JP2001218592A - Method for producing short-chain fatty acid ester - Google Patents

Method for producing short-chain fatty acid ester

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JP2001218592A
JP2001218592A JP2000035650A JP2000035650A JP2001218592A JP 2001218592 A JP2001218592 A JP 2001218592A JP 2000035650 A JP2000035650 A JP 2000035650A JP 2000035650 A JP2000035650 A JP 2000035650A JP 2001218592 A JP2001218592 A JP 2001218592A
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fatty acid
short
chain fatty
lipase
acid ester
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Kuniki Kino
邦器 木野
Kotaro Kirimura
光太郎 桐村
Shoji Usami
昭次 宇佐美
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Waseda University
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Waseda University
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a short-chain fatty acid ester that permits efficiently synthesizing the short-chain fatty acid ester having a benzene ring. SOLUTION: A method for producing a short-chain fatty acid ester is provided, wherein the corresponding short-chain fatty acid shown by the formula R1COOH (R1 is H or a 1C-6C aliphatic hydrocarbon group) is reacted with an aromatic alcohol in the pressure of an immobilized lipase.

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、香料等に好適に用
いられるベンゼン環を有する短鎖脂肪酸エステルの製造
方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a short-chain fatty acid ester having a benzene ring, which is suitably used for a fragrance or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、油脂加水分解酵素であるリパ
ーゼを用いたエステルの合成については、種々の報告が
なさている。例えば、長鎖の脂肪酸エステルの合成につ
いては、Paul A. Claon等が、上記リパーゼの一種であ
るNovozym(登録商標)435 (NovoNordisk社製)を用い
て、酢酸シトロネリル、酢酸ゲラニルなどを有機溶媒中
で合成している(Enzyme Microb. Technol., Vol. 16 p8
35-840 (1994), J. Agric.Food chem., Vol. 42 p2349-
2352)。また、リパーゼを用いた他のエステルの合成例
としては、Forro E. 等によるNovozym(登録商標)435
(Novo Nordisk社製)を用いたビニルエステルの合成を挙
げることができる(Acta Pharm. Hung. 69(3), p155-158
(1999))。しかしながら、リパーゼを酵素として用いた
ベンゼン環を有する短鎖脂肪酸エステルの合成に関して
は、現在まで報告された例がない。
2. Description of the Related Art Various reports have hitherto been made on the synthesis of esters using lipase, which is an oil and fat hydrolase. For example, for the synthesis of a long-chain fatty acid ester, Paul A. Claon et al. Used citronellyl acetate, geranyl acetate and the like in an organic solvent using Novozym (registered trademark) 435 (manufactured by Novo Nordisk), which is a kind of the lipase. (Enzyme Microb. Technol., Vol. 16 p8
35-840 (1994), J. Agric. Food chem., Vol. 42 p2349-
2352). Examples of other ester synthesis using lipase include Novozym (registered trademark) 435 by Forro E. et al.
(Nova Nordisk) (Acta Pharm.Hung.69 (3), p155-158).
(1999)). However, there has been no report on the synthesis of a short-chain fatty acid ester having a benzene ring using lipase as an enzyme.

【0003】一方、ベンゼン環を有する短鎖脂肪酸エス
テルには、例えばβ−フェネチルエステル等のように、
香料として有用な種々の化合物が存在する。したがっ
て、これらを収率良く得ることができる合成方法が望ま
れている。
On the other hand, short-chain fatty acid esters having a benzene ring include, for example, β-phenethyl ester and the like.
There are various compounds useful as perfumes. Therefore, a synthesis method capable of obtaining them with high yield is desired.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたものであり、ベンゼン環を有する短鎖脂
肪酸エステルを収率良く合成することができる短鎖脂肪
酸エステルの製造方法を提供することを主目的とするも
のである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for producing a short-chain fatty acid ester capable of synthesizing a short-chain fatty acid ester having a benzene ring in a high yield. The main purpose is to do so.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載するように、R1COO
H(R1は、Hもしくは炭素数が1から6までの脂肪族
炭化水素基を示す。)で示される短鎖脂肪酸と、芳香族
アルコールとを固定化リパーゼの存在下で反応させるこ
とを特徴とする短鎖脂肪酸エステルの製造方法を提供す
る。このように固定化リパーゼを用いることにより、短
鎖脂肪酸と芳香族アルコールとの合成を効率よく行うこ
とが可能であり、ベンゼン環を有する短鎖脂肪酸エステ
ルを簡便な工程で効率良く得ることができる。
According to the present invention, in order to achieve the above object, R 1 COO is provided as described in claim 1.
H (R 1 represents H or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms), and a short-chain fatty acid is reacted with an aromatic alcohol in the presence of immobilized lipase. A method for producing a short-chain fatty acid ester. By using such an immobilized lipase, it is possible to efficiently synthesize a short-chain fatty acid and an aromatic alcohol, and to efficiently obtain a short-chain fatty acid ester having a benzene ring in a simple step. .

