JP3941184B2 - Process for producing optically active 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol and optically active 3-chloro-1,2-propanediol - Google Patents

Description

【０００９】
（式中、Ｒはアシル基を示す。）で示される１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンのカルボニル基を立体特異的に還元する能力を有する微生物の菌体及び／又はそれらの調製物を、前記式（Ｉ）で示される１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンに作用させて、そのカルボニル基を立体特異的に還元することを特徴とする、下記式（ＩＩ）：
【００１０】
【化９】

【００１１】
（式中、Ｒはアシル基を示す。）で示される（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノール、または下記式（ＩＩＩ）：
【００１２】
【化１０】

【００１３】
（式中、Ｒはアシル基を示す。）で示される（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールの製造法に存する。
更に本発明は（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールをアルカリ処理、又はリパーゼ処理等により加水分解することを特徴とする下記式（ＩＶ）：
【００１４】
【化１１】

【００１５】
で示される（Ｓ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールの製造法、及び（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールをアルカリ処理、又はリパーゼ処理等により加水分解することを特徴とする下記式（Ｖ）：
【００１６】
【化１２】

【００１７】
で示される（Ｒ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールの製造法に存する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法では、原料として上記式（Ｉ）で示される１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンを用い、これに微生物の菌体及び／又はそれらの調製物を作用させて、上記式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）で示される（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノール、または（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールを製造し、更にはそれぞれリパーゼ処理、酸処理、又はアルカリ処理等により加水分解して上記式（ＩＶ）または（Ｖ）で示される（Ｓ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオール、または（Ｒ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールを製造する。
本発明の原料として用いられる１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンは一般式（Ｉ）：
【００１９】
【化１３】

