JPH02257894A - 微生物処理による光学活性ジクロロプロパノールの製法 - 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） 本発明はラセミ体２，３−ジクロロ−１−プロパノール
の微生物処理による光学活性Ｒ−（＋）−２，３−ジク
ロロ−１−プロパノールの分取法に関する。

（従来技術と発明が解決しようとする課題）光学活性２
，３−ジクロロ−１−プロパノール（以下、β−ＤＣＨ
と略称する。）は光学活性エピクロルヒドリンと共に各
種の医薬、農薬等の中間原料として重要なものである。

しかしながら、従来、光学活性β−ＤＣＨを得るには合
成法によってつくられたラセミ体β−ＤＣＨから光学活
性体を分離する方法、例えば、β−ｏｃｔ−ｔの水酸基
を無水酢酸でアセチル化して１−アセトキシ−２，３−
ジクロロプロパンとした後リパーゼを作用させる方法等
の、他の誘導体を経由して行う複雑で純度の低い製法し
か知られていなかった。

本発明者らは既にラセミ体β−ＤＣＨとＲ−（＋）−β
−ＤＣＨ資化性菌とを接触させて高純度な光学活性５−
（−）−β−ＤＣＨを得る方法（特開昭６１−１３２１
９６＞を開発したが、これらとは逆の光学異性体、すな
わらＲ−（＋）−β−ＤＣＨの簡便な製造方法は知られ
ていない。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは微生物処理により上記光学活性β−ＤＣＨ
を簡便に、また高純度に製造し得ることを見出し本発明
を完成させた。

すなわち本発明はＳ−（−）　−２，３−ジクロロ−１
−プロパノール資化能を有するシュードモナス属に属す
る細菌、又はその培養菌体を、培地中でラセミ体２，３
−ジクロロ−１−プロパノールと作用せしめてＲ−（＋
）〜２．３−ジクロロー１−プロパノールを分取するこ
とを特徴とする微生物処理による光学活性ジクロロプロ
パノールの製法である。

