JP2000253897A - Production of optically active alpha-hydroxylactones - Google Patents

Production of optically active alpha-hydroxylactones

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JP2000253897A
JP2000253897A JP6222299A JP6222299A JP2000253897A JP 2000253897 A JP2000253897 A JP 2000253897A JP 6222299 A JP6222299 A JP 6222299A JP 6222299 A JP6222299 A JP 6222299A JP 2000253897 A JP2000253897 A JP 2000253897A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently produce optically active lactones useful as a starting material or the like for a medicine, an agrochemical, or the like with a high optical purity and in a high yield by reacting a primary alcohol with specific α-hydroxylactones in the presence of a prescribed lipase to carry out a transesterification. SOLUTION: A primary alcohol such as n-propanol is reacted with α- hydroxylactones of formula I (R1 is H, a 1-12C alkyl or an aryl; R2 and R3 are each H or methyl) and being a mixture of (R) isomer and (S) isomer in an arbitrary ratio, in the presence of a lipase derived from Pseudomonas bacteria to carry out a transesterification to divide the Α-hydroxylactones into the (R)-isomer of the hydroxylactones of formula II and the (S)-isomer of esters of the Α-hydroxylactones of formula III which are antipodes, and to provide the objective optically active Α-hydroxylactones.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光学活性な生理活性
物質、機能性材料などの出発原料として有用な光学活性
なα-ヒドロキシラクトン類の製造方法に関するもので
ある。本発明の光学活性α-ヒドロキシラクトン類の製
造方法によって製造することが可能な(R)-α-ヒドロキ
シ-γ-ブチロラクトンは、2,3-エポキシスクアレンの出
発物質として有用である(M. A. Adballah et al., J. C
hem. soc. Perkin Trans., 1, 888(1975))。また、(S)-
α-ヒドロキシ-γ-ブチロラクトンは容易に(R)-α-フル
オロ-γ-ブチロラクトンに変換できる。これは、生理活
性物質1α,25-ジヒドロキシ-24(R)-フルオロコレカルシ
フェロールの出発物質として有用である(S. J. Shiuey
et al., J. Org. Chem., 53, 1040(1988))。
The present invention relates to a method for producing optically active α-hydroxylactones useful as starting materials for optically active physiologically active substances and functional materials. (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone, which can be produced by the method for producing optically active α-hydroxylactones of the present invention, is useful as a starting material for 2,3-epoxysqualene (MA Adballah et al. al., J. C
hem. soc. Perkin Trans., 1 , 888 (1975)). Also, (S)-
α-Hydroxy-γ-butyrolactone can be easily converted to (R) -α-fluoro-γ-butyrolactone. It is useful as a starting material for the bioactive substance 1α, 25-dihydroxy-24 (R) -fluorocholecalciferol (SJ Shiuey
et al., J. Org. Chem., 53 , 1040 (1988)).

【0002】[0002]

【従来の技術】光学活性化合物は、医薬、農薬などの生
理活性物質、あるいは機能性材料の出発物質として有用
である。しかしながら光学異性体が存在することから、
実用に際してはそのどちらか一方の対掌体のみを用いる
ことが必須条件となる。ここで、ラセミ体あるいは低い
光学純度の物を用いたときには、目的物が十分な生理活
性あるいは機能性を発現しない可能性が高いと考えられ
る。また、目的物ではない対掌体が、生理活性および機
能性の発現を阻害することがあることも知られている。
よって、上記の出発物質として用いられる光学活性化合
物の光学純度は、高ければ高いほどよい。
2. Description of the Related Art Optically active compounds are useful as starting materials for physiologically active substances such as medicines and agricultural chemicals, or functional materials. However, due to the presence of optical isomers,
In practical use, it is an essential condition to use only one of the enantiomers. Here, when a racemate or a substance having a low optical purity is used, it is considered that there is a high possibility that the target substance does not exhibit sufficient physiological activity or functionality. It is also known that enantiomers that are not the target may inhibit the expression of physiological activity and functionality.
Therefore, the higher the optical purity of the optically active compound used as the starting material, the better.

【0003】しかしながら、光学活性α-ヒドロキシラ
クトン類は、非常に有用であるにも関わらず、高い光学
純度で(R)体を効果的に製造する方法は知られていな
い。現在知られている(R)体のα-ヒドロキシラクトン類
製造方法としては次のようなものが挙げられる。 (1)天然に産出されるリンゴ酸あるいはそのエステルよ
り誘導する方法(K.Moriet al., Tetrahedron, 35, 393
(1979)、H. Hayasi et al.,J. Am. Chem. Soc.,95, 874
9(1973)、E. J. Corey et al., J. Am. Chem. Soc., 10
0, 1942(1978)、S. J. Shiuey et al., J. Org. Chem.,
53, 1040(1988))であるが、2つのカルボキシル基もし
くはエステルを一方だけ還元する必要がある。しかし、
効果的な還元方法は知られておらず、工業的に有利とは
いえない。
However, although optically active α-hydroxylactones are very useful, there is no known method for effectively producing the (R) form with high optical purity. Currently known methods for producing (R) -form α-hydroxylactones include the following. (1) Method derived from malic acid produced naturally or its ester (K. Mori et al., Tetrahedron, 35 , 393)
(1979), H. Hayasi et al., J. Am. Chem. Soc., 95 , 874.
9 (1973), EJ Corey et al., J. Am. Chem. Soc., 10
0 , 1942 (1978), SJ Shiuey et al., J. Org. Chem.,
53 , 1040 (1988)), but only two carboxyl groups or esters need to be reduced. But,
No effective reduction method is known and is not industrially advantageous.

【0004】(2)同様に天然物を原料として用いる手法
としては、L-アスコルビン酸を原料とする方法(K. C. L
uk et al., Synthesis., 3, 226(1988))も知られてい
る。しかし、工程数が非常に多いため工業的に有利でな
いという欠点を有している。 (3)不斉還元を行ってα-ヒドロキシラクトン類を合成す
る方法としては次のようなものが知られている。パン酵
母を用いて不斉還元を行い、(R)-3-ヒドロキシブチロラ
クトンを得る方法(D. Seebach, Synthesis., 1, 37(198
6))が見いだされているが、この還元の段階の効率がき
わめて悪いという問題点がある。すなわち、たとえば基
質35gを処理するために、パン酵母1kg、サッカロース1k
g及び8lもの水を必要としており、工業的に有利な方法
ではない。
(2) Similarly, as a method of using a natural product as a raw material, a method using L-ascorbic acid as a raw material (KC L
uk et al., Synthesis., 3 , 226 (1988)). However, it has a disadvantage that it is not industrially advantageous because the number of steps is very large. (3) The following is known as a method for synthesizing α-hydroxylactones by performing asymmetric reduction. A method for obtaining (R) -3-hydroxybutyrolactone by asymmetric reduction using baker's yeast (D. Seebach, Synthesis., 1 , 37 (198
6)) has been found, but there is a problem that the efficiency of this reduction step is extremely low. That is, for example, to treat 35 g of substrate, 1 kg of baker's yeast, 1 k of saccharose
g and 8 l of water are required, which is not an industrially advantageous method.

