JPH01257484A - 光学活性な二級アルコールの製造方法 - Google Patents

光学活性な二級アルコールの製造方法

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JPH01257484A
JPH01257484A JP11358888A JP11358888A JPH01257484A JP H01257484 A JPH01257484 A JP H01257484A JP 11358888 A JP11358888 A JP 11358888A JP 11358888 A JP11358888 A JP 11358888A JP H01257484 A JPH01257484 A JP H01257484A
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JP
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secondary alcohol
ester
optically active
chloro
asymmetric carbon
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JP11358888A
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Nobuo Murakami
村上 信雄
Shigeki Hara
原 茂樹
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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〕 本発明は光学活性な二級アルコールの製造方法に関し、
詳しくは特定の微生物または酵素を使用して、効率よく
光学活性な二級アルコールも製造する方法に関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕光学
活性を有する二級アルコール(ハロヒドリンを除り、)
を得る方法としては、不斉炭素を有する二級アルコール
のエステルに酵素を作用させ加水分解する方法が知られ
ており、パーナート・カンボウとアレキサンダー・M、
クリバッフは不斉炭素を有する2−ブチルブチレートに
^今一リパーゼを作用させて加水分解することにより(
R) −2−ブタノールと(S) −2−ブチルブチレ
ートが得られることを報告している(Biotech、
 & Bioeng。
p、 1449〜1454.1984)(ここで、Rは
絶対配置においてrectus、Sはs i n i 
s terを示す)。しかしながら、この方法では酵素
を用いるため#%伯であること、安定性に欠けること、
酵素の繰り返し使用に限度があること、使用する酵素を
精製しなければならないことなどの問題点があった。
また、光学活性なハロヒドリンを得る方法として、不斉
炭素を有するハロヒドリンに微生物あるいは酵素を作用
させて加水分解する方法は知られていない。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者らは光学活性な二級アルコールを効率
よく製造する方法について鋭意研究した結果、酵素の代
りに特定の微生物を用いればよいことを、また光学活性
なハロヒドリンを製造するには、特定の微生物または酵
素を用いればよいことを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は第1に二級アルコールのエステル化
合物を加水分解する能力を有する微生物を不斉炭素を有
する二級アルコールのエステルと接触させることを特徴
とする光学活性な二級アルコールの製造方法を提供し、
第2に二級アルコールのエステル化合物を加水分解する
能力を有する微生物または酵素を不斉炭素を有するハロ
ヒドリンのエステルと接触させることを特徴とする光学
活性なハロヒドリンの製造方法を提供するものである。
本発明において、光学活性な二級アルコールを製造する
際に用いる不斉炭素を有する二級アルコールのエステル
は、式 R’vc10R□で表わされるもの(Pは1〜
8の整数)または 昏C山1−(lはO〜7の整数))
である。
次に、本発明で用いる二級アルコールのエステル化合物
を加水分解する能力を有する微生物としては、ブレビバ
クテリウム属、コリネバクテリウム属、フラボバクテリ
ウム属、シュードモナス属。
エンテロバクタ−属、キャンディダ属、ミクロバクテリ
ウム属、バチルス属、タレプシエラ属、バラコツカス属
