JP3803587B2

JP3803587B2 - 鏡像異性的に純粋な１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン−誘導体の酵素的製造方法

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Publication number: JP3803587B2
Application number: JP2002022091A
Authority: JP
Inventors: ポップアルフレート; シュトーラーユルゲン; ペーターゼンヘルマン; ギルヒアンドレア; ロッキンガー−メヒレムヨドカ
Original assignee: Consortium fuer Elektrochemische Industrie GmbH
Current assignee: Consortium fuer Elektrochemische Industrie GmbH
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: DE10104231A1; EP1229127A1; JP2002281997A; DE50204211D1; CA2369718A1; US6887700B2; US20030143698A1; EP1229127B1; ES2246355T3; ATE304606T1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鏡像異性的に純粋な１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体及び１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体の酵素的製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鏡像異性的に純粋な誘導体は、農薬及び医薬品の合成の際の出発原料若しくは中間体として利用される。これらの化合物の多くは、現在のところ、ラセミ化合物又はジアステレオマー混合物として製造されかつ市場に出される。しかし多くの場合に、所望の生理学的効果は１つのエナンチオマー／ジアステレオマーのみによって生じる。他の異性体は、最も有利な場合に不活性であるが、しかし所望の効果に対抗しうるか又はそれどころか毒性ですらありうる。従ってラセミ化合物の分割方法は、高鏡像異性的に純粋な化合物の製造にとって一層重要になる。
【０００３】
キラル化合物のラセミ化合物分割は酵素を用いて実施されることができることは公知である。多数の刊行物において、リパーゼ及びエステラーゼでのエステルの酵素反応速度論的ラセミ化合物分割が記載されている。しかしこれまで、１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体の簡単な分割を可能にする方法は得られていない。鏡像異性的に純粋な１，３−ジオキソラン−４−オンは、抗ウイルス性に有効な化合物、例えば１，３−ジオキソラニル−ヌクレオシド“Dioxolane-T”（反応式２中ＮＢ＝チミン）及び類似の構造(Bioorg.Med.Chem.Lett.1993、3(2)、S.169-174)の製造に大いに興味深い。
【０００４】
【化２】

【０００５】
鏡像異性的に純粋な１，３−ジオキソラニル−ヌクレオシドの製造のためには、エナンチオマーへの分割はこれまで、著しくより高価なヌクレオシド工程で実施される。まず最初に、この方法はL.J.Wilson他により記載されている(Bioorg.Med.Chem.Lett.1993、3(2)、S.169-174)。１，３−ジオキソラニル−ヌクレオシドの第一ヒドロキシル基の酪酸エステルは、そこでブタ肝エステラーゼを用いて加水分解されて、双方の純粋なエナンチオマーが良好な光学収量で得られる。WO 00/22157(発明者：Yao, Y.他)には、不均質系中での分割によるこの方法の変法が記載されている。
【０００６】
同様に、鏡像異性的に純粋な１，３−オキサチオラン−５−オンは、抗ウイルス性に有効な化合物、例えば１，３−オキサチオラニル−ヌクレオシドCoviracil^（Ｒ）(またEmtricitabine、元FTC、４−アミノ−５−フルオロ−１−［（２Ｒ，５Ｓ）−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−オキサチオラン−５−イル］−２（１Ｈ）−ピリミジノン；反応式３)及び類似の構造(J.Org.Chem.1992、57(21)、S.5563-5565、WO91/11186、WO92/14743、WO 00/22157)の製造に大いに興味深い。
【０００７】
【化３】

【０００８】
鏡像異性的に純粋な１，３−オキサチオラニル−ヌクレオシドの製造のためには、エナンチオマーへの分割が異なる工程で行われてよい。従って、オキサチオラノン工程での酵素的ラセミ化合物分割が可能である。これはLiotta他(WO91/11186)により記載されている。その際、立体選択は、オキサチオラン環の２位での置換基の酵素的エステル開裂により達成される（反応式４）。
【０００９】
【化４】

【００１０】
例として、ブタ肝エステラーゼ（ＰＬＥ）の存在で酪酸エステル（Ｒ＝Ｃ_３Ｈ_７）の加水分解が挙げられる。
【００１１】
第二の可能性は、著しくより高価なヌクレオシド工程でのラセミ化合物分割に存在する。この方法は、Liotta他(J.Org.Chem.1992、57(21)、S.5563-5565及びWO92/14743) により記載されている。その際、ヌクレオシドラセミ化合物の異なるエステルアシル基はリパーゼ若しくはプロテアーゼの存在で立体選択的に開裂される（反応式５）。
【００１２】
【化５】

