JP2004180597A - 光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよび３−アシルオキシペンタンニトリルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い光学純度を有する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの実用的な製造方法を提供する。
【解決手段】３−アシルオキシペンタンニトリル（但しアシルオキシ基は炭素数３以上）又は３−ヒドロキシペンタンニトリルに不斉加水分解能又は不斉アシル化能を有する酵素を作用させて、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル又は光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルのエステルを製造する。また、（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのアシル化物に酵素を作用させて高光学純度（通常９５％ｅ．ｅ．以上）の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造する。更に、（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルに酵素を作用させて高光学純度（通常９５％ｅ．ｅ．以上）の（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造する。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学活性を必要とする各種医薬品や農薬などの合成原料および中間体として有用な光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造方法およびその製造に用いる新規な合成中間体であるラセミ体または光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルに関する。より詳細には、本発明は、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル、特に（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを、工業的に実用可能な操作で、高い光学純度および高い収率で製造する方法およびそれに用いる新規な合成中間体であるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルおよび光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル、特に（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルは、種々の医薬品や農薬などの製造原料や合成中間体として非常に有用である。そのため、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを工業的な生産に適用可能な実用的な方法で、高い光学純度および高い収率で円滑に製造することのできる方法の開発が強く求められてきた。
従来、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造方法としては、ラセミ体３−アセトキシペンタンニトリルを、シュードモナス・セパシア・リパーゼ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ ｌｉｐａｓｅ）を用いて不斉加水分解して（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−アセトキシペンタンニトリルに光学分割する方法が知られている（非特許文献１を参照）。
この方法による場合は、光学純度９０％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが得られるが、酵素の使用量が基質の２分の１と多いため経済的でなく、しかも収率が２９％と低い。また、この方法では同時に生成する（Ｓ）−３−アセトキシペンタンニトリルを化学的に加水分解して光学活性な（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルにしているが、その収率も２９％と低い。
【０００３】
さらに、上記非特許文献１には、ラセミ体３−アセトキシペンタンニトリルのシュードモナス・セパシア・リパーゼによる前記不斉加水分解反応を、チオクラウンエーテル（１，４，８，１１−テトラチアシクロテトラデカン）を添加して行うと、光学純度が９９％ｅ．ｅ．以上の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと光学純度が９４％ｅ．ｅ．の（Ｓ）−３−アセトキシペンタンニトリルがそれぞれ４９％および３５％の収率で得られることが記載されている。
しかしながら、そこでは反応に必要なチオクラウンエーテルの添加量が基質の１０分の１質量と非常に多いため、コスト面および安全面からみると工業的に実施するには適していない。また、この非特許文献１の技術では、酵素による反応生成物である（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−アセトキシペンタンニトリルの分離をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて行っているが、この分離法も繁雑であって実用的ではなく、工業的に採用するには有利な方法ではない。
【０００４】
上記のような状況下に、本発明者らは、３−ケトペンタンニトリルを酵素で不斉還元して光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造する方法を発明して先に出願した（先願発明１を参照）。本発明者らのこの方法による場合は、９４．８％ｅ．ｅ．という高い光学純度を有する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを得ることができる。
光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリを医薬品などの製造原料としてより有効に用いるには、その光学純度が高いほど望ましく、そのため光学純度のより高い光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリを製造し得る技術の開発が求められている。
【０００５】
【非特許文献１】
“Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”，１９９７年，第６２巻，ｐ．９１６５−９１７２
【０００６】
【非特許文献２】
“Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．”，１９８５年，第２６巻、ｐ．１５５−
【非特許文献３】
“Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．”，１９９２年，第３３巻、ｐ．１４３１−
【０００７】
【先願発明１】
特願２００１−３０９６８２
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、チオクラウンエーテルなどのような高価な添加剤を用いずに、更には従来よりも少ない不斉反応用酵素の使用量で、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを安全に、低コストで、しかも高い収率で得ることのできる、工業的に実用可能な光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造方法を提供することである。
さらに、本発明の目的は、従来よりも光学純度の高い光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを、簡単な操作で、高い収率で得ることのできる製造方法を提供することである。
また、本発明の目的は、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造に有用な新規な合成中間体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく本発明者らは研究を重ねてきた。そしてそのような研究の一環として、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造に用いる原料化合物について種々検討を行った。その結果、前記非特許文献１の技術で出発化合物（原料化合物）として用いられている３−アセトキシペンタンニトリルとは異なる、新規な３−アシルオキシペンタンニトリル、すなわちペンタンニトリルの３−位置に結合したアシルオキシ基（Ｒ_１ＣＯＯ−）におけるＲ_１がメチル基ではなくて、炭素数が２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である３−アシルオキシペンタンニトリルを合成し、該新規な３−アシルオキシペンタンニトリル（ラセミ体）に不斉加水分解能を有する酵素を作用させたところ、非特許文献１の技術よりも少ない酵素の使用量で、しかもチオクラウンエーテルなどの特別の成分を添加しなくても、高い光学純度を有する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルが、それと対掌配置をなす光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルと共に高い収率で得られることを見出した。
さらに、本発明者らは、前記した新規な３−アシルオキシペンタンニトリル（ラセミ体）を出発化合物として用いる上記方法以外にも、ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルに、アシル化剤の存在下に不斉アシル化能を有する酵素を作用させることにより、高い光学純度を有する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルが、その対掌配置をなす光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルと共に高い収率で得られることを見出した。
【００１０】
また、本発明者らは、光学活性な（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを不純物などとして含有する所定の光学純度の光学活性（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを、アシル化した後、それにより生成したアシル体に３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素を作用させると、不純物として含まれていた光学活性（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルは該酵素によってその一部しか加水分解されず、ほとんど大部分がアシル化物［すなわち（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリル］のままの形態で残留し、（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルのみが優先的に加水分解されることによって、光学純度の増した（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが得られること、特にこの方法による場合は、９５％ｅ．ｅ．以上の極めて高い光学純度を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが製造できることを見出した。
【００１１】
さらに、本発明者らは、光学活性な（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを不純物などとして含有する所定の光学純度を有する光学活性（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルに、アシル化剤の存在下で、３−ヒドロキシペンタンニトリルのＲ体を優先的にアシル化する酵素を作用させると、不純物などとして含まれていた（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのみが優先的にアシル化されて除去でき、それによって光学純度の増した（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが得られること、特にこの方法による場合は、９５％ｅ．ｅ．以上の極めて高い光学純度を有する（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが製造できることを見出し、それらの種々の知見に基づいて本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、
（Ｉ） 本発明における第１の発明は、下記の式（１）；
【００１３】
【化１４】

（式中、Ｒ_１は置換されていてもよい、炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルに、該化合物の不斉加水分解能を有する酵素を作用させることを特徴とする、下記の式（２）；
【００１４】
【化１５】

（式中、＊は不斉炭素原子を示す。）
で表される光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびその対掌体をなす光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルのエステル化物である下記の式（３）；
【００１５】
【化１６】

（式中、Ｒ_１は前記と同じ基を示し、＊は不斉炭素原子を示す。）
で表される光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの製造方法［以下この方法を「製造方法（ｉ）」ということがある］である。
【００１６】
（ＩＩ） そして、本発明における第２の発明は、下記の式（４）；
【００１７】
【化１７】

で表されるラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルに、アシル化剤の存在下で、該ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルの不斉アシル化能を有する酵素を作用させることを特徴とする、下記の式（２）；
【００１８】
【化１８】

（式中、＊は不斉炭素原子を示す。）
で表される光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびその対掌体をなす光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルのエステル化物である光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの製造方法［以下この方法を「製造方法（ｉｉ）」ということがある］である。
【００１９】
（ＩＩＩ） さらに、本発明における第３の発明は、
・下記の式（１）；
【００２０】
【化１９】

（式中、Ｒ_１は置換されていてもよい、炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリル［以下これを「ラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリル（１）」ということがある］；および、
・下記の式（３）；
【００２１】
【化２０】

（式中、＊は不斉炭素原子を示し、Ｒ_１は置換されていてもよい、炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
で表される光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル［以下これを「光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル（３）」ということがある］；
である。
【００２２】
（ＩＶ） そして、本発明における第４の発明は、所定の光学純度（Ａ_１）を有する下記の式（６）；
【００２３】
【化２１】

で表される（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルをアシル化処理して（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに変換した後、３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素を作用させ、それにより得られる反応生成物から（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収することを特徴とする、前記光学純度（Ａ_１）よりも高い光学純度（Ａ_２）を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造方法［以下この方法を「製造方法（ｉｉｉ）」ということがある］である。
【００２４】
（Ｖ） さらに、本発明における第５の発明は、所定の光学純度（Ｂ_１）を有する下記の式（９）；
【００２５】
【化２２】