、ノイロスポラ属、ギベレラ属、ミクロエロボスボリア
属、ギオトリカム属、ロドトルラ属およびロドコッカス
属のいずれかに属し、二級アルコールのエステル化合物
を加水分解する能力を有するものであればよく、具体的
にはブレビバクテリウム・ロゼラム」n犯勿狡国吐us
 1oseua+)ATCC13825,ブレビバクテ
リウム・フラバム」旦jlK諌ri叩flavum)A
TCC13B26.コリネバクテリウム・ラクトフッ−
メンタム(Cor nebactμm明1actσ直1
弘封αATCC21420,フラボバクテリウム・ルテ
センス豆り!山に迫1憇り旦経並dlF03084゜シ
ュードモナス・オレオボランスPμ+udoμm旺o1
eovolans)ATCC29347,エンテロバク
タ−・クロ七(Enterobacter cloac
ae)IAM 1521L キャンディダ・ルゴーサ(
Candida b数社)ATCC1483(L  ミ
クロバクテリウム・アンモニアフィラム邪共μ山1ct
eriuisすμm堕助月l吐ATCC15354,バ
チルス・セレウス7 cereus)IFO313Lク
レブシエラ・ニューモニア(Klebaiella L
些鮫虹憇)IFO3311Lバラコツカスージニトリフ
イカンス(Paracoccusdenitrific
ans)IFO13301+ノイロスポラ・シトフィラ
」μ単阻四目且赳畦旦a)IPO4596,ギベレラ・
フジクロイ(Giberella b月l圧虹)IPo
 526B+ミクロエロボスボリア・シネリMicro
ellobos oriacinere)IFO122
4’Lギオトリカム・キャンデイダム(Geotric
huii candidam)IFO4597+ロドト
ルう・ミヌタ・バール・テキセンシス■hodotol
uraminuta var、 蝕朋11吐IFO08
79+  ロドコッカス・エリスロホリス遁担鎮匹匹μ
徂肛l肋Lυ1士σIFO1232Gなどをあげること
ができ、これらを単独でもしくは2種以上を組合せて用
いることができる。
微生物は様々な形態で使用することができ、たとえば増
殖期の菌体、休止期の菌体、固定化された菌体などのい
ずれであってもよく、さらには微生物菌体からの抽出物
や微生物を培養した培養液であってもよい、ここで微生
物の固定化は担体結合法、架橋法、包括法などの常法の
固定化技術を適用して行なうことができる。また、抽出
法としては微生物菌体の懸濁液を超音波、フレンチプレ
ス、高圧ホモジナイザーなどにより破砕したのち遠心分
離などによって可溶抽出物を得る方法などを採用するこ
とができる。
上記微生物を培養して原料の不斉炭素を有する二級アル
コールのエステルから光学活性な二級アルコールを生成
させるための培地としては、炭素源、窒素源などのエネ
ルギー源となる物質を含むものを用いることが必要であ
る。炭素源としてはグルコース、シュークロース等の糖
類、エタノール、プロピレングリコール、グリセリン等
のアルコールなど供試菌が資化できるものであれば任意
に使用できる。また、窒素源としては硝酸塩、アンモニ
ウム塩、酵母エキス、コーン・ステイープ・リカー、肉
エキス、ペプトンなど光学活性な二級アルコールの生成
に悪影響を与えないものが用いられる。
さらに、必要に応じてマグネシウム塩、カルシウム塩、
リン酸塩、鉄塩、アルミニウム塩、銅塩などの無機塩類
や微生物の生育に必要な栄養物質を培地に適宜加えるこ
とができる。また、各種エステルを培地に添加すること
が好ましい。この場合に添加するエステルには特に制限
はない。
培養にあたり、原料の不斉炭素を有する二級アルコール
のエステルは培地に最初から加えてもよく、培養開始後
適当な時期に添加してもよい。また、その添加は一度に
行なってもよく、数回に分割しても連続的に行なっても
よい。
上記微生物と原料の不斉炭素を有する二級アルコールの
エステルとの反応は好気的条件下および嫌気的条件下の
いずれで行なってもよく、使用する微生物の性質を考慮
して適宜決定すればよい。
反応の条件としては、通常は原料の不斉炭素を有する二
級アルコールのエステルを0.01−10%、好ましく
は0.1〜2.0%の濃度、θ〜60゛C1好ましくは
10〜40゛Cの温度、pH3,0〜10.0、好まし
くはp)17.0〜9.0の範囲で反応させればよい、
これらの反応条件は、菌体の安定性を保ち、目的生成物
を効率よく生成させるように、使用する微生物に合わせ
て選択すればよい。
生成する光学活性な二級アルコールは、一般式R”0)
1 (R”は前記と同様)で表わすことができ、常法に
より分離精製すればよく、例えば蒸留したり、活性炭、
ゼオライトで吸着、脱着した後あるいは有機溶剤で抽出