【００２０】
で示されるが、置換基Ｒの好ましいアシル基としてはアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、及びピバロイル基などのアルカノイル基、ホルミル基、シクロヘキサンカルボニル基などの脂環式アシル基、並びにベンゾイル基、及びトルオイル基などの芳香族アシル基から選ばれる基があげられる。これらアシル基の内、さらに好ましい置換基としてはアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、及びベンゾイル基から選ばれる基があげられる。
【００２１】
本発明の光学活性な１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールの製造方法に用いる微生物としては、１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンのカルボニル基に作用してこれを立体特異的に還元（不斉還元）する能力を有するものであればいずれを用いてもよいが、好ましい属としては例えば、キャンディダ属、シテロマイセス属、サッカロマイコペシス属、ゲオトリカム属、オーレオバシディウム属、ホルタエア属、ロドトルラ属、ピキア属、デバリオマイセス属、ロイコスピリディウム属、クルイヴェロマイセス属、メトシュニコヴィア属、ウィケルハミア属、アンブロジオザイマ属、ステリグマトマイセス属、フィロバシディウム属、クロエケラ属、トリコスポロノイデス属、フェオココマイセス属、チゴサッカロマイセス属、ハンセニアスポラ属、サッカロマイセス属、ロドコッカス属、ノカルディア属、ゴルドナ属、バークホルデリア属、アルスロバクター属、エンテロバクター属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、オーレオバクテリウム属、エルウィニア属、ミクロコッカス属、キサントモナス属、及び、シュードモナス属などを挙げることができる。これらの中でも、ゲオトリカム属、オーレオバシディウム属、ホルタエア属、ロドトルラ属、ピキア属またはハンセニアスポラ属に属する微生物がより好ましい。
【００２２】
また、好ましい種としては例えば、キャンディダ・サケ（Ｃａｎｄｉｄａ ｓａｋｅ）、キャンディダ・エチェルシ（Ｃａｎｄｉｄａ ｅｔｃｈｅｌｌｓｉｉ）、キャンディダ・トロピカリス（Ｃａｎｄｉｄａ ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ）、シテロマイセス・マトリテンシス（Ｃｉｔｅｒｏｍｙｃｅｓ ｍａｔｒｉｔｅｎｓｉｓ）、サッカロマイコペシス・フィブリゲラ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｏｐｓｉｓ ｆｉｂｕｌｉｇｅｒａ）、ゲオトリカム・フラグランス（Ｇｅｏｔｒｉｃｕｍ ｆｒａｇｒａｎｓ）、オーレオバシディウム・プルランス（Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｐｕｌｌａｎｓ）、ホルタエア・ウェルネッキイ（Ｈｏｒｔａｅａ ｗｅｒｎｅｃｋｉｉ）、ロドトルラ・ミヌタ（Ｒｈｏｄｏｔｏｌｕｒａｍｉｎｕｔａ）、キャンディダ・インターメディア（Ｃａｎｄｉｄａ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ）、キャンディダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）、キャンディダ・ギレルモンディ（Ｃａｎｄｉｄａ ｇｕｉｌｌｉｅｒｍｏｎｄｉｉ）、キャンディダ・マルトーサ（Ｃａｎｄｉｄａ ｍａlｔｏｓａ）、キャンディダ・ヴァリダ（Ｃａｎｄｉｄａ ｖａｌｉｄａ）、キャンディダ・ボイディニ（Ｃａｎｄｉｄａ ｂｏｉｄｉｎｉｉ）、キャンディダ・ゼイラノイデス（Ｃａｎｄｉｄａ ｚｅｙｌａｎｏｉｄｅｓ）、キャンディダ・ルゴサ（Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ）、ピキア・アノマラ（Ｐｉｃｈｉａ ａｎｏｍａｌａ）、ピキア・メンブラナエファシエンス（Ｐｉｃｈｉａ ｍｅｍｂｒａｎａｅｆａｃｉｅｎｓ）、ピキア・ファリノーサ（Ｐｉｃｈｉａ ｆａｒｉｎｏｓａ）、ピキア・パストリス（Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ）、ピキア・メタノリカ（Ｐｉｃｈｉａ ｍｅｔｈａｎｏｌｉｃａ）、ピキア・シフェリ（Ｐｉｃｈｉａ ｃｉｆｅｒｒｉｉ）、ピキア・カプスラータ（Ｐｉｃｈｉａ ｃａｐｓｕｌａｔａ）、デバリオマイセス・ハンセニ（Ｄｅｂａｒｙｏｍｙｃｅｓ ｈａｎｓｅｎｉｉ）、ロイコスポリディウム・スコッティ（Ｌｅｕｃｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｓｃｏｔｔｉｉ）、クルイヴェロマイセス・マルキシアヌス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｍａｒｘｉａｎｕｓ）、クルイヴェロマイセス・サーモトレランス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｔｈｅｒｍｏｔｏｌｅｒａｎｓ）、メトシュニコヴィア・プルケリマ（Ｍｅｔｓｃｈｎｉｋｏｗｉａ ｐｕｌｃｈｅｒｒｉａｍａ）、メトシュニコヴィア・ロイカウフィ（Ｍｅｔｓｃｈｎｉｋｏｗｉａ ｒｅｕｋａｕｆｉｉ）、ウィケルハミア・フルオレッセンス（Ｗｉｃｋｅｒｈａｍｉａ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）,アンブロジオザイマ・プラティポディス（Ａｍｂｒｏｚｉｏｚｙｍａ ｐｌａｔｙｐｏｄｉｓ）、ステリグマトマイセス・エルビエ（Ｓｔｅｒｉｇｍａｔｏｍｙｃｅｓ ｅｌｖｉａｅ）、フィロバシディウム・カプスリゲナム（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｃａｐｓｕｌｉｇｅｎｕｍ）、クロエケラ・アピキュラタ（Ｋｌｏｅｋｅｒａ ａｐｉｃｕｌａｔａ）、クロエケラ・コルティス（Ｋｌｏｅｋｅｒａ ｃｏｒｔｉｓ）、トリコスポロノイデス・メガチリエンシス（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎｏｉｄｅｓ ｍｅｇａｃｈｉｌｉｅｎｓｉｓ）、フェオココマイセス・ニグリカンス（Ｐｈａeｏｃｏｃｃｏｍｙｃｅｓ ｎｉｇｒｉｃａｎｓ）、ロドトルラ・ルブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ ｒｕｂｒａ）、サッカロマイセス・エキシグス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｅｘｉｇｕｕｓ）、チゴサッカロマイセス・バイリ（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈｒｏｍｙｃｅｓ ｂａｉｌｉｉ）、ハンセニアスポラ・ギレルモンディ（Ｈａｎｓｅｎｉａｓｐｏｒａ ｇｕｉｌｌｅｒｍｏｎｄｉ）、ハンセニアスポラ・ウバラム（Ｈａｎｓｅｎｉａｓｐｏｒａ ｕｖａｒｕｍ）、ロドコッカス・エリスロポリス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｅｒｙｔｈｒｏｐｏｌｉｓ）、ロドコッカス・ロドクラス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）,ロドコッカス・エクイ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｅｑｕｉ）、ロドコッカス・エスピー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ．）、ノカルディア・グロベルラ（Ｎｏｃａｒｄｉａ ｇｌｏｂｅｒｕｌａ）、ゴルドナ・テラエ（Ｇｏｒｄｏｎａ ｔｅｒｒａｅ）、バークホルデリア・セパシア（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ）、アルスロバクター・パラフィネウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒｐａｒａｆｆｉｎｅｕｓ）、アルスロバクター・アトロシアネウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ａｔｒｏｃｙａｎｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、エンテロバクター・タイロラエ（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｔａyｌｏｒａｅ）、ブレビバクテリウム・ブタニカム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｂｕｔａｎｉｃｕｍ）、ブレビバクテリウム・ケトグルタミカム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｋｅｔｏｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｍｍｏｎｉａｇｅｎｅｓ）、ブレビバクテリウム・スタティオノイス（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｔａｔｉｏｎｏｉｓ）、コリネバクテリウム・ヒドロカルボクラスタム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈｙｄｒｏｃｌａｓｔｕｍ）、コリネバクテリウム・フラベセンス（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｆｌａｖｅｓｃｅｎｓ）、コリネバクテリウム・ホアギ（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈｏａｇｉｉ）、オーレオバクテリウム・バルケリ（Ａｕｒｅｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｂａｒｋｅｒｉ）、エルウィニア・ラポンチシ（Ｅｒｗｉｎｉａ ｒｈａｐｏｎｔｉｃｉ）、ミクロコッカス・ロセウス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｒｏｓｅｕｓ）、キサントモナス・マルトフィラ（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌａ）、及びシュードモナス・オレオボランス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｏｌｅｏｖｏｌａｎｓ）などを挙げることができる。
【００２３】
上記の微生物の具体的な菌株としては、
キャンディダ・サケ（Ｃａｎｄｉｄａ ｓａｋｅ）ＩＦＯ０４３５、
キャンディダ・エチェルシ（Ｃａｎｄｉｄａ ｅｔｃｈｅｌｌｓｉｉ）ＩＦＯ１５９２、
キャンディダ・トロピカリス（Ｃａｎｄｉｄａ ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ）ＩＡＭ４１４７、
キャンディダ・トロピカリス（Ｃａｎｄｉｄａ ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ）ＩＦＯ１６４７、
キャンディダ・インターメディア（Ｃａｎｄｉｄａ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ）ＩＦＯ０７６１、
キャンディダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）ＩＦＯ１８５６、
キャンディダ・ギレルモンディ（Ｃａｎｄｉｄａ ｇｕｉｌｌｉｅｒｍｏｎｄｉｉ）ＩＦＯ０５６６、
キャンディダ・マルトーサ（Ｃａｎｄｉｄａ ｍａｌｔｏｓａ）ＩＦＯ１９７７、
キャンディダ・ヴァリダ（Ｃａｎｄｉｄａ ｖａｌｉｄａ）ＩＦＯ１０３１８、
キャンディダ・ボイディニ（Ｃａｎｄｉｄａ ｂｏｉｄｉｎｉｉ）ＩＦＯ１０２４０、
キャンディダ・ゼイラノイデス（Ｃａｎｄｉｄａ ｚｅｙｌａｎｏｉｄｅｓ）ＣＢＳ６４０８、
キャンディダ・ルゴサ（Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ）ＩＦＯ０５９１、
シテロマイセス・マトリテンシス（Ｃｉｔｅｒｏｍｙｃｅｓ ｍａｔｒｉｔｅｎｓｉｓ）ＩＦＯ０９５４、
サッカロマイコペシス・フィブリゲラ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｏｐｓｉｓ ｆｉｂｕｌｉｇｅｒａ）ＩＦＯ１７４４、
ゲオトリカム・フラグランス（Ｇｅｏｔｒｉｃｕｍ ｆｒａｇｒａｎｓ）ＩＡＭ１２７０３、
オーレオバシディウム・プルランス（Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｐｕｌｌａｎｓ）ＩＭＩ０６２４５６、
ホルタエア・ウェルネッキイ（Ｈｏｒｔａｅａ ｗｅｒｎｅｃｋｉｉ）ＩＦＯ４８７５、
ロドトルラ・ミヌタ（Ｒｈｏｄｏｔｏｌｕｒａ ｍｉｎｕｔａ）ＩＦＯ０３８７、
ピキア・アノマラ（Ｐｉｃｈｉａ ａｎｏｍａｌａ）ＩＦＯ０１１８、
