JP2861214B2 - 光学活性なアルコール類およびその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野および従来の技術〉 本発明は、光学活性なアルコール類およびその製造法
に関し、従来下記一般式（Ｉ）で示される光学活性なア
ルコール類は、知られていなかった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、有機電子材料特に液晶材料の中間体として
有用な光学活性なアルコール類およびその製造法を提供
するものである。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、一般式（Ｉ） （式中、R₁は炭素数２〜20のアルキル基もしくはアルコ
キシアルキル基を示し、Ｙは−COO−、−OCO−、または
−Ｏ−を示し、Arは を示し、Ｘは−COO−、−OCO−、−CH₂O−または−OCH₂
−を示し、ｌは０または１を示し、ｍは１または２を示
し、＊印は不斉炭素原子を示す。） で示される光学活性なアルコール類およびその製造法に
関する。

かかる光学活性なアルコール類は、一般式（II） （式中、R₁,Y,Ar,X,lおよびｍは前記と同じ意味を有す
る。） で示されるdl−エステル類に、該エステル類の鏡像体の
どちらか一方のみを優先的に加水分解する能力を有する
エステラーゼを用いて不斉加水分解することにより得ら
れる。

この反応の原料であるdl−エステル類（II）は、一般
式（III） （式中、R₁,Y、Ar、Ｘ、ｌおよびｍは前記と同じ意味を
有する。） で示されるdl−アルコール類を低級アルコールカルボン
酸類と反応させてアシル化することにより得られ、ま
た、d1−アルコール類（III）は一般式（IV） （式中、R₁、Ｙ、Ar、Ｘ、ｌおよびｍは前記と同じ意味
を有する。） で示されるケトン類を、還元剤を用いてケトンを還元す
ることにより得ることができる。

更に、この反応の原料であるケトン類（IV）は、置換
基−Ｘ−の種類に応じて、たとえば以下に示されるよう
な反応により容易に製造することができる。

ｉ）X:−COO−，−OCO−の場合 一般に広く用いられているエステル他反応により製造
される。

〔例〕

ii）X:−CH₂O−，−OCH₂の場合 一般に広く用いられているエーテル他反応により製造
される。

〔例〕

ケトン類（IV）からdl−アルコール類（III）を得る
ための還元反応は、ケトンを還元してアルコールとする
ことのできる還元剤を用いて行われる。

このときの還元剤として、原料ケトン類（IV）におけ
る置換基Ｘが−COO−または−OCO−である場合には水素
化ホウ素ナトリウム、リチウム−トリ−ｔ−ブトキシア
ルミニウム水素化物、リチウム−トリ−Sec−ブチルホ
ウ素水素化物、ボランなどが、また置換基Ｘが−CH₂O−
または−OCH₂−の場合には水素化ホウ素ナトリウム、水
素化ホウ素リチウム、水素他ホウ素亜鉛、リチウムアル
ミニウム水素化物、アルミニウムイソプロポキシド、リ
チウム−トリ−ｔ−ブトキシアルミニウム水素化物、リ
チウム−トリ−Sec−ブチルホウ素水素化物、ボラン、
アルカリ金属−アンモニア等が好ましく用いられる。

かかる還元剤は、原料ケトン類（IV）に対して少くと
も１当量倍以上必要であり、通常１〜10当量倍使用され
る。

還元反応は通常、溶媒中で行われ、その溶媒としては
たとえばテトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルエー
テル、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、トルエン、ベンゼン、ク
ロロホルム、ジクロルメタン等のエーテル、ハロゲン化
炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール等の反応に不活
性な溶媒の単独または混合物が適宜選択して使用され
る。

反応温度は−60℃〜100℃の範囲で任意であるが、好
ましくは−20℃〜800℃の範囲である。

このようにして得られた皮応混合物から、分液、濃
縮、結晶化等の操作によりdl−アルコール類（III）を
収率よく得ることができるが、dl−エステル類（II）を
製造するためには必ずしもdl−アルコール類（III）を
単離する必要はなく、反応混合物のまま次工程へ進んで
もよい。

dl−アルコール類（III）からdl−エステル類（III）
を得る反応は、dl−アルコール類（III）を低級アルキ
ルカルボン酸類と反応させてアシル化することにより行
われる。

