JPH01132391A - トランス−クロチルアルコール等の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、樹脂の溶剤等に用いられるメトキシブタノー
ル、メトキシブチルアセテート、あるいは抗カビ剤のソ
ルビン酸等の原料として有用なトランス−クロチルアル
コール及びトランス−クロチルアルデヒドの製造方法に
関する。更に詳しく言えば、トランス−２−ブテンの微
生物学的な酸化によるトランス−クロチルアルコール及
びトランス−クロチルアルデヒドの選択的製造方法に関
する。

従来の技術及びその問題点 クロトンアルデヒド及びクロチルアルコール（通常、ク
ロトンアルデヒドの還元反応によって得られる。）の代
表的な製造方法としては、アセトアルデヒドの自己縮合
反応で生成するアルドールを熱分解してクロトンアルデ
ヒドとする方法、あるいは不均一触媒を用いる２−ブテ
ンの直接酸化法などが採用されているが、いずれも高温
での加熱を要するプロセスであり、副生物が多く、工業
的には必ずしも有利な方法とはいえない。

緩和な条件下で酸化反応を実施する方法として微生物学
的な方法が知られており、例えば、アルカン類、アルケ
ン類あるいは芳香族炭化水素類等をオキシゲナーゼ酵素
活性を有するメタン利用細菌の菌体あるいは菌体からの
抽出酵素の存在下で好気条件下（メタンあるいはメタノ
ール蒸気下）にて酸化する方法が提案されている（特開
昭５４−１５７８９５号、同５７−６５１８７号）。こ
の方法によりアルケン類の酸化も試みられているが、ア
ルケンでは専ら二重結合のエポキシ化が起こり、末端の
メチル基が酸化された化合物は得られていない。

問題点を解決するための手段 本発明者等は、微生物学的な方法によるオレフィン類の
酸化反応について鋭意研究を重ねた結果、ある種のメタ
ン資化菌がオレフィン類の酸化において極めて興味ある
挙動を示し、エポキシ化反応が抑えられて末端のアルコ
ール化及びアルデヒド化が進むこと、特にメタン菌の保
有するモノオキシゲナーゼ存在下でのトランス−２−ブ
テンの酸化反応ではエポキシ化速度が遅い上、条件を選
択すれば末端メチル基の酸化が速く進むという意外な事
実を見出し本発明を完成した。

すなわち、本発明はメタンモノオキシゲナーゼの存在下
にトランス−２−ブテンと酸素を水性媒体中で反応させ
ることを特徴とするトランス−クロチルアルコール及び
トランス−クロトンアルデヒドの製造方法である。

発明の構成 本発明の方法において使用する反応基質のトランス−２
−ブテンはナフサの分解により得られるＣ４溜分を蒸溜
し抽出するなどして容易に製造され、工業製品を安価に
入手することができる。

本発明の方法において使用するメタンモノオキシゲナー
ゼはメタンを炭素およびエネルギー源として利用できる
メタン資化菌［一般にメチロモナス（ｍｅｔｈｙｌｏｔ
ｒｏｐｈｓ　）といわれている。］に広く存在すること
が知られている。

本発明で使用する酵素源は特に限定されず、例えばメチ
ロモナス・メタニカ（）ｆｅｔｈｙｌｏｍｏｎａｓｍｅ
ｔｈａｎｉｃａ）　、メチロコッカス争カプスラツス（
バス菌株）　　［Ｍｅｔｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ　ｃａｐ
ｓｕｌａｔｕｓ（Ｂａｔｈ＞　］　、メメチロモナスト
リコスポリウム（ＯＢ　３　ｂ　）　（Ｈｅｔｈｙｌｏ
ｓｉｎｕｓ　ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｉｕｍ）、メチロシ
ヌス・ニス・ピー・ＣＲＬ３１（Ｈｅｔｈｙｌｏｓｉｎ
ｕｓ　ｓｐ、　ＣＲＬ　３１　）などが挙げられ、例え
ばメチロシヌス・トリコスポリウム０Ｂ３ｂ（微工研寄
託番号第４９８１号）の場合には鳥取大学研などで保存
されている。

メタンモノオキシゲナーゼ生産菌を培養するための培地
としては、炭素源、窒素源、無機物及び必要に応じて少
量の栄養素を含むものであれば、合成培地、天然培地の
いずれも使用できる。

培養はメタンの存在下で、娠盪培養あるいは通気攪拌培
養などの好気的条件下で行なう。培養温度は２０−４０
℃の範囲、通常は３０℃程度で行なう。培養液のｐＨは
中性域が好ましい。

培養菌体からのメタンモノオキシゲナーゼの抽出は、公
知の方法、例えば１．　Ｊ、旧ｇｇｉｎｓ等。

Ｊ、Ｇｅｎｅｒａｌ　）ｌｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ　１
２５．　６３−７２（１９８１）に記載されている方法
によって行なうことができる。