ピキア・メンブラナエファシエンス（Ｐｉｃｈｉａ ｍｅｍｂｒａｎａｅｆａｃｉｅｎｓ）ＩＦＯ０８６４、
ピキア・ファリノーサ（Ｐｉｃｈｉａ ｆａｒｉｎｏｓａ）ＩＦＯ１７４１、
ピキア・パストリス（Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ）ＩＦＯ１０１３、
ピキア・メタノリカ（Ｐｉｃｈｉａ ｍｅｔｈａｎｏｌｉｃａ）ＮＲＲＬ Ｙ−８１６２、
ピキア・シフェリ（Ｐｉｃｈｉａ ｃｉｆｅｒｒｉｉ）ＩＦＯ０７９３、
ピキア・カプスラータ（Ｐｉｃｈｉａ ｃａｐｓｕｌａｔａ）ＩＦＯ０９８４、
デバリオマイセス・ハンセニ（Ｄｅｂａｒｙｏｍｙｃｅｓ ｈａｎｓｅｎｉｉ）ＩＦＯ００３４、
ロイコスポリディウム・スコッティ（Ｌｅｕｃｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｓｃｏｔｔｉｉ）ＩＦＯ１２１２、
クルイヴェロマイセス・マルキシアヌス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｍａｒｘｉａｎｕｓ）ＡＴＣＣ１００２２、
クルイヴェロマイセス・サーモトレランス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｔｈｅｒｍｏｔｏｌｅｒａｎｓ）ＩＦＯ１０５０、
クルイヴェロマイセス・サーモトレランス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｔｈｅｒｍｏｔｏｌｅｒａｎｓ）ＩＦＯ１７８０、
メトシュニコヴィア・プルケリマ（Ｍｅｔｓｃｈｎｉｋｏｗｉａ ｐｕｌｃｈｅｒｒｉａｍａ）ＩＦＯ０８６３、
メトシュニコヴィア・ロイカウフィ（Ｍｅｔｓｃｈｎｉｋｏｗｉａ ｒｅｕｋａｕｆｉｉ）ＩＦＯ１６７９、
ウィケルハミア・フルオレッセンス（Ｗｉｃｋｅｒｈａｍｉａ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）ＩＦＯ１１１６、
アンブロジオザイマ・プラティポディス（Ａｍｂｒｏｚｉｏｚｙｍａ ｐｌａｔｙｐｏｄｉｓ）ＩＦＯ１４７１、
ステリグマトマイセス・エルビアエ（Ｓｔｅｒｉｇｍａｔｏｍｙｃｅｓ ｅｌｖｉａｅ）ＩＦＯ１８４３、
フィロバシディウム・カプスリゲナム（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｃａｐｓｕｌｉｇｅｎｕｍ）ＩＦＯ１１８５、
フィロバシディウム・カプスリゲナム（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｃａｐｓｕｌｉｇｅｎｕｍ）ＩＦＯ１１１９、
クロエケラ・アピキュラタ（Ｋｌｏｅｋｅｒａ ａｐｉｃｕｌａｔａ）ＩＦＯ０１５１、
クロエケラ・コルティス（Ｋｌｏｅｋｅｒａ ｃｏｒｔｉｓ）ＩＦＯ０６３１、
トリコスポロノイデス・メガチリエンシス（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎｏｉｄｅｓ ｍｅｇａｃｈｉｌｉｅｎｓｉｓ）ＣＢＳ５６７．８５、
フェオココマイセス・ニグリカンス（Ｐｈａｅｏｃｏｃｃｏｍｙｃｅｓ ｎｉｇｒｉｃａｎｓ）ＣＢＳ６５２．７６、
ロドトルラ・ルブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ ｒｕｂｒａ）ＩＦＯ０８７０、
サッカロマイセス・エキシグス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｅｘｉｇｕｕｓ）ＩＦＯ１１７０、
チゴサッカロマイセス・バイリ（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈｒｏｍｙｃｅｓ ｂａｉｌｉｉ）ＩＦＯ１６１１、
ハンセニアスポラ・ギレルモンディ（Ｈａｎｓｅｎｉａｓｐｏｒａ ｇｕｉｌｌｅｒｍｏｎｄｉ）ＩＦＯ１４１１、
ハンセニアスポラ・ウバラム（Ｈａｎｓｅｎｉａｓｐｏｒａ ｕｖａｒｕｍ）ＩＦＯ１７５５、
ロドコッカス・エリスロポリス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｅｒｙｔｈｒｏｐｏｌｉｓ）ＩＦＯ１２６２８、
ロドコッカス・ロドクラス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＡＴＣＣ１７０４１、
ロドコッカス・エクイ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｅｑｕｉ）ＡＴＣＣ７６９８、
ロドコッカス・エスピー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ．）ＩＦＯ１３１６４、
ノカルディア・グロベルラ（Ｎｏｃａｒｄｉａ ｇｌｏｂｅｒｕｌａ）ＡＴＣＣ１５９０３、
ゴルドナ・テラエ（Ｇｏｒｄｏｎａ ｔｅｒｒａｅ）ＡＴＣＣ２５５９４、
バークホルデリア・セパシア（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ）ＡＴＣＣ２５４１６、
アルスロバクター・パラフィネウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｐａｒａｆｆｉｎｅｕｓ）ＡＴＣＣ１５５９０、
アルスロバクター・アトロシアネウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ａｔｒｏｃｙａｎｅｕｓ）ＪＣＭ１３２９、
エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）ＩＦＯ１３５３４、
エンテロバクター・タイロラエ（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｔａｙｌｏｒａｅ）ＪＣＭ３９４３、
ブレビバクテリウム・ブタニカム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｂｕｔａｎｉｃｕｍ）ＡＴＣＣ２１１９６、
ブレビバクテリウム・ケトグルタミカム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｋｅｔｏｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）ＡＴＣＣ２１５３３、
ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｍｍｏｎｉａｇｅｎｅｓ）ＪＣＭ１３０５、
ブレビバクテリウム・スタティオノイス（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｔａｔｉｏｎｏｉｓ）ＩＦＯ１２１４４、
コリネバクテリウム・ヒドロカルボクラスタム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈｙｄｒｏｃｌａｓｔｕｍ）ＡＴＣＣ１５９６０、
コリネバクテリウム・フラベセンス（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｆｌａｖｅｓｃｅｎｓ）ＪＣＭ１３１７、
コリネバクテリウム・ホアギ（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈｏａｇｉｉ）ＪＣＭ１３１９、
オーレオバクテリウム・バルケリ（Ａｕｒｅｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｂａｒｋｅｒｉ）ＪＣＭ１３４３、
エルウィニア・ラポンチシ（Ｅｒｗｉｎｉａ ｒｈａｐｏｎｔｉｃｉ）ＭＡＦＦ０３−０１３３１、
ミクロコッカス・ロセウス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｒｏｓｅｕｓ）ＩＦＯ３７６４、
キサントモナス・マルトフィラ（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌａ）ＡＴＣＣ１３６３７、
及び、シュードモナス・オレオボランス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｏｌｅｏｖｏｌａｎｓ）ＩＦＯ１３５８３、
の菌株を挙げることができる。上記微生物は、野生株、ＵＶ照射、Ｎ−メチル−Ｎ’−ニトロソグアニジン（ＮＴＧ）処理、エチルメタンスルホネート（ＥＭＳ）処理、亜硝酸処理、アクリジン処理等による変異株、あるいは細胞融合もしくは遺伝子組換え法などの遺伝学的手法により誘導される組換え株などのいずれの株であってもよい。
【００２４】
また、上記の菌株は全て公知の菌株であり、それぞれ、（財）発酵研究所（ＩＦＯ）、アメリカンタイプカルチャーコレクション（ＡＴＣＣ）、インターナショナルマイコロジカルインスティテュート（ＩＭＩ）、農業生物資源研究所（ＭＡＦＦ）、理化学研究所微生物系統保存施設（ＪＣＭ）、セントラルビューローフォーシュメルカルチャーズ（ＣＢＳ）、及びアグリカルチュラルリサーチサービスカルチャーコレクション（ＮＲＲＬ）及び微生物微細藻類総合センター（ＩＡＭ）から容易に入手することができる。
【００２５】
本発明の製造方法においては、上述した１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノンのカルボニル基に作用してこれを立体特異的に還元（不斉還元）する能力を有する微生物の１種もしくは２種以上が、菌体及び／又はそれらの調製物のかたちで用いられる。具体的には、上記微生物を培養して得られた菌体をそのまま、あるいは培養して得られた菌体を公知の手法により処理したもの、すなわち、アセトン処理したもの、凍結乾燥処理したもの、又は菌体を物理的もしくは酵素的に破砕したもの等の調製物を用いることができる。また、これらの菌体又は調製物から、上記式（Ｉ）で表される１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンのカルボニル基に作用してこれを立体特異的に還元（不斉還元）して式（ＩＩ）、もしくは式（ＩＩＩ）で表される光学活性な１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールへ変換する能力を有する酵素画分を粗製物あるいは精製物として取り出して用いることも可能である。さらには、この様にして得られた菌体、調製物、酵素画分等をポリアクリルアミドゲル、アルギン酸ゲル、カラギーナンゲル等の担体に固定化したもの等を用いることも可能である。そこで、本明細書において「菌体及び／又はそれらの調製物」の用語は、上述の菌体、調製物、酵素画分、及びそれらの固定化物全てを含有する概念として用いられる。
【００２６】
以下に、本発明の光学活性な１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノール、及び、光学活性な３−クロロ−１，２−プロパンジオールの製造方法について具体的に説明する。
本発明の製造方法では、原料として上記式（Ｉ）で表される１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンを用い、これに上記記載の微生物の菌体及び／又はそれらの調製物を作用させ、上記式（ＩＩ）、または式（ＩＩＩ）で表される（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノール、または（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールを製造する。
【００２７】
本発明の製造方法において微生物は、通常、培養して用いられるが、この培養については常法通り行うことができる。培養に使用する培地としては、グルコース、シュークロース、グリセリン、クエン酸等の炭素源、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム等の無機窒素源、酵母エキス、ペプトン、尿素、肉エキス、コーンスティープリカー等の有機窒素源、マグネシウム、カリウム等の無機塩類、リン酸等を適宜組み合わせて含有したものを用いればよい。また、これらの成分以外にも、反応活性を促進するための物質として、無機塩類、微量金属類、アミノ酸類、あるいはビタミン類を添加することも可能である。培養は、培地のｐＨを３〜１０の範囲に調整し、好気条件下に、温度１０〜４５℃、ｐＨ３−１０の適当な範囲に制御しつつ、１〜１０日の範囲で活性が最大になるまで行うことが好ましい。
【００２８】
本発明においては、この様に培養して得られる微生物の菌体及び／又はその調製物と上記式（Ｉ）で表される１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンとを水性媒体中で接触させて反応させ、反応生成物として上記式（ＩＩ）で表される（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノール、または上記式（ＩＩＩ）で示される（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールを得る。ここで用いられる水性媒体としては、水、緩衝液または培養液等が挙げられるが、この水性媒体には、水溶性有機溶媒または脂溶性有機溶媒を適宜含有させることも可能である。また、反応に際して、反応液にグルコース、シュークロース、フルクトース、エタノール、メタノール、及び酢酸等の炭素源をエネルギー源として添加することにより収量が向上したり、立体選択性が反対になることがある。
