JPH0422911B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、新規な光学活性物質である２，３，
４，５，６−ペンタフルオロスチレンオキサイド
及びその製造方法に関する。 光学活性を有する２，３，４，５，６−ペンタ
フルオロスチレンオキサイドは、還元反応、アル
キル化反応、鉱酸による開環反応及びアミン類に
よる開環反応等によつて種々の光学活性を示す誘
導体に合成し得るので、医薬や農薬或は機能性有
機材料の製造上中間体として利用し得る重要な化
合物である。 従来技術 従来、オレフインから相当するエポキシドを製
造する方法としては、過酸化水素や有機過酸など
の過酸化物を酸化剤として用いて酸化する化学的
方法並びに微生物を用いて酸素酸化する生物学的
方法が知られている。このうち、微生物を用いる
方法ではノカルデイア属、シユードモナス属、ブ
レビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、マ
イコバクテリウム属、アルスロバクター属、アシ
ネバクター属、アルカリゲネス属、メチロバクテ
リウム属、メチロコツカス属、メチロシナス属な
どに属する微生物を直鎖状オレフインあるいはス
チレンやアリルベンゼンなどのアルケニルベンゼ
ン類に作用させて相当するエポキシドを生産する
ことが知られている。 微生物によるエポキシ化では、用いる微生物の
種類により、エポキシ化できるオレフインが限ら
れており、例えば、シユードモナス・オレオボラ
ンスでは、炭素数６から12までのα−オレフイン
〔B.J.Abbott and C.T.Hou，Appl.Microbiol.
26，86−91（1973）〕、α，ω−ジエン〔S.W.
May，R.D.Schwartz，B.J.Abbott and O.S.
Zaborsky，Biochim.Biophys.Acta，403，245
225（1975）〕、およびアリルベンゼン〔Ｍ−Ｊ
de Smet，J.Kingma，H.Wynberg，and B.
Witholt，Enzyme Microb.Technol.，５，352−
360（1983）〕はエポキシ化されるが、プロピレン、
１−ブテン、２−オクテン、シス−５−デセン、
シクロヘキセンおよびスチレン〔S.W.May，R.
D.Schwartz，B.J.Abbott and O.S.Zaborsky，
Biochim.Biophys.Acta，403，245−255（1975）〕
はエポキシ化されないことが報告されている。 他方、ノカルデイア・コラリーナは、炭素数３
から18までのα−オレフインをエポキシ化するこ
と（特公昭56−40号）、また２−オクテン、３−
オクテン等の内部オレフインをエポキシ化するこ
と（特開昭58−141791号）、また、アリルフエニ
ルエーテル類やアリルベンジルエーテルをエポキ
シ化すること（特開昭61−63292号、特開昭61−
202698号）が知られている。 このような微生物によるエポキシ化では用いる
微生物の種類によりエポキシ化し得るオレフイン
の種類が異なるために、種々の微生物あるいは
個々のオレフインについての検討が必要となつて
いる。 なお、２，３，４，５，６−ペンタフルオロス
チレンからエポキシドを生産する能力を有する微
生物は未だ知られておらず、したがつて、光学活
性を有する２，３，４，５，６−ペンタフルオロ
スチレンの合成法も知られていない。 発明が解決しようとする課題 本発明は、ノカルデイア属に属するエポキシド
生産菌が２，３，４，５，６−ペンタフルオロス
チレンから相当するエポキシドである２，３，
４，５，６−ペンタフルオロスチレンオキサイド
を産生すること、及びこの産生エポキシドが光学
活性を有することの知見を得てなされたものであ
つて、上記特定の微生物を利用して２，３，４，
５，６−ペンタフルオロスチレンから、医薬等の
製造上の中間体として有用な光学活性を有する新
