JP4482700B2

JP4482700B2 - 微生物による立体選択的還元を用いたシスおよびトランス−４−置換シクロヘキサノールの製造方法

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Publication number: JP4482700B2
Application number: JP2003315247A
Authority: JP
Inventors: 史樹野本; 佳朗奥田
Original assignee: Nagase Chemtex Corp
Current assignee: Nagase Chemtex Corp
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2023-09-08
Also published as: JP2005080551A

Description

本発明は、微生物を用いて、立体選択的還元によってシスまたはトランス−４−置換シクロヘキサノールを製造する方法に関する。

シス−４−アルキルシクロヘキサノール（２）は、液晶化合物、特に外光が強い野外での視認性に優れ、バックライトの省電力化も可能な反射型液晶ディスプレイに用いられる液晶化合物の合成材料として、有用である。

以下のスキーム１は、４−アルキルシクロヘキサノン（１）からシス−４−アルキルシクロヘキサノール（２）を生成し、これを原料として上記液晶化合物（５）を合成する工程を示す。Ｒがプロピルの場合、性能が優れた液晶化合物（５ａ）が得られる。

目的の液晶化合物（５）は、このスキーム１に示すように、シス−４−アルキルシクロヘキサノール（２）の水酸基をマロン酸ジエステルと反応させて、立体化学的に反転したトランス−４−置換シクロヘキシルマロン酸ジエステル化合物（３）を得、次いで、この化合物（３）を還元して得られる２−（トランス−４−置換シクロヘキシル）プロパン−１，３−ジオール化合物（４）を経て得ることができる。

化合物２を化合物３へ効率よく変換する方法が、種々検討されている。例えば、シス−４−アルキルシクロヘキサノール（２）の水酸基を脱離可能なメシラートに変換した後、マロン酸ジエステルと反応させると、立体化学的に反転したトランス−４−置換シクロヘキシルマロン酸ジエステル化合物（３）に効率よく変換できることが報告されている（特許文献１）。

他方、シス−４−アルキルシクロヘキサノール（２）自体の製造方法も種々検討されている。最も一般的には、上記スキーム１に示すように、４−アルキルシクロヘキサノン（１）からシス選択的にシス−４−アルキルシクロヘキサノール（２）を得る方法が検討されている。

４−アルキルシクロヘキサノン（１）を化学的な方法でシス選択的に還元する方法として、例えば、還元剤として、ＬｉＡｌＨ［ＯＣ（Ｃ_２Ｈ_５）_２Ｃ（ＣＨ_３）_３］_３（非特許文献１）、ＬｉＡｌＨ_２（ＯＡｒ）_２［式中、Ａｒ＝２，５−（ｉ−Ｃ_３Ｈ_７）_２Ｃ_６Ｈ_３］（非特許文献２）、ＬｉＢ［ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ（ＣＨ_３）_２］_３Ｈ（非特許文献３）、ＬｉＢＨ（ｓ−Ｃ_４Ｈ_９）_３（非特許文献４）などの報告がなされている。しかし、いずれも工業的に入手が困難で、取り扱いにくいものである。また、ＩｒＣｌ_４、ＨＣｌ、（ＣＨ_３Ｏ）_３Ｐ、Ｈ_２Ｏ、およびイソプロパノールを用いる条件でシスアルコールを得る報告もなされているが（非特許文献５）、四塩化イリジウムが高価なため工業的な方法ではない。さらに、イソプロパノール中、触媒にＲｈ／Ｃを用い、少量の塩酸存在下に、接触還元する方法も報告されている（非特許文献６）。しかしながら、この方法を実施するには、耐酸性の接触還元設備が必要となるため、スケールアップには限界がある。そのため、現状では、化学的にシス選択的な還元を実施できる実用的な方法はない。

