19.7分钟
(参考例1)生产来自酿酒酵母菌的OYE3的转化体的制作
与国际专利公报WO2006/129628的实施例5中记载的生产来自酿酒酵母菌S288C(ATCC26108)株的OYE2的转化体的制作方法同样操作，制作生产来自酿酒酵母菌S288C(ATCC26108)株的OYE3的转化体。使用引物1：5’－ATCGAGCTCTTATCAGTTCTTGTTCCAACC－3’(序列表的序列编号1)和引物2：5’－ACGCGTCGACTTATCAGTTCTTGTTCCAACCTAAA－3’(序列表的序列编号2)，将在编码来自酿酒酵母菌的OYE3的DNA的起始密码子部分添加SacI位点，且在紧接着终止密码子后添加有新的终止密码子和SalI位点的双链DNA扩增，导入质粒pUCNT(国际专利公报WO94/03613)中。用该质粒pTSYE3转化E.coli HB101，制作生产OYE3的转化体E.coli HB101(pTSYE3)。
(参考例2)来自乳酸克鲁维氏酵母菌的生产KYE的转化体的制作
与参考例1同样操作制作生产来自乳酸克鲁维氏酵母菌NBRC1267株的KYE的转化体。使用引物3：5’－AATATATACATATGTCGTTTATGAACTTTGAACCAAAGCC－3’(序列表的序列编号3)和引物4：5’－ATATGAGCTCTTACTATTTCTTGTAACCCTTGGCAACAGCTTCC－3’(序列表的序列编号4)，将在编码来自乳酸克鲁维氏酵母菌的KYE的DNA的起始密码子部分添加有NdeI位点，且在紧接着终止密码子后面添加有新的终止密码子和SacI位点的双链DNA扩增，导入质粒pUCN18(利用PCR法将pUC18(Takara Bio株式会社制、GenBank Accession No.L09136)的第185位的T变为A将NdeI位点破坏，再将第471－472位的GC变为TG从而新导入NdeI位点的质粒)导入。用该质粒pNKYE转化E.coli HB101，制作生产KYE的转化体E.coli HB101(pNKYE)。
(参考例3)生产来自枯草芽孢杆菌的YqjM转化体的制作
与参考例2同样操作制作生产来自枯草芽孢杆菌JCM10629株的YqjM的转化体。使用引物5：5’－ATATATACATATGGCCAGAAAATTATTTACACCTATTAC－3’(序列表的序列编号5)和引物6：5’－ATATGAGCTCTTATTACCAGCCTCTTTCGTATTGAACAGGG－3’(序列表的序列编号6)，将在编码来自枯草芽孢杆菌的YqjM的DNA的起始密码子部分添加有NdeI位点，且在紧接着终止密码子后面添加有新的终止密码子和SacI位点的双链DNA扩增，导入质粒pUCN18。用该质粒pNYqjM转化E.coli HB101，制作生产YqjM的转化体E.coli HB101(pNYqjM)。
(参考例4)生产来自大肠埃希氏杆菌的NemA的转化体的制作
与参考例2同样操作制作生产来自大肠埃希氏杆菌NBRC3301株的NemA的转化体。使用引物7：5’－ATAGAATTCTAAGGAGGTTAACAATGTCATCTGAAAAACTGTATT－3’(序列表的序列编号7)和引物8：5’－ATATGGTACCTTATTACAACGTCGGGTAATCGGTATAGCC－3’(序列表的序列编号8)，将在紧接着编码来自大肠埃希氏杆菌的NemA的DNA的起始密码子前添加有EcoRI位点，且在紧接着终止密码子后面添加有新的终止密码子和KpnI位点的双链DNA扩增，导入质粒pUCN18。用该质粒pNNemA转化E.coli HB101，制作生产NemA的转化体E.coli HB101(pNNemA)。
(参考例5)生产来自恶臭假单胞菌的XenA的转化体的制作
与参考例2同样操作制作生产来自恶臭假单胞菌NBRC100650株的XenA的转化体。使用引物9：5’－ATATATACATATGTCCGCACTGTTCGAACCCTACACCCTC－3’(序列表的序列编号9)和引物10：5’－ATATGAGCTCTTATCAGCGATAACGCTCGAGCCAGTGTGCATAAG－3’(序列表的序列编号10)，将在编码来自恶臭假单胞菌的XenA的DNA的起始密码子添加有NdeI位点，且在紧接着终止密码子后面添加有新的终止密码子和SacI位点的双链DNA扩增，导入质粒pUCN18。用该质粒pNXenA转化E.coli HB101，制作生产XenA的转化体E.coli HB101(pNXenA)。