かかるアシル化において、アシル化剤である低級アル
キルカルボン酸類としては通常、低級アルキルカルボン
酸の酸無水物あるいは酸ハライドが使用され、たとえば
無水酢酸、無水プロピオン酸、酢酸クロリドもしくはブ
ロミド、プロピオン酸クロリドもしくはブロミド、ブヂ
リルクロリドもしくはブロミド、バレロイルクロリドも
しくはブロミドなどが挙げられる。

dl−アルコール類（III）と低級アルキルカルボン酸
類との反応は通常のエステル化の条件が適用され、溶媒
の存在または非存在下に触媒を用いて反応させることに
より行われる。

この反応において、溶媒を使用する場合、その溶媒と
してはたとえばテトラヒドロフラン、エチルエーテル、
アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、ベンゼン、
クロルベンゼン、ジクロルメタン、ジクロルエタン、ク
ロロホルム、四塩化炭素、ジメチルホルムアミド、ヘキ
サン等の脂肪族もしくは芳香族炭化水素、エーテル、ハ
ロゲン化炭化水素、非プロトン性極性溶媒等の反応に不
活性な溶媒の単独または混合物があげられる。その使用
量については特に制限なく使用することができる。

反応に用いる低級アルキルカルボン酸類は原料である
dl−アルコール類（III）に対して１当量以上必要であ
り、上限については特に制限されないが、好ましくは１
〜４当量である。

触媒としては、たとえばジメチルアミノピリジン、ト
リエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、
ピコリン、イミダゾール、炭酸ナトリウム、ナトリウム
メチラート、炭酸水素カリウム等の有機あるいは無機塩
基物質があげられる。その使用量は特に制限されない
が、通常dl−アルコール類（III）に対して１〜５当量
である。

溶媒として有機アミンを使用する場合は、該アミンが
触媒として作用することもある。

又、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸等
の酸類を触媒として用いることもできる。

触媒の使用量は低級アルキルカルボン酸類の種類と使
用する触媒の組合わせ等によっても異なり、必ずしも特
定できないが、たとえば低級アルキルカルボン酸類とし
て酸ハライドを使用する場合には、当該酸ハライドに対
して１当量以上使用される。

反応温度は通常−40℃〜120℃であるが、好ましくは
−20℃〜100℃である。

反応時間は特に制限されず、原料のdl−アルコール類
（III）が消失した時点を反応の終点とすることができ
る。

反応終了後、通常の分離手段、たとえば抽出、分液、
濃縮、再結晶等の操作によりdl−エステル類（II）を収
率よく得ることができ、これは必要によりカラムクロマ
トグラフィーなどで精製することができるが、次工程へ
は反応混合物のままで使用することができる。

かかるdl−エステル類（II）から目的とする光学活性
なアルコール類（Ｉ）を得る反応は、dl−エステル類
（II）の鏡像体のどちらか一方のみを優先的に加水分解
する能力を有するエステラーゼを用い、該エステル類の
光学活性体の一方を加水分解することにより行われる。

尚、本発明におけるエステラーゼとはリパーゼを含む
広義のエステラーゼを意味する。

この反応で用いられるエステラーゼを生産する微生物
としては、dl−エステル類（II）を不斉加水分解する能
力を有するエステラーゼを生産する微生物であればよ
く、特に限定されるものではない。

このような微生物の具体例としては、たとえばエンテ
ロバクター属、アルスロバクター属、プレビバクテリウ
ム属、シュードモナス属、アルカリゲネス属、ミクロコ
ッカス属、クロモバクテリウム属、ミクロバクテリウム
属、コリネバクテリウム属、バシルス属、ラクトバシル
ス属、トリコデルマ属、キャンディダ属、サッカロミセ
ス属、ロドトルラ属、クリプトコッカス属、トルロプシ
ス属、ピヒア属、ペニシリウム属、アスペルギルス属、
リゾブス属、ムコール属、オーレオパシディウム属、ア
クチノムコール属、ノカルディア属、ストレプトミセス
属、ハンゼヌラ属、アクロモバクター属に属する微生物
が例示される。