他方、生物学的な方法としては、馬肝臓由来の還元酵素（非特許文献７）あるいはColletotrichum属微生物（非特許文献８）を用いた（１）の還元が報告されている。しかし、いずれの方法でも、主生成物はトランスアルコール選択的であるか、またはトランスアルコールとシスアルコールとの等量混合物であり、（１）を還元して約６０％以上の割合でシスアルコールを優先的に生成し得る酵素（もしくは微生物）はまだ知られていない。そのため、生物学的にシスアルコールを製造する方法は、実用化されていない。また、上述の馬肝臓由来の還元酵素やColletotrichum属微生物を用いたトランスアルコールの合成法も、その立体選択性が低いため、実用的なものとはいえない。
特開２００２−２２６４３１号公報ボイリュー（Ｂｏｉｒｅａｕ）ら、「シンレット（Ｓｙｎｌｅｔｔ）」、１９９３年，５８５頁ハウベンストック（Ｈａｕｂｅｎｓｔｏｃｋ）、「ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．）」、１９７５年，９２６頁クリシュナムルシィ（Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｒｔｈｙ）およびブラウン（Ｂｒｏｗｎ）、「ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）」、１９７６年，３３８３頁ブラウン（Ｂｒｏｗｎ）およびクリシュナムルシィ（Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｒｔｈｙ）、「ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）」、１９７２年，７１５９頁ヘンベスト（Ｈｅｎｂｅｓｔ）およびミッシェル（Ｍｉｔｃｈｅｌ）、「ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサイエティ，Ｃ．（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃ．）」、１９７０年，７８５頁ニシムラ（Ｎｉｓｈｉｍｕｒａ）ら、「ケミカル・レターズ（ＣｈｅｍＬｅｔｔ）」、１９７７年，９６３頁グレーブス（Ｇｒａｖｅｓ）ら、「バイオケミストリー（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、１９６５年，４巻，２６５５頁オカムラ（Ｏｋａｍｕｒａ）ら、「ジャーナル・オブ・ジャパニーズ・オイル・ケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ｊｐｎ．ＯｉｌＣｈｅｍ．Ｓｏｃ．）」、２０００年，４９巻，３４３頁

本発明は、４−置換シクロヘキサノンをシスまたはトランス選択的に還元できる微生物を用いて、シスまたはトランス−４−置換シクロヘキサノールを製造する方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表される４−アルキルシクロヘキサノンに、４−アルキルシクロヘキサノンを優先的にシス−４−アルキルシクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物またはその処理物を作用させる工程；および
シス−４−アルキルシクロヘキサノールを取得する工程、
を含む、以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表されるシス−４−アルキルシクロヘキサノールの製造方法を提供する。

好適な実施態様では、上記Ｒは、炭素数１〜５のアルキル基である。

より好適な実施態様では、上前記Ｒはｎ−プロピル基である。

他の好適な実施態様では、上記微生物は、Aeromonas属、Alcaligenes属、Bacillus属、Candida属、Escherichia属、Galactomyces属、Geotrichum属、Gordona属、Nakazawaea属、Nocardia属、Pseudomonas属、Rhodococcus属、Schizosaccharomyces属、またはStenotrophomonas属に属する微生物である。

さらに好適な実施態様では、上記微生物は、Aeromonas punctata、Alcaligenes faecalis、Bacillus aneurinolyticus、Bacillus macerans、Bacillus thiaminolyticus、Candida albicans、Candida colliculosa、Candida cylindracea、Candida ernobii、Candida guilliermondii、Candida intermedia、Candida parapsilosis、Candida rugosa、Escherichia coli、Galactomyces geotrichum、Geotrichum candidum、Gordona terrae、Nakazawaea holstii、Nocardia asteroides、Nocardia erythropolis、Nocardia fusca、Nocardia pseudosporaugifera、Pseudomonas cepasia、Pseudomonas chlororaphis、Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas fragi、Rhodococcus erythropolis、Rhodococcus rubber、Schizosaccharomyces octosporus、またはStenotrophomonas maltophiliaである。

本発明はまた、以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表される４−アルキルシクロヘキサノンに、４−アルキルシクロヘキサノンを優先的にトランス−４−アルキルシクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物またはその処理物を作用させる工程;および
トランス−４−アルキルシクロヘキサノールを取得する工程、
を含む、以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表されるトランス−４−アルキルシクロヘキサノールの製造方法を提供する。

より好適な実施態様では、上記Ｒはｎ−プロピル基である。

別の好適な実施態様では、上記微生物は、Bacillus属、Brevibacterium属、Candida属、Cryptococcus属、Klebsiella属、Pantoea属、Pichia属、またはSerratia属に属する微生物である。

さらに好適な実施態様では、上記微生物は、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus brevis、Bacillus circulans、Bacillus licheniformis、Bacillus macerans、Bacillus megaterium、Bacillus pumilus、Bacillus subtilis、Brevibacterium acetylicum、Candida antarctica、Candida krusei、Candida pinus、Candida rugosa、Cryptococcus albidus、Cryptococcus curvatus、Cryptococcus laurentii、Cryptococcus terreus、Klebsiella oxytoca、Klebsiella pneumoniae、Klebsiella terrigena、Pantoea agglomerans、Pichia burtonii、Pichia membranaefaciens、またはSerratia marcescensである。