【0006】上記請求項1に記載した発明においては、
請求項2に記載するように、上記芳香族アルコールが、
Ar−R2−OH(Arは置換基を有する、もしくは有
さないベンゼン環を示し、R2は炭素数1から6までの
脂肪族炭化水素基を示す。)であることが好ましく、中
でも請求項3に記載するように、上記芳香族アルコール
が、Ar−R2−OH(Arはベンゼン環を示し、R2
炭素数1から3までの脂肪族炭化水素基を示す。)であ
ることが好ましい。得られる短鎖脂肪酸エステルの有用
性の面を考慮すると、このような芳香族アルコールが好
ましく、さらにこのようなベンゼン環を有する短鎖のア
ルコールを原料とした場合にでも高収率でエステルの合
成を行うことができる点が本発明の特徴だからである。
[0006] In the first aspect of the present invention,
As described in claim 2, the aromatic alcohol is
Ar-R 2 -OH (Ar has a substituent, or represents a benzene ring having no, R 2 represents. An aliphatic hydrocarbon group having from 1 to 6 carbon atoms) is preferably, among others billing as described in claim 3 that, the aromatic alcohol is, Ar-R 2 -OH (Ar represents a benzene ring, R 2 represents. an aliphatic hydrocarbon group having up to 3 carbon atoms of 1) a Is preferred. In view of the usefulness of the obtained short-chain fatty acid ester, such an aromatic alcohol is preferable, and even when such a short-chain alcohol having a benzene ring is used as a raw material, the ester can be synthesized in high yield. This is because the feature of the present invention is that it can be performed.

【0007】また、上記請求項1から請求項3までのい
ずれかの請求項に記載された発明においては、請求項4
に記載するように、上記短鎖脂肪酸が、R1COOH
(R1は、Hもしくは炭素数が1から3までの脂肪族炭
化水素基を示す。)であることが好ましい。本発明にお
いては、このような短鎖脂肪酸の場合に高収率でベンゼ
ン環を有する短鎖脂肪酸エステルを合成することができ
る点に特徴があり、また得られる脂肪酸エステルの用途
の面からも好ましいからである。
[0007] Further, in the invention described in any one of claims 1 to 3, claim 4 is provided.
As described in above, the short-chain fatty acid is R 1 COOH
(R 1 represents H or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms). The present invention is characterized in that a short-chain fatty acid ester having a benzene ring can be synthesized in a high yield in the case of such a short-chain fatty acid, and is also preferable from the viewpoint of use of the obtained fatty acid ester. Because.

【0008】上記請求項1から請求項4までのいずれか
の請求項に記載された発明においては、請求項5に記載
するように、上記固定化リパーゼにおけるリパーゼが、
動物由来もしくは微生物由来のリパーゼであることが好
ましく、特に、請求項6に記載するように、上記リパー
ゼが、Candida antarcticaもしくはMucor miehei由来の
リパーゼであることが好ましい。このようなリパーゼを
用いることにより、短鎖脂肪酸エステルの収率を向上さ
せることができるからである。
[0008] In the invention described in any one of claims 1 to 4, as described in claim 5, the lipase in the immobilized lipase is:
It is preferably a lipase derived from an animal or a microorganism. Particularly, as described in claim 6, the lipase is preferably a lipase derived from Candida antarctica or Mucor miehei . This is because the use of such a lipase can improve the yield of short-chain fatty acid esters.

【0009】上記請求項1から請求項6までのいずれか
の請求項に記載の発明においては、請求項7に記載する
ように、上記反応において、上記芳香族アルコールが溶
媒として用いられ、かつ前記短鎖脂肪酸の濃度が1mo
l/L以下であることが好ましい。脂肪族アルコールを
溶媒とし、さらに短鎖脂肪酸の濃度を1mol/L以下
とすることにより、エステルの収率が急激に向上するか
らである。
[0009] In the invention according to any one of claims 1 to 6, as described in claim 7, in the reaction, the aromatic alcohol is used as a solvent, and The concentration of short-chain fatty acids is 1 mo
It is preferably at most 1 / L. This is because the yield of the ester is sharply improved by using the aliphatic alcohol as the solvent and further reducing the concentration of the short-chain fatty acid to 1 mol / L or less.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明のベンゼン環を有す
る短鎖脂肪酸エステルの製造方法について、さらに詳し
く説明する。本発明の短鎖脂肪酸エステルの製造方法
は、上述したように、短鎖脂肪酸と、芳香族アルコール
とを固定化リパーゼの存在下で反応させることを特徴と
するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the method for producing a short-chain fatty acid ester having a benzene ring of the present invention will be described in more detail. As described above, the method for producing a short-chain fatty acid ester of the present invention is characterized by reacting a short-chain fatty acid with an aromatic alcohol in the presence of immobilized lipase.