【００１３】
その際、良好な収量（ｙ（エステル）〜４５％）で部分的に高いエナンチオマー過剰率（ｅｅ（エステル）＞９８％）が達成される。WO92/14743からの方法の改善は、WO00/22157(発明者：Yao, Y.他)中でオキサチオラニル−ヌクレオシドのラセミ化合物分割のための不均質な反応系の使用（水に非混和性の助溶剤の添加）により見出される。
【００１４】
ラセミ化合物分割を極めて遅い工程で実施するこの方法は、不必要な材料消費及び高い装置負荷時間の重大な欠点を含んでおり、ラセミ化合物分割の最大収量は５０％である。
【００１５】
残りの５０％（不適切なキラリティーを有する化合物）は、通常の場合に切り捨てられる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、費用的に有利であり、かつ上記の欠点を回避する、鏡像異性的に純粋な１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体及び１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体の製造方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、鏡像異性の１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体及び加水分解に有効な酵素を含有する混合物を求核試薬の存在で接触させる方法により解決され、その際、１つのエナンチオマーのジオキソラノン環若しくはオキサチオラノン環は加水分解に有効な酵素により開裂されかつ１つのエナンチオマーの開裂が行われた後に１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体の開裂されないエナンチオマーが単離される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明による方法は、エナンチオマー混合物をジオキソラノン工程若しくはオキサチオラノン工程で分離し、ひいては現在公知方法で鏡像異性的に純粋な１，３−ジオキソラニル−ヌクレオシド又は１，３−オキサチオラニル−ヌクレオシドの製造を可能にする鏡像異性的に純粋な誘導体を提供する。
【００１９】
１，３−ジオキソラン−４−オン若しくは１，３−オキサチオラン−５−オンは、環中に、酵素触媒反応により開裂されうる加水分解的に不安定なエステル結合を有する。意外なことに、高いエナンチオ選択性並びに高いレジオ選択性を有するジオキソラノン環若しくはオキサチオラノン環中のこのエステル結合は、化合物中に存在する加水分解的に不安定な他の基に対して加水分解に有効な酵素により開裂されうることが見出された。
【００２０】
従って、有利に本発明による方法は、鏡像異性の１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体を含有する混合物を、エステル結合の開裂を可能にする酵素と、一般式ＮｕＨの求核試薬の存在で接触させた結果、好ましいエナンチオマーが分割されることにより特徴付けられる。
【００２１】
この開裂は、略示的に反応式１で表される：
【００２２】
【化６】

【００２３】
［式中、Ｘは酸素又は硫黄であり、かつ
基Ｒ^１及びＲ^２は、同じではなく、かつ互いに独立してＨ、置換又は非置換のＣ_６〜Ｃ_１８−アリール、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルキニル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルコキシ−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルコキシ−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリールオキシ−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリールオキシ−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、ＣＲ^８Ｒ^９−Ｏ_ｎ−（ＣＯ）_ｍ−Ｒ^１０の群から選択されており、かつ
基Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して、置換又は非置換のＣ_６〜Ｃ_１８−アリール、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルキニル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルコキシ−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルコキシ−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリールオキシ−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリールオキシ−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニルの群から選択されているか、又は基Ｒ^３及びＲ^４はこれらが結合している炭素と一緒になって、非置換若しくは置換の又はへテロ原子を含有するシクロアルキリデンを形成し、かつ
ＮｕはＯＲ^５、ＳＲ^５又はＮＲ^６Ｒ^７を表し、その際
基Ｒ^５はＨ、置換又は非置換のＣ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルキニル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニルの群から選択されており、かつ
基Ｒ_６及びＲ_７は互いに独立して、Ｈ、置換又は非置換のＣ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルキニル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_１〜Ｃ_１ _８−アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニルの群から選択されており、かつ
基Ｒ^８及びＲ^９は互いに独立して、置換又は非置換のＣ_６〜Ｃ_１８−アリール、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルキニル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルコキシ−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルコキシ−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリールオキシ−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１８−アリールオキシ−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル−Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_８−シクロアルキル−Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニルの群から選択されているか、又は
基Ｒ^８及びＲ^９はこれらが結合している炭素と一緒になって、非置換若しくは置換の又はへテロ原子を含有するシクロアルキリデンを形成し、かつ
ｍ及びｎは互いに独立して０又は１を表し、かつ基Ｒ^１０には次のことが当てはまる：
ｍ＝０である場合には、基Ｒ^１０は置換又は非置換の、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル又はＣ_２〜Ｃ_１８−アルキニル、置換又は非置換のＣ_６〜Ｃ_１８−アリール、Ｃ_３〜Ｃ_１８−ヘテロアリール、置換又は非置換のシラアルキル(Silaalkyl)又はシラアリール(Silaaryl)の群から選択されており、かつ
ｍ＝１である場合には、基Ｒ^１０は置換又は非置換のアリール、置換又は非置換の、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル又はＣ_２〜Ｃ_１８−アルキニルの群から選択されている］。
【００２４】
基が置換された基であるとすれば、これらは有利に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシレート基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、ニトロ基又はハロゲン基により置換されている。
【００２５】
上記の基がへテロ原子を含有するとすれば、これらは有利にＯ、Ｎ又はＳである。
【００２６】
好ましくは、一般式（Ｉ）
【００２７】
【化７】