【0005】(4)光学活性な4-メチル-1,4-ジヒドロピリ
ジンを用いてプロキラルなケトンを不斉還元することに
よって光学活性パントラクトンを得る方法(A. I. Meyer
s, Tetrahedoron Lett., 29, 5617(1988))も知られてい
るが、光学純度が悪い(〜72%ee)ため実用的でないとい
う欠点を有している。 (5)リパーゼを用いて光学分割を行うという方法が知ら
れている。その内の一つとして、リパーゼにより不斉エ
ステル交換を行い(R)-または(S)-パントラクトンを得る
という方法(H. S. Bevinakatti, J. Org. Chem., 54, 2
453(1989))が報告されている。この方法によれば両対掌
体とも得ることが可能であり一見優れているようにみえ
る。しかし、(R)体の光学純度が70%eeと低いという問
題点がある。
(4) A method for obtaining optically active pantolactone by asymmetric reduction of a prochiral ketone using optically active 4-methyl-1,4-dihydropyridine (AI Meyer
s, Tetrahedoron Lett., 29 , 5617 (1988)), but has the drawback of being impractical due to poor optical purity (~ 72% ee). (5) A method of performing optical resolution using lipase is known. As one of them, a method of performing asymmetric transesterification with lipase to obtain (R)-or (S) -pantolactone (HS Bevinakatti, J. Org. Chem., 54 , 2
453 (1989)). According to this method, it is possible to obtain both enantiomers, which seem to be excellent at first glance. However, there is a problem that the optical purity of the (R) form is as low as 70% ee.

【0006】(6)本出願人は、特開平7−51090号
公報において、α-又はβ-ヒドロキシラクトン類を、リ
パーゼを用いてエステル化し光学分割することを開示し
ている。しかし、この手法では、一度の反応で(R)体の
光学純度が94%ee程度のものしか得られない。このた
め、さらに光学純度の高いアルコールが必要である場合
には、該特許公報中の工程を複数回繰り返さなければな
らないという問題点を有していた。
(6) The present applicant discloses in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-51090 that α- or β-hydroxylactones are esterified with lipase and optically resolved. However, in this method, the optical purity of the (R) form is only about 94% ee in one reaction. For this reason, when alcohols with higher optical purity are required, there is a problem that the steps in the patent publication must be repeated a plurality of times.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような従来技術の欠点を克服し、簡便な操作及び高収
率下に高純度の光学活性α-ヒドロキシラクトン類を製
造する方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing optically active α-hydroxylactones of high purity by overcoming the above-mentioned drawbacks of the prior art and by simple operation and high yield. It is to provide.

【0008】[0008]

【発明を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決すべく鋭意検討を行い、(R)体と(S)体の任意の比率
の混合物であるヒドロキシラクトンのエステルにシュド
モナス菌由来のリパーゼ存在下、一級アルコールを作用
させてエステル交換を行うことにより光学活性(R)-α-
ヒドロキシラクトン類のみが選択的に得られることを見
いだし、本発明を完成するに至った。すなわち本発明
は、一般式(1)で表されるラセミ体のα-ヒドロキシラク
トン類に、シュドモナス フルオレッセンス菌由来のリ
パーゼ存在下、1級アルコールを作用させ、エステル交
換反応を行うことにより、一般式(2)で表される(R)体の
α-ヒドロキシラクトン類、及びその対掌体である一般
式(3)で表される(S)体のα-ヒドロキシラクトン類エス
テルに分割させることを特徴とする光学活性α-ヒドロ
キシラクトン類の製造法である。
Means for Solving the Problems The present invention has been studied diligently in order to solve the above-mentioned problems, and obtained an ester of hydroxylactone, which is a mixture of the (R) -form and the (S) -form in any ratio, derived from Pseudomonas spp. In the presence of lipase, by performing a transesterification by acting a primary alcohol, optical activity (R) -α-
The inventors have found that only hydroxylactones can be selectively obtained, and have completed the present invention. That is, the present invention provides a transesterification reaction by reacting a primary alcohol with a racemic α-hydroxylactone represented by the general formula (1) in the presence of a lipase derived from Pseudomonas fluorescens to perform a transesterification reaction. The α-hydroxylactone of the (R) form represented by the formula (2) and the α-hydroxylactone ester of the (S) form represented by the general formula (3), which is an enantiomer thereof, can be resolved. A process for producing optically active α-hydroxylactones characterized by the following.

【0009】[0009]

【化4】 Embedded image

【0010】(一般式(1)中、R1は水素原子、炭素数1
〜12のアルキル基、もしくはアリール基を示し、R2
とR3は、水素原子もしくはメチル基を示す。)
(In the general formula (1), R 1 is a hydrogen atom and has 1 carbon atom.
12 alkyl group, or an aryl group, R 2
And R 3 represent a hydrogen atom or a methyl group. )

【0011】[0011]

【化5】 Embedded image

【0012】(一般式(2)中、R1は水素原子、炭素数1
〜12のアルキル基、もしくはアリール基を示し、R2
とR3は、水素原子もしくはメチル基を示す。)
(In the general formula (2), R 1 is a hydrogen atom and has 1 carbon atom.
12 alkyl group, or an aryl group, R 2
And R 3 represent a hydrogen atom or a methyl group. )

【0013】[0013]

【化6】 Embedded image

【0014】(一般式(3)中、R1は水素原子、炭素数1
〜12のアルキル基、またはアリール基を示し、R2
3は、水素原子もしくはメチル基を示す。)
(In the general formula (3), R 1 is a hydrogen atom and has 1 carbon atom.
Represents an alkyl group or an aryl group, and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a methyl group. )

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の光学活性α-ヒドロキシ
ラクトン類の製造方法においては、積極的に水を添加し
ない。このため、原料エステルの加水分解、ラクトンの
開環などの副反応をほとんど起こさない。また、水溶性
である酵素の反応後の分離、再利用を容易に行える。さ
らに、水分含有量が少ない条件下で反応を行うため微生
物が繁殖しないので、特別な装置、防腐剤、滅菌処理な
どを必要としない。この他に、本発明の光学活性α-ヒ
ドロキシラクトン類の製造方法の基質濃度も通常の有機
合成と同等かそれ以上の高い基質濃度で行える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the process for producing optically active α-hydroxylactones of the present invention, water is not actively added. Therefore, side reactions such as hydrolysis of the raw material ester and ring opening of the lactone hardly occur. Further, separation and reuse of the water-soluble enzyme after the reaction can be easily performed. Further, since the reaction is carried out under a condition with a small water content, microorganisms do not propagate, so that a special device, a preservative, a sterilization treatment and the like are not required. In addition to this, the substrate concentration in the method for producing optically active α-hydroxylactones of the present invention can be performed at a substrate concentration equal to or higher than that of ordinary organic synthesis.