本発明の方法によれば、高価な試薬や大掛かりな設備を用いることなく、比較的容易にシスまたはトランス−４−置換シクロヘキサノールを製造することができるという利点がある。

本発明のシスまたはトランス−４−アルキルシクロヘキサノールの製造方法において、原料物質である４−アルキルシクロヘキサノンは、以下の式：

で表される化合物である。式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基は直鎖であっても分岐鎖であってもよい。このようなアルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチル−１−エチルプロピル、ｎ−ヘプチル、１，１−ジエチルプロピル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシルなどの基が挙げられる。好ましくは、Ｒは、炭素数１〜５のアルキル基であり、最も好ましくは、ｎ−プロピル基である。

本明細書において、「優先的にシス−４−アルキルシクロヘキサノールに変換する」または「優先的にトランス−４−アルキルシクロヘキサノールに変換する」とは、シスおよびトランスアルコールの両方に変換され得るケトン化合物が、シス体またはトランス体のいずれかが他方よりも多くなるように変換されることをいう。優先的にシス体に変換される場合、好ましくはシス体を６０％以上、より好ましくは７０％以上、さらにより好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上、最も好ましくは９５％以上含むように変換される。優先的にトランス体に変換される場合も同様に、トランス体を、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上、さらにより好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上、最も好ましくは９５％以上含むように変換される。

本発明の方法に用いられる微生物は、４−置換シクロヘキサノンを還元して、４−置換シクロヘキサノールを優先的にシスアルコールまたはトランスアルコールに変換する能力を有する微生物であれば、特に限定されない。

優先的にシス−４−置換シクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物としては、Aeromonas属、Alcaligenes属、Bacillus属、Candida属、Escherichia属、Galactomyces属、Geotrichum属、Gordona属、Nakazawaea属、Nocardia属、Pseudomonas属、Rhodococcus属、Schizosaccharomyces属、Stenotrophomonas属などに属する微生物が挙げられる。好ましい微生物種としては、例えば、Aeromonas punctata、Alcaligenes faecalis、Bacillus aneurinolyticus、Bacillus macerans、Bacillus thiaminolyticus、Candida albicans、Candida colliculosa、Candida cylindracea、Candida ernobii、Candida guilliermondii、Candida intermedia、Candida parapsilosis、Candida rugosa、Escherichia coli、Galactomyces geotrichum、Geotrichum candidum、Gordona terrae、Nakazawaea holstii、Nocardia asteroides、Nocardia erythropolis、Nocardia fusca、Nocardia pseudosporaugifera、Pseudomonas cepasia、Pseudomonas chlororaphis、Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas fragi、Rhodococcus erythropolis、Rhodococcus rubber、Schizosaccharomyces octosporus、およびStenotrophomonas maltophiliaが挙げられる。最も好ましくは、Galactomyces geotrichum JCM6359株、Candida intermedia NBRC0761株、およびSchizosaccharomyces octosporus JCM1801株である。

優先的にトランス−４−置換シクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物としては、Bacillus属、Brevibacterium属、Candida属、Cryptococcus属、Klebsiella属、Pantoea属、Pichia属、Serratia属などに属する微生物が挙げられる。好ましい微生物種としては、例えば、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus brevis、Bacillus circulans、Bacillus licheniformis、Bacillus macerans、Bacillus megaterium、Bacillus pumilus、Bacillus subtilis、Brevibacterium acetylicum、Candida antarctica、Candida krusei、Candida pinus、Candida rugosa、Cryptococcus albidus、Cryptococcus curvatus、Cryptococcus laurentii、Cryptococcus terreus、Klebsiella oxytoca、Klebsiella pneumoniae、Klebsiella terrigena、Pantoea agglomerans、Pichia burtonii、Pichia membranaefaciens、およびSerratia marcescensが挙げられる。さらに好ましくは、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus brevis、Bacillus licheniformis、Bacillus macerans、Bacillus megaterium、Bacillus pumilus、Bacillus subtilisなどが挙げられる。