規な２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレ
ンオキサイド及びその製造方法を提供することを
課題とする。 以下本発明を詳しく説明する。 発明の構成 本発明の特徴は、下記式（）で表わされる光
学活性を有する新規物質である２，３，４，５，
６−ペンタフルオロスチレンオキサイド、 及びノカルデイア属に属する微生物を、下記式
（） で示される２，３，４，５，６−ペンタフルオロ
スチレンに作用させて相当する上記式（）で表
わされる２，３，４，５，６−ペンタフルオロス
チレンオキサイドを産生して、分離採取すること
により、２，３，４，５，６−ペンタフルオロス
チレンオキサイドを製造することにある。 課題を解決するための手段 本発明で用いられる微生物、ノカルデイア属に
属するエポキシド生産菌としてはノカルデイア・
コラリーナ（Nocardia corallina）Ｂ−276（工
業技術院微生物工業技術研究所寄託番号FERM
−Ｐ−4094）を例示し得る。 ノカルデイア・コラリーナＢ−276は次の菌学
的性質を示す。 １ 形態的性質 (1) 桿菌であり、細胞の形態は培養の経過に伴い
変化する。培養の初期には細胞は伸長し、やが
て分枝を生じる。培養12〜14時間で細胞は分枝
し菌糸状の形態になるが二次分枝はみとめられ
ない。その後菌糸状細胞のいたるところに不規
則な分断が生じ、細胞は短桿状となる。大きさ
は培養の初期には（0.6〜0.8）×（５×15）μ、
あるものは20μ以上に達する。分断後は（0.6〜
0.8）×（２〜３）μとなる。 (2) グラム染色性：陽性 (3) 抗酸性：なし (4) 胞子形成能：なし (5) 運動性：なし ２ 化学的組成分析 (1) 細胞壁の構成主要アミノ酸はmeso−ジアミ
ノピメリン酸である (2) DNA中のグアニン＋シトシンの含量は、
69.9モル％である（浮遊密度測定法による）。 ３ 培養所見 (1) 肉汁寒天平板培養：（30℃、４日培養） 生育は良好でコロニーの形は円形、直径は２
〜３mm、周辺は全縁もしくは波状、断面は隆起
状、表面は平滑、色調はサンゴ色で湿光を有
し、培養の経過に伴い色調はしだいに強くな
る。培地の色は変化しない。 (2) 肉汁寒天斜面培養：（30℃、４日培養） 生育は良好で、糸状の生育となる。色調は肉
汁寒天平板培養と同じ。 (3) 肉汁液体培養：（30℃、７日静置培養） 培地は濁らない。表面にゆつくりと白色の菌
膜が形成され、それは沈降して橙色の沈査とな
る。 振とうして培養すると均一、かつ旺盛な生育
を示す。 ４ 生理的性質 (1) 生育条件：20〜35℃が生育の適温、PHは６〜
８が適値、嫌気的条件では生育できない。 (2) 栄養要求性：なし。 (3) メチルレツド試験：陰性。 (4) V.P.反応：陰性。 (5) インドールの生成：生成せず。 (6) 硫化水素の生成：僅かに生成する（酢酸鉛試
験紙法による）。 (7) 硝酸塩の還元：亜硝酸の生成あり。 (8) カタラーゼ試験：陽性。 (9) オキシダーゼ試験：陰性。 (10) ウレアーゼ試験：陰性。 (11) デンプンの加水分解性：なし。 (12) ゼラチンの液化：液化せず。 (13) セルロースの分解性：なし。 (14) 耐塩性：10％以上では生育せず。 (15) 窒素源の利用性：アンモニア態窒素、硝酸
態窒素のいずれも利用する。 (16) 炭素源の利用性： グルコース ＋ ガラクトース − Ｄ−アラビノース − Ｌ−アラビノース − フラクトース ＋ キシロース − マンノース ＋ セロビオース − マルトース − ラクトース − シユクロース ＋ トレハロース − ラフイノース − ソルビトール ＋ イノシトール − グリセロール − サリシン − デキストリン − デンプン − セルロース − コハク酸 ＋ クエン酸 ＋ 酢 酸 ＋ グルコン酸 − アルフアーケトグルタール酸 − サリチル酸 − ｐ−オキシ安息香酸 ＋ ｍ−オキシ安息香酸 ＋ フエノール ＋ ＋……利用 −……利用されず (17) 炭水化物からの酸の生成： 炭水化物 酸 ガス グルコース − ガラクトース − Ｄ−アラビノース − Ｌ−アラビノース − セロビオース − マルトース − ラクトース ＋ − シユクロース − フラクトース − キシロース − マンノース − トレハロース − ラフイノース − ソルビトール ＋ − イノシトール − グリセロール ＋ − サリシン − デキストリン − 可溶性デンプン − アルフアーメチルグルコシド − セルロース ＋……生成 −……生成せず 上記のＢ−276は、我国の油田地帯などの土壌