【0016】なお、上記一般式(1)のα-ヒドロキシ
ラクトン類の具体例としては、α-メトキシカルボニル-
γ-ブチロラクトン、α-アセトキシ-γ-ブチロラクト
ン、α-プロポキシカルボニル-γ-ブチロラクトン、α-
ブトキシカルボニル-γ-ブチロラクトン、α-ペントキ
シカルボニル-γ-ブチロラクトン、α-ヘキソキシカル
ボニル-γ-ブチロラクトン、α-ヘプトキシカルボニル-
γ-ブチロラクトン、α-オクトキシカルボニル-γ-ブチ
ロラクトン、α-ノナキシカルボニル-γ-ブチロラクト
ン、α-デカキシカルボニル-γ-ブチロラクトン、α-ウ
ンデカキシカルボニル-γ-ブチロラクトン、α-ドデカ
キシカルボニル-γ-ブチロラクトン、α-フェニロキシ
カルボニル-γ-ブチロラクトン、α-メトキシカルボニ
ル-β,β'-ジメチル-γ-ブチロラクトン、α-アセトキ
シ-β,β'-ジメチル-γ-ブチロラクトン、α-プロポキ
シカルボニル-β,β'-ジメチル-γ-ブチロラクトン、α
-ブトキシカルボニル-β,β'-ジメチル-γ-ブチロラク
トン、α-ペントキシカルボニル-β,β'-ジメチル-γ-
ブチロラクトン、α-ヘキソキシカルボニル-β,β'-ジ
メチル-γ-ブチロラクトン、α-ヘプトキシカルボニル-
β,β'-ジメチル-γ-ブチロラクトン、α-オクトキシカ
ルボニル-β,β'-ジメチル-γ-ブチロラクトン、α-ノ
ナキシカルボニル-β,β'-ジメチル-γ-ブチロラクト
ン、α-デカキシカルボニル-β,β'-ジメチル-γ-ブチ
ロラクトン、α-ウンデカキシカルボニル-β,β'-ジメ
チル-γ-ブチロラクトン、α-ドデカキシカルボニル-
β,β'-ジメチル-γ-ブチロラクトン、α-フェニロキシ
カルボニル-γ-ブチロラクトンなどが挙げられ、α-メ
トキシカルボニル-γ-ブチロラクトン、α-アセトキシ-
γ-ブチロラクトン、α-プロポキシカルボニル-γ-ブチ
ロラクトン、α-メトキシカルボニル-β,β'-ジメチル-
γ-ブチロラクトン、α-アセトキシ-β,β'-ジメチル-
γ-ブチロラクトン、α-プロポキシカルボニル-β,β'-
ジメチル-γ-ブチロラクトンを挙げることができる。ま
た、本発明の光学活性α-ヒドロキシラクトン類の製造
方法のエステル交換に使用する一級アルコールも容易に
入手できる市販品であればよく、具体的には、メタノー
ル、エタノール、n-プロパノール、n-ブタノール、イソ
ブチルアルコール、n-アミルアルコール、1-ヘキサノー
ル、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロパ
ンジオール、ブタンジオール、グリセリン、2-メトキシ
-エタノール、1-ヒドロキシ-2-メトキシ-プロパン、1-
ヒドロキシ-3-メトキシ-プロパン、1-ヒドロキシ-2-メ
トキシ-ブタン、1-ヒドロキシ-3-メトキシ-ブタン、1-
ヒドロキシ-4-メトキシ-ブタン、1-ヒドロキシ-2-メト
キシペンタン、1-ヒドロキシ-3-メトキシペンタン、1-
ヒドロキシ-4-メトキシ-ペンタン、1-ヒドロキシ-5-メ
トキシペンタン、1-ヒドロキシ-2-メトキシヘキサン、1
-ヒドロキシ-3-メトキシヘキサン、1-ヒドロキシ-4-メ
トキシ-ヘキサン、1-ヒドロキシ-5-メトキシヘキサン、
1-ヒドロキシ-6-メトキシヘキサン、2-エトキシ-エタノ
ール、1-ヒドロキシ-2-エトキシ-プロパン、1-ヒドロキ
シ-3-エトキシ-プロパン、1-ヒドロキシ-2-エトキシ-ブ
タン、1-ヒドロキシ-3-エトキシ-ブタン、1-ヒドロキシ
-4-エトキシ-ブタン、1-ヒドロキシ-2-エトキシペンタ
ン、1-ヒドロキシ-3-エトキシペンタン、1-ヒドロキシ-
4-エトキシ-ペンタン、1-ヒドロキシ-5-エトキシペンタ
ン、1-ヒドロキシ-2-エトキシヘキサン、1-ヒドロキシ-
3-エトキシヘキサン、1-ヒドロキシ-4-エトキシ-ヘキサ
ン、1-ヒドロキシ-5-エトキシヘキサン、1-ヒドロキシ-
6-エトキシヘキサン、2-プロポキシ-エタノール、1-ヒ
ドロキシ-2-プロポキシ-プロパン、1-ヒドロキシ-3-プ
ロポキシ-プロパン、1-ヒドロキシ-2-プロポキシ-ブタ
ン、1-ヒドロキシ-3-プロポキシ-ブタン、1-ヒドロキシ
-4-プロポキシ-ブタン、1-ヒドロキシ-2-プロポキシペ
ンタン、1-ヒドロキシ-3-プロポキシペンタン、1-ヒド
ロキシ-4-プロポキシ-ペンタン、1-ヒドロキシ-5-プロ
ポキシペンタン、1-ヒドロキシ-2-プロポキシヘキサ
ン、1-ヒドロキシ-3-プロポキシヘキサン、1-ヒドロキ
シ-4-プロポキシ-ヘキサン、1-ヒドロキシ-5-プロポキ
シヘキサン、1-ヒドロキシ-6-プロポキシヘキサン、2-
ブトキシ-エタノール、1-ヒドロキシ-2-ブトキシプロパ
ン、1-ヒドロキシ-3-ブトキシ-プロパン、1-ヒドロキシ
-2-ブトキシ-ブタン、1-ヒドロキシ-3-ブトキシ-ブタ
ン、1-ヒドロキシ-4-ブトキシ-ブタン、1-ヒドロキシ-2
-ブトキシペンタン、1-ヒドロキシ-3-ブトキシペンタ
ン、1-ヒドロキシ-4-ブトキシ-ペンタン、1-ヒドロキシ
-5-ブトキシペンタン、1-ヒドロキシ-2-ブトキシヘキサ
ン、1-ヒドロキシ-3-ブトキシヘキサン、1-ヒドロキシ-
4-ブトキシ-ヘキサン、1-ヒドロキシ-5-ブトキシヘキサ
ン、1-ヒドロキシ-6-ブトキシヘキサン、2-ペントキシ-
エタノール、1-ヒドロキシ-2-ペントキシプロパン、1-
ヒドロキシ-3-ペントキシ-プロパン、1-ヒドロキシ-2-
ペントキシ-ブタン、1-ヒドロキシ-3-ペントキシ-ブタ
ン、1-ヒドロキシ-4-ペントキシ-ブタン、1-ヒドロキシ
-2-ペントキシペンタン、1-ヒドロキシ-3-ペントキシペ
ンタン、1-ヒドロキシ-4-ペントキシ-ペンタン、1-ヒド
ロキシ-5-ペントキシペンタン、1-ヒドロキシ-2-ペント
キシヘキサン、1-ヒドロキシ-3-ペントキシヘキサン、1
-ヒドロキシ-4-ペントキシ-ヘキサン、1-ヒドロキシ-5-
ペントキシヘキサン、1-ヒドロキシ-6-ペントキシヘキ
サンなどが挙げられるが、中でも一般式(4)においてR3
=Hであるメタノール、R3=CH3であるエタノール、
3=C25であるn-プロパノール、R3=CH3CH2
2であるn-ブタノール、R3=CH2OHであるエチレ
ングリコールが好ましい。
Incidentally, specific examples of the α-hydroxylactones of the general formula (1) include α-methoxycarbonyl-
γ-butyrolactone, α-acetoxy-γ-butyrolactone, α-propoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-
Butoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-pentoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-hexoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-heptoxycarbonyl-
γ-butyrolactone, α-octoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-nonoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-decoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-undecoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-dodecaxycarbonyl -γ-butyrolactone, α-phenyloxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-methoxycarbonyl-β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-acetoxy-β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-propoxycarbonyl -β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α