した後、蒸留を行なうなどの方法を用いればよい。
さらに、本発明は二級アルコールのエステル化合物を加
水分解する能力を有する微生物または酵素を不斉炭素を
有するハロヒドリンのエステルと接触させることを特徴
とする光学活性なハロヒドリンの製造方法をも提供する
本発明において、光学活性なハロヒドリンを製造する際
に用いる不斉炭素を有するハロヒドリンのエステルは、
式 R’ The R”で表わされ、式中のH(CI、
)、CH−(mはO〜4の整数、Xはハロゲンはアルキ
ル基または ◎−(CHI)Q  (qはハロゲンを示
す、)を示す。
次に、本発明で用いる二級アルコールを加水分解する能
力を有する微生物としては、前記と同様の微生物を用い
ることができる。また、微生物の使用形態、微生物の培
地、不斉炭素を有するハロヒドリンとの反応条件などは
前記した光学活性な二級アルコールを製造する方法と同
様である。
また、本発明では前記微生物の代わりに二級アルコール
のエステル化合物を加水分解する能力を有する酵素を用
いることができる。具体的には、エステラーゼ(EC3
,1,1,1)、  リパーゼ(EC3,1,1,3)
セルラーゼ(tIC3,2,1,4)、 α−アミラー
ゼ(EC3,2,1,1)、アリールアミダーゼ(EC
3,4,11,2) 。
α−キモトリプシン(EC3,4,21,1)、アシラ
ーゼ([IC3,5,1,14)、無機ピロフォスファ
ターゼ(EC3,6,1,1)などをあげることができ
る、このような酵素を用いて反応を行なう際にも、反応
条件は微生物を用いる場合と同様にすればよい。
生成する光学活性なハロヒドリンは、一般式R”0H(
R”は前記と同様)で表わすことができ、常法により分
離精製すればよく、例えば蒸留したり、活性炭、ゼオラ
イトで吸着、脱着した後あるいは有機溶剤で抽・出した
後、蒸留を行なうなどの方法を用いればよい。
(実施例〕 次に、本発明を実施例により説明する。
調製例1 常法により2−オクタツールと塩化アセチルをピリジン
存在下にエステル化した。精製はシリカゲルクロマトに
より行ない、酢酸2−オクチルを合成した。なお、以下
で使用する酪酸2−ブチル。
クロル酢酸2−ブチルも同様の方法で合成した。
実施例1 ブレビバクテリウム・フラバム^TCC13B26をブ
イヨン培地(ブイヨン30gを純水11に溶かしてpH
7,0に調整し、オートクレーブにかけた後、酢酸エチ
ル3gを添加したもの)150−に1白金耳植菌し、3
0℃で24時間好気的に振とう培養を行なった。培養終
了後、菌体(00&&。=1.4 )を遠心分離にて集
菌し、1/15Mリン酸緩衝液(pH7,0)に0Di
i*=5.0の濃度になるように懸濁した後、調製例1
で得られた酢酸2−オクチル5■/−を添加して30℃
で1時間好気的に反応を行ない、エステルの転化率が3
0%の時点で反応を止めた0反応終了後、反応液を遠心
分離により除菌し、次いでジエチルエーテルにより3回
抽出を行ない抽出液を濃縮後、シリカゲルカラムクロマ
ト(メルク社製、0.063〜0.200wl11)に
より2−オクタツールを精製した。生成物の光学純度。
旋光度等の測定結果を第1表に示す。なお、光学純度は
、生成物をフェニルカーバメート誘導体に導き、高速液
体クロマトグラフィー(ダイセル化学社製、キラールセ
ル00)により決定し、旋光度は旋光度針(堀場社製、
 5EPA−200,セル長5.0ell)にて測定し
、生成物の定量はガスクロマトグラフ(担体: 5B−
30,カラム長:2.1m、カラム温度:120℃)に
て行なった。
実施例2〜7 実施例1におJ、zで、ブレビバクテリウム・フラバム
ATCC13826の代りに第1表に示す微生物を用い
たこと以外は、実施例1と同様の操作を行なった。この
結果を第1表に示す。
実施例8〜23 実施例1において、酢酸2−オクチルの代りに酢酸2−
ブチル(東京化成社製)を用い、ブレビバクテリウム・
フラバムATC013826の代りに第1表に示す微生
物を用い、実施例1と同様の操作にて2−ブタノールを
精製した。生成物の定量条件を担体;ガスクロパック5
4.カラム長:2.Om。
カラム温度:230℃とした他は実施例1と同様にして
光学純度、旋光度を測定した。この結果を第1表に示す
実施例24 実施例8において、酢酸2−ブチルの代りに調製例1で
得られた酪酸2−ブチルを用いたこと以外は実施例8と
同様の操作を行なった。この結果を第1表に示す。
実施例25 実施例8において、酢酸2−ブチルの代りに調製例1で
得られたクロル酢酸2−ブチルを用いたこと以外は実施
例8と同様の操作を行なった。この結果を第1表に示す
実施例26 実施例8において、酢酸2−ブチルの代りに安息香酸2