【0011】本発明の製造方法に用いられる短鎖脂肪酸
は、R1COOHで示される短鎖脂肪酸であり、式中、
1は、Hもしくは炭素数が1から6までの脂肪族炭化
水素基である。この脂肪族炭化水素基は、直鎖状のもの
であっても側鎖を有するものであてもよく、また飽和で
あっても不飽和であってもよい。本発明においては、中
でも、上記R1が、Hもしくは炭素数が1から3までの
脂肪族炭化水素基である短鎖脂肪酸が好ましい。特に、
得られる短鎖脂肪酸の有用性等を考慮すると、中でもギ
酸、酢酸、およびプロピオン酸が最も好ましい短鎖脂肪
酸であるとすることができる。
The short-chain fatty acid used in the production method of the present invention is a short-chain fatty acid represented by R 1 COOH.
R 1 is H or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. The aliphatic hydrocarbon group may be straight-chain or have a side chain, and may be saturated or unsaturated. In the present invention, a short-chain fatty acid in which R 1 is H or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms is particularly preferable. In particular,
Considering the usefulness of the obtained short-chain fatty acid, formic acid, acetic acid, and propionic acid can be regarded as the most preferred short-chain fatty acid.

【0012】一方、本発明の短鎖脂肪酸エステルの製造
方法に用いられるアルコール成分としては、芳香族炭化
水素の側鎖に水酸基が結合している芳香族アルコールが
用いられる。このような芳香族アルコールとしては、特
に限定されるものではなく、例えばベンゼン環を複数個
有するものであっても、また、第1アルコールであって
も第2アルコールであってもよい。
On the other hand, as the alcohol component used in the method for producing a short-chain fatty acid ester of the present invention, an aromatic alcohol having a hydroxyl group bonded to a side chain of an aromatic hydrocarbon is used. Such an aromatic alcohol is not particularly limited, and may be, for example, one having a plurality of benzene rings, a primary alcohol or a secondary alcohol.

【0013】しかしながら、得られる短鎖脂肪酸エステ
ルの有用性、反応性等を考慮すると、Ar−R2−OH
で示される芳香族アルコールであることが好ましい。こ
こで、式中Arはベンゼン環を示すが、このベンゼン環
は、いずれかの水素が例えば炭素数1から6までの脂肪
族炭化水素基等の置換基と置換されたものであってもよ
いし、また置換基を一切有さないものであってもよい。
また、式中のR2は、炭素数1から6までの脂肪族炭化
水素基を示す。この脂肪族炭化水素基は、直鎖状のもの
であっても側鎖を有するものであってもよく、さらに飽
和炭化水素であっても不飽和炭化水素であってもよい。
また、第1アルコールであることが、得られる短鎖脂肪
酸エステルの有用性、反応性等の面で好ましい。
However, considering the usefulness and reactivity of the obtained short-chain fatty acid ester, Ar-R 2 -OH
Is preferably an aromatic alcohol represented by Here, Ar in the formula represents a benzene ring, and this benzene ring may be one in which any hydrogen is substituted with a substituent such as an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. And may have no substituent.
R 2 in the formula represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. The aliphatic hydrocarbon group may be linear or have a side chain, and may be a saturated hydrocarbon or an unsaturated hydrocarbon.
In addition, the primary alcohol is preferable in terms of the usefulness and reactivity of the obtained short-chain fatty acid ester.

【0014】本発明において用いられる芳香族アルコー
ルは、得られる短鎖脂肪族エステルの有用性等の観点か
ら、上記化学式に示されるArが置換基を有さないベン
ゼン環であり、かつ上記R2が炭素数1から3までの脂
肪族炭化水素基である第1アルコールが好ましい。具体
的に好適に用いられる芳香族アルコールとしては、β−
フェネチルアルコール、ベンジルアルコール、シンナミ
ルアルコール等をあげることができる。
[0014] Aromatic alcohols used in the present invention, from the viewpoint of usefulness of the short-chain aliphatic esters derived, a benzene ring Ar represented by the above formula does not have a substituent, and R 2 above Is a primary alcohol having an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. Specifically, aromatic alcohols preferably used include β-
Phenethyl alcohol, benzyl alcohol, cinnamyl alcohol and the like can be mentioned.