【００２８】
［式中、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^８及びＲ^９は既に上記された意味を有し、かつＲ^１１は置換又は非置換の、分枝鎖又は非分枝鎖のＣ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル又はＣ_２〜Ｃ_１８−アルキニル、置換又は非置換のアリール、置換又は非置換のシラアルキル又はシラアリールを表すか又はＲ^１１ＣＯＲ^１０を表し、その際、Ｒ^１０は既に上記された意味を有する］で示されるエナンチオマー混合物が使用される。
【００２９】
特に好ましくは、一般式（ＩＩ）
【００３０】
【化８】

【００３１】
［式中、Ｒ^３及びＲ^４は、既に上記された意味を有し、かつ
Ｒ^１０は置換又は非置換のアリール、置換又は非置換の、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_２〜Ｃ_１８−アルケニル又はＣ_２〜Ｃ_１８−アルキニルの群から選択されている］で示されるエナンチオマー混合物が使用される。
【００３２】
求核試薬ＮｕＨは、好ましくは酸素含有の求核試薬ＯＲ^５である。
【００３３】
特に好ましくは、酸素含有の求核試薬は、非分枝鎖の低級アルコール（例えばメタノール（Ｒ^５＝ＣＨ_３）又はエタノール（Ｒ^５＝ＣＨ_２ＣＨ_３））又は水（Ｒ^５＝Ｈ）である。
【００３４】
本発明による方法のためには、原則として、エステル結合の開裂を可能にする全ての酵素が適している。好ましくは、国際酵素命名法、国際生化学分子生物学連合の委員会による分類３．１のリパーゼ又はエステラーゼが当てはまる。これらの容易な入手可能性のためには、特に好ましくは、微生物由来のリパーゼ又はエステラーゼ、ブタ膵リパーゼ、ウマ肝エステラーゼ又はブタ肝エステラーゼが当てはまる。
【００３５】
微生物由来の酵素として、例えば、菌類、酵母又は細菌、例えばAlcaligenes sp.、Aspergillus niger、Aspergillus oryzae、Bacillus sp.、Bacillus stearothermophilus、Bacillus thermoglucosidasius、Candida antarctica、Candida lipolytica、Candida rugosa、Chromobacterium viscosum、Geotrichium candium、Mucor miehei、Penicillium camembertii、Penicillium roquefortii、Pseudomonas cepacia、Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas sp.、Rhizomucor javanicus、Rhizopus arrhizus、Rhizopus niveus、Saccharomyces cerevisae、Thermoanaerobium brockii、Thermomyces lanuginosaからの酵素が挙げられうる。その際、特に好ましくは、Candida-種、例えばCandida antarctica Bからのリパーゼ及びエステラーゼである。
【００３６】
酵素としてまさに特に好ましくは、Novozym^（Ｒ） 435、525(Novo社、デンマークで購入入手可能)、Chirazyme^（Ｒ） L2、E1、E2及びL7(Boehringer Mannheim社、ドイツ連邦共和国で購入入手可能)である。
【００３７】
酵素は、反応中で直接にか又は最も多様な担体に結合された固定化物(Immobilisat)として使用される。
【００３８】
固定化物は、公知方法で製造されることができる。これは、例えば、適したｐＨでの緩衝液中への酵素の溶解、引き続き担体、例えばケイソウ土(Celite^（Ｒ）)、活性炭、酸化アルミニウム、シリカゲル、キーゼルグール(Kieselguhr)、単分散可溶性オルガノシロキサン粒子又は樹脂(例えばAmberlite^（Ｒ）、Dowex^（Ｒ）)への受動的吸収により可能である。選択的に、酵素は、共有結合によっても担体に結合されてよい(例えばポリスチレン又はエポキシ−樹脂、例えばEupergit^（Ｒ）)。例えばこのように担体に結合した酵素は、凍結乾燥により乾燥されてよい。
【００３９】
本発明による方法において使用すべき酵素量は、エダクト、生成物の種類及び酵素調製物の活量に依存する。反応に最適な酵素量は、簡単な予備実験により算出されることができる。
【００４０】
酵素に応じて、酵素−基質比は、酵素及びジオキソラノン／オキサチオラノン誘導体の間のモル比として計算して、通常１：１０００及び１：５０００００００又はそれ以上の間、好ましくは１：１００００〜１：５００００００である。