上記微生物の培養は、通常、常法に従って行われ、液
体培養を行なうことにより培養液を得ることができる。

たとえば、滅菌した液体培地〔かび類・酵母類用には
麦芽エキス・酵母エキス培地（水１にペプトン5g、グ
ルコース10g、麦芽エキス3g、酵母エキス3gを溶解し、p
H6.5とする）、細菌用には加糖ブイヨン培地（水１に
グルコース10g、ペプトン5g、肉エキス5g、NaCl 3gを溶
解し、pH7.2とする）〕に微生物を接種し、通常20〜40
℃で１〜３日間往復振盪培養をすることにより行なわ
れ、また必要に応じて固体培養を行なってもよい。

また、これらの微生物超源のエステラーゼのなかには
市販されているものがあり、容易に入手することができ
る。市販エステラーゼの具体例としては、たとえば以下
のものが挙げられる。

シュードモナス属のリパーゼ〔リパーゼＰ（天野製薬
製）〕、アスペルギルス属のリパーゼ〔リパーぜAP（天
野製薬製）〕、ムコール属のリパーゼ〔リパーゼＭ−AP
（天野製薬製）〕、キャンディダ・シリンドラッセのリ
パーゼ〔リパーゼMY（名糖産業製）〕、アルカリゲネス
属のリパーゼ〔リパーゼPL（名糖産業製）〕、アクロモ
バクター属のリパーゼ〔リパーゼAL（名糖産業製）〕、
アルスロバクター属のリパーゼ〔リパーゼ合同BSL（合
同酒精製）〕、クロモバクテリウム属のリパーゼ（東洋
醸造製）、リゾプス・デレマーのリパーゼ〔タリパーゼ
（田辺製薬製）〕、リゾプス属のリパーゼ〔リパーゼ
〔リパーゼサイケン（大阪細菌研究所）〕。

また、動物・植物エステラーゼを用いることもでき、
これらの具体的なエステラーゼとしては、以下のものを
挙げることができる。

ステアプシン、パンクレアチン、ブタ肝蔵エステラー
ゼ、Wheat Germエステラーゼ。

この反応で用いられるエステラーゼとしては動物、植
物、微生物から得られた酵素が用いられ、その使用形態
としては、精製酵素、粗酵素、酵素含有物、微生物培養
液、培養物、菌体、培養液及びそれらを処理した物など
種々の形態で必要に応じて用いることができ、酵素と微
生物を組合わせて用いることもできる。あるいはまた、
樹脂等に固定化した固定化酵素、固定化菌体として用い
ることもできる。

不斉加水分解反応は、原料dl−エステル類（II）と上
記酵素もしくは微生物の混合物を、通常緩衝液中で激し
く攪拌することによって行われる。

緩衝液としては、通常用いられるリン酸ナトリウム、
リン酸カリウムのごとき無機酸塩の緩衝液、酢酸ナトリ
ウム、クエン酸ナトリウムの如き有機酸塩の緩衝液等が
用いられ、そのpHは、好アルカリ性菌の培養液やアルカ
リ性エステラーゼではpH8〜11、好アルカリ性でない微
生物の培養液や耐アルカリ性を有しないエステラーゼで
はpH5〜８が好ましい。濃度は通常0.05〜2M、好ましく
は0.05〜0.5Mの範囲である。

反応温度は通常10〜60℃であり、反応時間は一般的に
は10〜70時間であるが、これに限定されることはない。

なお、この不斉水解反応でリパーゼとしてシュードモ
ナス属あるいはアルスロバクター属に属するリパーゼを
用いる場合には比較的高い光学純度で光学活性なシクロ
ペンテノン類を得ることができる。

また、この加水分解の際、緩衝液に加えてトルエン、
クロロホルム、メチルイソブチルケトン、ジクロルメタ
ン等の反応に不活性な有機溶媒を使用することもでき、
これらを使用することによって不斉水解を有利に行うこ
とができる。

かかる不斉加水分解反応により、原料dl−エステル類
（II）の孔学活性体のいずれか一方のみが優先的に加水
分解されて、一般式（Ｉ）で示される光学活性アルコー
ル類が生成し、一方、原料dl−エステル類（II）のうち
の他方の光学活性体である光学活性なエステル類は加水
分解残としてそのまま残存することになる。