しかし、本発明の方法では、メタンオキシゲナーゼは必
ずしも抽出された純粋な酵素である必要はない。

すなわち、メタンモノオキシゲナーゼ生産菌の培養物、
培養物から遠心分離などの方法によって採取した生菌体
、その乾燥菌体あるいは菌体を磨砕、自己消化、超音波
処理などすることによって得られる菌体処理物、これら
の菌体からの抽出物、その抽出物より得られる酵素の粗
製物も利用できる。

勿論、上記の酵素あるいは酵素含有粗製物は不溶化（固
定化■…ｍｏｂｉｌｌｉｚｅｄ　）　Ｌ／たちのでよい
。

本発明の方法は、反応基質のトランス−２−ブテンを無
菌的に作成したｐＨ７，０付近の緩衝溶液中で空気と接
触させておいて、前記の菌体あるいは酵素含有液を少量
接種することにより行なわれる。

反応は緩和な条件、すなわち常圧下、３０℃付近の温度
で行なうことができる。

トランス−２−ブテンと空気との接触は、バッチ式でも
連続式でもよい。

反応の経過は、ガスクロマトグラフィー等で分析、確認
し、トランス−クロチルアルコール及びトランス−クロ
トンアルデヒドの選択率が最適な値となったところで反
応を止め（バッチ式）、あるいは連続的に反応液を抜き
出しく連続式）、慣用の適当な手段によって、トランス
−クロチルアルコール及びトランス−クロトンアルデヒ
ドを分離回収する。

実施例 Ｕメタンモノオキシゲナーゼ生産菌の培養コ下記の成分
を含む通常の無機培地を調整した。

成　分　　　　　　　　水１．１１に溶がす量に２　Ｈ
ＰＯ４０，７’；１ ＫＨ２ＰＯ４０，５４ｇ Ｍ　ｇＳ　０４　・７　Ｈ２０１，０９ＮＨ４Ｃ，ｆｌ
　　　　　　　　　　　　Ｏ，５ｇＦｅＳＯ４−７Ｈ２
０４ｍｙ ＣａＣ，ｌｌ　　−２Ｈ２００，２’ｉＺ　ｎ５ｏ４Ｉ
　７　Ｈ２０１００ｕ’ｊＭ　ｎ　Ｃｆｌ　２　・４　
Ｈ２０３０！１　ｇＨ３ＢＯ２３００μｙ ＣｏＣ，ｌ）　２−６Ｈ２０２００μｙＣｕＣ，ｌｌ　
　Ｉ　２Ｈ２０１０ｕ’ｊＮ　ｉ　Ｃ，Ｑ　２　◆６Ｈ
２０２０μ９Ｎａ２　ＭｎＯ４”　２Ｈ２０３０ｕｇｐ
Ｈ７，０に調整した上記液体培地に、メチロシヌス・ト
リコスボリウム０Ｂ３ｂを接種し、メタンガスと空気を
１：１の容量比で入れて３０’Ｃにて２０時間撮盪培養
した。培養終了後、遠心分離して集めた菌体を０．１Ｍ
−リン酸緩衝溶液（ｐＨ７，０）に懸濁し、次の反応に
用いた。

［１〜ランス−２−ブテンの酸化反応］１０威反応容器
に、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７，０＞　　２．０ｒ
ｎｌ！、　１Ｍギ酸ナトリウム０．５戒、分析のための
内部標準としての０．０２Ｍ２−ブタノン０．５ｄを入
れて密栓をした後、容器内の空気を扱き、トランス−２
−ブテン２．１３　ｘ　１０’Ｍを入れ、空気ニドラン
ス−２−ブテン−１：１（容量比）濃度とする。次に先
に調製した菌体液０．５ｍを注入して反応を開始した。

反応は３０℃にて行ない、生成物をガスクロマトグラフ
ィーで分析した。

反応１時間後、トランス−クロチルアルコールの濃度２
Ｘ１０’Ｍ、トランス−クロトンアルデヒドｌＸ１０−
４Ｍであった。副生物はトランス−２，３−エポキシブ
タンのみであり、その濃度は１．５×１０−４Ｍで濁っ
た。

反応５時間後、トランス−クロトンアルデヒドは５．８
Ｘ１０”４Ｍに増加し、トランス−クロチルアルコール
は痕跡のみであった。副生物のトランス−２，３−エポ
キシブタンは２．５Ｘ１０’Ｍであった。

特許出願人　　昭和電工株式会社 代理人　弁理士　　大　家　邦　久

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メタンモノオキシゲナーゼの存在下にトランス−２−ブ
   テンと酸素を水性媒体中で反応させることを特徴とする
   トランス−クロチルアルコール及びトランス−クロトン
   アルデヒドの製造方法。