【００４１】
本発明による方法は、加水分解に有効な酵素の反応性に影響を及ぼさないか又は望ましくない副反応をもたらさない限り、溶剤として純粋な求核試薬（ＮｕＨ）中で並びに非プロトン性又はプロトン放出性(protogen)溶剤又は溶剤混合物を有する求核試薬（ＮｕＨ）の混合物中で実施されてよい。
【００４２】
有利に、反応は、求核試薬及び適した溶剤からの混合物中で実施される。適した溶剤は、例えば脂肪族又は芳香族の炭化水素、例えばヘキサン、シクロヘキサン、石油エーテル又はトルエン、ハロゲン化炭化水素、例えば塩化メチレン又はクロロホルム、エーテル、例えばメチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ＴＨＦ又はジオキサン、エステル、アセトニトリル又は場合により上記の酵素的反応の範囲内で求核試薬ではないアルコール、例えば第三アルコール、又は上記化合物の混合物である。
【００４３】
その際、求核試薬／溶剤（ｖ／ｖ）の比は、有利に１：１００００〜１０００：１の範囲内である。
【００４４】
特に好ましくは、１：１００〜１００：１の求核試薬／溶剤比（ｖ／ｖ）の求核試薬と、非プロトン性溶剤、例えばＭＴＢＥ又はジイソプロピルエーテルの混合物である。
【００４５】
求核試薬として水が使用される場合には（Ｎｕ＝ＯＨ）、所定のｐＨ−値を維持するために、これは緩衝液の添加により調節されることができる。好ましくは、このために７．０のｐＨを有するＮａ_２ＨＰＯ_４／ＮａＨ_２ＰＯ_４−緩衝液が使用される。同じ目的のために、水性アルカリ液、好ましくは、水中のアルカリ金属水酸化物の溶液、特に好ましくはＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液が計量供給されてもよい。
【００４６】
反応は、有利に０℃〜７５℃、好ましくは１０℃〜６０℃、特に好ましくは２０℃〜５０℃の温度で実施される。
【００４７】
反応時間は、ジオキソラノンの置換モデル、求核試薬及び溶剤の選択並びに酵素の種類及び量に応じて、１０分間ないし７日間である。好ましくは反応時間は１〜４８時間である。
【００４８】
反応経過は、常法で、例えばＨＰＬＣにより簡単に追跡されることができる。好ましくは、反応経過の決定は、旋光計中で反応溶液の光学回転度の変化を測定することにより行われてよい。特に好ましくは、反応経過の決定はオンラインで、反応器の副循環中での光学回転度の測定により行われる。反応は、所望の結果（高い変換率、基質の高いエナンチオマー過剰率）に応じて終了されてもよい。理想の場合に反応は、５０％の変換率で基質中の高いエナンチオマー純度で終了している。
【００４９】
有利に反応は、例えば、基質若しくは生成物を酵素から分離することにより、例えば水相の抽出又はろ過により終了される。反応の停止は、酵素の失活により、例えば熱的又は化学的な変性によって行ってもよい。
【００５０】
反応が反応溶液の繰り返される連続ポンプ輸送により、酵素で充填された容器により実施される場合には（特に好ましい方法操作）、反応は有利に循環の終了後に終了される。
【００５１】
分割されない純粋なエナンチオマーの単離は、有利に反応の際に生じる副生物及び溶剤の分離により行われる。
【００５２】
１，３−ジオキソラン−４−オン環又は１，３−オキサチオラン−５−オン環の開裂の際に生じる遊離カルボニル化合物Ｒ^１ＣＯＲ^２及び酸誘導体ＨＸＣＲ^３Ｒ^４ＣＯＮｕは、反応溶液から簡単な物理的操作により分離されることができる。有利にこれは蒸留により行われる。
【００５３】
更に、分子中の別の官能基の開裂の際に形成される別の分解生成物は、簡単に分離されることができる。有利にこれは蒸留により行われる。
【００５４】
好ましくは、まず最初に低沸点化合物が蒸留により分離される。意外なことに、副生物としてエステルジオキソラノン（Ｘ＝Ｏ；Ｒ^１＝Ｈ、Ｒ^２＝ＣＨ_２−Ｏ−（ＣＯ）−Ｒ^１０）のラセミ化合物分割の際に生じるアルコール（Ｒ^１＝Ｈ、Ｒ^２＝ＣＨ_２ＯＨ）が、好ましくは水での簡単な抽出により分離されることが見出された。
【００５５】
酵素的反応の際に生じるカルボニル化合物は、ラセミ体の１，３−ジオキソラン−４−オン化合物若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン化合物の合成の際の重要で高価な前駆物質である。これらは、化学薬品及び費用を節約するために、好ましくは１，３−ジオキソラン−４−オン類若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン類の合成において使用される（図式１参照）。
【００５６】
【化９】