【0015】本発明は、上述したような短鎖脂肪酸と芳
香族アルコールとを合成させるに当たり、固定化リパー
ゼの存在下で合成させるところに特徴を有する。この固
定化リパーゼとは、リパーゼを吸着,化学的結合,包括
等の処理を施して担体に固定化したものをいう。
The present invention is characterized in that in synthesizing the above-mentioned short-chain fatty acid and aromatic alcohol, the synthesis is performed in the presence of immobilized lipase. The immobilized lipase refers to a lipase immobilized on a carrier by subjecting it to a treatment such as adsorption, chemical bonding, or inclusion.

【0016】本発明に用いられるリパーゼとしては、微
生物あるいは動植物の細胞や臓器等から抽出・分離さ
れ、必要に応じて精製されたリパーゼ,またこれに糖類
等の安定化剤を添加したもの等であれば特に限定される
ものではないが、中でも動物由来のリパーゼおよび微生
物由来のリパーゼが好適に用いられる。
The lipase used in the present invention includes lipase extracted and separated from cells or organs of microorganisms or animals and plants, and purified as necessary, or a lipase to which a stabilizer such as a saccharide is added. There is no particular limitation as long as it is present, but animal-derived lipase and microorganism-derived lipase are particularly preferably used.

【0017】動物由来のリパーゼとしては、豚膵臓由来
リパーゼを挙げることができる。また微生物由来のリパ
ーゼとしては、キャンディダ属酵母由来リパーゼのほ
か、アスペルギルス属、ムコール属、リゾプス属、ペニ
シリウム属、シュードモナス属、及びクロモバクテリウ
ム属など糸状菌、放線菌や細菌由来のリパーゼが挙げら
れ、これらリパーゼを産生する微生物のリパーゼをコー
ドするDNAで形質転換した宿主に生産させたリパーゼ
を使用してもよい。なお、本発明に用いられるリパーゼ
は、精製された又は粗精製の酵素組成物に含まれた形態
で使用するか、またはリパーゼを生産する菌体(処理菌
体、休止もしくは静止菌体)の乾燥品を直接、使用する
こともできる。
Examples of the lipase derived from animals include lipase derived from pig pancreas. Examples of lipases derived from microorganisms include lipases derived from Candida yeast, filamentous fungi such as Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Penicillium, Pseudomonas, and Chromobacterium, actinomycetes and bacteria. Alternatively, a lipase produced by a host transformed with DNA encoding the lipase of a microorganism that produces these lipases may be used. The lipase used in the present invention may be used in a form contained in a purified or crudely purified enzyme composition, or dried lipase-producing cells (treated cells, resting cells or quiescent cells). The product can also be used directly.

【0018】具体的には、キャンディダ アンタルクテ
ィカ(Candida antarctica)、コール マイヘイ(Mucor
miehei,このもの由来のリパーゼの市販品として(以
下同様)、ノボ ノルディスク ジャパン(株)製「パタ
ラーゼ」),リゾプス デレマー(Rhizopus delemar
田辺製薬(株)製「タリパーゼ」),アスペルギルスニ
ガー(Aspergillus niger ,アスペルギルス属由来のリ
パーゼの市販品として三共(株)製「リパーゼ三
共」),キャンディダ シリンドラセ(Candida cylindr
acea ,名糖産業(株)製「リパーゼOF」),ジオト
リカム キャンディダム(Geotricum candidum,天野製
薬(株)製「リパーゼGC」),アルカリゲネス エス
ピー(Alcaligenes sp.,名糖産業(株)製「リパーゼP
L」)等を好ましい例としてあげることができる。本発
明においては、中でもCandida antarctica、もしくはMu
cor miehei由来のリパーゼが好ましい。
Specifically, Candida antarctica , Cole Maihei ( Mucor )
miehei , a commercial product of lipase derived from this product (hereinafter the same), "Patalases" manufactured by Novo Nordisk Japan Ltd.), Rhizopus delemar ,
Tanabe Seiyaku Co., Ltd. "Talipase"), Aspergillus niger "lipase Sankyo" manufactured (Aspergillus niger, Sankyo (strain as commercially available products of the lipase derived from Aspergillus spp.)), Candida Shirindorase (Candida cylindr
acea, Meito Sangyo Co., Ltd. "lipase OF"), Jiotorikamu candy dam (Geotricum candidum, Amano Pharmaceutical Co., Ltd. "lipase GC"), Alcaligenes sp. (Alcaligenes sp., Meito Sangyo Co., Ltd. "lipase P
L ") and the like can be mentioned as preferred examples. In the present invention, among others, Candida antarctica or Mu
Lipases from cor miehei are preferred.