本発明において、微生物の処理物とは、上記微生物に何らかの処理を施したものであって、４−置換シクロヘキサノンを還元して、優先的にシスまたはトランス−４−置換シクロヘキサノールに変換する能力を有するものをいう。例えば、微生物の破砕物または溶解物、その上清液、還元酵素含有画分、精製酵素などが挙げられる。あるいは、微生物または酵素を固定化したものであってもよい。

本発明のシスまたはトランス−４−アルキルシクロヘキサノールの製造方法では、まず、原料物質に微生物またはその処理物を作用させる。

微生物は、培養したものをそのままあるいは一旦洗浄した後、用い得る。微生物の処理物も、特に使用形態は限定されない。反応液としては、使用する微生物またはその処理物に応じて、当業者が通常用いる培地または緩衝液が選択される。反応液には、少なくとも微生物またはその処理物、原料物質、および補酵素が含まれる。微生物の濃度は、湿菌体換算で０．０１ｗｔ％から５０ｗｔ％が好ましい。原料物質である４−アルキルシクロヘキサノンの濃度は、０．１ｗｔ％から５０ｗｔ％が好ましい。

補酵素は、ＮＡＤＨまたはＮＡＤＰＨであり、その量は、原料物質に対して当量であることが好ましい。あるいは、ＮＡＤまたはＮＡＤＰと還元剤との組み合わせである補酵素再生系を用いてもよい。補酵素再生系に用いられる還元剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｓｅｃ−ブタノール、グリセロール、乳酸、プロピレングリコール、ギ酸、グルタミン酸、グリシン、フルクトース、スクロース、グルコースなどが挙げられる。微生物の種類によって異なるが、エタノール、イソプロパノールなどが好ましい。この場合、補酵素は触媒量であり、還元剤の量は原料物質に対して１〜１０当量が好ましい。

反応は、攪拌しながら行うことが好ましい。反応温度は、通常０℃〜１００℃、好ましくは０℃〜６０℃である。反応時間は、通常１時間〜２００時間、好ましくは１時間〜７０時間である。反応の進行は、例えば、ガスクロマトグラフィーによってモニタリングできる。

反応停止は、通常、有機溶媒の添加によって行われ、例えば、メチルｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、イソプロピルエーテル、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。この有機溶媒層に、生成したシクロヘキサノールを抽出する。

得られた有機溶媒層には、通常、未反応の原料物質のケトン体が含まれている。これを分離するために、ケトン体と選択的に反応して水溶性誘導体を形成し得る試薬を加えることが好ましい。このような試薬としては、亜硫酸水素ナトリウム、Ｇｉｒａｒｄ試薬Ｔ（「Reagents for Organic Synthesis」，John Wiley and Sons, Inc.，New York (1967年), 410頁）、Ｇｉｒａｒｄ試薬Ｐ（同上）などが挙げられる。例えば、亜硫酸水素ナトリウムを添加すると、ケトン体は難溶性化合物になるので、有機溶媒層から除去することができる。

未反応の原料物質のケトン体を分離する別の方法としては、例えば、カラムクロマトグラフィーなどの当業者が通常用いる方法があり、これによって、容易に分離することができる。また、生成したシス体とトランス体も同時に分離可能である。このようにして、優先的にシスまたはトランスシクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物を用いて生成した、シス体またはトランス体の４−置換シクロヘキサノールを単離することができる。

（実施例１：種々の微生物のスクリーニング）
２ｍＬ容量の容器に、予め１２１℃で２０分間蒸気滅菌したブイヨン培地（日水製薬製）またはＹＭ５．５培地（０．５％ペプトン、０．３％酵母エキス、０．３％麦芽エキス、１％グルコース、ｐＨ５．５に調整）を０．６ｍＬ加え、以下の表１および２に記載の各細菌または酵母のグリセロールストック（２０μＬ）を植菌して、２５℃で５日間、振とう培養（１，０００ｒｐｍ）した。培養液に１００ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．０、２５０μＬ）、４−ｎ−プロピルシクロヘキサノン（２μＬ、１４．３ｎｍｏｌ）、ＮＡＤＨ（５．１ｍｇ、７．２ｎｍｏｌ）、およびＮＡＤＰＨ（６．０ｍｇ、７．２ｎｍｏｌ）を添加し、２５℃で２時間攪拌した。次いで、反応液にメチルｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）（１．０ｍＬ）を加えて反応生成物を抽出し、ガスクロマトグラフィー（ＧＬＣ）にて、反応率およびシス／トランス比を測定した。ここで、反応率とは、基質である４−ｎ−プロピルシクロヘキサノンの消費率をいう。優先的にシス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサノールを生成した微生物を表１および表２に、ならびに優先的にトランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサノールを生成した微生物を表３および表４に示す。