から分離、採取されるものであつて、前記記載の
性状を、バージース・マニユアル・オブ・デイタ
ーミネイテイブ・バクテリオロシー第８版
（BERGY′S MANUAL OF
DETERMINATIVE BACTERIO LOGY 8th
edition）、1974などに発表されている事項と参照
すると、ノカルデイア・コラリーナあるいはノカ
ルデイア・コラリーナ類縁の菌と判断された。 本発明では、出発原料である上記式（）の
２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン
（以下原料オレフインという）にノカルデイア属
に属する微生物を作用させてエポキシドを産生す
るには、例えば、(a)該微生物を予め培養増殖して
得られる菌体に原料オレフインを好気的条件下で
接触させて反応させる方法、(b)上記微生物を原料
オレフインを含む培地中で好気的条件下で培養す
る方法を適用し得る。 上記(a)の増殖菌体に原料オレフインを接触させ
て反応させる方法は、まず、炭素源として糖質例
えばグルコース、シユクロース、糖蜜、澱粉加水
分解物、炭化水素例えばプロパン、ブタン、オク
タン、ドデカン、テトラデカンやエチレン、プロ
ピレン、１−ブテン、１，３−ブタジエン及びそ
のほか酢酸、エタノールの如き菌体増殖作用の高
いもの、或は炭化水素の酸化酵素系の誘導に有効
なものを用い、これに塩化アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニ
ウム、尿素、アムモニア水、アミノ酸及びその他
の資化性有機窒素化合物のような窒素源、リン酸
カリウ、リン酸ナトリム、硫酸マグネシウム、硫
酸マンガン、硫酸第１鉄、塩化第２鉄、塩化カル
シウム、塩化マンガンのごとき無機塩類、及びホ
ウ素、銅、亜鉛などの塩、すなわち、いわゆる微
量元素、更には必要に応じてビタミン類、酵母エ
キス、コーンステイープリカーの如き成長促進物
質を添加した培地に、上記各微生物の種菌を接種
し、好気的条件下で培養して菌体を増殖させる。
このようにして得られた菌体培養物、又は該培養
物から分離した菌体の懸濁液もしくは菌体を固定
化したものに原料オレフイン及び必要に応じて後
記する有機溶剤を添加し、空気、酸素、酸素富化
ガスのような酸素含有ガスを供給して反応させ
る。 反応はPH５〜９、20〜50℃の範囲で、用いる原
料オレフインの種類により適宜定め、半日〜６日
間行う。反応は通常常圧下で行われるが、加圧下
で行うことによりエポキシド生産性を向上させる
こともできる。なお、反応中に菌体増殖に用いた
炭素源、窒素源、更にはその他の成分を適宜添加
することにより、菌体濃度や菌体のエポキシド生
産活性を維持し或は高めることが出来る。 反応に用いる基質としての原料オレフインは、
単独或はパラフイン、オレフイン、ハロゲン化パ
ラフイン、アルキルベンゼン等の水不溶性有機溶
剤で希釈して用いる。なお、上記有機溶剤で希釈
して用いる場合、1.2〜100倍程度に希釈すると目
的エポキシドの収率を向上させることができる。 反応は回分式又は連続式さらには原料オレフイ
ン或はその他の成分を反応中に連続的に又は間歇
的に補給する半回分式いずれでも実施し得る。 上記反応により生成したエポキシドは相分離、
抽出、蒸留等の公知の手法を適用して分離、採取
する。 次に、前記(b)の培養による方法は、上記(a)の方
法における菌体増殖時に原料オレフイン及び必要