【００２９】
反応液に添加する１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンの量は通常その反応液中の濃度が０．０１〜５０重量％となる程度の量であり、添加された１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンは反応液中で水性媒体に必ずしも完全に溶解していなくてもよい。また、反応に基質阻害が起こる場合には、反応が進むにつれて消費される１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンを消費された量だけ連続的にあるいは間歇的に添加していくことにより生成物の蓄積量をより向上させることが可能である。反応液に添加する微生物の菌体及び／又はその調製物の量は、菌体を添加する場合は反応液にその菌体濃度が０．０１〜２０重量％程度となるように添加し、酵素のような調製物を用いる場合には、酵素の比活性を求め、添加したときに上記菌体濃度に相当する酵素濃度になるような量を添加する。この反応における好ましい反応条件は、反応温度が氷点〜７０℃、好ましくは１０〜４０℃、ｐＨが２〜１１、好ましくは５〜８、反応時間が１〜１００時間程度である。
【００３０】
上記反応により反応生成物として（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノール、または（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールが得られるが、反応液から目的生成物である（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールや（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールを単離する方法としては、遠心分離もしくは膜分離等にて菌体及び／又はその調製物を除去した後、反応液よりクロロホルム、酢酸エチル等の有機溶媒で（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールや（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールを抽出し、蒸留、カラムクロマトグラフィ等の公知の方法を利用して単離する等の方法を挙げることができる。
【００３１】
本発明の光学活性な３−クロロ−１，２−プロパンジオールの製造方法において、加水分解される光学活性な１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノールは上記の方法により微生物還元の反応液より単離されたものでも、反応液に含まれるものでもよい。なお、加水分解方法としては、希硫酸等の酸による加水分解、アルコールや水性媒体中における水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウム等の塩基による加水分解、またはリパーゼによる加水分解等の公知の方法が挙げられる。酸による加水分解では、希硫酸、希塩酸等を用いることが好ましく、温度は０−１００℃、好ましくは２０−７０℃で数時間攪拌する。塩基による加水分解では、溶媒としては水性媒体（水性媒体としては前記のものが挙げられる）、または、メタノール等のアルコールが用いられ、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、または、炭酸カリウム等の塩基性物質を添加することにより、温度０−１００℃、好ましくは０−５０℃で数時間攪拌することが好ましい。
【００３２】
リパーゼによる加水分解では、水、緩衝液、または非水溶性有機溶媒と水性媒体の混合系等の溶媒系が用いられる。リパーゼは酵素そのもの、または公知の方法で固定化したもの両方とも使用できる。反応が進むにつれてｐＨが変動するので、これを制御することにより反応性をあげることも可能である。温度は０−６０℃で、０ー１００時間攪拌し、反応を行う。
各反応終了後、必要により遠心操作、または膜分離等公知の方法により、酵素、または固定化酵素を反応液より分離したり、酸または塩基により中和操作等を行った後、カラムクロマトグラフィー、溶媒抽出等公知の方法を用いて、（Ｓ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールまたは（Ｒ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールを精製する。
【００３３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、その要旨を越えない限り本発明の技術分野における通常の変更をすることができる。
【００３４】
【実施例１】
フィロバシディウム・カプスリゲナム（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｃａｐｓｕｌｉｇｅｎｕｍ）ＩＦＯ１１１９ をグルコース２．０％、酵母エキス１．０％、ペプトン１．０％を含む培地（ｐＨ６．５）１００ｍＬに植菌し、３０℃で２４時間好気培養した。培養終了後、遠心操作により菌体を集め、１００ｍＬの０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液に懸濁し、再度遠心操作により菌体を集めた。その菌体をグルコース２．０ｇ、及び１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノン０．５ｇを含む０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ５．５）１００ｍＬに懸濁し、室温で４時間攪拌しつつ反応させた。途中、反応経過２時間後、さらに０．５ｇの１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノンを添加し反応を進めた。反応終了後、遠心分離により除菌し、この反応液上清を高速液体クロマトグラフィー（分析条件１）により分析したところ、保持時間９．１６分に主な反応生成物と思われるピークを確認した。
【００３５】
【表１】
高速液体クロマトグラフィー分析条件１
カラム：Ｗａｋｏｓｉｌ−II−ＨＧ（φ４．６ｍｍ×２５０ｍｍ）
展開液：水／アセトニトリル＝８０／２０（０．１ｍＬ／Ｌ トリフルオロ酢酸含有）
流速：０．５ｍＬ／ｍｉｎ．
カラム温度：室温
検出：示差屈折計
【００３６】
これを単離すべく、上述反応液上清を酢酸エチル３００ｍＬと混合し溶媒抽出操作を行った。分離した酢酸エチル層に少量の無水硫酸ナトリウムを添加し脱水後濾過し、減圧濃縮を行った。得られた油状成分は０．４０ｇであり、さらにＫｉｅｓｇｅｌ１００（メルク社製シリカゲル）を用いたカラムクロマトグラフィーを行った結果、上記高速液体クロマトグラフィ（分析条件１）の保持時間９．１６分の成分に一致する標品を０．２２ｇ得た。これをＮＭＲにより分析したところ ¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ，５００ＭＨｚ：δ（ｐ．ｐ．ｍ．）＝２．０５（ｓ，３Ｈ），３．５４（ｄｄ，Ｊ＝１１．０，６．０Ｈｚ），３．５９（ｄｄ，Ｊ＝１１．０，５．０Ｈｚ），４．０２（ｍ，１Ｈ），４．１５（ｍ，２Ｈ）であり、本生成物が１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノールであることを確認した。本標品５０ｍｇを２．０ｍＬの１００ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．５）に溶かし、キトパールリパーゼＣＶ（富士紡績（株）社製）を１０ｍｇ添加して室温にて攪拌反応させたところ、反応は定量的に進行した。１２時間後、薄層クロマトグラフィーにより残存基質がなく、３−クロロ−１，２−プロパンジオールと同じＲｆ値を示すスポットが存在するのを確認した。遠心操作によりリパーゼを除去し、上清２．０ｍＬから酢酸エチル２．０ｍＬにより３度抽出した。合計６ｍＬの酢酸エチル溶液を濃縮し、残存物をイソプロパノールに溶解後、高速液体クロマトグラフィー（分析条件１）により本反応生成物が３−クロロ−１，２−プロパンジオールであることを確認した。さらに、高速液体クロマトグラフィー（分析条件２）により、本化合物の立体及び光学純度を測定したところ、Ｒ体８５．２％ｅ．ｅ．（保持時間は（Ｒ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールが１９．３分、（Ｓ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールが１７．６分である。）であることが判明した。
【００３７】
【表２】
高速液体クロマトグラフィー分析条件２
カラム：ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＤ（φ４．６ｍｍ×２５０ｍｍ）
展開液：ヘキサン／イソプロピルアルコール＝９／１
流速：０．５ｍＬ／ｍｉｎ．
カラム温度：室温
検出：示差屈折計
【００３８】
【実施例２】
ホルタエア・ウェルネッキイ（Ｈｏｒｔａｅａ ｗｅｒｎｅｃｋｉｉ）ＩＦＯ４８７５をサッカロース２．０％、酵母エキス２．０％、を含む培地（ｐＨ５．５）２００ｍＬに植菌し、２７℃で４５時間好気培養した。培養終了後、遠心操作により菌体を集め、２００ｍＬの０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ５．５）に懸濁し、再度遠心操作により菌体を集めた。その菌体をグルコース４．０ｇ、及び１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノン１．０ｇを含む０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ５．５）２００ｍＬに懸濁し、室温で５時間攪拌しつつ反応させた。反応終了後、遠心分離により除菌し、この反応液上清を高速液体クロマトグラフィー（分析条件１）により分析したところ、保持時間９．１６分に主な反応生成物と思われるピークがあり、１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノールのパターンと一致した。これを単離すべく、上述反応液上清を酢酸エチル３５０ｍＬと混合し溶媒抽出操作を行った。分離した酢酸エチル層に少量の無水硫酸ナトリウムを添加し脱水後濾過し、減圧濃縮を行った。得られた油状成分は０．６８ｇであった。さらに本標品に７ｍＬの１Ｍ硫酸を添加し６０℃で１時間攪拌し反応させた。これを粉末炭酸水素ナトリウムで中和し、濃縮後４０ｍＬの酢酸エチルで抽出した。本酢酸エチル溶液を濃縮したところ、残存物は０．４２ｇであった。これをイソプロパノールに溶解後、高速液体クロマトグラフィー（分析条件１）により本反応生成物が３−クロロ−１，２−プロパンジオールであり、全反応工程のモル収率が５７．７％であることを確認した。さらに、高速液体クロマトグラフィー（分析条件２）により、本化合物の立体及び光学純度を測定したところ、Ｓ体９３．８％ｅ．ｅ．であることが判明した。
【００３９】
【実施例３】
第１表に示す各種微生物の菌体をそれぞれ、グルコ−ス２．０％、酵母エキス１．０％、ペプトン２．０％を含み、ｐＨ６．５とした培地２０ｍｌに植菌し、３０℃で２４〜４８時間好気的に振盪培養した。培養終了後、遠心操作により菌体を集め、１０ｍＬの０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．５）で集菌体を懸濁し、再度遠心操作により菌体を集めた。その菌体を０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．５）２．０ｍＬ、グルコース４０ｍｇ、及び１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノン２０ｍｇに懸濁し、室温で攪拌しつつ２時間反応させた。
【００４０】
反応終了後、各反応液から遠心分離により菌体を除去し、この反応液上清を高速液体クロマトグラフィー（分析条件１）により分析し反応収率を求めた。さらにこの反応液上清に酢酸エチル５ｍＬを添加して、生成した１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノールを酢酸エチル層に抽出した。濃縮後、残存物を０．５ｍＬの１００ｍＭリン酸カリウム緩衝液に溶解し、キトパールリパーゼＣＶを５ｍｇ添加し、室温で一晩反応させた。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認し遠心操作で酵素を除去した後、３ｍＬの酢酸エチルに反応生成物を抽出した。この酢酸エチル溶液を濃縮後、残存物をイソプロパノールに溶解して、高速液体クロマトグラフィー（分析条件２）により光学純度測定を行うと共に絶対配置を求めた。得られた結果を第１表に示す。
【００４１】
【表３】