(参考例6)生产来自恶臭假单胞菌的XenE的转化体的制作
与参考例2同样操作制作生产恶臭假单胞菌NBRC100650株由来的XenE的转化体。使用引物11：5’－ATATATACATATGAGCCTGCTGCTCGAGCCTTACACCC－3’(序列表的序列编号11)和引物12：5’－ATATGAGCTCTTATTAATCCCGCAAGTCCGACTCATGTATCGG－3’(序列表的序列编号12)，将在编码来自恶臭假单胞菌的ZenE的DNA的起始密码子添加有NdeI位点，且在紧接着终止密码子后面添加有新的终止密码子和SacI位点的双链DNA扩增，导入质粒pUCN18。用该质粒pNXenE转化E.coli HB101，制作生产XenE的转化体E.coli HB101(pNXenE)。
(参考例7)生产来自伯氏耶尔森氏菌的YersER的转化体的制作
与参考例2同样操作制作生产来自伯氏耶尔森氏菌NBRC105717株的YersER的转化体。使用引物13：5’－ATATATACATATGAAGACTGCTAAACTGTTCTCTCC－3’(序列表的序列编号13)和引物14：5’－ATATGAGCTCTTATTACAGCGTTGGGTAATCAGTGTAGCC－3’(序列表的序列编号14)，将在编码来自伯氏耶尔森氏菌的YersER的DNA的起始密码子添加有NdeI位点，且在紧接着终止密码子后面添加有新的终止密码子和SacI位点的双链DNA扩增，导入质粒pUCN18。用该质粒pNYersER转化E.coli HB101，制作生产YersER的转化体E.coli HB101(pNYersER)。
(参考例8)生产来自运动发酵单胞菌的NCR－R的转化体的制作
与参考例2同样操作制作生产来自运动发酵单胞菌NBRC3301株的NCR－R的转化体。使用引物15：5’－ATAGAATTCTAAGGAGGTTAACAATGCCTAGCTTGTTTGATCCC－3’(序列表的序列编号15)和引物16：5’－ATATGGTACCTTATCAATCCCCAAGCAAAGGATAATC－3’(序列表的序列编号16)，将在紧接着编码来自运动发酵单胞菌的NCR－R的DNA的起始密码子前添加有EcoRI位点，且在紧接着终止密码子后面添加有新的终止密码子和KpnI位点的双链DNA扩增，导入质粒pUCN18。用该质粒pNNCR－R转化E.coli HB101，制作生产NCR－R的转化体E.coli HB101(pNNCR－R)。
(实施例4)使用来自酿酒酵母菌的OYE2的(S)－6－氯－3－苯基茚满 酮的制造
将具有胰蛋白胨16g、酵母浸膏10g、NaCl 5g(均为每1L)的组成的液体培养基(pH＝7)5ml分注入大型试管，在120℃进行20分钟蒸汽灭菌。在这些液体培养基中，将生产来自酿酒酵母菌的OYE2的E.coli HB101(pTSYE2)(参照国际专利公报WO2006/129628的实施例7)、和生产来自巨大芽孢杆菌的葡萄糖脱氢酶的E.coli HB101(pNTG1)(参照国际专利公报WO2006/033333的实施例3)无菌地分别用铂接种环接种，在37℃振荡培养24小时。
培养后，利用离心分离浓缩菌体，实施由超声波匀浆器的菌体破碎。加入E.coli HB101(pTSYE2)的浓缩菌体破碎液0.1ml、E.coli HB101(pNTG1)的浓缩菌体破碎液0.1ml、6－氯－3－苯基茚酮10mg、NAD·NADP各1mg、葡萄糖20mg、0.1M磷酸缓冲液(pH6.5)0.8ml，在30℃使其反应24小时。另外，作为对照实验，不添加E.coli HB101(pTSYE2)的浓缩菌体破碎液仅为E.coli HB101(pNTG1)的浓缩菌体破碎液，也同样使其反应。
反应结束后，用2倍量的乙酸乙酯提取，稀释有机层用下述高效液相色谱分析。算出转换率和生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度。
在添加有E.coli HB101(pTSYE2)的浓缩菌体破碎液的反应中，从6－氯－3－苯基茚酮变成6－氯－3－苯基茚满酮的转换率为88％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为97.6％e.e.。另一方面，仅为E.coliHB101(pNTG1)的浓缩菌体破碎液的反应中，变为6－氯－3－苯基茚满酮的转换率为3％，变为6－氯－3－苯基茚酚的转换率为2％。生成的(R)－6－氯－3－苯基茚满酮和(R)－6－氯－3－苯基茚酚的光学纯度均为99.9％e.e.以上。