【００５７】
図式１：略示的な１，３−ジオキソラン−４−オン類のラセミ化合物分割の際に生じるカルボニル化合物の返送
以下の例は、本発明を更に説明するのに役立つ。
【００５８】
【実施例】
例１：（＋）−（Ｒ）−２−メチルプロパン酸（４−オキソ−１，３−ジオキソラン−２−イル）メチルエステル（バッチ法）
１Ｌの四つ口フラスコ中に、ラセミ体の２−メチルプロパン酸（４−オキソ−１，３−ジオキソラン−２−イル）メチルエステル５０．０ｇ（０．２７mol）（Ｘ＝Ｏ；Ｒ^１＝Ｈ；Ｒ^２＝ＣＨ_２−Ｏ−（ＣＯ）−ＣＨ（ＣＨ_３）_２；Ｒ^３、Ｒ^４＝Ｈ）を、ＭＴＢＥ１８５ｍＬ及びメタノール１８５ｍＬ（Ｎｕ＝ＯＣＨ_３）からなる混合物中に溶解させる。この溶液に、Novozym^（Ｒ） 435 ２．６ｇを添加し、かつ混合物を激しく撹拌する。
【００５９】
四つ口フラスコにはバイパス系を介して旋光計が接続されており、これを用いて反応経過を溶液の光学回転度の測定に基づき追跡する。所望のエナンチオマー純度（キラル−ＧＣによる反応追跡）に到達した際に、反応終了のために、反応混合物を溶解していない酵素からろ別する。引き続き、反応混合物を真空下に濃縮する。引き続き、残留物をＭＴＢＥ１００ｍＬ中に取り、かつ水各１００ｍＬで２回洗浄する。有機相をＮａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、ついで真空下に溶剤を除去する。粗生成物の精製を蒸留により行う。
【００６０】
収量：１０．３ｇ（０．０５mol；２０％）
沸点：５５℃（０．０２mbar）
［α］_Ｄ ^２０＝＋１９．８（ニート）；ｅｅ＞９８％
例２：（＋）−（Ｒ）−２−メチルプロパン酸（４−オキソ−１，３−ジオキソラン−２−イル）メチルエステル（カラム法）
サーモスタットを備えた０．６Ｌのガラスフラスコ中に、ラセミ体の２−メチルプロパン酸（４−オキソ−１，３−ジオキソラン−２−イル）メチルエステル５０．０ｇ（０．２７mol）（Ｘ＝Ｏ；Ｒ^１＝Ｈ；Ｒ^２＝ＣＨ_２−Ｏ−（ＣＯ）−ＣＨ（ＣＨ_３）_２；Ｒ^３、Ｒ^４＝Ｈ）を、ＭＴＢＥ１８５ｍＬ及びメタノール１８５ｍＬ（Ｎｕ＝ＯＣＨ_３）からなる混合物中に溶解させる。別個のガラスカラム中へNovozym^（Ｒ） 435 １．３ｇを充填し、かつチューブ系を介して基質−溶剤混合物をガラスカラムにポンプ輸送する（流量６００ｍＬ／ｈ）。
【００６１】
反応（〜２５時間後）を停止するために、再循環を終了し、粗生成物を例１に記載されたようにして精製する。
【００６２】
例３〜８：
以下の例を、例１の手順に相応して実施した。
【００６３】
【表１】