本発明者らが土壌中より分離採取して本発明において用
いた微生物の菌学的性質は表１に示すとおりである。

表 ■細胞の多形性　　　　　　　　　　無■運動性の有無
　　　　　　　　　　有、極鞭毛■胞子の有無　　　　
　　　　　　　無■ダラム染色性　　　　　　　　　　
陰性■抗酸性　　　　　　　　　　　　　無す、各培地
における生育状態 ■肉汁寒天平板培養（３０℃、３日間培養）イ）コロニ
ー形状の遅速　　　　　普通　直径的３〜４１１０）コ
ロニーの形状　　　　　　　円形ハ）コロニー表面の形
状　　　　　平滑二　コロニーの隆起状態　　　　　凸
円状ホ　コロニーの周縁　　　　　　　金縁へ　コロニ
ーの内容　　　　　　　均質ト　コロニーの色調　　　
　　　　乳白色チ　コロニーの透明度　　　　　　半透
明リ　コロニーの光沢　　　　　　　鈍光ヌ　可溶性色
素の生成　　　　　　無 ■肉汁寒天斜面培養（３０℃、３日間培養）イ　生育の
良否　　　　　　　　　生育良好、糸状ロ　コロニーの
形　　　　　　　　平滑ハ　コロニーの断面の隆起状Ｉ
ｌｌ　　　扁平状二　コロニーの光沢　　　　　　　鈍
光ホ　コロニー表面の形状　　　　　平滑へ　コロニー
の透明度　　　　　　半透明ト　コロニーの色　　　　
　　　乳白色■肉汁液体培養（３０℃、３日間培養）イ
）生育性状　　　　　　　　　　躾状口）濁度　　　　
　　　　　　　　わずかに濁るハ）ガス発生　　　　　
　　　　　なしホ）培地の着色　　　　　　　　なし ■肉汁ゼラチン穿刺培養　　　　　　ゼラチンを液化せ
ず■リドマス・ミルク　　　　　　　　無変化Ｃ１生理
学的試験 １　硝酸塩の遠夫 ２　　ＭＲテスト ３　　ＶＰテスト ４　インドール生産 ５　硫化水素の生成 ６　デンプンの加水分解 ７　１！１２１！反応　　　　　　　　　　　−８クエ
ン酸の利用　　　　　　　　十 ９　無機窒素源の利用　　　　　　　十１０　　色票の
生成　　　　　　　　　　特に生成しない１１　　ウレ
アーゼ　　　　　　　　　　−１２　　オキシダーゼ　
　　　　　　　　＋１３　　カタラーゼ　　　　　　　
　　　＋１４　　生育の範囲　　　　　　　　　　ｐＨ
ｓ、ｏ〜９．Ｏ１温度２０〜４５℃１５　　ＭＮに対す
るＳ度　　　　　　　好気性１６　０−Ｆテスト（Ｈｕ
ｇｈ　Ｌｅｌｒｓｏｎ法による）　　　　　　０１７　
　糖類からの酸及びガスの生成の有無糖　　　類　　　
　　　　　　酸　　　ガ　ス（１）Ｄ−グルコース　　
　　　　　　　　−（２）Ｄ−ガラクトース （３）ショ糖 （４）トレハロース （５）デンプン　　　　　　　　　　　　−（６）グリ
セリン　　　　　　　　　　　＋１８　　アルギニンジ
ヒドロラーゼ ＋９　　ＰＨ８の蓄積 以上の結果をもとにパージエイズ・マニュアル・オブ・
システマティツク・バタテリオロジイ（Ｂｅｒｇｅｙ’
ｓ　Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｂａ
ｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ）第１巻の記載に基づき帰属同定
を行うと本国はシュードモナス属の特徴を有する（微工
研菌奇第１０５２０号：　ＦＥＲＭ　　Ｐ−１０５２０
゜以下Ｏ３−に−３８株という）。

本発明はこの細菌によって上記ラセミ体β−ＤＣＨの光
学活性化を行うものである。本発明においてはＯ３−に
−３８株をそのまま用いてもよいし、固定化させても実
施できるが上記細菌の培養方法ならびに固定化方法は通
常よく用いられる方法でよい。すなわち培養方法は、上
記細菌をブイヨン培地、あるいは加糖ブイヨン培地等、
炭素源、窒素源、有機栄養源、無機栄養源を含む栄養培
地中で培養せしめ、よく生育させておき、これから得ら
れる培養物あるいは培養菌体を用いればよい。炭素源と
してはグリセリン等の炭水化物、あるいはクエン酸、マ
レイン酸、リンゴ酸等の有機酸及びその塩類を、窒素源
としては硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸ア
ンモニウム。

リン酸アンモニウム等の無機態窒素、及びペプトン、カ
ゼイン、酵母エキス、肉エキス等の有機態窒素を用いる
ことができる。その他の無機塩類としてはリン酸塩、マ
グネシウム塩、カリ塩、鉄塩。

亜鉛塩、銅塩等が用いられる。その培養条件は通常、温
度的２０〜４５℃、好ましくは２５〜３１℃、ＯＨ約５
〜９、好ましくはｐＨ６，０〜７．５で振盪あるいは通
気撹拌等の手段で好気的に行われる。

また、固定化方法は例えばアクリルアミド、に−カラギ
ーナン、寒天、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム等を用
いて生国体を包括する方法でよく、固定化後、適当な大
きさ、形状に破砕して用いればよい。

本菌株とラセミ体β−ＤＣｔ（との反応はラセミ体β−
ＤＣＨを含有する合成培地中で上記培養物又はその固定
化物を撹拌しよく接触させればよく、その接触時間は通
常半日〜１０日でありβ−ＤＣＨの濃度は培地巾約０．
１〜０．６容但％程度であればよい。