【００４２】
【実施例４】
第２表に示す各種微生物の菌体をそれぞれ、グルコース１．０％、酵母エキス１．０％、ポリペプトン０．５％、リン酸水素２カリウム０．３％、リン酸２水素カリウム０．１％を含み、ｐＨ７．０とした培地５ｍＬに植菌し、３０℃で４６〜７２時間好気的に振盪培養した。培養終了後、遠心操作により菌体を集め、５ｍＬの０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．５）で集菌体を懸濁し、再度遠心操作により菌体を集めた。その菌体を０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．５）５．０ｍＬ、グルコース１００ｍｇ、及び１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノン２５ｍｇに懸濁し、室温で攪拌しつつ４時間反応させた。
【００４３】
反応終了後、各反応液から遠心分離により菌体を除去し、この反応液上清を高速液体クロマトグラフィー（分析条件１）により分析し反応収率を求めた。さらにこの反応液上清に酢酸エチル８ｍＬを添加して、生成した１−アセトキシ−３−クロロ−２−プロパノールを酢酸エチル層に抽出した。濃縮後、残存物を０．５ｍＬの１００ｍＭリン酸カリウム緩衝液に溶解し、キトパールリパーゼＣＶを５ｍｇ添加し、室温で一晩反応させた。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認し遠心操作で酵素を除去した後、３ｍＬの酢酸エチルに反応生成物を抽出した。この酢酸エチル溶液を濃縮後、残存物をイソプロパノールに溶解して、高速液体クロマトグラフィー（分析条件２）により光学純度測定を行うと共に絶対配置を求めた。得られた結果を第２表に示す。
【００４４】
【表４】