ＧＬＣ分析条件
カラム：ＴＣ−ＷＡＸ０．５３ｍｍφ×３０ｍ（ＧＬＳｃｉｅｎｃｅ社製）
検出器：ＦＩＤ
カラム温度：１５０℃（定温）
試料気化室温度：２３０℃
検出器温度：２３０℃
キャリアガス：ヘリウム（５２ｋＰａ）
スプリット比：１／１００
保持時間：４−ｎ−プロピルシクロヘキサノン＝２．９１分；
シス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサノール＝３．４０分；
トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサノール＝３．６２分。

上記の表からわかるように、種々の属の微生物において、優先的にシスまたはトランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサノールを生成し得た。特に、Aeromonas属、Alcaligenes属、Bacillus属、Candida属、Escherichia属、Galactomyces属、Geotrichum属、Gordona属、Nocardia属、Pseudomonas属、Rhodococcus属、Schizosaccharomyces属、およびStenotrophomonas属に属する微生物は、シス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサノールを優先的に生成した（表１）。また、未同定微生物にも、シスシクロヘキサノールを優先的に生成し得るものがあった（表２）。一方、Bacillus属、Brevibacterium属、Candida属、Cryptococcus属、Klebsiella属、Pantoea属、Pichia属、Serratia属などに属する微生物は、トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサノールを優先的に生成した（表３）。また、未同定微生物にも、トランスシクロヘキサノールを優先的に生成し得るものがあった（表４）。

（実施例２：補酵素再生系の検討）
上記実施例１のスクリーニングにおいて、特に効率よくシス体を生成し得ることを確認した数種の微生物を用いて、補酵素再生系に用いる還元剤を検討した。

５００ｍＬバッフル付きフラスコに、ブイヨン培地またはＹＭ５．５培地（１００ｍＬ）を加え、１２１℃で２０分間蒸気滅菌した。この培地に、各微生物を予め同じ培地で終夜培養した前培養液（０．５ｍＬ）を添加し、３０℃、１６０ｒｐｍで１〜３日培養した。培養後、遠心分離（１１，３００ｇ×３０分）して菌体を回収し、蒸留水を添加して懸濁液（５０ｍＬ）を調製し、使用まで凍結して保存した。マイクロテストチューブ（２ｍＬ容量）に、菌体懸濁液（１００μＬ）、１００ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．０、１００μＬ）、ＮＡＤ（０．１４ｍｇ、０．２１ｎｍｏｌ）、以下の表５に示す各還元剤（５２．８ｍｍｏｌ）、および４−ｎ−プロピルシクロヘキサノン（３μＬ、２１．４ｎｍｏｌ）を添加し、攪拌することにより反応させた。反応液（２０μＬ）にＭＴＢＥ（２００μＬ）を添加して抽出し、ＧＬＣにて、反応率およびシス／トランス比を測定した。結果を表５に示す。なお、コントロールとして、還元剤を含まない系を設けた。

いずれの微生物も、補酵素再生系の存在下で、再生系不在の場合と同等以上の反応率を示した。微生物によって異なるが、イソプロパノールやエタノールなどを添加した場合に、反応率が著しく向上していた。

（実施例３：基質濃度の検討）
上記実施例２において特に反応率が良好であったGalactomyces geotrichum JCM6359株、Candida intermedia NBRC0761株、およびSchizosaccharomyces octosporus JCM1801株について、高基質濃度下での反応を検討した。

４−ｎ−プロピルシクロヘキサノンの濃度を実施例２の４倍量とし（１２μＬ、８５．７ｎｍｏｌ、６０ｇ／Ｌ）、基質に対して１、２、または４当量のイソプロパノール（ＩＰＡ）を添加して、経時的にサンプリングしてＧＬＣにて反応率を測定した。結果を図１〜３に示す。Galactomyces geotrichum JCM6359株を用いた場合（図１）、ＩＰＡを４．０当量添加した場合に最終反応率が最も高かった。６０ｇ／Ｌの基質仕込みにおいても、２０時間の反応で７５．４％の反応率ならびに９９％以上のシス体含量を達成することができた。