【0019】本発明においては、上述したリパーゼを固
定化して用いる。すなわち、リパーゼを、好ましくは短
鎖脂肪酸エステルの反応基質に不溶性の担体、例えばセ
ライト,ケイソウ土,活性炭,シリカゲル,焼成体,ガ
ラスビーズ,獣骨,骨粉等の多孔性物質に吸着法により
固定化したリパーゼ、ヒドロキシアパタイト,カチオン
性あるいはアニオン性イオン交換樹脂等にイオン結合も
しくは共有結合法により固定化したリパーゼ、アルギン
酸,寒天,キサンタンガム,グアーガム,植物種子の粘
質物,ポリアクリルアミド等のゲルに包括したリパーゼ
が用いられる。
In the present invention, the above-mentioned lipase is immobilized and used. That is, the lipase is preferably immobilized on a carrier that is insoluble in the reaction substrate of the short-chain fatty acid ester, for example, a porous substance such as celite, diatomaceous earth, activated carbon, silica gel, calcined body, glass beads, animal bone, and bone powder by an adsorption method. Lipase, alginate, agar, xanthan gum, guar gum, plant seed mucilage, polyacrylamide, etc., immobilized on lipase, hydroxyapatite, cationic or anionic ion exchange resin, etc. by ionic or covalent bonding method Lipase is used.

【0020】このような固定化リパーゼの具体例として
は、Lipozyme(登録商標)IM(Novo社製) 、Novo
zym(登録商標)435 (Novo Nordisk社製)、KE−100
(花王(株)製)が挙げられが、本発明においては、中
でもNovozym(登録商標)435(Novo Nordisk社製)を最も
好ましい固定化リパーゼとして挙げることができる。
Specific examples of such immobilized lipase include Lipozyme (registered trademark) IM (manufactured by Novo), Novo
zym® 435 (Novo Nordisk), KE-100
(Manufactured by Kao Corporation). In the present invention, Novozym (registered trademark) 435 (manufactured by Novo Nordisk) can be mentioned as the most preferred immobilized lipase.

【0021】本発明のベンゼン環を有する短鎖脂肪族エ
ステルの製造方法においては、上記芳香族アルコール、
短鎖脂肪酸、および固定化リパーゼを用い、これらによ
りエステル化反応を行う。すなわち、通常は所定の溶媒
に、所定の量の芳香族アルコール、短鎖脂肪酸、および
固定化リパーゼを投入し、常圧又は脱水条件下でエステ
ル反応が進められる。
In the method for producing a short-chain aliphatic ester having a benzene ring according to the present invention, the aromatic alcohol,
An esterification reaction is carried out using short-chain fatty acids and immobilized lipase. That is, usually, a predetermined amount of an aromatic alcohol, a short-chain fatty acid, and an immobilized lipase are added to a predetermined solvent, and the ester reaction proceeds under normal pressure or dehydration conditions.

【0022】この際の芳香族アルコールおよび短鎖脂肪
酸の投入比率は特に限定されるものではないが、芳香族
アルコールが過剰となるように調整されることが好まし
い。特に本発明においては、上記芳香族アルコールを溶
媒として用い、短鎖脂肪酸を1モル/L以下、中でも
0.4モル/L以下の濃度で用いることが好ましい。こ
のようにすることにより、ベンゼン環を有する短鎖脂肪
族エステルの収率が顕著に向上するからである。また、
固定化リパーゼは、5mlの反応液に対して固定化リパ
ーゼが20mg〜200mgの範囲内となるような比率
で用いられることが好ましい。
At this time, the input ratio of the aromatic alcohol and the short-chain fatty acid is not particularly limited, but is preferably adjusted so that the aromatic alcohol becomes excessive. In particular, in the present invention, it is preferable to use the above-mentioned aromatic alcohol as a solvent and to use short-chain fatty acids at a concentration of 1 mol / L or less, especially 0.4 mol / L or less. By doing so, the yield of the short-chain aliphatic ester having a benzene ring is remarkably improved. Also,
The immobilized lipase is preferably used in a ratio such that the amount of the immobilized lipase is in the range of 20 mg to 200 mg per 5 ml of the reaction solution.

【0023】本発明におけるエステル化反応は、バッチ
式又は連続式で室温ないし、使用する固定化リパーゼの
活性を損なわない温度範囲内で行うことができる。具体
的には、減圧下、20〜100 ℃、好ましくは25〜
80℃で生成する水を除去しながら行い、反応終了後、
必要とあれば濾過等により固定化リパーゼを除去・分離
し、過剰に用いた原料の減圧留去を行う。ここで除去・
分離し、回収された固定化リパーゼはそのまま、もしく
はヘキサン等の酵素の活性を損なわない溶媒で洗浄して
再使用することが経済的であり好ましい。
The esterification reaction in the present invention can be carried out in a batch or continuous manner at room temperature or within a temperature range which does not impair the activity of the immobilized lipase to be used. Specifically, under reduced pressure, 20 to 100 ° C., preferably 25 to 100 ° C.
The reaction is carried out while removing water generated at 80 ° C., and after completion of the reaction,
If necessary, the immobilized lipase is removed / separated by filtration or the like, and excess raw material is distilled off under reduced pressure. Remove here
It is economical and preferred that the separated and recovered immobilized lipase be reused as it is, or washed with a solvent such as hexane which does not impair the activity of the enzyme.