＜高效液相色谱的分析条件＞
色谱柱：Daicel化学工业株式会社制CHIRALCEL OD－H(250mm×4.6mm)
洗脱液：正己烷/2－丙醇＝95/5
流速：1.0ml/min
检测：254nm
柱温：30℃
检测时间：6－氯－3－苯基茚酮8.7分钟、(S)－6－氯－3－苯基茚满酮9.5分钟、(R)－6－氯－3－苯基茚满酮12.0分钟、(R)－6－氯－3－苯基茚酚14.8分钟、(S)－6－氯－3－苯基茚酚33.7分钟
(实施例5)使用来自酿酒酵母菌的OYE3的(S)－6－氯－3－苯基茚满 酮的制造
代替E.coli HB101(pTSYE2)使用参考例1中制得的E.coli HB101(pTSYE3)，与实施例4同样地进行反应和分析。其结果，转换率为85％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为96.3％e.e.。
(实施例6)使用面包酵母的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的制造
将Algist Bruggeman NV制面包酵母(制品名：Bruggeman Instant YeastBlue)0.5g、葡萄糖1g、水10ml分注入大型试管，在30℃振荡1小时。在该酵母悬浊液1ml中加入6－氯－3－苯基茚酮10mg、葡萄糖20mg，由氢氧化钠调制为pH7，在30℃使其反应24小时。反应后，用与实施例4同样的方法分析，算出转换率和光学纯度。其结果，转换率为54％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为99.2％e.e.。
(实施例7)使用来自酿酒酵母菌的OYE2的(S)－6－氯－3－苯基茚满 酮的制造
用与实施例4同样的方法培养E.coli HB101(pTSYE2)和生产来自戊糖乳杆菌的葡萄糖脱氢酶的E.coli HB101(pNGLP2)(参照国际专利公报WO2009/041415的实施例5)，与实施例4同样地进行反应。另外，作为对照实验不使用E.coli HB101(pTSYE2)，实施仅为E.coli HB101(pNGLP2)的浓缩菌体破碎液的反应。与实施例4同样操作进行分析，结果添加有E.coliHB101(pTSYE2)的浓缩菌体破碎液的反应中，转换率为99％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为99.9％e.e.以上。另一方面，仅添加有E.coli HB101(pNGLP2)的反应中，没能确认6－氯－3－苯基茚满酮和6－氯－3－苯基茚酚的生成。
通过代替来自巨大芽孢杆菌的葡萄糖脱氢酶，使用来自戊糖乳杆菌的葡萄糖脱氢酶，能够制造比实施例4光学纯度高的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮。另外，相比于使用实施例6的面包酵母的情况转换率要高。
(实施例8)使用来自乳酸克鲁维氏酵母菌KYE的(S)－6－氯－3－苯基 茚满酮的制造
代替E.coli HB101(pTSYE2)使用参考例2中制得的E.coli HB101(pNKYE)，与实施例7同样地进行反应和分析。其结果，转换率为94％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为99.9％e.e.。
(实施例9)使用来自枯草芽孢杆菌的YqjM的(S)－6－氯－3－苯基茚满 酮的制造
代替E.coli HB101(pTSYE2)使用参考例3中制得的E.coli HB101(pNYqjM)，与实施例7同样地进行反应和分析。其结果，转换率为38％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为98.9％e.e.。
(实施例10)使用来自大肠埃希氏杆菌的NemA的(S)－6－氯－3－苯基 茚满酮的制造
代替E.coli HB101(pTSYE2)使用参考例4中制得的E.coli HB101(pNNemA)，与实施例7同样地进行反应和分析。其结果，转换率为90％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为99.9％e.e.。
(实施例11)使用来自恶臭假单胞菌的XenA的(S)－6－氯－3－苯基茚 满酮的制造