で表される（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルに、アシル化剤の存在下で、３−ヒドロキシペンタンニトリルのＲ体を優先的にアシル化する酵素を作用させ、それにより得られる反応生成物から（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収することを特徴とする、前記光学純度（Ｂ_１）よりも高い光学純度（Ｂ_２）を有する（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造方法［以下この方法を「製造方法（ｉｖ）」ということがある］である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について詳細に説明する。
《製造方法（ｉ）の説明》
まず、本発明の製造方法（ｉ）について説明する。
製造方法（ｉ）は、上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルに、該化合物の不斉加水分解能を有する酵素を作用させて、該ラセミ体を構成する（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルのうちの一方を選択的または優先的に加水分解して、上記の式（２）で表される光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル（Ｒ体またはＳ体）およびその対掌体をなす光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルのエステル化物である上記の式（３）で表される光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル（Ｓ体またはＲ体）を製造する方法である。
【００２７】
この製造方法（ｉ）では、不斉加水分解能を有する酵素がＲ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを選択的または優先的に加水分解する酵素である場合は、光学活性な（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルが製造され、また不斉加水分解能を有する酵素がＳ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを選択的または優先的に加水分解する酵素である場合は、光学活性な（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルが製造される。
本発明における製造方法（ｉ）では、不斉加水分解能を有する酵素としてＲ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを選択的または優先的に加水分解する酵素を用いて、（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを製造することが、得られる光学活性化合物の有用性、酵素の入手のし易さ、反応の立体選択性などの点から好ましい。
本発明の製造方法（ｉ）で用いる不斉加水分解能を有する酵素の具体的な内容については、後で詳記する。
【００２８】
本発明の製造方法（ｉ）では、上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルにおける基Ｒ_１が、メチル基ではなくて、炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基であることが必要である。
基Ｒ_１が炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基であることによって、基Ｒ_１がメチル基であるラセミ体３−アセトキシペンタンニトリルを使用する前記した従来技術（非特許文献１参照）に比べて、不斉加水分解能を有する酵素の使用量を低減することができ、しかもチオクラウンエーテルなどのような高価な添加剤を使用することなく、該従来技術よりも高い光学純度を有する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを高い収率で製造することができる。
【００２９】
しかも、本発明の製造方法（ｉ）で用いる基Ｒ_１が炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である３−アシルオキシペンタンニトリルは、３−アセトキシペンタンニトリルに比べて脂肪族炭化水素系溶剤への溶解度が高いため、製造方法（ｉ）で生成した反応生成物から光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを脂肪族炭化水素系溶剤を用いて抽出処理し、次いで抽出処理済みの反応生成物から光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収する際に、脂肪族炭化水素系溶剤の使用量を大幅に低減することができ、更に脂肪族炭化水素系溶剤による抽出処理回数も低減することができ、工程の簡略化およびコストの削減を図ることができる。
かかる点から、基Ｒ_１が置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルを出発化合物として用いる本発明の製造方法（ｉ）は、実用性に優れていて、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびその対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを工業的に生産性良く製造するのに適している。
【００３０】
本発明の製造方法（ｉ）で出発化合物として用いる上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルにおいて、基Ｒ_１の具体例としては、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などのアルキル基；エテニル基、ビニル基、アリル基などのアルケニル基；エチニル基、プロピニル基、ブチニル基などのアルキニル基を挙げることができる。これら基は、その炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部が必要に応じて適当な置換基で置換されていてもよい。その際の置換基としては、例えばアルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシ基、アリール基、水酸基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン原子等を挙げることができる。基Ｒ_１は、ラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルの合成の容易性、取り扱い性、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルへの加水分解の容易性、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの収率、酵素の反応性などの点から、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基などの炭素原子数２〜７のアルキル基であることが好ましく、ｎ−プロピル基であることがより好ましい。
【００３１】
上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルに、該化合物の不斉加水分解能を有する酵素を作用させるに当たっては、ラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルおよび不斉加水分解能を有する酵素を水性媒体中に溶解または分散して反応を行う方法が、円滑な反応、操作の容易性などの点から好ましく採用される。
不斉加水分解反応を行う水性媒体は、不斉加水分解能を有する酵素の種類に応じて酵素が働き易いｐＨに調整しておくことが必要であり、一般的には３〜１２程度のｐＨにしておくことが好ましい。ｐＨの調整は、水性媒体として所定のｐＨを有する緩衝水溶液を用いて行ってもよい。その際の緩衝水溶液としては、例えば、リン酸ナトリウム水溶液、リン酸カリウム水溶液などのようなリン酸アルカリ金属塩水溶液等の無機酸塩の緩衝水溶液、酢酸ナトリウム水溶液、酢酸カリウム水溶液などの酢酸アルカリ金属塩等の有機酸塩の緩衝水溶液などを挙げることができる。また、反応系のｐＨを不斉加水分解反応に適したｐＨに保つために、不斉加水分解反応の初期および／または途中に水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液などの塩基や酸などのｐＨ調整剤を添加してもよい。
【００３２】
不斉加水分解能を有する酵素の使用量は、使用する酵素の種類などに応じて、反応時間の遅延やラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルを加水分解する際の選択性の低下が起こらないような量を適宜選択するとよい。例えば、従来から市販されている不斉加水分解能を有する酵素を用いる場合、一般に、ラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルの質量の０．０００１〜３．０質量倍が好ましく、０．００１〜１．０質量倍がより好ましく、０．００１〜０．１質量倍が特に好ましい。
本発明の製造方法（ｉ）では、出発化合物として基Ｒ_１が炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルを用いていることにより、ラセミ体３−アセトキシペンタンニトリルを用いる上記した従来技術（非特許文献１参照）に比べて不斉加水分解能を有する酵素の使用量を大幅に低減することができ、ラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリル１質量部に対して不斉加水分解能を有する酵素の使用量が０．５質量部未満、特に０．１質量部以下であっても、目的とする光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌の配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを高収率で得ることができる。
【００３３】
不斉加水分解反応の反応温度としては、温度が高すぎると酵素の安定性が低下したり酵素が失活する場合があり、一方温度が低すぎると反応速度が低下する場合があるので、通常５〜６５℃の範囲であることが好ましく、２０〜５０℃の範囲であることがより好ましい。
不斉加水分解反応の反応時間は、使用する酵素の種類や量、反応温度などに応じて変わり得るが、通常０．１〜１２０時間程度、特に０．１〜４８時間程度とするのが好ましい。
【００３４】
上記の不斉加水分解反応によって、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル（不斉加水分解能を有する酵素によって加水分解された一方の光学異性体）とそれと対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル（不斉加水分解能を有する酵素によって加水分解されずにそのまま残ったもう一方の光学異性体）を含有する反応生成物が得られる。
反応生成物からの光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの分離回収に当たっては、両者をそれぞれ円滑に分離回収できる方法であればいずれの方法を採用してもよく、例えば、下記（ａ_１）または（ｂ_１）の方法を採用することができる。
【００３５】
（ａ_１）光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを含有する反応生成物（反応液等）を、脂肪族炭化水素系溶剤により抽出処理して光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出して回収し、次いで光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル抽出した後の反応生成物から光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収する方法。
（ｂ_１）光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを含有する反応生成物（水性反応液等）に、非水溶性の有機溶剤を添加して十分に攪拌した後、水層と有機層に分液させ、生成した光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置をなす光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを有機層に移行させ、有機層を水層から分離した後に、有機層の溶剤を留去するか、または蒸留、カラムクロマトグラフィーなどにより処理して、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置をなす光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルのそれぞれを分離回収（単離精製）する方法。
【００３６】
前記（ａ_１）の方法は、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置をなす光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルのそれぞれを簡単な操作で別々に分離回収することができ、工業的に実施可能な簡便な方法であり、そのため（ａ_１）の方法について具体的に説明する。
まず、不斉加水分解反応により得られた反応生成物（反応液）に適量の脂肪族炭化水素系溶剤を加えて十分に攪拌した後、静置して水層と有機層に分ける。有機層中には光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル多く含まれ、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルはあまり含まれていない。一方、水層には光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルが多く含まれる。
脂肪族炭化水素系溶剤による抽出操作は何回繰り返してもよい。そして、抽出処理に用いた有機層を集めて溶剤を留去することによって、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル含量の少ない光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルのエステルを取得することができる。また、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを多く含む水層を適当な溶剤を用いて抽出処理して水層中の光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを溶剤中に移行させ、抽出処理に用いた溶剤を集めて溶剤を留去することによって、光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル含量の少ない、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを取得することができる。
【００３７】
上記（ａ_１）の方法において、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置をなす光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル反応生成物（反応液等）から光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出するための前記脂肪族炭化水素系溶剤としては、光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの抽出率、取り扱い性などの点から、炭素数５〜１０の脂肪族炭化水素系溶剤が好ましく用いられる。好ましく用いられる炭素数５〜１０の脂肪族炭化水素系溶剤の例としては、ｎ−ペンタン、ｎ−へキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−デカンなどの直鎖状脂肪族炭化水素系溶剤、メチルシクロヘキサンなどの側鎖がある脂肪族炭化水素等を挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。そのうちでも、ｎ−へキサンがより好ましく用いられる。
【００３８】
光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの抽出効率にあわせて、脂肪族炭化水素系溶剤の使用量、抽出回数を適時設定すればよい。抽出１回当たりに使用する溶剤量はできるだけ少なく、かつ抽出回数はできるだけ少ないほうが、溶剤使用量が少なくすむため経済的である。好ましくは、反応生成物中に含まれる光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの全量を抽出できるように、抽出溶剤の使用量や抽出回数を設定するのが望ましい。それによって、光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを高収率で回収することができ、ひいては光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出分離した後の水層における光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの残存量が大幅に低減し、該水層から純度の高い光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを分離回収できるようになる。
脂肪族炭化水素系溶剤から分離回収した光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを既存の方法で加水分解することにより、水層から分離回収した光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルに対して対掌配置を有する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルにすることができる。
【００３９】
光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを脂肪族炭化水素系溶剤によって抽出分離した後の水層中に残留する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルは、適当な有機溶剤を用いて抽出処理することによって水層から分離回収することができる。その際の有機溶剤としては、例えば、ｔ−ブチルメチルエーテル、イソプロピルエーテルなどのエーテル類；トルエンなどの炭化水素類；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチルなどのエステル類などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。そして、抽出処理に用いた有機溶剤を留去することによって、３−アシルオキシペンタンニトリル含有量の少ない、高純度の光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを得ることができる。必要に応じて蒸留することにより、更に高純度化することもできる。
【００４０】
また、上記（ｂ_１）の方法では、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを含有する反応生成物（水性反応液等）に添加する非水溶性の有機溶剤として、例えばｔ−ブチルメチルエーテル、イソプロピルエーテルなどのエーテル類；トルエンなどの炭化水素類；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチルなどのエステル類などの１種または２種以上を用いることができる。
【００４１】
本発明の製造方法（ｉ）において出発化合物（原料化合物）として用いる上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリル［すなわち上記の式（１）において基Ｒ_１がメチル基ではなく、置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基で表される３−アシルオキシペンタンニトリル］は、従来知られていない新規な化合物である。
この新規な化合物は、公知のエステル化法に準じて、ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルを式；Ｒ_１ＣＯＯＨ（式中、Ｒ_１は置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す）で表されるカルボン酸、そのハロゲン化物、無水物、エステル等からなるエステル化剤（アシル化剤）を用いてエステル化することにより製造することができる。
上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルの製造に用いるラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルは既知の化合物であって、既知の方法（例えば非特許文献２および非特許文献３を参照）によって製造することができる。
何ら限定されるものではないが、上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルの製造法を以下に例示する。
【００４２】
［式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルの製造法］
例えば、ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルに、塩基の存在下で、プロピオン酸クロライド、酪酸クロライド、酪酸ブロマイドなどの炭素数３以上のカルボン酸ハロゲン化物、または無水プロピオン酸、無水酪酸などの炭素数３以上のカルボン酸無水物を作用させて、ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルのヒドロキシル基をアシル化することによって、上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルを製造する。
この反応は、無溶剤下でも実施できるが、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン系溶剤；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテルなどのエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤；ヘキサン、ペンタンなどの炭化水素類；アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、アセトンなどの有機溶剤の１種または２種以上を用いて実施するのが好ましい。
【００４３】
その際に、前記した酸ハロゲン化物または酸無水物の使用量は、基質であるラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルに対して１．０当量以上であることが好ましい。１．０当量未満であると未反応のラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルが生じ、効率が悪くなる。
【００４４】
また、前記した塩基としては、例えば、トリエチルアミン、トリメチルアミンなどのアミン類；ピリジン、イミダゾールなどの芳香族窒素化合物；ナトリウムエトキシド、ナトリウムメトキシドなどの金属アルコキシド；炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどの炭酸塩；炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸水素塩；水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物；水素化ナトリウム、水素化カリウムなどアルカリ金属水素化物などを挙げることができ、これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
塩基の使用量は、酸ハロゲン化物もしくは酸無水物と等モル程度とすることが好ましい。
【００４５】
アシル化反応の終了後に、反応系に水を添加し、次いで酢酸エチル、トルエンなどの有機溶剤を用いて生成したラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出し、脱溶剤することによって、上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルを得ることができる。それを更に必要に応じてシリカゲルカラムクロマトグラフィー、蒸留などで精製することによって、高純度化してもよい。
【００４６】
また、本発明の製造方法（ｉ）で得られる上記の式（３）で表される光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル［すなわちその基Ｒ_１が炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル］も、従来知られていない新規な化合物である。
本発明の製造方法（ｉ）で得られる上記の式（３）で表される新規な光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの立体構造に対応して、それを加水分解することによっても、光学活性なＲ体またはＳ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを得ることができる。
【００４７】
《製造方法（ｉｉ）の説明》
次に、本発明の製造方法（ｉｉ）について説明する。
製造方法（ｉｉ）は、上記の式（４）で表されるラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルに、アシル化剤の存在下で、該ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルの不斉アシル化能を有する酵素を作用させて、該ラセミ体を構成する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルおよび（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのうちの一方を選択的または優先的にアシル化して、上記の式（２）で表される光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル（Ｒ体またはＳ体）と、該光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの対掌体をなす光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル（Ｓ体またはＲ体）のエステル化物である光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル（Ｓ体またはＲ体）を製造する方法である。
【００４８】
この製造方法（ｉｉ）において、不斉アシル化能を有する酵素がＲ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを選択的または優先的にアシル化する酵素である場合は、光学活性な（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが製造され、また不斉アシル化能を有する酵素がＳ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを選択的または優先的にアシル化する酵素である場合は、光学活性な（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルが製造される。
本発明における製造方法（ｉｉ）では、不斉アシル化能を有する酵素としてＲ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを選択的または優先的にアシル化する酵素を用いて、（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造することが、酵素の入手のし易さ、反応の立体選択性などの点から好ましい。
【００４９】
製造方法（ｉｉ）で出発化合物として用いるラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルは、前記したように公知の化合物であり（非特許文献２および３を参照）、該公知の方法により合成することができる。
製造方法（ｉｉ）で用いる、ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルの不斉アシル化能を有する酵素については後で詳細に説明する。
【００５０】
本発明の製造方法（ｉｉ）において、ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルに、アシル化剤の存在下で不斉アシル化能を有する酵素を作用させるに当たっては、不斉アシル化が円滑に行われ得る態様であればいずれでもよく、一般的には、ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリル、アシル化剤および不斉アシル化能を有する酵素を混合する方法が用いられる。
その際の不斉アシル化反応は、溶剤を加えなくても実施可能であるが、溶剤中で行うのが反応の円滑な進行の点から好ましい。溶剤としては不斉アシル化反応を阻害するものでなければいずれも使用可能で、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテルなどのエーテル類；メチルエチルケトンなどのケトン類；ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、トルエンなどの炭化水素類；酢酸エチルなどのエステル類などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【００５１】
ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルをアシル化するためのアシル化剤としては、カルボン酸（例えば、プロピオン酸、酪酸など）；酸ハロゲン化物（例えば、プロピオン酸クロライド、酪酸クロライド、酪酸ブロマイドなど）；酸無水物（例えば、無水プロピオン酸、無水酪酸など）；カルボン酸エステルなどを挙げることができ、そのうちでもカルボン酸エステルが目的物の収率、 などの点から好ましく用いられる。
本発明の製造方法（ｉｉ）でアシル化剤として好ましく用いられるカルボン酸エステルとして、下記の式（５）；
【００５２】
【化２３】