-Butoxycarbonyl-β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-pentoxycarbonyl-β, β'-dimethyl-γ-
Butyrolactone, α-hexoxycarbonyl-β, β′-dimethyl-γ-butyrolactone, α-heptoxycarbonyl-
β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-octoxycarbonyl-β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-nonoxycarbonyl-β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-decaxycarbonyl -β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-undecoxycarbonyl-β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-dodecaxycarbonyl-
β, β'-dimethyl-γ-butyrolactone, α-phenyloxycarbonyl-γ-butyrolactone and the like, α-methoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-acetoxy-
γ-butyrolactone, α-propoxycarbonyl-γ-butyrolactone, α-methoxycarbonyl-β, β′-dimethyl-
γ-butyrolactone, α-acetoxy-β, β'-dimethyl-
γ-butyrolactone, α-propoxycarbonyl-β, β'-
Dimethyl-γ-butyrolactone can be mentioned. Further, the primary alcohol used for the transesterification in the method for producing the optically active α-hydroxylactone of the present invention may be a commercially available product that can be easily obtained, and specifically, methanol, ethanol, n-propanol, and n-propanol. Butanol, isobutyl alcohol, n-amyl alcohol, 1-hexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol, propanediol, butanediol, glycerin, 2-methoxy
-Ethanol, 1-hydroxy-2-methoxy-propane, 1-
Hydroxy-3-methoxy-propane, 1-hydroxy-2-methoxy-butane, 1-hydroxy-3-methoxy-butane, 1-
Hydroxy-4-methoxy-butane, 1-hydroxy-2-methoxypentane, 1-hydroxy-3-methoxypentane, 1-
Hydroxy-4-methoxy-pentane, 1-hydroxy-5-methoxypentane, 1-hydroxy-2-methoxyhexane, 1
-Hydroxy-3-methoxyhexane, 1-hydroxy-4-methoxy-hexane, 1-hydroxy-5-methoxyhexane,
1-hydroxy-6-methoxyhexane, 2-ethoxy-ethanol, 1-hydroxy-2-ethoxy-propane, 1-hydroxy-3-ethoxy-propane, 1-hydroxy-2-ethoxy-butane, 1-hydroxy-3 -Ethoxy-butane, 1-hydroxy
-4-ethoxy-butane, 1-hydroxy-2-ethoxypentane, 1-hydroxy-3-ethoxypentane, 1-hydroxy-
4-ethoxy-pentane, 1-hydroxy-5-ethoxypentane, 1-hydroxy-2-ethoxyhexane, 1-hydroxy-
3-ethoxyhexane, 1-hydroxy-4-ethoxy-hexane, 1-hydroxy-5-ethoxyhexane, 1-hydroxy-
6-ethoxyhexane, 2-propoxy-ethanol, 1-hydroxy-2-propoxy-propane, 1-hydroxy-3-propoxy-propane, 1-hydroxy-2-propoxy-butane, 1-hydroxy-3-propoxy-butane , 1-hydroxy
-4-propoxy-butane, 1-hydroxy-2-propoxypentane, 1-hydroxy-3-propoxypentane, 1-hydroxy-4-propoxy-pentane, 1-hydroxy-5-propoxypentane, 1-hydroxy-2- Propoxyhexane, 1-hydroxy-3-propoxyhexane, 1-hydroxy-4-propoxy-hexane, 1-hydroxy-5-propoxyhexane, 1-hydroxy-6-propoxyhexane, 2-
Butoxy-ethanol, 1-hydroxy-2-butoxypropane, 1-hydroxy-3-butoxy-propane, 1-hydroxy
2-butoxy-butane, 1-hydroxy-3-butoxy-butane, 1-hydroxy-4-butoxy-butane, 1-hydroxy-2
-Butoxypentane, 1-hydroxy-3-butoxypentane, 1-hydroxy-4-butoxy-pentane, 1-hydroxy
-5-butoxypentane, 1-hydroxy-2-butoxyhexane, 1-hydroxy-3-butoxyhexane, 1-hydroxy-
4-butoxy-hexane, 1-hydroxy-5-butoxyhexane, 1-hydroxy-6-butoxyhexane, 2-pentoxy-
Ethanol, 1-hydroxy-2-pentoxypropane, 1-
Hydroxy-3-pentoxy-propane, 1-hydroxy-2-
Pentoxy-butane, 1-hydroxy-3-pentoxy-butane, 1-hydroxy-4-pentoxy-butane, 1-hydroxy
2-pentoxypentane, 1-hydroxy-3-pentoxypentane, 1-hydroxy-4-pentoxy-pentane, 1-hydroxy-5-pentoxypentane, 1-hydroxy-2-pentoxyhexane, 1-hydroxy -3-pentoxyhexane, 1
-Hydroxy-4-pentoxy-hexane, 1-hydroxy-5-
Pentoxyhexane, 1-hydroxy-6-pentoxyhexane, and the like, among which R 3 in the general formula (4)
= H methanol, R 3 = CH 3 ethanol,
In R 3 = C 2 H 5 is n- propanol, R 3 = CH 3 CH 2 C
Preference is given to n-butanol being H 2 and ethylene glycol being R 3 CHCH 2 OH.