このような加水分解反応終了後、加水分解反応液をた
とえばメチルイソブチルケトン、酢酸エチル、エチルエ
ーテル等の溶媒により抽出処理し、有機層から溶媒を留
去したのち濃縮残渣をカラムクロマトグラフィーで処理
する等の方法により加水分解生成物である光学活生なア
ルコール類（Ｉ）と加水分解残である光学活性なエステ
ル類〔原料エステル類（II）中の光学活性体のうち加水
分解されなかったもの〕を分離することができる。

ここで得られた光学活性なエステル類は必要に応じて
更に加水分解し、先に得た光学活性なアルコール類
（Ｉ）とは対掌体の光学活性なアルコール類（Ｉ）とす
ることができる。

このようにして得られる光学活性なアルコール類とし
ては、具体的には下記のような骨格を有する化合物があ
げられる。

（式中、R₁およびＸは、前記と同じ意味を有する。） 〈発明の効果〉 かくして、本発明の方法によれば一般式（Ｉ）で示さ
れる新規な光学活性なアルコール類を優れた光学純度、
好収率で製造することができ、かかる光学活性なアルコ
ール類（Ｉ）は有機電子材料等の中間体として、とりわ
け下記のごとき液晶材料の中間体として有用である。

（式中、R₁,Y,Ar,X,lおよびｍは前記と同じ意味を有
し、R₂はアルキルやアルコキシアルキル基等を示し、ｓ
は０または１を示す。） 〈実施例〉 以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１〜12 撹拝装置、温度計を装着した四ツ口フラスコに２−
（４−ヒドロキシフェニル）−５−デシルオキシピリミ
ジンの４−アセチル安息香酸エステル47.5g（0.1モ
ル）、エタノール100mlおよびクロロホルム100mlを仕込
み、20〜30℃にて水素化ホウ素ナトリウム1.9g（0.05モ
ル）を10分間を要して加えた。

同温度にて３時間保温後、氷水中にあけ、クロロホル
ム200mlにて２回抽出した。

有機層を水洗後、減圧下に濃縮して２−（４−ヒドロ
キシフェニル）−５−デシルオキシピリミジンの４−
（１−ヒドロキシエチル）安息香酸エステル47.5g（収
率99.7％）を得た。次に、ここで得られた上記４−（１
−ヒドロキシエチル）安息香酸エステル23.8g（0.05モ
ル）をピリジン100mlとクロロホルム200mlの混合溶媒に
溶かし、これに酢酸クロリド5.5g（0.07モル）を10〜15
0℃にて１時間を要して加える。その後40〜50℃にて２
時間保温した。

反応終了後、10℃以下で水200mlを加え、有機層を分
液する。有機層を3N塩酸、水、７％炭酸水素ナトリウ
ム、水にて順次洗浄したのち減圧下に濃縮して２−（４
−ヒドロキシフェニル）−５−デシルオキシピリミジン
の４−（１−アセトキシエチル）安息香酸エステル25.7
g（収率99％）を得た。

この４−（１−アセトキシエチル安息香酸エステル1
0.4g（0.02モル）を、0.3Mリン酸バッファー（pH7）300
ml、クロロホルム20mlおよびアマノリパーゼ「Ｐ」1.8g
と共に35〜40℃にて24時間激しく撹拌した。

反応終了後、反応混合物をクロロホルム300mlにて抽
出した。

有機層を減圧下に濃縮し、残渣をクロロホルム：酢酸
エチル＝20:1混合液を展開溶媒としてカラムクロマトグ
ラフィー精製して（＋）−２−（４−ヒドロキシフェニ
ル）−５−デシルオキシピリミジンの４−（１−ヒドロ
キシエチル）安息香酸エステル4.6g｛▲〔α〕²⁰ _D▼＋1
8.9°（ｃ＝1,クロロホルム）｝および末反応の（−）
−２−（４−ヒドロキシフェニル）−５−デシルオキシ
ピリミジンの４−（１−アセトキシエチル）安息香酸エ
ステル5.3g｛▲〔α〕²⁵ _D▼−59℃（ｃ＝1,クロロホル
ム）｝を得た。