代替E.coli HB101(pTSYE2)使用参考例5中制得的E.coli HB101(pNXenA)，与实施例7同样地进行反应和分析。其结果，转换率为4％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为56.6％e.e.。
(实施例12)使用来自恶臭假单胞菌的XenE的(S)－6－氯－3－苯基茚 满酮的制造
代替E.coli HB101(pTSYE2)使用参考例6中制得的E.coli HB101(pNpNXenE)，与实施例7同样地进行反应和分析。其结果，转换率为3％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为12.9％e.e.。
(实施例13)使用来自伯氏耶尔森氏菌的YersER的(S)－6－氯－3－苯 基茚满酮的制造
代替E.coli HB101(pTSYE2)使用参考例7中制得的E.coli HB101(pNYersER)，与实施例7同样地进行反应和分析。其结果，转换率为39％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为98.9％e.e.。
(实施例14)使用来自运动发酵单胞菌的NCR－R的(S)－6－氯－3－苯 基茚满酮的制造
代替E.coli HB101(pTSYE2)使用参考例8中制得的E.coli HB101(pNNCR－R)，与实施例7同样地进行反应和分析。其结果，转换率为90％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为99.9％e.e.。
(实施例15)使用来自酿酒酵母菌的OYE2的(S)－6－氯－3－苯基茚满 酮的制造
使用E.coli HB101(pTSYE2)和生产来自植物乳杆菌的葡萄糖脱氢酶的E.coli HB101(pNGLP)(参照国际专利公报WO2009/041415的实施例5)，与实施例7同样地实施反应。与实施例4同样操作进行分析，结果转换率为99％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为99.9％e.e.以上。
(实施例16)使用来自酿酒酵母菌的OYE2的(S)－6－氯－3－苯基茚满 酮的制造
使用E.coli HB101(pTSYE2)和生产来自小片球菌的葡萄糖脱氢酶的E.coli HB101(pNGLP)(参照国际专利公报WO2009/041415的实施例14)，与实施例7同样地进行反应。与实施例4同样操作进行分析，结果转换率为99％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为99.9％e.e.以上。
(实施例17)使用来自酿酒酵母菌的OYE2的(S)－6－氯－3－苯基茚满 酮的制造
用与实施例4同样的方法培养E.coli HB101(pTSYE2)和生产来自戊糖乳杆菌的葡萄糖脱氢酶的E.coli HB101(pNGLP2)，培养后，通过离心分离浓缩菌体，实施由超声波匀浆器的菌体破碎。在该各转化体的浓缩菌体破碎液4ml中，加入6－氯－3－苯基茚酮2g、NADP+4mg、葡萄糖4g、0.1M磷酸缓冲液(pH6.5)32ml，边搅拌边在30℃使其反应40小时。反应中用5N NaOH保持在pH6.5。40小时后，用与实施例4同样的方法进行分析，结果转换率为98％，生成的(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的光学纯度为99.9％e.e.以上。
接着使用乙酸乙酯从反应液提取(S)－6－氯－3－苯基茚满酮。通过在减压下蒸馏除去溶剂，得到(S)－6－氯－3－苯基茚满酮1.9g。
(实施例18)使用来自木兰假丝酵母的羰基还原酶的(S)－6－氯－3－ 苯基茚酚的制造
与实施例4同样地培养生产来自木兰假丝酵母的羰基还原酶的E.coliHB101(pNTCR)(记载于日本特许第4510351号的实施例5)。培养后，实施由超声波匀浆器的菌体破碎，加入各菌体破碎液0.9ml、6－氯－3－苯基茚酮10mg、NAD·NADP各1mg、葡萄糖20mg、葡萄糖脱氢酶(商品名：GLUCDH”Amano”II、Amano Enzyme,Inc.制)5U、1M磷酸缓冲液(pH6.5)0.1ml，在30℃使其反应24小时。
反应结束后，与实施例4同样操作进行分析，算出生成的(S)－6－氯－3－苯基茚酚的光学纯度，结果为52.4％e.e.。
(实施例19)使用来自微小毕赤酵母微小变种的羰基还原酶的(S)－6－ 氯－3－苯基茚酚的制造