（式中、Ｒ_２およびＲ_３はそれぞれ独立して置換されていてもよい、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
で表される化合物を挙げることができる。
【００５３】
上記の式（５）で表されるカルボン酸エステルにおいて、基Ｒ_２およびＲ_３の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などのアルキル基；エテニル基、ビニル基、アリル基などのアルケニル基；またはエチニル基、プロピニル基、ブチニル基などのアルキニル基などを挙げることができる。
基Ｒ_２およびＲ_３の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部が適当な置換基で置換されていてもよく、置換基としては、例えば、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシ基、アリール基、水酸基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン原子などを挙げることができる。
【００５４】
上記の式（５）で表されるカルボン酸エステルにおいて、基Ｒ_２はエチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基などの炭素原子数２〜７のアルキル基であることがアシル化の容易性、アシル化剤の入手容易性、酵素の反応性などの点から好ましく、ｎ−プロピル基であることがより好ましい。また、基Ｒ_３はビニル基であることが反応効率の点から好ましい。
【００５５】
不斉アシル化能を有する酵素の使用量は、使用する酵素の種類などに応じて、反応時間の遅延やラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルをアシル化する際の選択性の低下が起こらないような量を適宜選択するとよい。例えば、従来から市販されている不斉アシル化能を有する酵素を用いる場合、一般に、ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルの質量の０．０００１〜３．０質量倍が好ましく、０．００１〜１．０質量倍がより好ましく、０．００１〜０．１質量倍が特に好ましい。
【００５６】
不斉アシル化反応の反応温度としては、温度が高すぎると酵素の安定性が低下したり酵素が失活する場合があり、一方温度が低すぎると反応速度が低下する場合があるので、通常５〜６５℃の範囲であることが好ましく、２０〜５０℃の範囲であることがより好ましい。
不斉アシル化反応の反応時間は、使用する酵素の種類や量、反応温度などに応じて変わり得るが、通常０．１〜１２０時間程度、特に０．１〜４８時間程度とすることが好ましい。
【００５７】
上記の不斉アシル化反応によって、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル（不斉アシル化能を有する酵素によってアシル化されずにそのまま残った一方の光学異性体）と、それと対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル（不斉アシル化能を有する酵素によってアシル化されたもう一方光学異性体）を含有する反応生成物が得られる。
反応生成物からの光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの分離回収に当たっては、両者をそれぞれ円滑に分離回収できる方法であればいずれの方法を採用してもよい。例えば、この製造方法（ｉｉ）で生成した光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置を有する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを含有する反応生成物（反応溶液）の溶剤を留去するか、または蒸留、カラムクロマトグラフィーなどにより処理して、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびそれと対掌配置をなす光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルのそれぞれを分離回収（単離精製）する方法などを採用することができる。
【００５８】
この製造方法（ｉｉ）で得られる光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルは、例えばメタノール中で水酸化ナトリウム水溶液を添加して加水分解する方法などのような公知のエステル加水分解法で加水分解することにより、対応する立体配置を有する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルにすることができる。
【００５９】
《製造方法（ｉｉｉ）の説明》
次に、本発明の製造方法（ｉｉｉ）について説明する。
本発明の製造方法（ｉｉｉ）は、所定の光学純度（Ａ_１）を有する光学活性（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを出発化合物として用いて、それよりも高い光学純度（Ａ_２）を有する光学活性（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造する方法であり、所定の光学純度（Ａ_１）を有する上記の式（６）で表される光学活性な（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを、アシル化剤で処理して（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに変換した後、３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素を作用させ、それにより得られる反応生成物から（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収することにより、より高い光学純度（Ａ_２）を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造する方法である。
本発明の製造方法（ｉｉｉ）による場合は、一般に９５％ｅ．ｅ．以上の高い光学純度を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを円滑に製造することができる。
【００６０】
本発明の製造方法（ｉｉｉ）においては、出発物質として用いる光学純度（Ａ_１）を有する光学活性な（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製法や入手法は特に制限されず、化学合成方法または酵素を用いた合成方法のいずれで製造されたものであってもよい。何ら限定されるものではないが、出発物質として用いる（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルとしては、例えば、本発明の前記した製造方法（ｉ）または製造方法（ｉｉ）で得られる（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル、本出願人の先願発明である前記した先願発明１の方法で得られる（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルなどを挙げることができる。
【００６１】
出発物質として用いる光学純度（Ａ_１）の光学活性（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの光学純度は特に制限されないが、一般には、光学純度が２０％ｅ．ｅ．以上で９５％ｅ．ｅ．未満のものが好ましく用いられ、光学純度が５０％ｅ．ｅ．以上で９５％ｅ．ｅ．未満のものがより好ましく用いられ、光学純度が８０％ｅ．ｅ．以上で９５％ｅ．ｅ．未満のものが更に好ましく用いられる。
【００６２】
製造方法（ｉｉｉ）における光学純度（Ａ_１）の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのアシル化処理は、化学的方法、酵素的方法のいずれで行ってもよい。例えば、アシル化剤として、下記の式（７）；
【００６３】
【化２４】
Ｒ_２ＣＯＯＨ （７）
（式中、Ｒ_２は置換されていてもよい、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
で表されるカルボン酸、そのハロゲン化物、無水物、エステル化物などのアシル化剤を用いて行うことができる。
【００６４】
出発物質である光学純度（Ａ_１）の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを上記したアシル化剤を用いてアシル化すると、下記の式（８）；
【００６５】
【化２５】