−ブチル(東京化成社製)を用いたこと以外は実施例8
と同様の操作を行なった。この結果を第1表に示す。
調製例2(酢酸3−クロロ−2−ブチルの合成)酢酸(
和光純薬社製)9.1g (152mM)に、16〜2
0°Cで攪拌下、次亜塩素酸三級ブチル(東京化成社製
)16.4gを滴下しなからシス−2−ブテン(東京化
成社製)ガスを通した0反応終了後、水を加えてエチル
エーテルで抽出し、5%塩酸で洗浄し、続いて炭酸水素
ナトリウム水溶液にて洗浄した0次いで、飽和食塩水で
洗浄し、硫酸ナトリウム(無水)にて脱水した。さらに
、ジエチルエーテルを除いた後、シリカゲルカラムクロ
マト(メルク社製、0.063〜0.200園)により
酢酸3−クロロ−2−ブチルを精製した。
実施例27 実施例8において、酢酸2−ブチルの代りに調製例2で
得られた酢酸3−クロロ−2−ブチルを用いたこと以外
は実施例8と同様の操作を行ない3−クロロ−2−ブタ
ノールを精製した。この生成物の光学純度、旋光度等の
測定を実施例8と同様にして行なった。この結果を第1
表に示す。
調製例3(酢酸1−クロロ−4,6−シメチルー2−ヘ
プチルの合成) プロピレンの三量体である4、6−シメチルー2−ヘプ
テン10g(80mM)および酢酸7.2g(120m
M)の混合液を16〜20’Cでかきまぜながら、次亜
塩素酸三級ブチル15.1gを滴下した。この混合物を
一晩かきまぜた後、水で希釈してエチルエーテルで抽出
し、5%塩酸で洗浄し、続いて炭酸水素ナトリウム水溶
液にて洗浄した。次いで、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナ
トリウム(無水)にて脱水した。さらに、ジエチルエー
テルを除いた後、シリカゲルカラムクロマト(メルク社
製、0.063〜0.200論)により酢酸1−クロロ
−4,6−シメチルー2−ヘプチルを精製した。
実施例28〜37 実施例1において、酢酸2−オクチルの代りに調製例3
で得られた酢酸1−クロロ−4,6−シメチルー2−ヘ
プチルを用い、実施例1と同様の操作にて1−クロロ−
4,6−シメチルヘプタノールを精製した。生成物の定
量条件を担体: 5E−30゜カラム長:2.1m、カ
ラム温度:140°Cとした他は実施例1と同様にして
光学純度、旋光度等を測定した。この結果を第1表に示
す。
調製例4(酢酸3−クロロ−2−ブチル(スレオ体)の
合成) 常法によりシス−2−ブテン(東京化成社製)ガスにア
ルカリ条件下で過酸化水素を作用させエポキシ化した後
、塩化水素を用いて開環し、クロロヒドリンを得た。そ
の後、ピリジン存在下に酢酸クロライドを滴下し、酢酸
3−クロロ−2−ブチル(スレオ体)を合成した。
調製例5(モノクロル酢酸3−クロロ−2−ブチルの合
成) 調製例4において、酢酸クロライドをモノクロル酢酸ク
ロライドに変えたこと以外は調製例4と同様の操作を行
ない、モノクロル酢酸3−クロロ−2−ブチルを合成し
た。
調製例6(イソ酪酸3−クロロ−2−ブチルの合成)調
製例4において、酢酸クロライドをイソ酪酸クロライド
に変えたこと以外は調製例4と同様の操作を行ない、イ
ソ酪酸3−クロロ−2−ブチルを合成した。
調製例7(酪酸3−クロロ−2−ブチルの合成)調製例
4において、酢酸クロライドを醋酸クロライドに変えた
こと以外は調製例4と同様の操作を行ない、酪酸3−ク
ロロ−2−ブチルを合成した。
調製例8(オクチル3−クロロ−2−ブチルの合成)調
製例4において、酢酸クロライドをn−オクチルクロラ
イドに変えたこと以外は調製例4と同様の操作を行ない
、オクチル3−クロロ−2−ブチルを合成した。
調製例9(酢酸3−クロロ−2−ブチル(エリスロ体)
の合成) 調製例4において、シス−2−ブテンをトランス−2−
ブテン(東京化成社製)に変えたこと以外は調製例4と
同様の操作を行ない、酢酸3−クロロ−2−ブチル(エ
リスロ体)を合成した。
実施例38 ブレビバクテリウム・ロゼラムATCC13825をブ
イヨン培地(ブイヨン30gを純水II!、に溶かして
pH7,0に調整し、オートクレーブにかけた後、酢酸
エチル3gを添加したもの)150mに1白金耳植菌し
、30°Cで24時間好気的に振とう培養を行なった。
培養終了後、菌体(00&&。=1.4 )を遠心分離
にて集菌し、1/15Mリン酸緩衝液(pH7,0)に
0Diis=5.0の濃度になるように懸濁した後、調
製例4で得られた酢酸3−クロロ−2−ブチル(スレオ
体)を5■/dt添加して30°Cで1時間好気的に反
応を行ない、エステルの転化率が30%の時点で反応を
止めた0反応終了後、反応液を遠心分離により除菌し、
次いでジエチルエーテルにより3回抽出を行ない抽出液