【0017】本発明の光学活性α-ヒドロキシラクトン
類の製造方法において用いられる酵素としては、シュド
モナス菌由来のリパーゼが好ましく、特に、シュドモナ
スフルオレッセンス菌由来のリパーゼが望ましい。フル
オレッセンス菌由来のリパーゼとして市販されている酵
素としては、天野製薬製 Lipase PS、天野製薬製 Lipas
e PS CI、もしくは、天野製薬製 Lipase PS CII等が挙
げられる。
The enzyme used in the method for producing the optically active α-hydroxylactone of the present invention is preferably a lipase derived from Pseudomonas fluorescens, and more preferably a lipase derived from Pseudomonas fluorescens. Enzymes that are commercially available as lipases derived from fluorescens include Amano Pharmaceutical Lipase PS, Amano Pharmaceutical Lipas
e PS CI or Lipase PS CII manufactured by Amano Pharmaceutical.

【0018】次に、本発明について詳しく説明する。本
発明の光学活性α-ヒドロキシラクトン類の製造方法に
おいて、原料となる一般式(1)の(R)体と(S)体の混合物
は、一般的な有機化学的手法によって容易に製造でき
る。例えば、市販品であるα-ブロモ-γ-ブチロラクト
ンの臭素を求核置換反応によりアセトキシ基と交換する
という方法、市販品であるα-ヒドロキシ-γ-ブチロラ
クトンをエステル化する方法などが挙げられるが、本発
明はこれに限定されるものではない。本発明の光学活性
α-ヒドロキシラクトン類の製造方法においては、ラセ
ミ化合物を一級アルコールと混合し、酵素と効率よく接
触することによって反応が行われる。ここで使用するラ
セミ化合物及び一級アルコールはいずれも特別の処理を
せずに使用することができる。
Next, the present invention will be described in detail. In the method for producing an optically active α-hydroxylactone of the present invention, a mixture of the (R) -form and the (S) -form of the general formula (1) as a raw material can be easily produced by a general organic chemical technique. For example, a method of exchanging bromine of a commercially available α-bromo-γ-butyrolactone with an acetoxy group by a nucleophilic substitution reaction, a method of esterifying a commercially available α-hydroxy-γ-butyrolactone, and the like can be mentioned. However, the present invention is not limited to this. In the method for producing an optically active α-hydroxylactone of the present invention, a reaction is carried out by mixing a racemic compound with a primary alcohol and efficiently contacting the mixture with an enzyme. The racemic compound and primary alcohol used here can be used without any special treatment.

【0019】本発明の光学活性α-ヒドロキシラクトン
類の製造方法において、ラセミ化合物をアルコールと混
合し、エステル交換反応を行う反応は、無溶媒でもよい
が、ラセミ化合物をアルコールと混合し、酵素と効率よ
く接触させるために、望ましくは、エステル、炭素数5
〜12の直鎖、分岐または環状アルカン、炭素数6〜1
2の芳香族炭化水素、もしくはエーテル中で行うのが望
ましい。溶媒の具体例としては、ギ酸メチル、ギ酸エチ
ル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸へ
キシル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸
ブチル、酢酸ペンチル、酢酸へキシル、プロピオン酸メ
チル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プ
ロピオン酸ブチル、プロピオン酸ペンチル、プロピオン
酸へキシル、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペ
ンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシク
ロペンタン、エチルシクロペンタン、プロピルシクロペ
ンタン、ブチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサ
ン、エチルシクロヘキサン、ブチルシクロヘキサン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ピリジ
ン、フラン、ピロール、ジエチルエーテル、ジプロピル
エーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジ
へキシルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロ
ピルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルペンチル
エーテル、メチルへキシルエーテル、エチルプロピルエ
ーテル、エチルブチルエーテル、エチルペンチルエーテ
ル、エチルへキシルエーテル、プロピルブチルエーテ
ル、プロピルペンチルエーテル、プロピルへキシルエー
テル、ペンチルへキシルエーテル、テトラヒドロフラン
などが挙げられ、酢酸エチル、イソプロピルエーテルが
好ましい。
In the process for producing an optically active α-hydroxylactone of the present invention, the reaction of mixing a racemic compound with an alcohol and performing a transesterification reaction may be performed without a solvent. For efficient contact, it is desirable to use an ester and carbon number 5
-12 straight-chain, branched or cyclic alkanes, 6-1 carbon atoms
Preferably, the reaction is performed in an aromatic hydrocarbon or ether. Specific examples of the solvent include methyl formate, ethyl formate, propyl formate, butyl formate, pentyl formate, hexyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, pentyl acetate, hexyl acetate, hexyl acetate, methyl propionate, and propion. Ethyl acid, propyl propionate, butyl propionate, pentyl propionate, hexyl propionate, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, methylcyclopentane, ethylcyclo Pentane, propylcyclopentane, butylcyclopentane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, butylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, pyridine, furan, pyrrole, diethyl Ether, dipropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, dihexyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether, methyl butyl ether, methyl pentyl ether, methyl hexyl ether, ethyl propyl ether, ethyl butyl ether, ethyl pentyl ether, ethyl to ethyl Xyl ether, propyl butyl ether, propyl pentyl ether, propyl hexyl ether, pentyl hexyl ether, tetrahydrofuran and the like are mentioned, and ethyl acetate and isopropyl ether are preferable.

【0020】溶媒の量としては、一般式(1)のラセミ化
合物の体積に対して0.5倍から50倍程度が好ましく、ラ
セミ化合物の体積に対して1倍から10倍の量の溶媒を使
用するのが特に好ましい。エステル交換反応は、0℃か
ら80℃の温度の範囲で行うのが好ましく、15℃から50℃
の範囲が特に好ましい。エステル交換反応は、空気雰囲
気中でも行うことができるが、窒素、アルゴン、ヘリウ
ム、キセノンなどの不活性ガス雰囲気中で行うのが望ま
しい。
The amount of the solvent is preferably about 0.5 to 50 times the volume of the racemic compound of the general formula (1), and 1 to 10 times the volume of the racemic compound is used. Is particularly preferred. The transesterification reaction is preferably performed in a temperature range of 0 ° C to 80 ° C, and 15 ° C to 50 ° C
Is particularly preferred. The transesterification can be performed in an air atmosphere, but is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, argon, helium, or xenon.