（式中、Ｒ_２は前記と同じ基を示す。）
で表される（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに変換される。
【００６６】
上記したアシル化剤およびそれを用いて得られる上記の式（８）で表される（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルにおいて、基Ｒ_２の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などのアルキル基；エテニル基、ビニル基、アリル基などのアルケニル基；またはエチニル基、プロピニル基、ブチニル基などのアルキニル基などを挙げることができる。基Ｒ_２の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部が適当な置換基で置換されていてもよく、置換基としては、例えば、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシ基、アリール基、水酸基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン原子などを挙げることができる。
上記の基のなかでも、酵素の反応性や加水分解反応後の目的物の分離回収の容易さなどの点からは、Ｒ_２は炭素数２〜７のアルキル基であることが好ましく、ｎ−プロピル基であることがより好ましい。
【００６７】
この製造方法（ｉｉｉ）では、出発物質である光学純度（Ａ_１）の光学活性（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのアシル化と同時に、該出発物質に不純物などとして含まれている（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルもアシル化されて、（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに変換される。
【００６８】
上記アシル化処理により生成する（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを、未精製のままで、または必要に応じてシリカゲルクロマトグラフィー、蒸留などによって精製した後に、３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素を作用させて、（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルに転換する。この加水分解処理では、前記アシル化処理によって（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルと同時に生成した（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリル［不純物などとして含まれていた（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのアシル化物］は、その一部しか加水分解されず、ほとんど大部分がアシル化物のままで反応系に残るので、この酵素処理により生成した反応生成物から、（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを別々に回収することによって、不純物などとして含まれていた（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルがアシル化物として分離させて、より高い光学純度（Ａ_２）を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが得られる。この製造方法（ｉｉｉ）で用いる３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素については後で詳細に説明する。
【００６９】
（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに、Ｒ体を優先的に加水分解する酵素を作用させるに当たっては、アシル化処理により得られた、（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを不純物として含む（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルおよび前記酵素を水性媒体中に溶解または分散して反応を行う方法が好ましく採用される。
【００７０】
加水分解反応を行う水性媒体は、加水分解能を有する酵素の種類に応じて酵素が働き易いｐＨに調整しておくことが必要であり、一般的には３〜１２程度のｐＨにしておくことが好ましい。ｐＨの調整は、水性媒体として所定のｐＨを有する緩衝水溶液を用いて行ってもよい。その際の緩衝水溶液としては、例えば、リン酸ナトリウム水溶液、リン酸カリウム水溶液などのようなリン酸アルカリ金属塩水溶液等の無機酸塩の緩衝水溶液、酢酸ナトリウム水溶液、酢酸カリウム水溶液などの酢酸アルカリ金属塩等の有機酸塩の緩衝水溶液などを挙げることができる。また、反応系のｐＨを（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルの選択的または優先的な加水分解に適したｐＨに保つために、加水分解反応の初期および／または途中に水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液などの塩基や酸などのｐＨ調整剤を添加してもよい。
【００７１】
酵素の使用量は、使用する酵素の種類などに応じて、反応時間の遅延や（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを加水分解する際の選択性の低下が起こらないような量を適宜選択するとよい。例えば、従来から市販されているＲ体を優先的に加水分解する酵素を用いる場合、一般に、アシル化処理により得られた粗（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルの質量の０．０００１〜３．０質量倍が好ましく、０．００１〜１．０質量倍がより好ましく、０．００１〜０．１質量倍が特に好ましい。
【００７２】
加水分解反応の温度としては、温度が高すぎると酵素の安定性が低下したり酵素が失活する場合があり、一方温度が低すぎると反応速度が低下する場合があるので、通常５〜６５℃の範囲であることが好ましく、２０〜５０℃の範囲であることがより好ましい。
加水分解反応の時間は、使用する酵素の種類や量、反応温度などに応じて変わり得るが、通常０．１〜１２０時間程度、特に０．１〜４８時間程度とするのが好ましい。
【００７３】
上記の加水分解反応によって、光学活性（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと不純物として含まれていた（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのアシル化物である（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを含む反応生成物が得られる。
反応生成物からの（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルとの分離に当たっては、両者を円滑に分離できる方法であればいずれの方法を採用してもよく、例えば、下記の（ａ_３）または（ｂ_３）の方法を採用することができる。
【００７４】
（ａ_３） （Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルおよび（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリル（不純物）を含有する反応生成物（反応液等）を、脂肪族炭化水素系溶剤により抽出処理して（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出して除いた後、（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出した後の反応生成物から（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収する方法。（ｂ_３） （Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルおよび（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリル（不純物）を含有する反応生成物（水性反応液等）に、非水溶性の有機溶剤を添加して十分に攪拌した後、水層と有機層に分液させ、生成した（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルおよび（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを有機層に移行させ、有機層を水層から分離した後に、有機層の溶剤を留去するか、または蒸留、カラムクロマトグラフィーなどにより処理して、（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルおよび（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルのそれぞれを分離回収（単離精製）する方法。
【００７５】
上記（ａ_３）の方法について具体的に説明する。
（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを酵素によって優先的に加水分解して得られた反応生成物（反応液）に適量の該脂肪族炭化水素系溶剤を加えて十分に攪拌した後、静置して水層と有機層に分けると、有機層中には（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルが含まれ（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルは殆ど含まれておらず、一方水層には（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが含まれる。脂肪族炭化水素系溶剤による抽出操作は必要に応じて繰り返し行ってもよい。
（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを含む水層を適当な溶剤を用いて抽出処理して水層中の光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを溶剤中に移行させ、抽出処理に用いた溶剤を集めて溶剤を留去することによって、（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリル含量の極めて少ない、高い光学純度（通常９５％ｅ．ｅ．以上の光学純度）を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを取得することができる。
その際に、（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを含む有機層の溶剤を留去することによって、光学純度の高い（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを取得する同時に取得することもできる。
【００７６】
上記（ａ_３）の方法において、加水分解後の反応生成物から（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出分離するための前記脂肪族炭化水素系溶剤としては、炭素数５〜１０の脂肪族炭化水素系溶剤（例えばｎ−ペンタン、ｎ−へキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−デカンなどの直鎖状脂肪族炭化水素系溶剤やメチルシクロヘキサンなどの側鎖がある脂肪族炭化水素など）が（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルの抽出率などの点から好ましく用いられ、そのうちでもｎ−へキサンがより好ましく用いられる。
【００７７】
（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを脂肪族炭化水素系溶剤によって抽出分離した後の水層中に残留する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルは、適当な有機溶剤を用いて抽出処理することによって水層から分離回収することができる。その際の有機溶剤としては、例えば、ｔ−ブチルメチルエーテル、イソプロピルエーテルなどのエーテル類；トルエンなどの炭化水素類；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチルなどのエステル類などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。そして、抽出処理に用いた有機溶剤を留去することによって、Ｓ体の含有量の極めて少ない、高い光学純度を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを得ることができる。必要に応じて蒸留することにより、更に高純度化することもできる。
【００７８】
また、上記（ｂ_３）の方法では、（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルおよび（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを含有する反応生成物（水性反応液等）に添加する非水溶性の有機溶剤として、例えばｔ−ブチルメチルエーテル、イソプロピルエーテルなどのエーテル類；トルエンなどの炭化水素類；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチルなどのエステル類などの１種または２種以上を用いることができる。
【００７９】
《製造方法（ｉｖ）の説明》
次に、本発明の製造方法（ｉｖ）について説明する。
本発明の製造方法（ｉｖ）は、所定の光学純度（Ｂ_１）を有する上記の式（９）で表される（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを出発物質として用いて、それよりも高い光学純度（Ｂ_２）を有する（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造する方法であって、所定の光学純度（Ｂ_１）を有する上記の式（９）で表される（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルからなる出発物質に、アシル化剤の存在下で、３−ヒドロキシペンタンニトリルのＲ体を優先的にアシル化する酵素を作用させ、それにより得られる反応生成物から高い光学純度（Ｂ_２）を有する（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収する方法である。
本発明のこの製造方法（ｉｖ）による場合は、通常９５％ｅ．ｅ．以上の高い光学純度を有する（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを得ることができる。
【００８０】
本発明の製造方法（ｉｖ）においては、出発物質として用いる光学純度（Ｂ_１）を有する光学活性な（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製法や入手法は特に制限されず、化学合成方法または酵素を用いた合成方法のいずれで製造されたものであってもよい。何ら限定されるものではないが、出発物質として用いる（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルとしては、例えば、本発明の前記した製造方法（ｉ）または製造方法（ｉｉ）で得られる（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル、本出願人の先願発明である前記した先願発明１の方法で得られる（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルなどを挙げることができる。
【００８１】
出発物質として用いる光学純度（Ｂ_１）の（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの光学純度は特に制限されないが、一般には、光学純度が２０％ｅ．ｅ．以上で９５％ｅ．ｅ．未満のものが好ましく用いられ、光学純度が５０％ｅ．ｅ．以上で９５％ｅ．ｅ．未満のものがより好ましく用いられ、光学純度が８０％ｅ．ｅ．以上で９５％ｅ．ｅ．未満のものが更に好ましく用いられる。
【００８２】
製造方法（ｉｖ）において、光学純度（Ｂ_１）の（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル中に不純物などとして含まれる（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのアシル化に用いるアシル化剤は特に限定されずいずれでもよく、例えば、カルボン酸（例えば、プロピオン酸、酪酸など）；酸ハロゲン化物（例えば、プロピオン酸クロライド、酪酸クロライド、酪酸ブロマイドなど）；酸無水物（例えば、無水プロピオン酸、無水酪酸など）；カルボン酸エステルなどのアシル化剤を用いて行うことができる。アシル化剤としてカルボン酸エステルを用いる場合は、本発明の前記した製造方法（ｉｉ）と同様に、上記の式（５）で表されるカルボン酸エステルが好ましく用いられる。式（５）で表されるカルボン酸エステルにおける基Ｒ_２およびＲ_３の種類やその好ましい基の種類は、製造方法（ｉｉ）の場合と同様である。
製造方法（ｉｖ）で用いる（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化する酵素については後で詳細に説明する。
【００８３】
（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルに、３−ヒドロキシペンタンニトリルのＲ体を優先的にアシル化する酵素を作用させるに当たっては、溶剤を用いずにそのまま直接アシル化を行ってもよいが、溶剤中で行うことが、アシル化が円滑に進行する点から好ましい。その際に用いる溶剤としてはアシル化反応を阻害しないものであればいずれでもよく、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、イソプロピルエーテルなどのエーテル類；メチルエチルケトンなどのケトン類；ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、トルエンなどの炭化水素類；酢酸エチルなどのエステル類を挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
また、酵素の使用量は、使用する酵素の種類などに応じて、反応時間の遅延や（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル中に含まれる（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルをアシル化する際の選択性の低下が起こらないような量を適宜選択するとよい。例えば、従来から市販されているＲ体を優先的にアシル化する酵素を用いる場合、一般に、出発物質である（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの質量の０．０００１〜３．０質量倍が好ましく、０．００１〜１．０質量倍がより好ましく、０．００１〜０．１質量倍が特に好ましい。
【００８４】
アシル化反応の温度としては、酵素の安定性の維持や失活防止の点から、通常５〜６５℃の範囲であることが好ましく、２０〜５０℃の範囲であることがより好ましい。