Claims

鏡像異性的に純粋な１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体を製造する方法において、
鏡像異性の１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体を含有する混合物及び加水分解に有効な酵素であるリパーゼ又はエステラーゼを、求核試薬の存在で接触させ、一方のエナンチオマーの１，３−ジオキソラン−４−オン環若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン環を、加水分解に有効な酵素であるリパーゼ又はエステラーゼにより開裂させ、一方のエナンチオマーの開裂が行われた後に１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体の開裂されないエナンチオマーを単離し、その場合に
鏡像異性の１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体を含有する混合物を、リパーゼ又はエステラーゼを用いて、求核試薬（ＮｕＨ）の存在で、以下の反応式

［式中、Ｘは酸素又は硫黄であり、かつ
基Ｒ ^１及びＲ ^２は同じではなく、かつ互いに独立してＨ、置換又は非置換のＣ _６〜Ｃ _１８ −アリール、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルキニル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルコキシ−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルコキシ−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリールオキシ−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリールオキシ−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、ＣＲ ^８Ｒ ^９ −Ｏ _ｎ −（ＣＯ） _ｍ −Ｒ ^１０の群から選択されており、かつ
基Ｒ ^３及びＲ ^４は互いに独立して、置換又は非置換のＣ _６〜Ｃ _１８ −アリール、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルキニル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルコキシ−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルコキシ−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリールオキシ−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリールオキシ−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニルの群から選択されているか、又は基Ｒ ^３及びＲ ^４は、これらが結合している炭素と一緒になって、非置換若しくは置換の又はへテロ原子を有するシクロアルキリデンを形成し、かつ
ＮｕはＯＲ ^５、ＳＲ ^５又はＮＲ ^６Ｒ ^７を表し、その際、
基Ｒ ^５はＨ、置換又は非置換のＣ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルキニル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニルの群から選択されており、かつ
基Ｒ ^６及びＲ ^７は互いに独立して、Ｈ、置換又は非置換のＣ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルキニル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニルの群から選択されており、かつ
基Ｒ ^８及びＲ ^９は互いに独立して、置換又は非置換のＣ _６〜Ｃ _１８ −アリール、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルキニル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルコキシ−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルコキシ−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリールオキシ−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _６〜Ｃ _１８ −アリールオキシ−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル−Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _３〜Ｃ _８ −シクロアルキル−Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニルの群から選択されているか、又は基Ｒ ^８及びＲ ^９はこれらが結合している炭素と一緒になって、非置換若しくは置換の又はへテロ原子を有するシクロアルキリデンを形成し、かつ
ｍ及びｎは互いに独立して０又は１を表し、かつ基Ｒ ^１０は次のものが当てはまる：
ｍ＝０である場合には、基Ｒ ^１０は置換又は非置換の、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル又はＣ _２〜Ｃ _１８ −アルキニル、置換又は非置換のＣ _６〜Ｃ _１８ −アリール、Ｃ _３〜Ｃ _１８ −ヘテロアリール、置換又は非置換のシラアルキル又はシラアリールから選択されており、かつ
ｍ＝１である場合には、基Ｒ ^１０は置換又は非置換のアリール、置換又は非置換の、Ｃ _１〜Ｃ _１８ −アルキル、Ｃ _２〜Ｃ _１８ −アルケニル又はＣ _２〜Ｃ _１８ −アルキニルの群から選択されている］のように開裂させる
ことを特徴とする、鏡像異性的に純粋な１，３−ジオキソラン−４−オン誘導体若しくは１，３−オキサチオラン−５−オン誘導体の製造方法。
酵素を直接にか又は固定化物として使用する、請求項１記載の方法。
酵素とジオキソラノン／オキサチオラノン−誘導体との比が、酵素とジオキソラノン／オキサチオラノン−誘導体との間のモル比として計算して、１：１０００〜１：５０００００００である、請求項１又は２記載の方法。
求核試薬が酸素含有の求核試薬である、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
酸素含有の求核試薬が非分枝鎖の低級アルコール又は水である、請求項４記載の方法。
非分枝鎖の低級アルコールがメタノール又はエタノールである、請求項５記載の方法。
助溶剤の存在で実施する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
助溶剤を、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、アルコール、エステル若しくはアセトニトリル又は上記化合物の混合物の群から選択する、請求項７記載の方法。
反応を０〜７５℃の温度で実施する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
反応を１０分間ないし７日間までで実施する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
開裂されないエナンチオマーの単離を、反応の際に生じる副生物及び溶剤の分離により行う、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
副生物を抽出及び蒸留により分離する、請求項１１記載の方法。