【0021】本発明の光学活性α-ヒドロキシラクトン
類の製造方法において、不斉エステル交換を行った後、
酵素は通常の操作により系内から除去することができ
る。また、酵素を適当な担体に固定することにより、除
去した後、再利用することも容易にできる。酵素を除去
した後の反応液は、蒸留、カラムクロマトグラフィー、
抽出などの一般的な手法によって、光学活性なアルコー
ルとその対掌体であるエステルに分離することができ
る。さらに、得られた光学活性なエステルは、ルイス塩
基もしくはブレンステッド塩基を含まない穏和な条件下
で脱カルボン酸反応を行うことにより対掌体の光学活性
なアルコールとすることができる。
In the process for producing optically active α-hydroxylactones of the present invention, after asymmetric transesterification,
The enzyme can be removed from the system by a usual operation. Further, by immobilizing the enzyme on a suitable carrier, it can be easily reused after removal. After removing the enzyme, the reaction solution is distilled, column chromatography,
It can be separated into optically active alcohols and their enantiomeric esters by general techniques such as extraction. Further, the obtained optically active ester can be converted into an enantiomeric optically active alcohol by performing a decarboxylation reaction under mild conditions not containing a Lewis base or Bronsted base.

【0022】本発明の光学活性α-ヒドロキシラクトン
類の製造方法において、酵素を固定する担体には、シリ
カ、表面をメチル化したシリカ、アルミナ、マグネシア
などが使用でき、酵素が固定されるものなら何でもよ
い。この固定は、一般に担体表面に存在する極性を持つ
部位と、タンパク質表面上に存在する極性アミノ酸残基
との静電的相互作用、もしくは、担体上に存在する、も
しくは導入された疎水的部位とタンパク質表面の疎水基
との疎水的相互作用等により行われているものである。
In the method for producing optically active α-hydroxylactones of the present invention, silica, silica whose surface is methylated, alumina, magnesia, or the like can be used as a carrier for immobilizing the enzyme. Anything is fine. This fixation generally involves electrostatic interaction between polar sites present on the carrier surface and polar amino acid residues present on the protein surface, or hydrophobic sites present or introduced on the carrier. It is performed by hydrophobic interaction with a hydrophobic group on the protein surface.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を代表的な実施例により具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。なお、本実施例においては、光学純度は液
体クロマトグラフ装置にダイセル社製キラルセルODを取
り付けて測定した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to typical examples, but the present invention is not limited to these examples. In this example, the optical purity was measured by attaching a chiral cell OD manufactured by Daicel to a liquid chromatograph.

【0024】[実施例1]α-アセトキシ-γ-ブチロラ
クトン(一般式(1)において、R1=CH3、R2=H、R3
=H)を次のように光学分割した。ラセミ体であるα-ア
セトキシ-γ-ブチロラクトン1.0g、n-プロパノール1.0
g、溶媒として酢酸エチル2.0g、酵素として天野製薬社
製 Lipase PS 0.5gを混合し、25℃、アルゴン雰囲気下
で24時間撹拌した。吸引濾過により酵素を除去した後、
水-クロロホルム中で抽出操作を行った。これにより、
(R)-α-ヒドロキシ-γ-ブチロラクトン及びその対掌体
のエステルを得た。(R)-α-アセトキシ-γ-ブチロラク
トンの転化率88%。、(R)-α-ヒドロキシ-γ-ブチロラ
クトンの光学純度100%ee。
Example 1 α-acetoxy-γ-butyrolactone (in the general formula (1), R 1 = CH 3 , R 2 = H, R 3
= H) was optically split as follows. Racemic α-acetoxy-γ-butyrolactone 1.0 g, n-propanol 1.0
g, 2.0 g of ethyl acetate as a solvent, and 0.5 g of Lipase PS manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd. were stirred at 25 ° C. for 24 hours under an argon atmosphere. After removing the enzyme by suction filtration,
The extraction operation was performed in water-chloroform. This allows
(R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone and its enantiomer ester were obtained. The conversion of (R) -α-acetoxy-γ-butyrolactone was 88%. The optical purity of (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone is 100% ee.

【0025】[実施例2]溶媒を酢酸エチル2.0gからイ
ソプロピルエーテル2.0gに代えた以外は、実施例1に準
じて光学分割を行った。(R)-α-アセトキシ-γ-ブチロ
ラクトンの転化率93%。(R)-α-ヒドロキシ-γ-ブチロ
ラクトンの光学純度100%ee。
Example 2 Optical resolution was carried out according to Example 1, except that the solvent was changed from 2.0 g of ethyl acetate to 2.0 g of isopropyl ether. The conversion of (R) -α-acetoxy-γ-butyrolactone was 93%. The optical purity of (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone is 100% ee.

【0026】[実施例3]溶媒を酢酸エチル2.0gからn-
ヘキサン2.0gに代えた以外は、実施例1に準じて光学分
割を行った。(R)-α-アセトキシ-γ-ブチロラクトンの
転化率87%。(R)-α-ヒドロキシ-γ-ブチロラクトンの
光学純度100%ee。
Example 3 The solvent was changed from 2.0 g of ethyl acetate to n-
Optical resolution was performed in the same manner as in Example 1, except that 2.0 g of hexane was used. 87% conversion of (R) -α-acetoxy-γ-butyrolactone. The optical purity of (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone is 100% ee.

【0027】[実施例4]酵素を天野製薬社製Lipase P
S 0.5gから天野製薬社製 Lipase PS CI0.5gに代えた以
外は、実施例1に準じて光学分割を行った。(R)-α-ア
セトキシ-γ-ブチロラクトンの転化率97%。(R)-α-ヒ
ドロキシ-γ-ブチロラクトンの光学純度100%ee。
Example 4 The enzyme was used as Lipase P manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.
Optical resolution was performed in the same manner as in Example 1 except that 0.5 g of S was replaced with 0.5 g of Lipase PS CI manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd. 97% conversion of (R) -α-acetoxy-γ-butyrolactone. The optical purity of (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone is 100% ee.

【0028】[実施例5]酵素を天野製薬社製Lipase P
S 0.5gから天野製薬社製 Lipase PS CII 0.5gに代えた
以外は、実施例1に準じて光学分割を行った。(R)-α-
アセトキシ-γ-ブチロラクトンの転化率94%。(R)-α-
ヒドロキシ-γ-ブチロラクトンの光学純度100%ee。
Example 5 An enzyme was used as Lipase P manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.
Optical resolution was performed according to Example 1, except that 0.5 g of S was replaced with 0.5 g of Lipase PS CII manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd. (R) -α-
Conversion of acetoxy-γ-butyrolactone is 94%. (R) -α-
100% ee optical purity of hydroxy-γ-butyrolactone.