アシル化反応の時間は、使用する酵素の種類や量、反応温度などに応じて変わり得るが、通常０．１〜１２０時間程度、特に０．１〜４８時間程度とするのが好ましい。
上記のアシル化反応によって、（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと不純物などとして含まれていた（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルのアシル化物である（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを含む反応生成物が得られる。
反応生成物からの（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルと（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルとの分離に当たっては、例えば、製造方法（ｉｉ）における分離方法と同様の方法を採用することができる。
【００８５】
《酵素の説明》
本発明の製造方法（ｉ）〜（ｉｖ）で用いる酵素について説明する。
本発明の製造方法（ｉ）では、上記の式（１）で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルの不斉加水分解能を有する酵素（Ｒ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを優先的に加水分解する酵素またはＳ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを優先的に加水分解する酵素）を使用する。製造方法（ｉ）では、Ｒ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを優先的に加水分解する活性を有する酵素が好ましく用いられる。
また、本発明の製造方法（ｉｉ）では、上記の式（４）で表されるラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルの不斉アシル化能を有する酵素（Ｒ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化する酵素またはＳ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化する酵素）を使用する。製造方法（ｉｉ）では、Ｒ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化する活性を有する酵素が好ましく用いられる。
また、本発明の製造方法（ｉｉｉ）では、Ｒ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを優先的に加水分解する活性を有する酵素を使用する。
そして、本発明の製造方法（ｉｖ）では、Ｒ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化する活性を有する酵素を使用する。
【００８６】
本発明の製造方法（ｉ）〜（ｉｖ）で使用する酵素は、微生物起源の酵素であってもよいし、動物起源の酵素であってもよいし、または植物起源の酵素であってもよい。使用する酵素の純度や形態は、目的とする反応の活性を有していれば特に制限されるものではない。精製酵素、粗酵素、酵素含有物、微生物培養液、培養物、菌体、培養液、酵素遺伝子が導入されることによって目的とする反応の活性を獲得した組み換え微生物およびそれらの処理物など、種々の形態で用いることができる。ここで処理物とは、例えば、凍結乾燥品、アセトン乾燥品、摩擦物、自己消化物、超音波破砕物またはアルカリ処理物などを言う。更に上記のような種々の純度あるいは形態の酵素を、例えばシリカゲルやセラミックスなどの無機担体、セルロース、イオン交換樹脂などへの吸着法、ポリアクリルアミド法、含硫多糖ゲル法（例えばカラギーナンゲル法）、アルギン酸ゲル法、寒天ゲル法などの公知の方法により固定化して用いてもよい。
【００８７】
本発明において好ましく用いられる酵素は、微生物または動物起源のリパーゼ、エステラーゼもしくはプロテアーゼである。より好ましいものとしては、アクロモバクター（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）属、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属、バークホルデリア（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ）属、キャンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、クロモバクテリウム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、フミコーラ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）属、ムコール（Ｍｕｃｏｒ）属、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属、バチスル（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属の微生物を起源とするリパーゼ、牛膵臓由来のセリンプロテアーゼであるキモトリプシン、豚膵臓由来のリパーゼなどを挙げることができる。そのうちでも、バークホルデリア（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ）属、ムコール（Ｍｕｃｏｒ）属、及びシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属の微生物を起源とするリパーゼ、豚膵臓由来のリパーゼなどが更に好ましく用いられる。これらの酵素は市販品の中から選択して使用することもできる。
同じ酵素であっても、反応系の形態などに応じて、例えば、水系では不斉加水分解能を示し、一方非水系では不斉アシル化能を示す酵素があり、種々の製品が市販されている。
【００８８】
本発明で使用し得る市販の酵素の具体例としては、リパーゼＡＬ（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ．由来、名糖産業社製）、リパーゼＰＬ（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐ．由来、名糖産業社製）、リパーゼＬ−０８０（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐ．由来、Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔｓ社製）、リパーゼＰＳ（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ由来、天野エンザイム社製）、リパーゼＡＨ（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ由来、天野エンザイム社製）、ノボザイム４３５（Ｃａｎｄｉｄａ ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来、ＮＯＶＯ社製）、リパーゼＳＰ５２５（Ｃａｎｄｉｄａ ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来、ＮＯＶＯ社製）、リパーゼＳＰ３９８（Ｃａｎｄｉｄａ ｓｐ．由来、ＮＯＶＯ社製）、リパーゼＬ−０５０（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｖｉｓｃｏｓｕｍ由来、Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔｓ社製）、リパーゼＬ−０５３（Ｈｕｍｉｃｏｌａ ｌａｎｕｇｉｎｏｓａ由来、Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔｓ社製）、リパーゼＳＰ５２３（Ｈｕｍｉｃｏｌａ ｓｐ．由来、ＮＯＶＯ社製）、リパーゼＬ−１６６Ｐ（Ｍｕｃｏｒ ｊａｖａｎｉｃｕｓ由来、Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔｓ社製）、リパーゼＭ（Ｍｕｃｏｒ ｊａｖａｎｉｃｕｓ由来、天野エンザイム社製）、リポザイム１００００Ｌ（Ｍｕｃｏｒ ｍｅｉｈｅｉ由来、ＮＯＶＯ社製）、リパーゼＳＰ５２４（Ｍｕｃｏｒ ｍｉｅｈｅｉ由来、ＮＯＶＯ社製）、リパーゼＳＰ３８８（Ｍｕｃｏｒ ｍｉｅｈｅｉ由来、ＮＯＶＯ社製）、リパーゼＬ−０５５Ｐ（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｙｃｌｏｐｉｕｍ由来、Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔｓ社製）、ＬｉｐａｓｅＳＬ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ由来、名糖産業）、リパーゼＡＫ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ由来、天野エンザイム社製）、リパーゼＬ−０５６（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ由来、Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔｓ社製）、トヨチームＬＩＰ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．由来、東洋紡社製）、豚膵臓由来リパーゼ（東洋醸造社製）などを挙げることができる。
【００８９】
上記で具体的に挙げた市販の酵素は、いずれも、水性溶剤中（水系）ではＲ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを優先的に加水分解して（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルに変換し、一方、有機溶剤中または水および有機溶剤のいずれもが存在しない系（非水系）ではＲ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化して（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに変換する性質を有する。
上記した多数の市販の酵素のうち、リパーゼＰＳ（天野エンザイム社製）は少ない使用量で、且つ短い反応時間で、水系では（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを優先的に加水分解して光学活性の極めて高い（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルにすることができ、また非水系では（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化して光学活性の極めて高い（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを生成させることができるので、特に好ましい。
【００９０】
また、Ｓ体を優先的に加水分解またはアシル化する酵素の具体例としては、リパーゼＳＰ５３９（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．由来、ＮＯＶＯ社製）、キモトリプシン（牛膵臓由来、和光純薬社製）などを挙げることができる。これらの酵素は、いずれも、水性溶剤中（水系）ではＳ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを優先的に加水分解して（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルに変換し、一方、有機溶剤中または水および有機溶剤のいずれもが存在しない系（非水系）ではＳ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化して（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに変換する性質を有する。
【００９１】
本発明の製造方法（ｉ）では、製造を目的とする光学的立体構造に応じて、上記で例示した水系でＲ体またはＳ体の３−アシルオキシペンタンニトリルのいずれかを優先的に加水分解する酵素の１種または２種以上を用いることができる。また、本発明の製造方法（ｉｉ）では、製造を目的とする光学的立体構造に応じて、上記で例示した非水系でＲ体またはＳ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルのいずれかを優先的にアシル化する酵素の１種または２種以上を用いることができる。
更に、本発明の製造方法（ｉｉｉ）では、上記で例示した水系でＲ体の３−アシルオキシペンタンニトリルを優先的に加水分解する酵素の１種または２種以上を用いることができる。
また、本発明の製造方法（ｉｖ）では、上記で例示した非水系でＲ体の３−ヒドロキシペンタンニトリルを優先的にアシル化する酵素を用いることができる。
【００９２】
【実施例】
以下、実施例などにより本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の例により何ら限定されるものではない。
【００９３】
《製造例１》［ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
（１） ６０％水素化ナトリウム４０ｇをテトラヒドロフラン３００ｍｌに懸濁し、アセトニトリル４９．３ｇおよびプロピオン酸エチル１２２．５ｇを加えて、７０℃で一晩攪拌した。室温まで自然放冷後、更に氷水中で冷却しながらｎ−へキサン３００ｍｌを添加した。析出物をろ過により取得し、ｎ−ヘキサン５００ｍｌで洗浄後、減圧下に乾燥した。これにより、３−ケトぺンタンニトリル・ナトリウム塩９８．７ｇが白色粉末として得られた。
（２） 氷冷下に、上記（１）で得られた３−ケトぺンタンニトリル・ナトリウム塩３１．６ｇを蒸留水１５０ｍｌに溶解し、６Ｎ塩酸でｐＨを４に調整した後、塩化メチレン２００ｍｌで３回抽出した。塩化メチレン抽出液を一緒にし、減圧下で塩化メチレンを留去し、残渣にエタノール１００ｍｌおよび水素化ホウ素ナトリウム１１．４ｇを加えて氷冷下で２時間攪拌した。１Ｎ塩酸２４０ｍｌを添加した後、酢酸エチル２００ｍｌで３回抽出した。酢酸エチル抽出液を一緒にして、無水硫酸ナトリウムで脱水処理した後、減圧下で酢酸エチルを留去し、２０．１ｇのラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリル２０．７ｇを取得した。
（３） 上記（２）で得られたラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルの^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果は次のとおりであった。
・^１Ｈ−ＮＭＲ δ（ＣＤＣｌ_３）：１．００（３Ｈ，ｔ）、１．６４（２Ｈ，ｄｑ）、２．２７（１Ｈ，ｓ）、２．５４（２Ｈ，ｄｄ）、３．８６−３．９２（１Ｈ，ｍ）
【００９４】
《製造例２》［ラセミ体３−ブチリロキシペンタンニトリルの製造］
（１） 製造例１で得られたラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリル１０．０ｇに、ピリジン５０ｍｌ、ジメチルアミノピリジン１０ｍｇおよびｎ−酪酸無水物２３．９ｇを加えて氷中で一晩攪拌した。反応終了後、ジエチルエーテル１０００ｍｌを加え、１Ｎ塩酸５００ｍｌで２回、次に飽和食塩水５００ｍｌで１回洗浄した。次いで洗浄した反応生成物を無水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧下でジエチルエーテルを留去してラセミ体３−ブチリロキシペンタンニトリル１６．５ｇを取得した。
（２） 上記（１）で得られたラセミ体３−ブチリロキシペンタンニトリルの^１Ｈ−ＮＭＲおよびＩＲの測定結果は次のとおりであった。
・^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δｐｐｍ：０．９６（６Ｈ，ｍ），１．５９〜１．８８（４Ｈ，ｍ），２．３３（２Ｈ，ｔ），２．６１（１Ｈ，ｄｄ），２．７２（１Ｈ，ｄｄ），４．８７〜５．００（１Ｈ，ｍ）
・ＩＲ νｃｍ^−１：２９７０，２２５３，１７４０，１４６４，１４２０，１３８３，１２５２，１１７７，１０９７，９７６
【００９５】
《製造例３》［ラセミ体３−イソブチリロキシペンタンニトリルの製造］
（１） ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリル１０．０ｇに、ピリジン５０ｍｌ、ジメチルアミノピリジン１０ｍｇおよびイソ酪酸無水物２３．９ｇを加えて氷中で一晩攪拌反応させた。反応後、ジエチルエーテル１０００ｍｌを加え、１Ｎ塩酸５００ｍｌで２回、次に飽和食塩水５００ｍｌで１回洗浄した。反応生成物を無水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧下でジエチルエーテルを留去して、ラセミ体３−イソブチリロキシペンタンニトリル１６．５ｇを取得した。
（２） 上記（１）で得られたラセミ体３−イソブチリロキシペンタンニトリルの^１Ｈ−ＮＭＲおよびＩＲの測定結果は次のとおりであった。
・^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δｐｐｍ：０．９６（３Ｈ，ｔ），１．２０（６Ｈ，ｄ），１．６５〜１．８７（２Ｈ，ｍ），２．５１〜２．６７（２Ｈ，ｍ），２．７２（１Ｈ，ｄｄ），４．８５〜４．９６（１Ｈ，ｍ）
・ＩＲ νｃｍ^−１：２９７４，２２５３，１７３６，１４７０，１４２１，１３８９，１３４０，１２５４，１１９０、１１５７，１０６８，９７２
【００９６】
《製造例４》［ラセミ体３−イソバレリロキシペンタンニトリルの製造］
（１） ３−ヒドロキシペンタンニトリル１０．０ｇに、ピリジン５０ｍｌ、ジメチルアミノピリジン１０ｍｇおよびイソ吉草酸無水物２８．９ｇを加えて氷中で一晩反応させた。反応後、ジエチルエーテル１０００ｍｌを加え、１Ｎ塩酸５００ｍｌで２回、次に飽和食塩水５００ｍｌで１回洗浄した。反応生成物を無水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧下でジエチルエーテルを留去して、ラセミ体３−イソバレリロキシペンタンニトリル１８．０ｇを取得した。
（２） 上記（１）で得られたラセミ体３−イソバレリロキシペンタンニトリルの^１Ｈ−ＮＭＲおよびＩＲの測定結果は次のとおりであった。
・^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δｐｐｍ：０．９０〜１．０７（９Ｈ，ｍ），１．６５〜１．８９（２Ｈ，ｍ），１．９８〜２．１８（１Ｈ，ｍ），２．２３（２Ｈ，ｄ），２．６０（１Ｈ，ｄｄ），２．７１（１Ｈ，ｄｄ），４．８６〜５．０５（１Ｈ，ｍ）
・ＩＲ νｃｍ^−１：２９６４，２３５９，２２５３，１７３８，１４６６，１４２０，１３７１，１２９４，１２５２，１１８６，１０９５，１０１１，９８６
【００９７】
《実施例１》［製造方法（ｉ）による光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
（１） 製造例２で得られたラセミ体３−ブチリロキシペンタンニトリル５０ｍｇに、下記の表１に記載したそれぞれの市販リパーゼ１ｍｇおよび０．５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７）０．５ｍｌを加えて３０℃で下記の表１に示す反応時間で反応させた。反応後、酢酸エチル５ｍｌを加えてよく混合し、有機層の一部を採取して以下に記載のキャピラリーガスクロマトグラフィー分析条件で分析した。
【００９８】