【0024】エステル化反応が脱水条件下で行われる場
合、この脱水については公知のいかなる方法によって行
われてもよい。好ましくは、反応系を減圧とし、エステ
ル化により生成する水を減圧留去することにより行われ
る。また、脱水は不溶性脱水剤、例えばモレキュラーシ
ーブ等を用いることにより行うこともできる。
When the esterification reaction is performed under dehydration conditions, the dehydration may be performed by any known method. Preferably, the reaction is carried out by reducing the pressure of the reaction system and distilling off water produced by the esterification under reduced pressure. Dehydration can also be performed by using an insoluble dehydrating agent such as molecular sieve.

【0025】本発明の短鎖脂肪酸エステルの製造方法
は、固定化リパーゼを充填した酵素塔を用いて連続的に
行うことも可能であり、この連続的に行なう方法は固定
化リパーゼの除去・分離の必要がないことから工業的な
製造法として有利である。
The method for producing a short-chain fatty acid ester according to the present invention can be carried out continuously using an enzyme tower filled with immobilized lipase. This is advantageous as an industrial production method because there is no need for this.

【0026】このようにして得られたベンゼン環を有す
る短鎖脂肪族エステルは、必要に応じた程度で分離・精
製されて用いられる。具体的な用途としては、各種香料
を挙げることができる。
The thus obtained short chain aliphatic ester having a benzene ring is used after being separated and purified to the extent necessary. Specific uses include various flavors.

【0027】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

【0028】[0028]

【実施例】(実施例1:酢酸β−フェネチルの合成)3
0U/100mgのNovozym (登録商標) 435 (Novo Nor
disk社製)(固定化リパーゼ)、0.6モル/Lの酢
酸、およびβ−フェネチルアルコールにより5mlのβ
−フェネチルアルコール溶液を調製した。このβ−フェ
ネチルアルコール溶液を10mlのスクリューキャップ
付き試験管に取り、温度40〜50℃、毎分200回転
の往復振とう条件下で、振とうを4時間行った。得られ
た反応物を、高速液体クロマトグラフィ(ヒューレット
パッカード社製、HP1100、ODSカラム)を用
い、55%(v/v)メタノール水溶液を溶出液として
40℃にて測定した結果、90%のモル変換率で酢酸が
エステル化し、酢酸β−フェネチルが高収率で得られて
いた。
EXAMPLES (Example 1: Synthesis of β-phenethyl acetate) 3
0 U / 100 mg of Novozym® 435 (Novo Nor
disk) (immobilized lipase), 0.6 mol / L acetic acid, and 5 ml β-phenethyl alcohol.
-A phenethyl alcohol solution was prepared. The β-phenethyl alcohol solution was placed in a 10-ml test tube with a screw cap, and shaken for 4 hours at a temperature of 40 to 50 ° C and a reciprocal shaking condition of 200 revolutions per minute. The obtained reaction product was measured at 40 ° C. using a high-performance liquid chromatography (HP1100, ODS column, manufactured by Hewlett-Packard Co.) with a 55% (v / v) aqueous methanol solution as an eluent. As a result, 90% molar conversion was obtained. Acetic acid was esterified at a high rate, and β-phenethyl acetate was obtained in high yield.

【0029】β−フェネチルアルコール溶液中の酢酸の
濃度を、0.2モル/L〜3.0モル/Lまで変化させ
て上記条件下でエステル化を行った。結果を図1にまと
める。図1から明らかなように、酢酸の濃度が1モル/
L以下であれば約90%以上のモル変換率でエステル化
されており、特に酢酸の濃度が0.4モル/L以下の場
合は、100%のモル変換率でエステル化されていた。
The esterification was carried out under the above conditions while changing the concentration of acetic acid in the β-phenethyl alcohol solution from 0.2 mol / L to 3.0 mol / L. The results are summarized in FIG. As is clear from FIG. 1, the concentration of acetic acid was 1 mol / mol.
If the concentration is not more than L, esterification is performed at a molar conversion of about 90% or more. Particularly, when the concentration of acetic acid is 0.4 mol / L or less, esterification is performed at a molar conversion of 100%.

【0030】固定化リパーゼを用いない系(酢酸濃度:
0.4モル/L)でも同様にエステル化を行ったが、酢
酸のモル変換率は1.35%であった。
A system not using immobilized lipase (acetic acid concentration:
(0.4 mol / L), esterification was carried out in the same manner, but the molar conversion of acetic acid was 1.35%.