【0029】[実施例6](R)体リッチα-アセトキシ-
γ-ブチロラクトン(一般式(1)においてR1=CH3、R2
=H、R3=H)を、次のように光学分割した。(R)体リ
ッチα-アセトキシ-γ-ブチロラクトン(85%ee)1.0g、n
-プロパノール1.0g、酢酸エチル2.0g、天野製薬社製 Li
pase PS 0.5gを混合し、25℃、アルゴン雰囲気下で24時
間撹拌した。吸引濾過により酵素を除去した後、シリカ
ゲルカラムを用いて単離操作を行った。これにより、
(R)-ヒドロキシ-γ-ブチロラクトン及びその対掌体のエ
ステルを得た。(R)-アセトキシ-γ-ブチロラクトンの転
化率89%、(R)-α-ヒドロキシ-γ-ブチロラクトンの光
学純度100%ee。
[Example 6] (R) form rich α-acetoxy-
γ-butyrolactone (in the general formula (1), R 1 CHCH 3 , R 2
= H, R 3 = H) was optically split as follows. (R) form rich α-acetoxy-γ-butyrolactone (85% ee) 1.0 g, n
-Propanol 1.0g, ethyl acetate 2.0g, Amano Pharmaceutical Li
0.5 g of pase PS was mixed and stirred at 25 ° C. for 24 hours under an argon atmosphere. After removing the enzyme by suction filtration, an isolation operation was performed using a silica gel column. This allows
(R) -Hydroxy-γ-butyrolactone and its enantiomeric ester were obtained. The conversion of (R) -acetoxy-γ-butyrolactone was 89%, and the optical purity of (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone was 100% ee.

【0030】[実施例7](S)体リッチα-アセトキシ-
γ-ブチロラクトン(一般式(1)においてR1=CH3、R2
=H、R3=H)を、次のように光学分割をした。(S)体
リッチα-アセトキシ-γ-ブチロラクトン(70%ee)1.0
g、n-プロパノール1.0g、イソプロピルエーテル1.4g、
天野製薬社製 Lipase PS 0.5gを混合し、25℃、アルゴ
ン雰囲気下で24時間撹拌した。吸引濾過により酵素を除
去した後、シリカゲルカラムを用いて単離操作を行っ
た。これにより、(R)-ヒドロキシ-γ-ブチロラクトン及
びその対掌体のエステルを得た。(R)-アセトキシ-γ-ブ
チロラクトンの転化率94%、(R)-α-ヒドロキシ-γ-ブ
チロラクトンの光学純度99%ee。
Example 7 (S) Form Rich α-Acetoxy-
γ-butyrolactone (in the general formula (1), R 1 CHCH 3 , R 2
= H, R 3 = H) were optically split as follows. (S) form rich α-acetoxy-γ-butyrolactone (70% ee) 1.0
g, n-propanol 1.0 g, isopropyl ether 1.4 g,
0.5 g of Lipase PS manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd. was mixed and stirred at 25 ° C. under an argon atmosphere for 24 hours. After removing the enzyme by suction filtration, an isolation operation was performed using a silica gel column. Thus, (R) -hydroxy-γ-butyrolactone and its enantiomer ester were obtained. The conversion of (R) -acetoxy-γ-butyrolactone was 94%, and the optical purity of (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone was 99% ee.

【0031】[実施例8]α-プロポキシカルボニル-γ
-ブチロラクトン(一般式(1)においてR1=C25、R2
=H、R3=H)を、次のように光学分割した。基質をα
-アセトキシ-γ-ブチロラクトン1.0gからα-プロポキシ
カルボニル-γ-ブチロラクトン(一般式(1)においてR1
=C25,2=H)1.1gに変えた以外は、実施例1に準じ
て光学分割を行った。(R)-プロポキシカルボニル-γ-ブ
チロラクトンの転化率95%(R)-α-ヒドロキシ-γ-ブチロ
ラクトンの光学純度99%ee
Example 8 α-Propoxycarbonyl-γ
-Butyrolactone (in the general formula (1), R 1 = C 2 H 5 , R 2
= H, R 3 = H) was optically split as follows. Substrate is α
From 1.0 g of -acetoxy-γ-butyrolactone to α-propoxycarbonyl-γ-butyrolactone (in the general formula (1), R 1
= C 2 H 5, R 2 = H) Optical division was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1.1 g was used. (R) -propoxycarbonyl-γ-butyrolactone conversion 95% (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone optical purity 99% ee

【0032】[実施例9]一級アルコールをn-プロパノ
ールからn-ブタノールに変えた以外は実施例1に準じて
光学分割を行った。(R)-アセトキシ-γ-ブチロラクトン
の転化率87%(R)-α-ヒドロキシ-γ-ブチロラクトンの光
学純度100%ee
Example 9 Optical resolution was performed according to Example 1 except that the primary alcohol was changed from n-propanol to n-butanol. (R) -acetoxy-γ-butyrolactone conversion 87% (R) -α-hydroxy-γ-butyrolactone optical purity 100% ee

【0033】[比較例1](R)体リッチα-アセトキシ-
γ-ブチロラクトン(一般式(1)において、R1=CH3
2=H、R3=H)を、次のように加水分解した。(R)体
リッチα-アセトキシ-γ-ブチロラクトン(98%ee)1.0
g、pH7.2、1Mリン酸バッファー15ml、天野製薬社製 Lip
ase PS0.1gを混合し、25℃、アルゴン雰囲気下で28時間
撹拌した。吸引濾過により酵素を除去した後、α-ヒド
ロキシ-γ-ブチロラクトンへの転化率、及びα-ヒドロ
キシ-γ-ブチロラクトンの光学純度を測定した。(R)-ア
セトキシ-γ-ブチロラクトンの転化率94%(R)-ヒドロキ
シ-γ-ブチロラクトンの光学純度16.5%ee
[Comparative Example 1] (R) form rich α-acetoxy-
γ-butyrolactone (in the general formula (1), R 1 = CH 3 ,
R 2 = H, R 3 = H) were hydrolyzed as follows. (R) form rich α-acetoxy-γ-butyrolactone (98% ee) 1.0
g, pH7.2, 1M phosphate buffer 15ml, Amano Pharmaceutical Lip
0.1 g of ase PS was mixed, and the mixture was stirred at 25 ° C. under an argon atmosphere for 28 hours. After removing the enzyme by suction filtration, the conversion to α-hydroxy-γ-butyrolactone and the optical purity of α-hydroxy-γ-butyrolactone were measured. 94% conversion of (R) -acetoxy-γ-butyrolactone Optical purity of (R) -hydroxy-γ-butyrolactone 16.5% ee