【００９９】
（２） 上記（１）で得られた光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの絶対立体配置、収率および光学純度は以下の表１に示すとおりであった。
【０１００】
【表１】

【０１０１】
上記の表１の結果から、本発明の製造方法（ｉ）による場合は、少ない酵素の使用量で、しかも高価なチオクラウンエーテルを添加しなくても、高い光学純度を有する光学活性（Ｒ体）３−ヒドロキシペンタンニトリルが、非特許文献１に記載されている従来技術に比べて、高い収率で得られることがわかる。
【０１０２】
《実施例２》［製造方法（ｉ）による光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
製造例２で得られたラセミ体３−ブチリロキシペンタンニトリル１０ｍｇに、下記の表２に記載したそれぞれの市販リパーゼ３ｍｇおよび０．５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７）０．５ｍｌを加えて、３０℃で表２に示す時間で反応させた。反応後、酢酸エチル５ｍｌを加えてよく混合し、有機層の一部を採取して実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行った。
この実施例２で得られた光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの絶対立体配置、収率および光学純度は以下の表２に示すとおりであった。
【０１０３】
【表２】

【０１０４】
上記の表２の結果からも、本発明の製造方法（ｉ）による場合は、高価なチオクラウンエーテルを添加しなくても、高い光学純度を有する光学活性（Ｒ体）３−ヒドロキシペンタンニトリルが、非特許文献１に記載されている従来技術に比べて、高い収率で得られることがわかる。
【０１０５】
《実施例３》［製造方法（ｉ）による光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
製造例３で得られたラセミ体３−イソブチリロキシペンタンニトリル１０ｍｇに、下記の表３に記載したそれぞれの市販リパーゼ３ｍｇおよび０．５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７）０．５ｍｌを加えて、３０℃で表３に示す時間で攪拌して反応させた。次いで、酢酸エチル５ｍｌを加えてよく混合し、有機層の一部を採取して実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行った。
この実施例３で得られた光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの絶対立体配置、収率および光学純度は以下の表３に示すとおりであった。
【０１０６】
【表３】

【０１０７】
上記の表３の結果からも、本発明の製造方法（ｉ）による場合は、高価なチオクラウンエーテルを添加しなくても、高い光学純度を有する光学活性（Ｒ体）３−ヒドロキシペンタンニトリルが、高い収率で得られることがわかる。
【０１０８】
《実施例４》［製造方法（ｉ）による光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
製造例４で得られたラセミ体３−イソバレリロキシペンタンニトリル１０ｍｇに、下記の表４に示したそれぞれの市販リパーゼ３ｍｇおよび０．５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７）０．５ｍｌを加えて、３０℃で表４に示す時間で攪拌して反応させた。次いで、酢酸エチル５ｍｌを加えてよく混合し、有機層の一部を採取して実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行った。
この実施例４で得られた光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの絶対立体配置、収率および光学純度は以下の表４に示すとおりであった。
【０１０９】
【表４】