【００４５】
【実施例５】
第３表に示す各種微生物の菌体をそれぞれ、グルコ−ス０．５％、酵母エキス１．０％、ニュートリエントブロス０．５％、リン酸水素２カリウム０．３％、リン酸２水素カリウム０．１％、硫酸鉄（ＩＩ）７水塩５０ｐｐｍ、塩化マンガン６水塩１０ｐｐｍ、塩化コバルト６水塩１０ｐｐｍ、及びモリブデン酸アンモニウム４水塩１０ｐｐｍを含み、ｐＨ７．０とした培地２０ｍｌに植菌し、３０℃で２４〜４８時間好気的に振盪培養した。培養終了後、実施例３に記載の方法により、２時間反応させた。
反応終了後、実施例３に記載の方法により反応収率、光学純度測定、及び絶対配置を求めた。得られた結果を第３表に示す。
【００４６】
【表５】

【００４７】
【参考例】
ホルタエア・ウェルネッキイ（Ｈｏｒｔａｅａ ｗｅｒｎｅｃｋｉｉ）ＩＦＯ４８７５を実施例２に記載の方法に従い培養して集菌した。その菌体をグルコース４．０ｇ、及び１−アセトキシ−２−プロパノン（特開平６−２２５７７７号公報に記載の基質）１．０ｇを含む０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ５．５）２００ｍＬに懸濁し、室温で５時間攪拌しつつ反応させた。しかし、薄層クロマトグラフィー（シリカゲル６０ Ｆ２５４ （ＭＥＲＣＫ社製）、展開液：酢酸エチル／酢酸＝７０／１、染色：１０％ リンモリブデン酸ナトリウム エタノール溶液）において、１−アセトキシ−２−プロパノール（Ｒｆ０．７０）、またはプロパンジオール（Ｒｆ０．３５）を検出することはできなかった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、特定の微生物を１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノンに作用させることにより光学活性な（Ｓ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールまたは（Ｒ）−１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノールを効率的に製造することが可能であり、またさらにそれら加水分解することにより光学活性な（Ｓ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールまたは（Ｒ）−３−クロロ−１，２−プロパンジオールを効率的に製造することが可能であり、工業的に極めて有利である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to (S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol or (R) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol, and (S) -3-chloro-1,2-propanediol Or (S) -1-Acyloxy-3-chloro-2-propanol or (R) -1-acyloxy- using microorganisms for details on the process for producing (R) -3-chloro-1,2-propanediol (S) -3-Chloro-1,2-propanediol or (R) -3-chloro-1,2-propanediol by an efficient process for producing 3-chloro-2-propanol and hydrolysis of the compound It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
(S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol, (R) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol, (S) -3-chloro-1,2-propanediol, and (R) ) -3-Chloro-1,2-propanediol is useful as a raw material for synthesizing optically active compounds used in various pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like, or synthetic intermediates thereof.
[0003]
Numerous examples have been reported for methods for producing optically active 3-chloro-1,2-propanediol by chemical synthesis. However, each method has a complicated synthesis process, and there are many problems in terms of yield, optical purity, and cost of raw materials, making it difficult to make an industrial production method.
Biological production methods include optical resolution of racemic 3-chloro-1,2-propanediol (S-form: JP-B-4-73999, JP-A-3-53886, JP-A-5-49485). No., R-form: JP-A-62-222597, JP-A-62-251098, JP-A-3-191794, JP-A-62-269993, JP-A-3-53886) Are known. However, since these are methods for optically resolving racemic raw materials, the molar yield of optically active 3-chloro-1,2-propanediol based on the raw materials is less than 50%. It cannot be law.
[0004]
Further, a method for obtaining optically active 3-chloro-1,2-propanediol from 1,3-dichloro-2-propanol, which is a prochiral compound, by a biological production method (S form: JP-A-5-65887, R Body: Japanese Patent Laid-Open No. 2-291280, Japanese Patent Laid-Open No. 5-219965) and racemic (R, S) -epichlorohydrin are reacted with a microorganism having stereospecific epoxy ring-opening activity to give (R) -3- There are reports on methods for producing chloro-1,2-propanediol (JP-A-2-283295, JP-A-5-219965). However, the optical purity of optically active 3-chloro-1,2-propanediol obtained by these methods is low, and there is room for further improvement.
Moreover, since 3-chloro-1,2-propanediol has a high water solubility, a high boiling point, and poor separability from the solvent, high-level purification from an aqueous solution is extremely difficult. Many of the known production methods are problematic in this respect.
[0005]
Regarding the method for producing optically active 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol, (R) -1-acetoxy-3-chloro-2-propanol has been reported. This is an example in which (R) -1-acetoxy-3-chloro-2-propanol is produced from a racemic 1,2-diacetoxy-3-chloropropane by a stereospecific ester bond hydrolysis reaction using lipase ( Iriuchijima, S., et al., Agric. Biol. Chem. (1982), 46, 1153-57, Poppe, L., et al., Tetrahedron: asymmetry (1993), 4, 2211-17). Since these are methods for optically resolving racemic raw materials, the molar yield of (R) -1-acetoxy-3-chloro-2-propanol relative to the raw materials is less than 50%, which is economically advantageous. It cannot be a manufacturing method. Moreover, there is no report regarding manufacture of (S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol.
[0006]
On the other hand, many methods for obtaining optically active secondary alcohols from corresponding carbonyl compounds by asymmetric reduction using microorganism cells or enzymes are known (Levene, PA, et al., Organic Synthesis). Coll. Vol. II (1943), 545, Guette, JP, et al., Bull. Soc. Chim. Fr. (1972), 4217, Manzocchi, A., et al., Synthesis (1987), 1007-1009, Manzocchi, A., et al., J. Org. Chem. (1988), 53, 4405-07, Sato, T., et al., Tetrahedron Lett. (1989), 30, 3701-02. , Masanori Udaka et al., Journal of Synthetic Organic Chemistry (199) ), 49,647-656, Tanikaga, R., et al., Synthesis (1987), 389-90, JP 6-225777). However, as is clear from the reference examples described later, the reaction by the microorganisms and the enzyme greatly depends on the structure of the substrate, and 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone is used as the substrate. There is no known example of producing optically active 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol. Furthermore, an example in which this is hydrolyzed to produce optically active 3-chloro-1,2-propanol is not known.
The present invention has been made from the above viewpoint, and a method for producing 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol and 3-chloro-1,2-propanediol having high optical purity by a simple and inexpensive method. It is an issue to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, they were made optically active by allowing microbial cells and / or their preparations to act on 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone. Find that 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol can be obtained efficiently and further subject the resulting optically active 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol to acidic or alkaline conditions, or It has been found that optically active 3-chloro-1,2-propanediol can be obtained by lipase treatment, and the present invention has been completed.
That is, the gist of the present invention is the following formula (I):
[0008]
[Chemical 8]

[0009]
(Wherein R represents an acyl group), and / or a preparation of a microorganism having the ability to stereospecifically reduce the carbonyl group of 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone represented by Is reacted with 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone represented by the above formula (I) to reduce the carbonyl group stereospecifically, wherein the following formula (II):
[0010]
[Chemical 9]

[0011]
(Wherein, R represents an acyl group) (S) -1-Acyloxy-3-chloro-2-propanol, or the following formula (III):
[0012]
[Chemical Formula 10]

[0013]
(Wherein R represents an acyl group).
Further, the present invention is characterized in that (S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol is hydrolyzed by alkali treatment, lipase treatment, or the like, represented by the following formula (IV):
[0014]
Embedded image

[0015]
And (R) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol is hydrolyzed by alkali treatment or lipase treatment, etc. The following formula (V):
[0016]
Embedded image