（実施例４：シス体の合成・単離）
ナスフラスコ（１００ｍＬ容量）に４０ｍＭリン酸緩衝液（５０ｍＬ）を仕込み、４−ｎ−プロピルシクロヘキサノン（４．０ｇ、２８．５ｍｍｏｌ）、ＩＰＡ（３．８ｇ、６３ｍｍｏｌ）、およびＮＡＤ（１７．３ｍｇ、２６μｍｏｌ）を添加してマグネチックスターラーで攪拌し、反応液を作成した。別途、Galactomyces geotrichum JCM 6359株をＹＭ５．５培地（８０ｍＬ）中で３０℃にて２日間、１６０ｒｐｍで培養し、菌体を遠心分離（１１，３００ｒｐｍ×３０分）して回収後、水道水（８．０ｍＬ）に懸濁した。反応液に菌体懸濁液を添加して還元反応を開始し、反応開始９時間後にＩＰＡ（３．８ｇ、６３ｍｍｏｌ）を追加した。

反応開始２７時間後、ＧＬＣで反応が７７％に達したことを確認した後、ＭＴＢＥ（２５ｍＬ）で抽出し、ＭＴＢＥ層を水道水（１０ｍＬ）で洗浄した。洗液をＭＴＢＥ（２０ｍＬ）で再抽出し、先のＭＴＢＥ層と合わせた。ＭｇＳＯ_４で乾燥した後、減圧濃縮することによりシス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサノールの粗生成物を得た。重量：３．８７ｇ、化学純度：７３．７％（４−ｎ−プロピルシクロヘキサノン＝２１．８％、ＭＴＢＥ＝２．６％、シス／トランス＝９９．６／０．４）、純分換算収率：７０．９％。

次いで、バイアル瓶（１００ｍＬ容量）に、粗生成物（１．００ｇ）を仕込み、ＮａＨＳＯ_３溶液（ＮａＨＳＯ_３＝１．５ｇ、水道水＝２．６５ｍＬ、エタノール＝１．６ｍＬ）を添加して２時間攪拌した。トルエン（１０ｍＬ）を添加した後、セライト５４５（０．５ｇ）を添加してろ過し、さらにトルエン（１０ｍＬ）でケーキを洗浄した。ろ液を分液し、トルエン層をＭｇＳＯ_４で乾燥した後、減圧濃縮することにより、シス体（０．６８５ｇ、重量収率６８．５％）を得た。重量：０．６８５ｇ、化学純度：９５．８％（４−ｎ−プロピルシクロヘキサノン＝０．４％、トルエン＝４．４％、シス／トランス＝９９．６／０．４）。

本発明の方法によれば、４−アルキルシクロヘキサノールをシス選択的に比較的安価にかつ容易に製造できるため、有用な液晶材料（例えば、上記スキーム１に示す化合物５）の原料物質を安価に提供することができる。また、トランス−４−アルキルシクロヘキサノールも、容易かつ安価に製造できる。

Galactomyces geotrichum JCM6359株における、反応の進行の経時変化を示すグラフである。（実施例３） Candida intermedia NBRC0761株における、反応の進行の経時変化を示すグラフである。（実施例３） Schizosaccharomyces octosporus JCM1801株における、反応の進行の経時変化を示すグラフである。（実施例３）