使用生产来自微小毕赤酵母微小变种的羰基还原酶的E.coli HB101(pNTOM5)(记载于国际专利公报WO2006/013801的实施例6)，与实施例18同样地进行6－氯－3－苯基茚酮的反应。与实施例4同样操作进行分析，结果生成的(S)－6－氯－3－苯基茚酚的光学纯度为84.4％e.e.。
(实施例20)使用来自缺陷短波单胞菌的羰基还原酶的(S)－6－氯－3－ 苯基茚酚的制造
使用生产来自缺陷短波单胞菌的羰基还原酶的E.coli HB101(pNBD)(记载于国际专利公报WO2007/114217的实施例8)，与实施例18同样地进行6－氯－3－苯基茚酮的反应。与实施例4同样操作进行分析，结果生成的(S)－6－氯－3－苯基茚酚的光学纯度为96.1％e.e.。
(实施例21)使用来自微小毕赤酵母微小变种的羰基还原酶的(R)－6－ 氯－3－苯基茚酚的制造
使用生产来自微小毕赤酵母微小变种的羰基还原酶的E.coli HB101(pNTOM3)(记载于国际专利公报WO2006/013801的实施例8)，与实施例18同样地进行6－氯－3－苯基茚酮的反应。与实施例4同样操作进行分析，结果生成的(R)－6－氯－3－苯基茚酚的光学纯度为66.3％e.e.。
(实施例22)使用来自巨大芽孢杆菌的葡萄糖脱氢酶的(R)－6－氯－3－ 苯基茚酚的制造
使用实施例4中使用的生产来自巨大芽孢杆菌的葡萄糖脱氢酶的E.coliHB101(pNTG1)与实施例18同样地进行6－氯－3－苯基茚酮的反应。与实施例4同样操作进行分析，结果生成的(R)－6－氯－3－苯基茚酚的光学纯度为92.1％e.e.。
(实施例23)使用来自木兰假丝酵母的羰基还原酶的(S，S)－6－氯－3 －苯基茚满醇的制造
与实施例4同样地培养生产来自木兰假丝酵母的羰基还原酶的E.coliHB101(pNTCR)(记载于日本特许第4510351号的实施例5)。培养后，实施由超声波匀浆器的菌体破碎，加入菌体破碎液0.9ml、(S)－6－氯－3－苯基茚满酮(99.9％e.e.以上)10mg、NAD·NADP各1mg、葡萄糖20mg、葡萄糖脱氢酶(商品名：GLUCDH”Amano”II、Amano Enzyme,Inc.制)5U、1M磷酸缓冲液(pH6.5)0.1ml，在30℃使其反应24小时。作为对照实验也实施不添加菌体破碎液的反应。
反应结束后，用2倍量的乙酸乙酯进行提取，稀释有机层用下述高效液相色谱进行分析，算出生成的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比。
其结果，在添加有E.coli HB101(pNTCR)的反应中，变成6－氯－3－苯基茚满醇的转换率为28％，(S，S)体/(S，R)体比为100/0。另一方面，在没有添加E.coli HB101(pNTCR)的对照实验中，没能确认6－氯－3－苯基茚满醇的生成。
＜高效液相色谱的分析条件＞
色谱柱：日本分光株式会社制Finepak SIL C18T－5(250mm×4.6mm)
洗脱液：10mM磷酸钾缓冲液/乙腈＝3/7
流速：1.0ml/min
检测：254nm
检测时间：(S)－6－氯－3－苯基茚满酮17.1分钟、(S，R)－6－氯－3－苯基茚满醇13.1分钟、(S，S)－6－氯－3－苯基茚满醇14.4分钟
(实施例24)使用来自Candida maris的羰基还原酶的(S，S)－6－氯－3 －苯基茚满醇的制造
使用生产来自Candida maris的羰基还原酶的E.coli HB101(pNTFP)(记载于国际专利公报WO2001/05996的实施例24)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例25)使用来自核黄素德沃斯氏菌的羰基还原酶的(S，S)－6－氯 －3－苯基茚满醇的制造
使用生产来自核黄素德沃斯氏菌的羰基还原酶的E.coli HB101(pNTDR)(记载于日本特许第4414337号的实施例6)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例26)使用来自木兰假丝酵母的羰基还原酶的(S，S)－6－氯－3 －苯基茚满醇的制造
使用生产来自木兰假丝酵母的羰基还原酶的E.coli HB101(pNTCM)(记载于国际专利公报WO2006/046455的实施例5)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例27)使用来自麦芽糖假丝酵母的羰基还原酶的(S，S)－6－氯－ 3－苯基茚满醇的制造