を濃縮後、シリカゲルカラムクロマト(メルク社製、0
.063〜0.200m園)により3−クロロ−2−フ
゛タノールを精製した。生成物の光学純度、旋光度等の
測定結果を第1表に示す、なお、光学純度は、生成物を
フェニルカーバメート誘導体に導き、高速液体クロマト
グラフィー(ダイセル化学社製、キラールセル00)に
より決定し、旋光度は旋光度針(堀場社製、 5EPA
−200,セル長5.Oclm)にて測定し、生成物の
定量はガスクロマトグラフ(担体:ガスクロパック54
.カラム長:2.0m、カラム温度:230°C)にて
行なった。
実施例39〜53 実施例38において、ブレビバクテリウム・ロゼラムA
TCC13B25の代わりに第1表に示す微生物を用い
たこと以外は実施例3日と同様の操作を行なった。結果
を第1表に示す。
実施例54   ゛ 実施例38において、酢酸3−クロロ−2−ブチル(ス
レオ体)の代わりに調製例5で得られたモノクロル酢酸
3−クロロ−2−ブチルを用いたこと以外は実施例38
と同様の操作を行なった。
この結果を第1表に示す。
実施例55 実施例3Bにおいて、酢酸3−クロロ−2−ブチル(ス
レオ体)の代わりに調製例6で得られたイソ酪酸3−ク
ロロ−2−ブチルを用いたこと以外は実施例38と同様
の操作を行なった。この結果を第1表に示す。
実施例56 実施例38において、酢酸3−クロロ−2−ブチル(ス
レオ体)の代わりに調製例7で得られた酪酸3−クロロ
−2−ブチルを用いたこと以外は実施例38と同様の操
作を行なった。この結果を第1表に示す。
実施例57 実施例38において、酢酸3−クロロ−2−ブチル(ス
レオ体)の代わりに調製例8で得られたオクチル3−ク
ロロ−2−ブチルを用いたこと以外は実施例38と同様
の操作を行なった。この結果を第1表に示す。
実施例58 実施例38において、酢酸3−クロロ−2−ブチル(ス
レオ体)の代わりに調製例9で得られた酢酸3−クロロ
−2−ブチル(エリスロ体)を用いたこと以外は実施例
38と同様の操作を行なった。この結果を第1表に示す
* 2  : CHsCHCHzCHzCHzCIIt
CHzCHs0COCR。
*3  : C)IzCHCHgCH3* 4  : 
CHsCH*CHzCOOCHx(CHz)CHzCH
a* 5  : CjIClbCOOCHz(CI+)
CHzGHz* 6  : CJsCOO(41□(C
H3)CllCl、I実施例59 1/15Mリン酸緩衝液(pH7,0) I 0I11
に酢酸3−クロロ−2−ブチル(スレオ体)を5■/I
11になるように$h口した後、リパーゼ(シグマ社製
L3126) 100■を懸濁し、15分間反応させて
3−クロロ−2−ブタノールを精製した。生成物の定量
、光学純度、旋光度等の測定は実施例38と同様にして
行なった。この結果を第2表に示す。
実施例60〜74 実施例59において、リパーゼ(シグマ社製。
L3126)の代わりに第2表に示す所定量の各種市販
酵素を用いたことおよび反応時間を第2表に示す時間と
したこと以外は実施例59と同様の操作を行なった。こ
の結果を第2表に示す。
〔発明の効果〕
本発明によれば、光学活性な二級アルコールを安価に効
率よく製造することができる。製造された光学活性な二
級アルコールは液晶の原料、化学薬品の中間体、医薬・
農薬の原料等として有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)二級アルコールのエステル化合物を加水分解する
    能力を有する微生物を不斉炭素を有する二級アルコール
    のエステルと接触させることを特徴とする光学活性な二
    級アルコールの製造方法。
  2. (2)二級アルコールのエステル化合物を加水分解する
    能力を有する微生物または酵素を不斉炭素を有するハロ
    ヒドリンのエステルと接触させることを特徴とする光学
    活性なハロヒドリンの製造方法。
JP11358888A 1987-12-14 1988-05-12 光学活性な二級アルコールの製造方法 Pending JPH01257484A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0714984A2 (en) 1994-11-29 1996-06-05 The Nisshin Oil Mills, Ltd. Process for producing optically active alcohol containing phenyl group
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