Claims

以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表される４−アルキルシクロヘキサノンに、４−アルキルシクロヘキサノンを優先的にシス−４−アルキルシクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物またはその処理物を作用させる工程；および
シス−４−アルキルシクロヘキサノールを取得する工程、
を含む、以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表されるシス−４−アルキルシクロヘキサノールの製造方法であって、
該微生物が、Acinetobacter baumannii、Acinetobacter calcoaceticus、Aeromonas punctata、Alcaligenes faecalis、Bacillus aneurinolyticus、Bacillus thiaminolyticus、Candida albicans、Candida colliculosa、Candida cylindracea、Candida ernobii、Candida guilliermondii、Candida intermedia、Candida parapsilosis、Cellulomonas fimi、Galactomyces geotrichum、Geotrichum candidum、Gordona terrae、Klebsiella planticola、Microbacterium lacticum、Nakazawaea holstii、Nocardia asteroides、Nocardia erythropolis、Nocardia fusca、Nocardia pseudosporaugifera、Pseudomonas cepasia、Pseudomonas chlororaphis、Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas fragi、Rhodococcus erythropolis、Rhodococcus rubber、Rhodosporidium diobovatum、Rhodotorula graminis、Schizosaccharomyces octosporus、Sporidiobolus salmonicolor、Streptomyces griseus、またはYarrowia lipolyticaである、方法。
前記Ｒが、炭素数１〜５のアルキル基である、請求項１に記載の方法。
前記Ｒがｎ−プロピル基である、請求項２に記載の方法。
前記微生物が、Acinetobacter baumannii JCM6841、Acinetobacter calcoaceticus JCM6842、Aeromonas punctata subsp. caviae NBRC13288、Alcaligenes faecalis JCM1474、Bacillus aneurinolyticus IAM1077、Bacillus thiaminolyticus IAM1034、Candida albicans JCM 1542、Candida colliculosa JCM 2206、Candida cylindracea JCM 9586、Candida ernobii JCM 9848、Candida guilliermondii NBRC0566、Candida intermedia NBRC0761、Candida parapsilosis JCM 1785、Cellulomonas fimi IAM12107、Galactomyces geotrichum JCM 1945、Geotrichum candidum NBRC9538、Gordona terrae JCM3206、Klebsiella planticola JCM7251、Microbacterium lacticum JCM1379、Nakazawaea holstii NBRC0980、Nocardia asteroides NBRC3384、Nocardia erythropolis IAM1440、Nocardia fusca NBRC14340、Nocardia pseudosporaugifera IAM0501、Pseudomonas cepasia JCM2801、Pseudomonas chlororaphis JCM2778、Pseudomonas fluorescens NBRC3925、Pseudomonas fragi NBRC12049、Rhodococcus erythropolis NBRC12540、Rhodococcus ruber JCM3205、Rhodosporidium diobovatum NBRC0688、Rhodotorula graminis NBRC0190、Schizosaccharomyces octosporus JCM 1801、Sporidiobolus salmonicolor NBRC1035、Streptomyces griseus NBRC3355、またはYarrowia lipolytica JCM 8049である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
前記微生物が、Aeromonas punctata subsp. caviae NBRC13288、Bacillus aneurinolyticus IAM1077、Candida albicans JCM 1542、Candida colliculosa JCM 2206、Candida cylindracea JCM 9586、Candida intermedia NBRC0761、Candida parapsilosis JCM 1785、Galactomyces geotrichum JCM 1945、Geotrichum candidum NBRC9538、Gordona terrae JCM3206、Nakazawaea holstii NBRC0980、Nocardia pseudosporaugifera IAM0501、Pseudomonas chlororaphis JCM2778、Pseudomonas fragi NBRC12049、Schizosaccharomyces octosporus JCM 1801、Sporidiobolus salmonicolor NBRC1035、またはStreptomyces griseus NBRC3355である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
前記微生物が、Bacillus aneurinolyticus IAM1077、Candida albicans JCM 1542、Candida colliculosa JCM 2206、Candida cylindracea JCM 9586、Candida intermedia NBRC0761、Candida parapsilosis JCM 1785、Galactomyces geotrichum JCM 1945、Geotrichum candidum NBRC9538、Nocardia pseudosporaugifera IAM0501、Schizosaccharomyces octosporus JCM 1801、またはStreptomyces griseus NBRC3355である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
前記微生物が、Candida albicans JCM 1542、Candida cylindracea JCM 9586、Candida intermedia NBRC0761、Candida parapsilosis JCM 1785、Galactomyces geotrichum JCM 1945、Geotrichum candidum NBRC9538、またはSchizosaccharomyces octosporus JCM 1801である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表される４−アルキルシクロヘキサノンに、４−アルキルシクロヘキサノンを優先的にシス−４−アルキルシクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物またはその処理物を作用させる工程；および
シス−４−アルキルシクロヘキサノールを取得する工程、
を含む、以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表されるシス−４−アルキルシクロヘキサノールの製造方法であって、