実施例２〜12 出発原料として表−１に示すケトン類（IV）を用いる
以外は実施例１の方法に準じて反応、後処理を行い、表
−１に示す結果を得た。

参考例 実施例１で得た光学活性なアルコール1.0gを１−ヨー
ドヘキサン20mlに溶かし、酸化銀7.0gを加えて、しゃ光
下、30℃で４日間撹拌した。

反応終了後、酸化銀を別、トルエン洗浄したのち、
液を減圧下濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラム
クロマト（溶離液：トルエン−酢酸エチル）にて分離、
精製し（＋）−２−（４−ヒドロキシフェニル）−５−
デシルオキシピリミジンの４−（１−ヘキシルオキシエ
チル）安息香酸エステル0.45g得た。

これは下記のような相転移を示す強誘電性液晶化合物
であることがわかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南井 正好 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友 化学工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C07D 239/26 C07D 239/28 C07D 239/34 C07D 239/52 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式 （式中、R₁は炭素数２〜20のアルキル基もしくはアルコ
   キシアルキル基を示し、Ｙは−COO−、−OCO−または−
   Ｏ−を示し、Arは を示し、Ｘは−COO−、−OCO−、−CH₂O−または−OCH₂
   −を示し、ｌは、０または１を示し、ｍは１または２を
   示し、＊印は不斉炭素原子を示す。） で示される光学活性なアルコール類。
2. 【請求項２】一般式 （式中、R₁は炭素数２〜20のアルキル基もしくはアルコ
   キシアルキル基を示し、Ｙは−COO−、−OCO−または−
   Ｏ−を示し、Arは を示し、Ｘは−COO−、−OCO−、−CH₂O−または−OCH₂
   −を示し、Ｒ′は低級アルキル基を示し、ｌは０または
   １を示し、ｍは１または２を示し、＊印は不斉炭素原子
   を示す。） で示されるdl−エステル類に、該エステル類の鏡像体の
   どちらか一方のみを優先的に加水分解する能力を有する
   エステラーゼを用いて不斉加水分解することを特徴とす
   る一般式 （式中、R₁,Y,Ar,X,lおよびｍは前記と同じ意味を有
   し、＊印は不斉炭素を示す。） で示される光学活性なアルコール類の製造法。
3. 【請求項３】一般式 （式中、R₁は炭素数２〜20のアルキル基もしくはアルコ
   キシアルキル基を示し、Ｙは−COO−、−OCO−または−
   Ｏ−を示し、Arは を示し、Ｘは−COO−、−OCO−、−CH₂O−または−OCH₂
   −を示し、ｌは０または１を示し、ｍは１または２を示
   す。） で示されるdl−アルコール類を低級アルキルカルボン酸
   類と反応させて一般式 （式中、R₁,Y,Ar,X,lおよびｍは前記と同じ意味を有
   し、Ｒ′は低級アルキル基を示す。） で示されるdl−エステル類を得、次いで該エステル類の
   鏡像体のどちらか一方のみを優先的に加水分解する能力
   を有するエステラーゼを用いて不斉加水分解することを
   特徴とする一般式 （式中、R₁,Y,Ar,X,lおよびｍは前記と同じ意味を有
   し、＊印は不斉炭素を示す。） で示される光学活性なアルコール類の製造法。
4. 【請求項４】一般式 （式中、R₁は炭素数２〜20のアルキル基もしくはアルコ
   キシアルキル基を示し、Ｙは−COO−，−OCO−または−
   Ｏ−を示し、Arは を示し、Ｘは−COO−、−OCO−、−CH₂O−または−OCH₂
   −を示し、ｌは０または１を示し、ｍは１または２を示
   す。） で示されるケトン類を、還元剤を用いてケトンを還元し
   て一般式 （式中、R₁,Y,Ar,X,lおよびｍは前記と同じ意味を有す
   る。） で示されるdl−アルコール類を得、これを低級アルキル
   カルボン酸類と反応させて一般式 （式中、R₁,Y,Ar,X,lおよびｍは前記と同じ意昧を有
   し、Ｒ′は低級アルキル基を示す。） で示されるdl−エステル類を得、次いで該エステル類の
   鏡像体のどちらか一方のみを優先的に加水分解する能力
   を有するエステラーゼを用いて不斉加水分解することを
   特徴とする一般式 （式中、R₁,Y,Ar,X,lおよびｍは前記と同じ意味を有
   し、＊印は不斉炭素を示す。） で示される光学活性なアルコール類の製造法。