反応終了後、反応液をとり出して濾過し固定化物と上清
液とを分離し、上清液中に残存するＲ−（＋）−β−Ｄ
ＣＩ−１を活性炭カラム処理、エーテル抽出、減圧蒸留
等の操作によって分取する。

また本発明方法において固定化させた菌体を使用すれば
遠心分離等の操作が容易になり、ざらに固定化物はくり
返し使用できる。

以下実施例により具体的に説明する。例中％は特に記さ
ない限り重量基準である。

実施例１ 酵母エキス１．０％、グリセリン２．０％、ポリペプト
ン１．０％、　ｐａｌ　７．０の培地２０１）を３ｏｐ
容シャーファーメンタ−に入れ、常法どおり加熱滅菌後
、Ｏ３−に−３８株を接種し、次の条件下で２４時間培
養した。

温度　　　　３０℃ ＤＨ初発１））ｆ７．０ 通気量　　　　２０４！　／ｓｉｎ 撹拌回転数　　３０Ｏｒ、ｐ、ｍ。

培養終了後、微生物菌体と培養濾液とを遠心分離機を用
いて分離し生菌体ｓｏｏｇを得た。続いて、生菌体は、
以下に示す合成培地にけんだくさせ１０ｇ容とした後、
常法どおりアクリルアミドで固定化した。固定化物は、
ミキサーで０．５〜１ｍ１ｌｌ角の大きさに破砕し合成
培地でよく洗浄した。

合成培地の成分 硫酸アンモニウム　　　　０．０５重量％硝酸アンモニ
ウム　　　　０．０５　　＃リン酸水素第２カリウム　
０．１〃 リン酸第１ナトリウム　　０．２〃 リン酸第２ナトリウム　　０．１〃 硫酸マグネシウム　　　　ｏ、ｏｓ　　ｎ硫酸鉄、硫酸
銅、硫酸マンガン　　　微量ｐＨ初発ｐＨ６，８ 次に、このようにしてｗＡ製した固定化物は１００１容
ジャーファーメンタ−の中に入れ合成培地とともに８０
ｊ！とする。そしてさらに、ラセミ体β−ＤＣＨを３２
０ｍｅ、炭酸カルシウム１６０（ｌを加え、以下の条件
下で攪拌した。

温度　　　　　３０℃ 通気量　　　　４ＯＮ　／ｍｉｎ 回転数　　　　３００　ｒ、ｐ、ｍ。

反応開始後１２時間後に上清液と固定化物とを濾別し、
この液から残存するβ−ＤＣＩ−１を活性炭カラム、エ
ーテル抽出、減圧蒸留によって分取し１５２ｇを採取し
た。本物質の同定は次の方法で行った。

１）ガスクロマトグラフィーによる同定カラム担体ＰＥ
Ｇ−２０ＭＰ、５％、６０〜８０メツシユを用いて市販
β−ＤＣＨと比較した結果、その保持時間は全く同じで
あった。純度９８．２％以上。

２＞ＩＲ（赤外吸収スペクトル）による同定第１図に示
したチャートのように、その吸収パターンは市販β−Ｄ
ＣＨと全く同一であった。

以上から本物質は明らかにβ−ＤＣＨである事が判明し
た。又本物質がＲ−（＋）−β−ＤＣＨである事の確認
は以下の方法によった。

１）旋光度の測定 市販β−Ｄ　ＣＨ及び本物質の比旋光度は次の如くであ
る。

市販β−Ｄ　ＣＨ 〔α〕萱＝０．０°　Ｃ＝１．　　ジクロロメタン本物
質 〔α〕萱＝　＋１０．４°Ｃ＝１．　　ジクロロメタン
２）Ｒ−（＋）−α−メトキシ−α−トリフルオロメチ
ルフェニルアセテートエステルの調製ならびに高速液体
クロマトグラフィーによる分析Ｒ−（＋）−α−メトキ
シ−α−トリフルオロメチルフェニルアセテートクロラ
イドを市販β−ＤＣＨならびに本物質に反応せしめ、そ
のエステル誘導体を調製した後、液体クロマトグラフィ
ーでの分析結果は次のようであった。