該微生物が、Bacillus macerans JCM2500、Candida rugosa ATCC 14830、Stenotrophomonas maltophilia JCM 1985、またはStenotrophomonas maltophilia JCM 1987である、方法。
以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表される４−アルキルシクロヘキサノンに、４−アルキルシクロヘキサノンを優先的にトランス−４−アルキルシクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物またはその処理物を作用させる工程;および
トランス−４−アルキルシクロヘキサノールを取得する工程、
を含む、以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表されるトランス−４−アルキルシクロヘキサノールの製造方法であって、
該微生物が、Arthrobacter oxydans、Aureobacterium testaceum、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus brevis、Bacillus licheniformis、Bacillus megaterium、Bacillus pumilus、Bacillus subtilis、Brevibacterium acetylicum、Candida antarctica、Candida krusei、Candida pinus、Cryptococcus albidus、Cryptococcus curvatus、Cryptococcus laurentii、Cryptococcus terreus、Klebsiella oxytoca、Klebsiella pneumoniae、Klebsiella terrigena、Micrococcus luteus、Pantoea agglomerans、Pichia burtonii、Pichia membranaefaciens、Rhodococcus chlorophenolicus、Rhodococcus rhodochrous、Rhodotorula rubra、Saccharomyces bayanus、Saccharomyces cereviciaeまたはSerratia marcescensである、方法。
前記Ｒが、炭素数１〜５のアルキル基である、請求項９に記載の方法。
前記Ｒがｎ−プロピル基である、請求項１０に記載の方法。
前記微生物が、Arthrobacter oxydans NBRC12138、Aureobacterium testaceum JCM1353、Bacillus amyloliquefaciens NBRC14141、Bacillus brevis NBRC12374、Bacillus licheniformis NBRC12202、Bacillus megaterium IAM1032、Bacillus pumilus NBRC12100、Bacillus subtilis IAM1186、Brevibacterium acetylicum JCM1968、Candida antarctica JCM 3941、Candida krusei NBRC0011、Candida pinus NBRC1327、Cryptococcus albidus var.albidus NBRC0378、Cryptococcus curvatus JCM 1532、Cryptococcus laurentii NBRC0609、Cryptococcus terreus NBRC0727、Klebsiella oxytoca JCM1665、Klebsiella pneumoniae NBRC3512、Klebsiella terrigena JCM1687、Micrococcus luteus NBRC12708、Pantoea agglomerans NBRC12686、Pichia burtonii JCM 3708、Pichia membranaefaciens NBRC10215、Rhodococcus chlorophenolicus JCM7439、Rhodococcus rhodochrous IAM12121、Rhodotorula rubra JCM 8117、Saccharomyces bayanus NBRC1127、Saccharomyces cereviciae JCM 7255またはSerratia marcescens ATCC25419である、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
前記微生物が、Bacillus amyloliquefaciens NBRC14141、Bacillus brevis NBRC12374、Bacillus licheniformis NBRC12202、Bacillus megaterium IAM1032、Bacillus pumilus NBRC12100、Bacillus subtilis IAM1186、Brevibacterium acetylicum JCM1968、Candida antarctica JCM 3941、Candida krusei NBRC0011、Candida pinus NBRC1327、Cryptococcus albidus var.albidus NBRC0378、Cryptococcus laurentii NBRC0609、Klebsiella oxytoca JCM1665、Klebsiella pneumoniae NBRC3512、Klebsiella terrigena JCM1687、Pantoea agglomerans NBRC12686、Pichia membranaefaciens NBRC10215、Saccharomyces bayanus NBRC1127、またはSerratia marcescens ATCC25419である、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
前記微生物が、Bacillus amyloliquefaciens NBRC14141、Bacillus brevis NBRC12374、Bacillus licheniformis NBRC12202、Bacillus megaterium IAM1032、Bacillus pumilus NBRC12100、Bacillus subtilis IAM1186、Candida krusei NBRC0011、Cryptococcus albidus var.albidus NBRC0378、Cryptococcus laurentii NBRC0609、Klebsiella oxytoca JCM1665、Klebsiella pneumoniae NBRC3512、Pantoea agglomerans NBRC12686、またはSerratia marcescens ATCC25419である、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
前記微生物が、Bacillus amyloliquefaciens NBRC14141、Bacillus brevis NBRC12374、Bacillus licheniformis NBRC12202、Bacillus megaterium IAM1032、Bacillus pumilus NBRC12100、またはBacillus subtilis IAM1186である、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表される４−アルキルシクロヘキサノンに、４−アルキルシクロヘキサノンを優先的にトランス−４−アルキルシクロヘキサノールに変換する能力を有する微生物またはその処理物を作用させる工程;および
トランス−４−アルキルシクロヘキサノールを取得する工程、
を含む、以下の式：

（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基である）で表されるトランス−４−アルキルシクロヘキサノールの製造方法であって、
該微生物が、Bacillus circulans ATCC9500、Bacillus macerans IAM1227、Candida rugosa JCM 1619、Pseudomonas putida IAM12355、またはStenotrophomonas maltophilia JCM 1975である、方法。