【０１１０】
上記の表４の結果から、本発明の製造方法（ｉ）による場合は、高価なチオクラウンエーテルを添加しなくても、光学活性（Ｒ体）３−ヒドロキシペンタンニトリルが、高い収率で得られることがわかる。
【０１１１】
《実施例５》［製造方法（ｉｉ）による（Ｒ）−３−ブチリロキシペンタンニトリルの製造］
製造例１で得られたラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリル１．０ｇに、リパーゼＰＳ１００ｍｇ、ｎ−酪酸ビニル６３３ｍｇおよびｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１０ｍｌを加えて３０℃で３５時間反応させた。反応後、反応液０．５ｍｌに酢酸エチル９．５ｍｌを加えて、その一部を採取して実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行った。
その結果、光学純度９２．２％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ブチリロキシペンタンニトリルが３２．５％の収率で得られた。
なお、この実施例５において、実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行ったときの、３−ブチリロキシペンタンニトリルの溶出時間は、Ｒ体が２３．８３分、Ｓ体が２５．７３分であった。
【０１１２】
《実施例６》［製造方法（ｉｉ）による（Ｒ）−３−プロピオニロキシペンタンニトリルの製造］
製造例１で得られたラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリル１．０ｇに、リパーゼＰＳ１００ｍｇ、ｎ−プロピオン酸ビニル５５５ｍｇおよびｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１０ｍｌを加えて３０℃で２２．５時間反応させた。反応後、反応液０．５ｍｌに酢酸エチル９．５ｍｌを加えて、その一部を採取して実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行った。
その結果、光学純度９１．７％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−プロピオニロキシペンタンニトリルが３０．９％の収率で得られた。
なお、この実施例６において、実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行ったときの、３−プロピオニロキシペンタンニトリルの溶出時間は、Ｒ体が１６．３５分、Ｓ体が１９．７８分であった。
【０１１３】
《製造例５》［３−ケトペンタンニトリル・ナトリウム塩からの（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
（１） 酵母エキス３ｇ、リン酸水素二アンモニウム６．５ｇ、リン酸二水素カリウム１ｇ、硫酸マグネシウム７水和物０．８ｇ、硫酸亜鉛７水和物６０ｍｇ、硫酸鉄７水和物９０ｍｇ、硫酸銅５水和物５ｍｇ、硫酸マンガン４水和物１０ｍｇおよび塩化ナトリウム１００ｍｇ（いずれも９００ｍｌ当たり）の組成からなる液体培地４５ｍｌとアデカノール（旭電化社製）１滴を、５００ｍｌ容の坂口フラスコに入れて殺菌し、これに殺菌済みの４０％グルコース水溶液５ｍｌとＣａｎｄｉｄａ ｇｒｏｐｅｎｇｉｅｓｓｅｒｉ （キャンディダ・グロッペンギッセリ）ＩＦＯ０６５９を一白金耳を無菌的に接種し、３０℃で７２時間振とう培養した。
（２） 上記（１）の培養で得られた培養液１リットルを遠心分離にかけて菌体を集めて、グルコース４％を含んだ１００ｍＭリン酸緩衝液２００ｍｌ（ｐＨ６．５）に懸濁した。
（３） 上記（２）で得られた菌体の懸濁液に、６Ｎ塩酸を用いてｐＨ６．５を保ちながら、３−ケトペンタンニトリル・ナトリウム塩１．１９ｇを添加し、添加後３０℃で２４時間攪拌しながら反応を行った。反応終了後、酢酸エチルで抽出し、水相を更に酢酸エチルで抽出した。酢酸エチルを一緒にして無水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧下に酢酸エチルを留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製を行い、（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル８４２ｍｇを取得した。上記した方法でその光学純度を測定したところ８１．９％ｅ．ｅ．であった。
【０１１４】
《実施例７》［製造方法（ｉｉｉ）による高光学純度の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
（１） 製造例５と同じ製造方法を行って得られた光学純度８１．９％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル５．０ｇに、ピリジン２５ｍｌ、ジメチルアミノピリジン３ｍｇおよびｎ−酪酸無水物１２．０ｇを加えて氷中で一晩反応させた。反応後、ジエチルエーテル４００ｍｌを加え、１Ｎ塩酸３００ｍｌで２回、次に飽和食塩水２００ｍｌで１回洗浄した。次いで、反応生成物を無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧下でジエチルエーテルを留去して、光学純度８１．９％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ブチリロキシペンタンニトリル８．２ｇを取得した
（２） 上記（１）で得られた光学純度８１．９％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ブチリロキシペンタンニトリル１００ｍｇに、下記の表５に示したそれぞれの市販リパーゼ０．５ｍｇおよび０．５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７）１．０ｍｌを加えて、３０℃で表５に示した時間で攪拌しながら反応させた。次いで、酢酸エチル１０ｍｌを加えてよく混合し、有機層の一部を採取して、実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行った。
この実施例７で得られた（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの収率および光学純度は以下の表５に示すとおりであった。
【０１１５】
【表５】

【０１１６】
上記の表５の結果から、本発明の製造方法（ｉｉｉ）による場合は、９５％ｅ．ｅ．を超す極めて高い光学純度を有する光学活性（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが高収率で得られることがわかる。
【０１１７】
《実施例８》［製造方法（ｉｉｉ）による高光学純度の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
下記の表６に示す市販リパーゼを用いた以外は、実施例７と全く同条件で反応を行なった。その結果、下記の表６に示すように、９５％ｅ．ｅ．以上の極めて高い光学純度を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが得られた。
【０１１８】
【表６】

【０１１９】
《実施例９》［製造方法（ｉｉｉ）による高光学純度の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
（１） 製造例５と同じ製造方法を行って得られた光学純度８１．９％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル５１．７ｇに、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１００ｍｌ、ピリジン４３．３ｇおよびジメチルアミノピリジン５６ｍｇを加えて氷中で攪拌した。これに、氷冷下でｎ−酪酸クロライド６３．３ｇを２時間かけて添加した。添加後、室温で一晩攪拌した。反応終了後、酢酸エチル１リットルを加え、１Ｎ塩酸１３０ｍｌで５回、飽和重曹水１００ｍｌで３回、飽和食塩水１００ｍｌで１回洗浄した。反応生成物を無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧下で溶剤を留去して、光学純度８１．９％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ブチリロキシペンタンニトリル７５．８ｇを取得した。
（２） 上記で得られた（Ｒ）−３−ブチリロキシペンタンニトリル７０ｇと、リパーゼＰＳ３５０ｍｇを０．５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）７００ｍｌに加え、３０℃で２３時間攪拌しながら反応させた。
【０１２０】
（３） 上記（２）で得られた反応液の一部を採取し、実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行ったところ、光学純度９９．２％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが３６．２ｇ（収率８８．２％）生成したことが確認された。
（４） また、上記（２）で得られたサンプリング後の反応液をｎ−へキサン７００ｍｌで３回洗浄することにより、未反応の３−ブチリロキシペンタンニトリルを除去した。洗浄後の反応液中には３−ブチリロキシペンタンニトリルが存在しないことを、実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行って確認した。このへキサン洗浄後の反応液に、酢酸エチル１．５リットルを加えて３回抽出操作を行なった。酢酸エチル抽出液を一緒にして飽和重曹水１００ｍｌで３回、次いで飽和食塩水５０ｍｌで１回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧下で酢酸エチルを留去した。蒸留による精製を行って、光学純度９９．２％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル３３．６ｇを無色の液体として取得した。
【０１２１】
《製造例６》［３−ケトペンタンニトリル・ナトリウム塩からの（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
（１） 酵母エキス３ｇ、リン酸水素二アンモニウム６．５ｇ、リン酸二水素カリウム１ｇ、硫酸マグネシウム７水和物０．８ｇ、硫酸亜鉛７水和物６０ｍｇ、硫酸鉄７水和物９０ｍｇ、硫酸銅５水和物５ｍｇ、硫酸マンガン４水和物１０ｍｇおよび塩化ナトリウム１００ｍｇ（いずれも９００ｍｌ当たり）の組成からなる液体培地４５ｍｌとアデカノール１滴を、５００ｍｌ容の坂口フラスコに入れて殺菌し、これに殺菌済みの４０％グルコース水溶液５ｍｌとＤｉｐｏｄａｓｃｕｓ ｔｅｔｒａｓｐｅｒｍａ （ディポダスカス・テトラスパーマ）ＣＢＳ７６５．７０を一白金耳を無菌的に接種し、３０℃で７２時間振とう培養した。
（２） 上記（１）で得られた培養液１リットルを遠心分離にかけて菌体を集め、グルコース４％を含んだ１００ｍＭリン酸緩衝液２００ｍｌ（ｐＨ６．５）に懸濁した。この菌体の懸濁液に、酢酸ブチル２００ｍｌを加えて、６Ｎ塩酸を用いてｐＨ６．５を保ちながら、３−ケトペンタンニトリル・ナトリウム塩２．０ｇを添加し、添加後３０℃で２４時間攪拌しながら反応を行った。反応終了後、酢酸エチルで抽出し、水層を更に酢酸エチルで抽出した。酢酸エチルを一緒にして無水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧下に酢酸エチルを留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製を行って、（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル１．１２ｇを取得した。上記した方法でその光学純度を測定したところ８１．０％ｅ．ｅ．であった。
【０１２２】
《実施例１０》［製造方法（ｉｖ）による高光学純度の（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造］
製造例６で得られた光学純度８１．０％ｅ．ｅ．の（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリル２００ｍｇに、ｎ−酪酸ビニル７５ｍｇ、リパーゼＰＳ１０ｍｇおよびｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル２．０ｍｌを加えて、３０℃で３日間反応させた。反応後、反応液の一部を酢酸エチルで希釈し、その一部を採取して実施例１におけるのと同じ条件下でキャピラリーガスクロマトグラフィー分析を行ったところ、光学純度９８．５％ｅ．ｅ．の（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルが収率７７．７％で生成していることが確認された。
【０１２３】
《参考例１》［３−アシルオキシペンタンニトリルと３−ヒドロキシペンタンニトリルの分離性試験］
（１）（ａ） ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリル１０．０ｇに、ピリジン５０ｍｌ、ジメチルアミノピリジン１０ｍｇおよび酢酸無水物２４ｇを加えて氷中で一晩反応させた。反応後、ジエチルエーテル１リットルを加え、１Ｎ塩酸５００ｍｌで２回、次に飽和食塩水５００ｍｌで１回洗浄した。次いで、無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧下で溶剤を留去して、ラセミ体３−アセトキシペンタンニトリル１４．０ｇを取得した。
（ｂ） 上記（ａ）で得られたラセミ体３−アセトキシペンタンニトリル１．０ｇとラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリル１０ｇを、０．５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７）１００ｍｌに懸濁し、ｎ−へキサン３０ｍｌで３回抽出した。こうして得られたヘキサン層には、０．４５ｇの３−アセトキシペンタンニトリルと０．０３ｇの３−ヒドロキシペンタンニトリルが含まれていた。一方、水層中には、０．５５ｇの３−アセトキシペンタンニトリル、９．９７ｇの３−ヒドロキシペンタンニトリルが含まれていた。
【０１２４】
（２） 一方、ラセミ体３−ブチリロキシペンタンニトリルを用いて、上記（１）の（ｂ）と同様に操作したところ、得られたヘキサン層には、０．９９７ｇの３−ブチリロキシペンタンニトリルと０．０３ｇの３−ヒドロキシペンタンニトリルが含まれていた。一方、水層中には、０．００３ｍｇの３−ブチリロキシペンタンニトリルと９．９７ｇの３−ヒドロキシペンタンニトリルが含まれていた。
【０１２５】
（３） 上記（１）と（２）の結果の対比から、３−アシルオキシペンタンニトリルにおけるアシルオキシ基がアセトキシ基ではなく、炭素数３以上のカルボキシル基である場合［上記の式（１）においてＲ_１が炭素数２以上のアルキル基である場合］には、３−アシルオキシペンタンニトリルと３−ヒドロキシペンタンニトリルを含む水性液（反応生成物）を脂肪族炭化水素系溶剤（ヘキサンなど）で抽出処理したときに、３−アシルオキシペンタンニトリルと３−アシルオキシペンタンニトリルとが有機溶剤層（脂肪族炭化水素系溶剤層）と水性層のそれぞれに殆ど完全に分離されること、それに対して３−アセトキシペンタンニトリルと３−ヒドロキシペンタンニトリルの場合は両者が有機溶剤層（脂肪族炭化水素系溶剤層）と水性層とに完全に分離されないことが分かる。
このような分離性の違いは、光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルと光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを抽出分離する場合に、有機抽出溶剤の量や得られる光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルおよび光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの化学純度に大きく影響する。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明の製造方法（ｉ）および製造方法（ｉｉ）による場合は、少ない酵素の使用量で、しかもチオクラウンエーテルなどのような高価で特別の成分を反応系に添加せずに、高い光学純度を有する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリル（特にＲ体の３−ヒドロキシペンタンニトリル）およびそれと対掌配置をなす光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを、高い収率で且つ低コストで生産性よく製造することができ、そのため本発明の製造方法は工業的に実用性の高く、有用である。
そして、本発明の製造方法（ｉｉｉ）による場合は、９５％ｅ．ｅ．以上の極めて高い光学純度を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを高収率で製造することができる。
さらに、本発明の製造方法（ｉｖ）による場合は、９５％ｅ．ｅ．以上の極めて高い光学純度を有する（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを高収率で製造することができる。
また、本発明により、光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造原料などとして有用な、前記の式（１）で表される新規なラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルおよび前記の式（３）で表される新規な光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルが提供される。