【0031】(実施例2:ギ酸β−フェネチルの合成)
上記実施例1における酢酸を、0.4モル/Lのギ酸と
し、往復振とう時(反応時)の温度を40℃とした以外
は、上記実施例1と同様にしてエステル化を行った。固
定化リパーゼを含む系では、100%のモル変換率でギ
酸β−フェネチルが得られたが、固定化リパーゼを含ま
ない系でのモル変換率は、32.0%であった。
Example 2 Synthesis of β-phenethyl formate
Esterification was carried out in the same manner as in Example 1 except that the acetic acid in Example 1 was changed to formic acid of 0.4 mol / L and the temperature during reciprocating shaking (during the reaction) was set to 40 ° C. In the system containing the immobilized lipase, β-phenethyl formate was obtained at a molar conversion of 100%, while in the system not containing the immobilized lipase, the molar conversion was 32.0%.

【0032】(実施例3:プロピオン酸β−フェネチル
の合成)実施例2におけるギ酸をプロピオン酸に代えた
以外は、実施例2と同様にしてエステル化を行った。固
定化リパーゼを含む系では、100%のモル変換率でプ
ロピオン酸β−フェネチルが得られたが、固定化リパー
ゼを含まない系でのモル変換率は、1.18%であっ
た。
(Example 3: Synthesis of β-phenethyl propionate) Esterification was carried out in the same manner as in Example 2 except that formic acid in Example 2 was replaced with propionic acid. In the system containing the immobilized lipase, β-phenethyl propionate was obtained at a molar conversion of 100%, while in the system not containing the immobilized lipase, the molar conversion was 1.18%.

【0033】(実施例4:酢酸シンナミルの合成)実施
例2におけるギ酸を酢酸とし、β−フェネチルアルコー
ルをシンナミルアルコールとした以外は、実施例2と同
様にしてエステル化を行った。固定化リパーゼを含む系
では、100%のモル変換率で酢酸シンナミルが得られ
たが、固定化リパーゼを含まない系でのモル変換率は、
3.60%であった。
Example 4 Synthesis of Cinnamyl Acetate Esterification was carried out in the same manner as in Example 2 except that formic acid was changed to acetic acid and β-phenethyl alcohol was changed to cinnamyl alcohol. In the system containing the immobilized lipase, cinnamyl acetate was obtained at a molar conversion of 100%, whereas in the system not containing the immobilized lipase, the molar conversion was:
It was 3.60%.

【0034】(実施例5:酢酸ベンジルの合成)実施例
4におけるシンナミルアルコールを、ベンジルアルコー
ルとした以外は、実施例4と同様にしてエステル化を行
った。固定化リパーゼを含む系では、100%のモル変
換率で酢酸ベンジルが得られたが、固定化リパーゼを含
まない系でのモル変換率は、8.55%であった。
Example 5 Synthesis of Benzyl Acetate Esterification was carried out in the same manner as in Example 4 except that cinnamyl alcohol in Example 4 was changed to benzyl alcohol. In the system containing immobilized lipase, benzyl acetate was obtained at a molar conversion of 100%, whereas in the system not containing immobilized lipase, the molar conversion was 8.55%.

【0035】(実施例6:プロピオン酸ベンジルの合
成)実施例5における酢酸を、プロピオン酸とした以外
は、実施例5と同様にしてエステル化を行った。固定化
リパーゼを含む系では、100%のモル変換率でプロピ
オン酸ベンジルが得られたが、固定化リパーゼを含まな
い系でのモル変換率は、20.3%であった。
(Example 6: Synthesis of benzyl propionate) Esterification was carried out in the same manner as in Example 5, except that acetic acid in Example 5 was changed to propionic acid. In the system containing immobilized lipase, benzyl propionate was obtained at a molar conversion of 100%, whereas in the system not containing immobilized lipase, the molar conversion was 20.3%.