[0017]
In the production method of (R) -3-chloro-1,2-propanediol.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the production method of the present invention, 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone represented by the above formula (I) is used as a raw material, and microbial cells and / or their preparations are allowed to act on the 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone. (S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol or (R) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol represented by the formula (II) or (III) is produced, (S) -3-chloro-1,2-propanediol represented by the above formula (IV) or (V) by hydrolysis by lipase treatment, acid treatment, alkali treatment or the like, or (R) -3-chloro -1,2-propanediol is produced.
1-Acyloxy-3-chloro-2-propanone used as a raw material of the present invention has the general formula (I):
[0019]
Embedded image

[0020]
As the preferable acyl group of the substituent R, alkanoyl groups such as acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, and pivaloyl group, formyl group, cyclohexanecarbonyl group, etc. And a group selected from an aromatic acyl group such as a formula acyl group, a benzoyl group, and a toluoyl group. Among these acyl groups, more preferred substituents include groups selected from an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, and a benzoyl group.
[0021]
The microorganism used in the method for producing the optically active 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol of the present invention acts as a stereospecific compound by acting on the carbonyl group of 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone. Any genus may be used as long as it has the ability to reduce (asymmetric reduction), but preferred genera include, for example, Candida, Citeromyces, Saccharomycopes, Geotricham, Aureobasidium , Hortaea, Rhodotorula, Pichia, Debariomyces, Leukospiridium, Kluyveromyces, Metshnicovia, Wikerhamia, Ambrodiozaima, Sterigmatomyces, Philobasidium , Chloequera, Trichosporonides, Pheococomyces, Tigosaccharomyces Hansenia spora, Saccharomyces, Rhodococcus, Nocardia, Gordona, Burkholderia, Arthrobacter, Enterobacter, Brevibacterium, Corynebacterium, Aureobacterium, Erwinia, Micrococcus genus, Xanthomonas genus, Pseudomonas genus, etc. can be mentioned. Among these, microorganisms belonging to the genus Geotricum, Aureobasidium, Hortaea, Rhodotorula, Pichia or Hansenia spora are more preferable.
[0022]
Preferred species include, for example, Candida salmon, Candida etchelsi, Candida tropicalis, Citeromyces matritensis, Saccharomyces saccharomysis Fibrigella (Saccharomycopsis fibuligera), Geotricum fragrances, Aureobasidium pullulans, Hortaea welnetroRimido, Minnesota Candida intermedia, Candida albicans, Candida guillermondi, Candida maltosa, Candida valida (Candida valida) bodiniii), Candida zeylanoides, Candida rugosa, Pichia anomala, Pichia membranifachinafanois, Pichia membranifansafinafinafinafinafinafinosafia osa), Pichia pastoris, Pichia methanolica, Pichia ciferrii, Pichia escois i, b. Leucosporidium scotti), Kluyveromyces marxianus, Kluyveromyces thermotolerans, Metshnicovia purcherim (k) Bed and breakfasts, Roikaufi (Metschnikowia reukaufii), Wikeruhamia fluorescens (Wickerhamia fluorescens), Ambrosio Zaima Prati port disk (Ambroziozyma platypodis), Steri bear door My Seth Erubie (Sterigmatomyces elviae), Philo Basi di Umm Kapusurigenamu (Filobasidium capsuligenum ), Kloekera apiculata, Kloekera cortis, Trichosporonoides megachiliensis, Pheococomyces niglycans Phaeococcomyces nigricans), Rhodotorula rubra (Rhodotorula rubra), Saccharomyces Ekishigusu (Saccharomyces exiguus), Zygosaccharomyces Bairi (Zygosacchromyces bailii), Hanseniasupora-Girerumondi (Hanseniaspora guillermondi), Hanseniasupora-Ubaramu (Hanseniaspora uvarum), Rhodococcus erythropolis (Rhodococcus erythropolis), Rhodococcus rhodochrous, Rhodococcus equi, Rhodococcus sp (Rhodocus sp.) occus sp. ), Nocardia globera, Gordona terrae, Burkholderia cepacia, Arsrobacter paraneus atro, Russia Enterobacter aerogenes, Enterobacter taylorae, Brevibacterium butanicum, Brevibacterium ketoglutamicum (Brevibater) glutamicum), Brevibacterium ammoniagenes, Brevibacterium stationiois, Corynebacterium hydronecnes, and Bacteria Corynebacterium hoagii, Aureobacterium barkeri, Erwinia rhapontici, Micrococcus roseus roseus), Xanthomonas Marutofira (Xanthomonas maltophila), and Pseudomonas oleovorans (Pseudomonas oleovolans), and the like.
[0023]
As specific strains of the above microorganisms,
Candida sake IFO0435,
Candida etchelsi IFO1592,
Candida tropicalis IAM4147,
Candida tropicalis IFO1647,
Candida intermedia IFO0761,
Candida albicans IFO 1856,
Candida guillermondi IFO0566,
Candida maltosa IFO 1977,
Candida valida IFO 10318,
Candida bodini IFO 10240,
Candida zeylanoides CBS 6408,
Candida rugosa IFO0591,
Citeromyces matritensis IFO0954,
Saccharomycopsis fibrigera IFO 1744,
Geotricum fragrance IAM12703,
Aureobasidium pullulans IMI062456,
Hortaea wernekii IFO 4875,
Rhodotorula minuta IFO0387,
Pichia anomala IFO 0118,
Pichia membranaefaciens IFO0864,
Pichia farinosa IFO1741
Pichia pastoris IFO 1013,
Pichia methanolica NRRL Y-8162,
Pichia ciferrii IFO 0793,
Pichia capsulata IFO0984,
Debaryomyces hansenii IFO0034,
Leukospodium scotti IFO1212,
Kluyveromyces marxianus ATCC 10022,
Kluyveromyces thermotolerans IFO 1050,
Kluyveromyces thermotolerans IFO 1780,
Metschnikowia pulcherria IFO0863,
Metschnikowia reukaufi IFO 1679,
Wickerhamia fluorescens IFO 1116,
Ambrogiozyma platypodis IFO 1471,
Sterigmatomyces elviae IFO1843,
Filobasidium capsuligenum IFO 1185,
Filobasidium capsuligenum IFO 1119,
Kloekera apiculata IFO0151,
Kloekera cortis IFO0631,
Trichosporonoides megachiliensis CBS 567.85,
Phaeococcomyces nigricans CBS652.76,
Rhodotorula rubra IFO0870,
Saccharomyces exigus IFO 1170,
Zygosaccharomyces bailii IFO 1611,
Hansenia spora guillermondi IFO1411,
Hansenia spora uvarum IFO 1755,
Rhodococcus erythropolis IFO 12628,
Rhodococcus rhodochrous ATCC 17041,
Rhodococcus equi ATCC 7698,
Rhodococcus sp. IFO 13164,
Nocardia global ATCC 15903,
Gordona terrae ATCC 25594,
Burkholderia cepacia ATCC 25416,
Arthrobacter paraffineus ATCC 15590,
Arthrobacter atrocyaneus JCM1329,
Enterobacter aerogenes IFO 13534,
Enterobacter taylorae JCM3943,
Brevibacterium butanicum ATCC 21196,
Brevibacterium ketoglutamicum ATCC 21533,
Brevibacterium ammoniagenes JCM1305,
Brevibacterium stationiois IFO 12144,
Corynebacterium hydroclastum ATCC 15960,
Corynebacterium flavescens JCM1317,
Corynebacterium hoagii JCM1319,
Aureobacterium barkeri JCM1343,
Erwinia rhapontici MAFF03-01331,
Micrococcus roseus IFO3764,
Xanthomonas maltophila ATCC 13637,
And Pseudomonas oleovorans IFO13583,
Can be mentioned. The above microorganisms may be wild strains, UV-irradiated, N-methyl-N′-nitrosoguanidine (NTG) treatment, ethyl methanesulfonate (EMS) treatment, nitrite treatment, acridine treatment mutants, cell fusion or genetic recombination Any strain such as a recombinant strain derived by a genetic technique such as a method may be used.
[0024]
Moreover, the above-mentioned strains are all known strains, and are respectively Fermentation Research Institute (IFO), American Type Culture Collection (ATCC), International Mycologic Institute (IMI), Agricultural Bioresource Research Institute (MAFF), They can be easily obtained from RIKEN Microbial System Storage Facility (JCM), Central Bureau Forschmel Cultures (CBS), Agricultural Research Service Culture Collection (NRRL), and Microbial Microalgae Center (IAM).
[0025]
In the production method of the present invention, one or two microorganisms having the ability to act on the carbonyl group of 1-acetoxy-3-chloro-2-propanone described above and reduce it stereospecifically (asymmetric reduction) More than species are used in the form of bacterial cells and / or their preparation. Specifically, the cells obtained by culturing the microorganisms as they are, or those obtained by culturing the cells obtained by a known method, that is, those treated with acetone, those obtained by freeze-drying, Alternatively, preparations such as those obtained by physically or enzymatically disrupting bacterial cells can be used. Moreover, it acts on the carbonyl group of 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone represented by the above formula (I) from these cells or preparations to reduce this stereospecifically (asymmetric reduction). The enzyme fraction having the ability to convert to optically active 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol represented by the formula (II) or the formula (III) is used as a crude product or a purified product. Is also possible. Furthermore, it is also possible to use the cells, preparations, enzyme fractions, and the like thus obtained, immobilized on a carrier such as polyacrylamide gel, alginic acid gel, and carrageenan gel. Therefore, in the present specification, the term “bacteria and / or their preparation” is used as a concept containing all of the above-mentioned bacteria, preparation, enzyme fraction, and their immobilized products.
[0026]
Hereinafter, the method for producing optically active 1-acyloxy-3-chloro-2-propanol and optically active 3-chloro-1,2-propanediol of the present invention will be specifically described.
In the production method of the present invention, 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone represented by the above formula (I) is used as a raw material, and the cells of the microorganisms described above and / or their preparations act on this. (S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol or (R) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol represented by the above formula (II) or formula (III) To manufacture.
[0027]
In the production method of the present invention, microorganisms are usually used after culturing, but this culturing can be performed as usual. Medium used for the culture includes carbon sources such as glucose, sucrose, glycerin and citric acid, inorganic nitrogen sources such as ammonium sulfate and sodium nitrate, organic nitrogen sources such as yeast extract, peptone, urea, meat extract and corn steep liquor In addition, an inorganic salt such as magnesium or potassium, phosphoric acid or the like may be used in appropriate combination. In addition to these components, inorganic salts, trace metals, amino acids, or vitamins can be added as substances for promoting reaction activity. The culture is adjusted to a pH of 3 to 10 in the medium, and under aerobic conditions, the activity is maximized in the range of 1 to 10 days while controlling the temperature within a suitable range of 10 to 45 ° C. and pH 3-10. It is preferable to carry out until.
[0028]
In the present invention, microbial cells obtained by culturing in this way and / or a preparation thereof and 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone represented by the above formula (I) in an aqueous medium (S) -1-Acyloxy-3-chloro-2-propanol represented by the above formula (II) or (R) -1- represented by the above formula (III) as a reaction product. Acyloxy-3-chloro-2-propanol is obtained. Examples of the aqueous medium used here include water, a buffer solution, a culture solution, and the like, and the aqueous medium can appropriately contain a water-soluble organic solvent or a fat-soluble organic solvent. In addition, during the reaction, the yield may be improved or the stereoselectivity may be reversed by adding a carbon source such as glucose, sucrose, fructose, ethanol, methanol, and acetic acid to the reaction solution as an energy source.
[0029]
The amount of 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone added to the reaction solution is usually such that the concentration in the reaction solution is 0.01 to 50% by weight, and the added 1-acyloxy-3 -Chloro-2-propanone may not necessarily be completely dissolved in the aqueous medium in the reaction solution. In addition, when substrate inhibition occurs in the reaction, it is generated by continuously or intermittently adding the consumed amount of 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone consumed as the reaction proceeds. It is possible to further improve the amount of accumulated matter. The amount of microbial cells and / or preparations thereof added to the reaction solution is added to the reaction solution so that the concentration of the microbial cells is about 0.01 to 20% by weight. When such a preparation is used, the specific activity of the enzyme is determined, and an amount is added so that when added, the enzyme concentration corresponds to the concentration of the cells. Preferred reaction conditions for this reaction are a reaction temperature of from freezing to 70 ° C., preferably 10 to 40 ° C., a pH of 2 to 11, preferably 5 to 8, and a reaction time of about 1 to 100 hours.
[0030]
(S) -1-Acyloxy-3-chloro-2-propanol or (R) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol is obtained as a reaction product by the above reaction. As a method for isolating (S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol and (R) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol, the fungus can be obtained by centrifugation or membrane separation. And / or its preparation, (S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol or (R) -1-acyloxy-3-propanol or an organic solvent such as chloroform or ethyl acetate from the reaction solution. Examples of the method include extraction of chloro-2-propanol and isolation using a known method such as distillation or column chromatography.
[0031]
In the method for producing optically active 3-chloro-1,2-propanediol of the present invention, the optically active 1-acetoxy-3-chloro-2-propanol to be hydrolyzed is obtained from the reaction solution for microbial reduction by the above method. It may be isolated or contained in the reaction solution. The hydrolysis method includes known methods such as hydrolysis with an acid such as dilute sulfuric acid, hydrolysis with a base such as sodium hydroxide or sodium carbonate in alcohol or an aqueous medium, or hydrolysis with a lipase. In the hydrolysis with an acid, dilute sulfuric acid, dilute hydrochloric acid or the like is preferably used, and the temperature is 0 to 100 ° C., preferably 20 to 70 ° C., and stirred for several hours. In hydrolysis with a base, an aqueous medium (the above-mentioned examples are mentioned as an aqueous medium) or an alcohol such as methanol is used as a solvent, and a basic substance such as sodium hydroxide, sodium carbonate, or potassium carbonate is used. It is preferable to stir for several hours at a temperature of 0-100 ° C, preferably 0-50 ° C.
[0032]
In the hydrolysis with lipase, a solvent system such as water, a buffer solution, or a mixed system of a water-insoluble organic solvent and an aqueous medium is used. As the lipase, both the enzyme itself and those immobilized by a known method can be used. Since the pH varies as the reaction proceeds, it is possible to increase the reactivity by controlling this. The temperature is 0-60 ° C., and the reaction is carried out by stirring for 0-100 hours.
After completion of each reaction, if necessary, separation of the enzyme or immobilized enzyme from the reaction solution by a known method such as centrifugation or membrane separation, neutralization with acid or base, etc., column chromatography, (S) -3-chloro-1,2-propanediol or (R) -3-chloro-1,2-propanediol is purified using a known method such as solvent extraction.
[0033]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, ordinary changes in the technical field of the present invention can be made without departing from the gist thereof.
[0034]
[Example 1]
Filobasidium capsuligenum IFO1119 was inoculated into 100 mL of a medium (pH 6.5) containing 2.0% glucose, 1.0% yeast extract, and 1.0% peptone, and preferred at 30 ° C. for 24 hours. Air-cultured. After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, suspended in 100 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer, and collected again by centrifugation. The cells were suspended in 100 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 5.5) containing 2.0 g of glucose and 0.5 g of 1-acetoxy-3-chloro-2-propanone, and stirred at room temperature for 4 hours. While reacting. On the way, after 2 hours of reaction, 0.5 g of 1-acetoxy-3-chloro-2-propanone was further added to proceed the reaction. After completion of the reaction, the solution was sterilized by centrifugation, and the supernatant of this reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography (analysis condition 1). .
[0035]
[Table 1]
High performance liquid chromatography analysis condition 1
Column: Wakosil-II-HG (φ4.6 mm × 250 mm)
Developing solution: water / acetonitrile = 80/20 (containing 0.1 mL / L trifluoroacetic acid)
Flow rate: 0.5 mL / min.
Column temperature: room temperature
Detection: Differential refractometer
[0036]
In order to isolate this, the above-mentioned reaction solution supernatant was mixed with 300 mL of ethyl acetate, and a solvent extraction operation was performed. A small amount of anhydrous sodium sulfate was added to the separated ethyl acetate layer, dehydrated, filtered, and concentrated under reduced pressure. The obtained oily component was 0.40 g, and further column chromatography using Kiesgel 100 (silica gel manufactured by Merck & Co., Inc.) showed that the retention time was 9.16 minutes in the high performance liquid chromatography (analysis condition 1). 0.22 g of a matching sample was obtained. When this was analyzed by NMR ¹ H-NMR (CDCl _Three , 500 MHz: δ (ppm) = 2.05 (s, 3H), 3.54 (dd, J = 11.0, 6.0 Hz), 3.59 (dd, J = 11.0) , 5.0 Hz), 4.02 (m, 1H), 4.15 (m, 2H), and it was confirmed that the product was 1-acetoxy-3-chloro-2-propanol. When 50 mg of this sample was dissolved in 2.0 mL of 100 mM potassium phosphate buffer (pH 6.5), 10 mg of chitopearl lipase CV (Fujibo Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred at room temperature. The reaction proceeded quantitatively. After 12 hours, it was confirmed by thin layer chromatography that there was no residual substrate and there was a spot showing the same Rf value as 3-chloro-1,2-propanediol. The lipase was removed by centrifugation and extracted three times from 2.0 mL of the supernatant with 2.0 mL of ethyl acetate. A total of 6 mL of ethyl acetate solution was concentrated, the residue was dissolved in isopropanol, and then the reaction product was confirmed to be 3-chloro-1,2-propanediol by high performance liquid chromatography (analysis condition 1). Furthermore, when the steric and optical purity of this compound was measured by high performance liquid chromatography (analysis condition 2), R-isomer 85.2% e.e. e. (The retention time is 19.3 minutes for (R) -3-chloro-1,2-propanediol and 17.6 minutes for (S) -3-chloro-1,2-propanediol). There was found.
[0037]
[Table 2]
High performance liquid chromatography analysis condition 2
Column: CHIRALCEL OD (φ4.6mm × 250mm)
Developing solution: hexane / isopropyl alcohol = 9/1
Flow rate: 0.5 mL / min.
Column temperature: room temperature
Detection: Differential refractometer
[0038]
[Example 2]
Hortaea werneckii IFO4875 was inoculated into 200 mL of a medium (pH 5.5) containing 2.0% saccharose and 2.0% yeast extract, and aerobically cultured at 27 ° C. for 45 hours. After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, suspended in 200 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 5.5), and the cells were collected again by centrifugation. The cells were suspended in 200 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 5.5) containing 4.0 g of glucose and 1.0 g of 1-acetoxy-3-chloro-2-propanone, and stirred at room temperature for 5 hours. While reacting. After completion of the reaction, the mixture was sterilized by centrifugation, and the reaction solution supernatant was analyzed by high performance liquid chromatography (analysis condition 1). As a result, there was a peak considered to be a main reaction product at a retention time of 9.16 minutes Consistent with the pattern of 1-acetoxy-3-chloro-2-propanol. In order to isolate this, the above-mentioned reaction solution supernatant was mixed with 350 mL of ethyl acetate, and a solvent extraction operation was performed. A small amount of anhydrous sodium sulfate was added to the separated ethyl acetate layer, dehydrated, filtered, and concentrated under reduced pressure. The oily component obtained was 0.68 g. Further, 7 mL of 1M sulfuric acid was added to the sample and stirred at 60 ° C. for 1 hour to react. This was neutralized with powdered sodium bicarbonate, concentrated and extracted with 40 mL of ethyl acetate. When the ethyl acetate solution was concentrated, the residue was 0.42 g. After dissolving this in isopropanol, the reaction product is 3-chloro-1,2-propanediol by high performance liquid chromatography (analysis condition 1), and the molar yield of all reaction steps is 57.7%. It was confirmed. Furthermore, when the steric and optical purity of this compound was measured by high performance liquid chromatography (analysis condition 2), S-form 93.8% e.e. e. It turned out to be.
[0039]
[Example 3]
The cells of various microorganisms shown in Table 1 were inoculated into 20 ml of a medium containing 2.0% glucose, 1.0% yeast extract, 2.0% peptone and pH 6.5, and 30 ° C. And aerobic shaking culture for 24-48 hours. After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, the collected cells were suspended in 10 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 6.5), and the cells were collected again by centrifugation. The cells were suspended in 2.0 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 6.5), 40 mg of glucose, and 20 mg of 1-acetoxy-3-chloro-2-propanone and allowed to react for 2 hours with stirring at room temperature. It was.
[0040]
After completion of the reaction, the cells were removed from each reaction solution by centrifugation, and the reaction solution supernatant was analyzed by high performance liquid chromatography (analysis condition 1) to obtain the reaction yield. Furthermore, 5 mL of ethyl acetate was added to the supernatant of this reaction solution, and the produced 1-acetoxy-3-chloro-2-propanol was extracted into the ethyl acetate layer. After concentration, the residue was dissolved in 0.5 mL of 100 mM potassium phosphate buffer, 5 mg of chitopearl lipase CV was added and allowed to react overnight at room temperature. After confirming the completion of the reaction by thin layer chromatography and removing the enzyme by centrifugation, the reaction product was extracted into 3 mL of ethyl acetate. After concentrating the ethyl acetate solution, the residue was dissolved in isopropanol, optical purity was measured by high performance liquid chromatography (analysis condition 2), and absolute configuration was determined. The results obtained are shown in Table 1.
[0041]
[Table 3]