【0034】[比較例2]α-アセトキシ-β,β'-ジメ
チル-γブチロラクトン(一般式(1)において、R1=CH
3、R2=CH3、R2=CH3)を、次のようにイースト菌
由来のリパーゼを用いて光学分割した。α-アセトキシ-
β,β'-ジメチル-γブチロラクトン 2.34g、イソプロピ
ルエーテル45ml、n-ブタノール4.4g、イースト菌由来の
リパーゼ3.0gを混合し、14日間混合した。α-アセト
キシ-β,β'-ジメチル-γブチロラクトン転化率34%、
α-ヒドロキシ-β,β'-ジメチル-γブチロラクトン光学
純度70%ee
Comparative Example 2 α-acetoxy-β, β′-dimethyl-γ butyrolactone (in the general formula (1), R 1 = CH
3 , R 2 = CH 3 , R 2 = CH 3 ) was optically resolved using yeast-derived lipase as follows. α-acetoxy-
2.34 g of β, β′-dimethyl-γ butyrolactone, 45 ml of isopropyl ether, 4.4 g of n-butanol, and 3.0 g of yeast-derived lipase were mixed and mixed for 14 days. α-acetoxy-β, β′-dimethyl-γ butyrolactone conversion rate 34%,
α-hydroxy-β, β'-dimethyl-γ butyrolactone Optical purity 70% ee

【0035】[比較例3]α-アセトキシ-γブチロラク
トン(一般式(1)において、R1=CH3、R2=H、R2
CH3)をイースト菌由来のリパーゼを用いて、次のよう
に光学分割した。α-アセトキシ-γ-ブチロラクトン 1.
84g、イソプロピルエーテル 45ml、n-プロパノール 3.6
g、イースト菌由来のリパーゼ 3.0gを混合し、7日間撹
拌した。撹拌終了後、精製は行わずにガスクロマトグラ
フ法、及び液体クロマトグラフ法を用いて反応率、及び
光学純度を測定した。 α-アセトキシ-γブチロラクトン転化率25%、α-ヒド
ロキシ-γブチロラクトン光学純度60%ee
Comparative Example 3 α-acetoxy-γ butyrolactone (In the general formula (1), R 1 = CH 3 , R 2 = H, R 2 =
CH 3 ) was optically resolved using yeast-derived lipase as follows. α-acetoxy-γ-butyrolactone 1.
84 g, isopropyl ether 45 ml, n-propanol 3.6
g and yeast lipase 3.0 g were mixed and stirred for 7 days. After completion of the stirring, the reaction rate and the optical purity were measured using a gas chromatography method and a liquid chromatography method without purification. α-acetoxy-γ-butyrolactone conversion 25%, α-hydroxy-γ-butyrolactone optical purity 60% ee

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の効果を列挙すると、以下の通り
である。 (1)積極的に反応系に水分を添加しないため、反応系内
に存在する水分量は少ない。そのため、エステルの不必
要な加水分解の進行による目的アルコールのラセミ化速
度、及び副反応であるラクトンの開裂反応の速度は無視
できるほど小さい。 (2)系内に遊離の水分がほとんど存在しないため、水溶
性である酵素の回収、再利用が容易である。 (3)反応が比較的低温で行えるため、特別の装置を必要
としない。 (4)一段階の反応で、光学的にほぼ純粋な対掌体を得る
ことができる。 (5)緩衝溶液等を必要としないため、塩強度が反応液の
濃度を規定する因子とはならない。よって、生化学的反
応にも関わらず基質濃度を高くすることができる。この
ため、基質に対して極端な大容量の反応容器を必要とし
ない。また、反応生成物の精製の濃縮の能率を大幅に高
めることができる。 以上のように、本発明は簡便な操作及び高収率下に高純
度の光学活性α-ヒドロキシラクトン類を製造する方法
であり、製造される光学活性化合物は各種有用化合物の
出発原料として有用である。
The effects of the present invention are listed below. (1) Since water is not actively added to the reaction system, the amount of water present in the reaction system is small. Therefore, the rate of the racemization of the target alcohol due to the unnecessary hydrolysis of the ester and the rate of the cleavage reaction of the lactone as a side reaction are negligibly small. (2) Since there is almost no free water in the system, it is easy to collect and reuse water-soluble enzymes. (3) Since the reaction can be performed at a relatively low temperature, no special equipment is required. (4) An optically pure enantiomer can be obtained by a one-step reaction. (5) Since a buffer solution or the like is not required, the salt strength is not a factor that determines the concentration of the reaction solution. Therefore, the substrate concentration can be increased irrespective of the biochemical reaction. For this reason, an extremely large capacity reaction vessel is not required for the substrate. Further, the efficiency of concentration of purification of the reaction product can be greatly increased. As described above, the present invention is a method for producing high-purity optically active α-hydroxylactones under simple operation and high yield, and the produced optically active compound is useful as a starting material for various useful compounds. is there.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(1)で表される(R)体と(S)体の任意
の比率の混合物のα-ヒドロキシラクトン類に、シュド
ウモナス菌由来のリパーゼの存在下、1級アルコールを
作用させ、エステル交換反応を行うことにより、一般式
(2)で表される(R)体のα-ヒドロキシラクトン類、及び
その対掌体である一般式(3)で表される(S)体のα-ヒド
ロキシラクトン類のエステルに分割させることを特徴と
する光学活性α-ヒドロキシラクトン類の製造法。 【化1】 (一般式(1)中、R1は水素原子、炭素数1〜12のアル
キル基、もしくはアリール基を示し、R2とR3は、水素
原子もしくはメチル基を示す。) 【化2】 (一般式(2)中、R1は水素原子、炭素数1〜12のアル
キル基、もしくはアリール基を示し、R2とR3は、水素
原子もしくはメチル基を示す。) 【化3】 (一般式(3)中、R1は水素原子、炭素数1〜12のアル
キル基、もしくはアリール基を示し、R2とR3は、水素
原子もしくはメチル基を示す。)
(1) A primary alcohol is added to an α-hydroxylactone of a mixture of the (R) form and the (S) form represented by the general formula (1) in an arbitrary ratio in the presence of a lipase derived from Pseudomonas sp. And by transesterification, the general formula
(R) -form α-hydroxylactone represented by (2) and its enantiomer (S) represented by formula (3) represented by (S) form α-hydroxylactone esters A process for producing optically active α-hydroxylactones, characterized by the following. Embedded image (In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group, and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a methyl group.) (In the general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group, and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a methyl group.) (In the general formula (3), R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group, and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a methyl group.)
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