に応じて前記の有機溶剤を添加し一段階でエポキ
シドの生産を図るものである。培養条件（PH、温
度、圧力及び原料オレフインの添加量等）、培養
方式及び生成したエポキシドの分離、採取は前記
(a)の反応条件、反応方式及び分離、採取方法が同
様に用い得る。 本発明により得られるエポキシドは次の理化学
的性質を示し、光学活性を有していることから医
薬などの生理活性物質の合成原料として特に有効
に利用される。 IR（CHCl₃）3020，1530，1510，1220，970，925
cm^-1 NMR（CCl₄）δ3.10（ｍ，２，CH₂），3.90
（ｔ，１，Ｊ＝３）；ｍ／ｅ（relative
intensity）210（40），191（72），181（42）；
180（100），161（81）． 比旋光度 〔α〕²⁵ _D＋2.5（neat） 実施例と効果 以下実施例により本発明及びその効果を具体的
に説明する。 実施例 １ 菌懸濁液の調製： ノカルデイア・コラリーナ（Nocardia
corallina）Ｂ−276（FERM−Ｐ−4094）の３白
金耳をNBG培地（オキソイド社製ラブレンコパ
ウダー10ｇ、バクテリオロジカルペプトン10ｇ、
グルコース10ｇ及び塩化ナトリウム５ｇに水道水
を加えて１とし、1N−苛性ソーダ水溶液でPH
7.5に調整した後、オートクレーブ中に120℃15分
加熱殺菌した液体培地）100mlを収容した500ml容
の坂口フラスコに接種し、30℃で48時間振盪培養
した。 これらの培養により生成した菌体を0.1M−リ
ン酸緩衝液（PH7.5）で１回洗浄し、ついで下記
に示す反応培地で１回洗浄後、同反応培地中に再
懸濁することにより、菌懸濁液を調製した。 なお、菌懸濁液の菌濃度は乾燥体濃度として
15.2ｇ／となる様にした。 反応培地 K₂HPO₄ 1.74ｇ MgSO₄・7H₂O 1.50ｇ FeSO₄・7H₂O 0.05ｇ 脱イオン水 １ PHは2N−H₂SO₄で8.0に調整。 反応と生成物の分析： 前記菌懸濁液20mlと第１表に示す各量の原料オ
レフイン及びｎ−ヘキサデカンを500ml容坂口フ
ラスコに入れ、30℃の温度で120時間振とうして
反応を行つた。 次いで反応により生成したエポキシドを定量し
た。定量はシリコンSE−30をChromsorb WAW
DMCS（60×80メツシユ）に３重量％担持したカ
ラムとイオン炎検出器とを有するガスクロマトグ
ラフイを用いて行つた。 結果は第１表に示すとおりである。 【表】 実施例 ２ 実施例１に記載した手順に従つて調製した菌懸
濁液50mlと原料オレフイン0.5ml及びｎ−ヘキサ
デカン50mlを500ml容坂口フラスコ５本にそれぞ
れ収容し、30℃で120時間振とうして反応させた
後、反応液を遠心分離に付し、上清のｎ−ヘキサ
デカン層を分取した。分取したｎ−ヘキサデカン
層からシリカゲルカラムクロマトグラフイー及び
蒸留によりエポキシド2.3ｇを単離した。 得られたエポキシドの比旋光度は 〔α〕²⁵ _D＋2.5（neat）であり、純度は99.2％であ
つた。 なお、純度は実施例１に記載したと同様にガス
クロマトグラフイーにより測定した。 得られたエポキシドは第10頁に示す理化学的性
質を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記式（）で表わされる光学活性を有する
   ２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレンオ
   キサイド。 （式中のC^*は不斉炭素原子を示す） ２ ノカルデイア属に属するエポキシド生産能を
   有する微生物を、下記式（）で表わされる２，
   ３，４，５，６−ペンタフルオロスチレンに好気
   的条件下に作用させて２，３，４，５，６−ペン
   タフルオロスチレンオキサイドを産生し、得られ
   たエポキシドを採取することを特徴とする２，
   ３，４，５，６−ペンタフルオロスチレンオキサ
   イドの製造法。