[0042]
[Example 4]
The cells of various microorganisms shown in Table 2 are respectively glucose 1.0%, yeast extract 1.0%, polypeptone 0.5%, dipotassium hydrogen phosphate 0.3%, and potassium dihydrogen phosphate 0.1. The medium was inoculated into 5 mL of medium containing pH 7.0 and adjusted to pH 7.0, and cultured under aerobic shaking at 30 ° C. for 46 to 72 hours. After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, the collected cells were suspended in 5 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 6.5), and the cells were collected again by centrifugation. The microbial cells were suspended in 5.0 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 6.5), 100 mg of glucose, and 25 mg of 1-acetoxy-3-chloro-2-propanone, and allowed to react for 4 hours while stirring at room temperature. It was.
[0043]
After completion of the reaction, the cells were removed from each reaction solution by centrifugation, and the reaction solution supernatant was analyzed by high performance liquid chromatography (analysis condition 1) to obtain the reaction yield. Furthermore, 8 mL of ethyl acetate was added to the supernatant of this reaction solution, and the produced 1-acetoxy-3-chloro-2-propanol was extracted into the ethyl acetate layer. After concentration, the residue was dissolved in 0.5 mL of 100 mM potassium phosphate buffer, 5 mg of chitopearl lipase CV was added and allowed to react overnight at room temperature. After confirming the completion of the reaction by thin layer chromatography and removing the enzyme by centrifugation, the reaction product was extracted into 3 mL of ethyl acetate. After concentrating the ethyl acetate solution, the residue was dissolved in isopropanol, optical purity was measured by high performance liquid chromatography (analysis condition 2), and absolute configuration was determined. The results obtained are shown in Table 2.
[0044]
[Table 4]

[0045]
[Example 5]
The cells of various microorganisms shown in Table 3 are respectively 0.5% glucose, 1.0% yeast extract, 0.5% nutritive broth, 0.3% dipotassium hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate. Planted in 20 ml of medium containing 0.1% potassium, 50 ppm iron (II) sulfate heptahydrate, 10 ppm manganese chloride hexahydrate, 10 ppm cobalt chloride hexahydrate and 10 ppm ammonium molybdate tetrahydrate, pH 7.0. The cells were aerobically shaken at 30 ° C. for 24-48 hours. After completion of the culture, the reaction was carried out for 2 hours by the method described in Example 3.
After completion of the reaction, the reaction yield, optical purity measurement, and absolute configuration were determined by the method described in Example 3. The results obtained are shown in Table 3.
[0046]
[Table 5]

[0047]
[Reference example]
Hortaea werneckii IFO4875 was cultured and collected according to the method described in Example 2. The bacterial cell was added to 200 mL of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 5.5) containing 4.0 g of glucose and 1.0 g of 1-acetoxy-2-propanone (substrate described in JP-A-6-225777). The suspension was allowed to react with stirring at room temperature for 5 hours. However, in thin layer chromatography (silica gel 60 F254 (manufactured by MERCK), developing solution: ethyl acetate / acetic acid = 70/1, staining: 10% sodium phosphomolybdate ethanol solution), 1-acetoxy-2-propanol (Rf0) .70), or propanediol (Rf 0.35) could not be detected.
[0048]
【The invention's effect】
According to the production method of the present invention, a specific microorganism is allowed to act on 1-acyloxy-3-chloro-2-propanone to produce optically active (S) -1-acyloxy-3-chloro-2-propanol or (R ) -1-Acyloxy-3-chloro-2-propanol can be efficiently produced, and optically active (S) -3-chloro-1,2-propanediol is obtained by further hydrolyzing them. Alternatively, (R) -3-chloro-1,2-propanediol can be efficiently produced, which is extremely advantageous industrially.

Claims (2)

Formula (I):

(In the formula, R represents an acetyl group.) A microbial cell having the ability to reduce stereospecifically the carbonyl group of 1- acetoxy -3-chloro-2-propanone and / or a preparation thereof Is reacted with 1- acetoxy -3-chloro-2-propanone represented by the above formula (I) to reduce the carbonyl group stereospecifically, wherein the formula (II):

(Wherein R represents an acetyl group) (S) -1- acetoxy -3-chloro-2-propanol, or formula (III):

(Wherein R represents an acetyl group), wherein (R) -1- acetoxy -3-chloro-2-propanol is produced , wherein the microorganisms are Candida, Citeromyces, Saccharomyco Pesis, Geotricam, Aureobasidium, Hortaea, Rhodotorula, Pichia, Debariomyces, Leukospodium, Kluyveromyces, Methonicovia, Wikerhamia, Ambrodiozyma, Sterigmatomyces, Philobasidium, Chloechera, Trichosporonides, Feococomyces, Tigosaccharomyces, Saccharomyces, Hansenia spora, Rhodococcus, Nocardia, Gordona, Burkhol Delia, Arthrobacter, Enterobacter, Bibakuteriumu genus Corynebacterium, Aureobacterium genus, Erwinia, Micrococcus genus, manufacturing method characterized by belonging to the genus Xanthomonas, or Pseudomonas. Formula (II) produced by the method of claim 1:

(Wherein, R represents an acetyl group) (S) -1- acetoxy -3-chloro-2-propanol represented by the formula (III)

(Wherein R represents an acetyl group) Formula (IV) by hydrolyzing the ester bond of (R) -1- acetoxy -3-chloro-2-propanol represented by:

(S) -3-chloro-1,2-propanediol represented by formula (V)

(R) -3-Chloro-1,2-propanediol represented by formula (1).