分析条件 カラム担体　ＺＯＲＢＡＸＯＤＳ ４．６ｍｍｘ２５ｃｍ　（Ｄｕ　Ｐｏｎｔ社製）溶出液
　　　メタノール：水＝６５　：　３５　（Ｖ／Ｖ　）
溶出量　　　１ｍ／ＩＩＩ！ｎ 検出法　　　２６０ｎｍにおける吸光度分析結果 市販β−ＤＣＨ保持時間５０．５分及び５２．０分に同
一面積をもつ２つのピーク を与えたシ 本　物　質　　　　保持時間５２．０分にのみピークを
与え５０．５分にはピークを与 えなかった。

３）ジクロロプロピル−Ｎ−フェニルカルバメートの調
製及びその旋光度 市販β−ＤＣＩ七及び本物質１ｇとフェニルイソシアネ
ート０．９ｇを乾燥アセトン３０ｒＩ１１．トリエチル
アミン０．３ｄに加え、約３時間加熱還流し、そのジク
ロロプロピル−Ｎ−フェニルカルバメートを調製した後
、その比旋光度を測定した。

市販β−ＤＣＨ 〔α〕管＝０．０″　　Ｃ＝１．　　メタノール本物質 〔α〕管＝　＋　１６．４°　Ｃ＝１．　　メタノール
以上の結果から本物質は、Ｒ−（十）−β−ＤＣＨであ
り、その光学純度は９９％以上であることが判った。

実施例２ 実施例１と同様に酵母エキス１．０％、ポリペプトン１
．０％、グリセリン２．０％、　ｐＨ７，０の培地２１
を５１容ジャーファーメンタ−に入れ常法どおり、加熱
滅菌後、Ｏ３−に−３８株を接種し、実施例１と同じ条
件下で２４時間培養した。

この培養物は、次に１００１容ジャーファーメンタ−に
実施例１に示した合成培地８０ρ及び炭酸カルシウム１
６０（１，ラセミ体β−ＤＣＨ３２０ｍ、ポリペプトン
４０（ｌと共に入れ、加熱滅菌のあと、常法どおり接種
し温度３０℃１通気１４０１！　／ｍｉｎ　、回転数３
００ｒｐｍの条件下で培養しながら反応させた。

反応開始後４８時間後に反応液は、遠心処理機にて、上
清液と菌体、沈澱物とに分離し、上清液から残存するβ
−ＤＣＨを、実施例１と同様に分取し、Ｒ−（十）−β
−ＤＣＨ１４Ｂ！１］を（ｑだ。

得られたＲ−（＋）−β−ＤＣＨの比旋光度は［α１９
＝＋１（）、４°　（Ｃ＝１．０　、ジクロロメタン）
であり、実施例１と同様に分析した結果、光学純度は９
９％以上であった。

（発明の効果） 本発明によれば土壌中より分離したシュードモナス属に
属する細菌を利用してラセミ休２，３−ジクロロー１−
プロパノールより簡便に且つ高純度に光学活性なＲ−（
＋）−２，３−ジクロロ−１−プロパノールを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１により１ｑられたＲ−（＋）−２，３
−ジクロロ−１−プロパノールおよび市販品の同物質の
赤外線吸収スペクトルである。□は市販β−ＤＣＨを、
−ｍ−はＲ−（＋）−β−ＤＣＨを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プロパノー
   ル資化能を有するシュードモナス属に属する細菌、又は
   その培養菌体を、培地中でラセミ体２，３−ジクロロ−
   １−プロパノールと作用せしめてＲ−（＋）−２，３−
   ジクロロ−１−プロパノールを分取することを特徴とす
   る微生物処理による光学活性ジクロロプロパノールの製
   法。
2. （２）Ｓ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プロパノー
   ル資化能を有するシュードモナス属に属する細菌、又は
   その培養菌体を固定化して使用する特許請求の範囲第１
   項記載の製法。