使用生产来自麦芽糖假丝酵母的羰基还原酶的E.coli HB101(pNCM)(记载于国际专利公报WO2008/066018的实施例8)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成为了6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例28)使用来自微小毕赤酵母微小变种的羰基还原酶的(S，S)－6 －氯－3－苯基茚满醇的制造
使用生产来自微小毕赤酵母微小变种的羰基还原酶的E.coli HB101(pNTOM5)(记载于国际专利公报WO2006/013801的实施例6)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成为了的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例29)使用来自酿酒酵母菌的羰基还原酶的(S，S)－6－氯－3－ 苯基茚满醇的制造
使用生产来自酿酒酵母菌的羰基还原酶的E.coli HB101(pNSC1)(记载于日本特开2010－130912的参考例1)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例30)使用来自缺陷短波单胞菌的羰基还原酶的(S，S)－6－氯－ 3－苯基茚满醇的制造
使用生产来自缺陷短波单胞菌的羰基还原酶的E.coli HB101(pNBD)(记载于国际专利公报WO2007/114217的实施例8)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例31)使用来自蜂房类芽孢杆菌的羰基还原酶的(S，S)－6－氯－ 3－苯基茚满醇的制造
使用生产来自蜂房类芽孢杆菌的羰基还原酶的E.coli HB101(pNTBA)(记载于国际专利公报WO2007/099764的实施例4)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例32)使用来自施氏假单胞菌的羰基还原酶的(S，S)－6－氯－3 －苯基茚满醇的制造
使用生产来自施氏假单胞菌的羰基还原酶的E.coli HB101(pNPS)(记载于国际专利公报WO2007/099994的实施例5)，与实施例23同样地进行(S)－6－氯－3－苯基茚满酮的反应。与实施例23同样地进行分析，结果生成的6－氯－3－苯基茚满醇的(S，S)体/(S，R)体比为100/0。
(实施例33)(S，S)－6－氯－3－苯基茚满酮
在6－氯－3－苯基茚酮100mg的甲醇溶液中加入[RuCl((S，S)－甲苯磺酰基二苯基乙二胺)(对异丙基甲苯)]络合物催化剂5.6mg、三乙胺168mg、甲酸67mg，在室温搅拌16小时。反应后，加入乙酸乙酯、水提取产物。然后，用硫酸镁干燥有机层。之后，过滤硫酸镁，通过将所得到的滤液减压浓缩，以收率30％取得6－氯－3－苯基茚满酮。另外，标题化合物的光学纯度为47％ee。
1H NMR(CDCl3)：δ7.76(d、1H、J＝2.2、7.8Hz)、7.51(dd、1H、J＝2.0、8.3Hz)、7.42－7.12(m、4H)、7.20－7.04(m、2H)、4.54(dd、1H、J＝3.9、8.0Hz)、3.26(dd、1H、J＝8.0、19.3Hz)、2.72(dd、1H、J＝3.9、19.3Hz).
产业上的可利用性
本发明能够用于制造具有茚或茚满骨架的光学活性化合物(光学活性茚满酮类、光学活性茚酚类、光学活性茚满醇类等)。这样的光学活性化合物可用作医药中间体，例如，能够用于制造精神分裂症治疗药剂所使用的反式－4－((1R、3S)－6－氯－3-苯基茚满-1－基)－2，2，－二甲基哌嗪盐。

Claims (4)

1.下述式(1)所示的化合物，
式(1)中，Ar1表示呋喃基、噻吩基或碳原子数6～20的芳基，X1表示卤原子。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，Ar1为氯苯基、噻吩基、呋喃基或苯基。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中，X1为氯基。
4.根据权利要求3所述的化合物，其中，X1为6-氯基，Ar1为苯基。
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