【0036】上記実施例1から実施例6まで結果を表1
にまとめる。表1から明らかなように、固定化リパーゼ
を含む系は、いずれも100%のモル変換率で、ベンゼ
ン環を含む短鎖脂肪酸エステルが得られている。したが
って、本発明の製造方法が極めて高収率であることが明
らかとなった。
The results of Examples 1 to 6 are shown in Table 1.
Put together. As is clear from Table 1, short-chain fatty acid esters containing a benzene ring were obtained at a molar conversion of 100% in all the systems containing the immobilized lipase. Therefore, it became clear that the production method of the present invention has an extremely high yield.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、R1COOH(R1は、Hもし
くは炭素数が1から6までの脂肪族炭化水素基を示
す。)で示される短鎖脂肪酸と、芳香族アルコールとを
固定化リパーゼの存在下で反応させることを特徴とする
短鎖脂肪酸エステルの製造方法を提供する。このように
固定化リパーゼを用いることにより、短鎖脂肪酸と芳香
族アルコールとの合成を効率よく行うことが可能であ
り、ベンゼン環を有する短鎖脂肪酸エステルを簡便な工
程で効率良く得ることができるという効果を奏する。
According to the present invention, a short-chain fatty acid represented by R 1 COOH (R 1 is H or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms) is fixed to an aromatic alcohol. A method for producing a short-chain fatty acid ester, characterized in that the reaction is carried out in the presence of an immobilized lipase. By using such an immobilized lipase, it is possible to efficiently synthesize a short-chain fatty acid and an aromatic alcohol, and to efficiently obtain a short-chain fatty acid ester having a benzene ring in a simple step. This has the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】酢酸の濃度とモル変換率との関係を示すグラフ
である。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the concentration of acetic acid and the molar conversion.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12R 1:785) C12R 1:785) (72)発明者 宇佐美 昭次 東京都新宿区大久保3−4−1 早稲田大 学理工学部内 Fターム(参考) 4B064 AD64 CA31 CB26 CD06 CD07 DA20 4H059 BA35 BB14 BB45 DA09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12R 1: 785) C12R 1: 785) (72) Inventor Shoji Usami 3-4-1 Okubo, Shinjuku-ku, Tokyo Waseda University Faculty of Science and Engineering F-term (reference) 4B064 AD64 CA31 CB26 CD06 CD07 DA20 4H059 BA35 BB14 BB45 DA09

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 R1COOH(R1は、Hもしくは炭素数
が1から6までの脂肪族炭化水素基を示す。)で示され
る短鎖脂肪酸と、芳香族アルコールとを固定化リパーゼ
の存在下で反応させることを特徴とする短鎖脂肪酸エス
テルの製造方法。
1. A lipase in which a short-chain fatty acid represented by R 1 COOH (R 1 represents H or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms) and an aromatic alcohol are immobilized. A method for producing a short-chain fatty acid ester, wherein the reaction is performed under the following conditions.
【請求項2】 前記芳香族アルコールが、Ar−R2
OH(Arは置換基を有する、もしくは有さないベンゼ
ン環を示し、R2は炭素数1から6までの脂肪族炭化水
素基を示す。)であることを特徴とする請求項1記載の
短鎖脂肪酸エステルの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the aromatic alcohol is Ar—R 2
2. The short-circuit according to claim 1, wherein OH is OH (Ar represents a benzene ring having or not having a substituent, and R 2 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms). Method for producing chain fatty acid ester.
【請求項3】 前記芳香族アルコールが、Ar−R2
OH(Arはベンゼン環を示し、R2は炭素数1から3
までの脂肪族炭化水素基を示す。)であることを特徴と
する請求項2に記載の短鎖脂肪酸エステルの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the aromatic alcohol is Ar—R 2 —.
OH (Ar represents a benzene ring; R 2 has 1 to 3 carbon atoms;
Up to the aliphatic hydrocarbon group. 3. The method for producing a short-chain fatty acid ester according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記短鎖脂肪酸が、R1COOH(R
1は、Hもしくは炭素数が1から3までの脂肪族炭化水
素基を示す。)であることを特徴とする請求項1から請
求項3までのいずれかの請求項に記載の短鎖脂肪酸エス
テルの製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the short-chain fatty acid is R 1 COOH (R
1 represents H or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. The method for producing a short-chain fatty acid ester according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
【請求項5】 前記固定化リパーゼにおけるリパーゼ
が、動物由来もしくは微生物由来のリパーゼであること
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの請
求項に記載の短鎖脂肪酸エステルの製造方法。
5. The method for producing a short-chain fatty acid ester according to claim 1, wherein the lipase in the immobilized lipase is a lipase derived from an animal or a microorganism. Method.
【請求項6】 前記リパーゼが、Candida antarctica
しくはMucor miehei由来のリパーゼであることを特徴と
する請求項5記載の短鎖脂肪酸エステルの製造方法。
6. The method for producing a short-chain fatty acid ester according to claim 5, wherein the lipase is a lipase derived from Candida antarctica or Mucor miehei .
【請求項7】 前記反応において、前記芳香族アルコー
ルが溶媒として用いられ、かつ前記短鎖脂肪酸の濃度が
1mol/L以下であることを特徴とする請求項1から
請求項6までのいずれかの請求項に記載の短鎖脂肪酸エ
ステルの製造方法。
7. The reaction according to claim 1, wherein in the reaction, the aromatic alcohol is used as a solvent, and the concentration of the short-chain fatty acid is 1 mol / L or less. A method for producing the short-chain fatty acid ester according to claim.
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