Claims (24)

1. 下記の式（１）；
   

   

   （式中、Ｒ_１は置換されていてもよい、炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
   で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルに、該化合物の不斉加水分解能を有する酵素を作用させることを特徴とする、下記の式（２）；
   

   

   （式中、＊は不斉炭素原子を示す。）
   で表される光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびその対掌体をなす光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルのエステル化物である下記の式（３）；
   

   

   （式中、Ｒ_１は前記と同じ基を示し、＊は不斉炭素原子を示す。）
   で表される光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの製造方法。
2. 不斉加水分解能を有する酵素が、３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素であり、生成する光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルの立体配置がＲ体であり且つ光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの立体配置がＳ体である請求項１に記載の製造方法。
3. Ｒ_１が炭素数２〜７のアルキル基である請求項１または２に記載の製造方法。
4. 不斉加水分解能を有する酵素酵素を作用させた後の反応生成物を、脂肪族炭化水素系溶剤により抽出処理して光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出して回収し、次いで光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル抽出した後の反応生成物から光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収する請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
5. 下記の式（４）；
   

   

   で表されるラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルに、アシル化剤の存在下で、該ラセミ体３−ヒドロキシペンタンニトリルの不斉アシル化能を有する酵素を作用させることを特徴とする、下記の式（２）；
   

   

   （式中、＊は不斉炭素原子を示す。）
   で表される光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルおよびその対掌体をなす光学活性３−ヒドロキシペンタンニトリルのエステル化物である光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの製造方法。
6. 不斉アシル化能を有する酵素が、３−ヒドロキシペンタンニトリルのＲ体を優先的にアシル化する酵素であり、生成する光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの立体配置がＲ体で且つ光学活性３−アシルオキシペンタンニトリルの立体配置がＳ体ある請求項５に記載の製造方法。
7. アシル化剤が、下記の式（５）；
   

   

   （式中、Ｒ_２およびＲ_３はそれぞれ独立して置換されていてもよい、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
   で表されるカルボン酸エステルである請求項５または６に記載の製造方法。
8. 式（５）で表されるカルボン酸エステルにおけるＲ_２が炭素数２〜７のアルキル基およびＲ_３がビニル基である請求項７に記載の製造方法。
9. 下記の式（１）；
   

   

   （式中、Ｒ_１は置換されていてもよい、炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
   で表されるラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリル。
10. 下記の式（３）；
    

    

    （式中、＊は不斉炭素原子を示し、Ｒ_１は置換されていてもよい、炭素数２以上のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
    で表される光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル。
11. Ｒ_１が炭素数２〜７のアルキル基である請求項９に記載のラセミ体３−アシルオキシペンタンニトリルまたは請求項１０に記載の光学活性３−アシルオキシペンタンニトリル。
12. 所定の光学純度（Ａ_１）を有する下記の式（６）；
    

    

    で表される（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルをアシル化処理して（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに変換した後、３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素を作用させ、それにより得られる反応生成物から（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収することを特徴とする、前記光学純度（Ａ_１）よりも高い光学純度（Ａ_２）を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造方法。
13. 光学純度（Ａ_１）を有する上記の式（６）で表される（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを、下記の式（７）；
    

    

    （式中、Ｒ_２は置換されていてもよい、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
    で表されるカルボン酸、そのハロゲン化物、無水物またはエステル化物よりなるアシル化剤を用いてアシル化処理して、下記の式（８）；
    

    

    （式中、Ｒ_２は上記と同じ基を示す。）
    で表される（Ｒ）−３−アシルオキシペンタンニトリルに変換し、それに３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素を作用させる請求項１２に記載の製造方法。
14. ９５％ｅ．ｅ．以上の光学純度（Ａ_２）を有する（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造する請求項１２または１３に記載の製造方法。
15. Ｒ_２が炭素数２〜７のアルキル基である請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の製造方法。
16. ３−アシルオキシペンタンニトリルのＲ体を優先的に加水分解する酵素を作用させた後の反応生成物を、脂肪族炭化水素系溶剤により抽出処理して（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出し、次いで（Ｓ）−３−アシルオキシペンタンニトリルを抽出した後の反応生成物から（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収する請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の製造方法。
17. 所定の光学純度（Ｂ_１）を有する下記の式（９）；
    

    

    で表される（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルに、アシル化剤の存在下で、３−ヒドロキシペンタンニトリルのＲ体を優先的にアシル化する酵素を作用させ、それにより得られる反応生成物から（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを回収することを特徴とする、前記光学純度（Ｂ_１）よりも高い光学純度（Ｂ_２）を有する（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルの製造方法。
18. ９５％ｅ．ｅ．以上の光学純度（Ｂ_２）を有する（Ｓ）−３−ヒドロキシペンタンニトリルを製造する請求項１７に記載の製造方法。
19. アシル化剤が、下記の式（５）；
    

    

    （式中、Ｒ_２およびＲ_３はそれぞれ独立して置換されていてもよい、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。）
    で表されるカルボン酸エステルである請求項１７または１８に記載の製造方法。
20. 式（５）で表されるカルボン酸エステルにおけるＲ_２が炭素数２〜７のアルキル基およびＲ_３がビニル基である請求項１９に記載の製造方法。
21. 酵素が、微生物または動物起源のリパーゼ、エステラーゼ、プロテアーゼである請求項１〜８および１２〜２０のいずれか１項に記載の製造方法。
22. 酵素が、アクロモバクター（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）属、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属、バークホルデリア（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ）属、キャンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、クロモバクテリウム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、フミコーラ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）属、ムコール（Ｍｕｃｏｒ）属、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属及びシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属の微生物を起源とするリパーゼ、豚膵臓由来のリパーゼである請求項１〜８および１２〜２１のいずれか１項に記載の製造方法。
23. 酵素が、バークホルデリア（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ）属、ムコール（Ｍｕｃｏｒ）属、及びシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属の微生物を起源とするリパーゼ、豚膵臓由来のリパーゼである請求項１〜８および１２〜２２のいずれか１項に記載の製造方法。
24. 酵素が、リパーゼＰＳ（天野エンザイム社製）である請求項１〜８および１２〜２３のいずれか１項に記載の製造方法。