JPH04252188A - ３−置換−３−ヒドロキシプロピオン酸エステルの製造法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】３−オキソペンタノエート等の３
−置換−３−オキソプロピオン酸エステルを立体選択的
に還元して、３位の置換基の炭素数が２以上の光学活性
３−置換−３−ヒドロキシプロピオン酸エステルを製造
する方法に関するものである。得られた化合物は、不斉
炭素骨格を有する為、昆虫フェロモンや医薬品等の光学
活性物質合成中間体として、有用性が高い物質である。

【０００２】

【従来の技術】エチル　３−オキソペンタノエート等の
３−置換−３−オキソプロピオン酸エステルを立体選択
的に還元して、置換炭素数２以上の光学活性の３−置換
−３−ヒドロキシプロピオン酸エステルを製造する方法
として、化学的触媒を用いる方法と微生物による方法が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】化学的触媒を用いる方
法としては、触媒にバイナップ（ｂｉｎａｐ　）触媒を
使用する方法があり、光学収率８０％以上の高い立体選
択性を示すことが知られている。しかし、試薬が高価で
あること、反応条件が１００　気圧と過酷であるという
問題点がある（特開平１−２１１５５１号）。

【０００４】微生物による方法としては、パン酵母（上
面発酵酵母）を用いる報告がある。パン酵母による還元
反応は温和な条件で進行し、置換炭素数１の３−置換−
３−オキソプロピオン酸エステルであるエチル　　アセ
トアセテートを原料として使用すると、エチル（Ｓ）−
３−ヒドロキシブタノエートが光学収率８３％〜９０％
で得られる（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　　３７，　１３
４１　（１９８１））。しかし、置換炭素数２の３−置
換−３−オキソプロピオン酸エステルであるエチル　３
−オキソペンタノエートの還元では、エチル（Ｒ）−３
−ヒドロキシペンタノエートを得るのに、光学収率が４
０％と低くなる（Ｈｅｌｖ．　Ｃｈｉｍ．　Ａｃｔａ　
６２，　２８２９，　（１９７９））という問題点があ
る。

【０００５】さらに光学純度の高い（Ｒ）−３−ヒドロ
キシペンタノエートを得るには、３−オキソペンタノエ
ートの５位にフェニルチオ基のついた５−フェニルチオ
−３−オキソペンタノエートを、微生物（Ｐｉｃｈｉａ
　ｔｅｒｒｉｃｏｌａ　（ＫＩ　０１１７））　により
還元し、得られた還元体をラネーニッケルを用いてフェ
ニルチオ基を脱離して得る方法（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏ
ｎ　　４１，　９１９，　（１９８５））があるが、反
応工程が長いという問題点がある。

【０００６】本発明は、上述の背景のもとに、温和な反
応条件でエチル　３−オキソペンタノエート等の置換炭
素数２以上の３−置換−３−オキソプロピオン酸エステ
ルを１工程で、光学収率８０％以上で立体選択的に還元
して、エチル（Ｒ）−３−ヒドロキシペンタノエート等
の置換炭素数２以上の３−置換−３−ヒドロキシプロピ
オン酸エステルの立体選択的製造法を開発することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、炭素数２〜４
の低級アルキル基、又はフェニル基で置換された３−置
換−３−オキソプロピオン酸エステルに、反応触媒とし
てビール酵母（下面発酵酵母）を用いて、ケトン基を不
斉還元し、光学活性３−置換−３−ヒドロキシプロピオ
ン酸エステルを得ることを特徴とする。

【０００８】本発明の概略は次の式で表される。

【０００９】

【化３】

【００１０】（式中、Ｒは炭素数２以上の低級アルキル
基、又はフェニル基であり、Ｒ１　は炭素数１〜３の低
級アルキル基である。）以下、本発明を詳細に説明する
。 本発明で基質として用いられる３−置換−３−オキソプ
ロピオン酸エステルの置換基Ｒとしては炭素数２〜４の
アルキル基（エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロ
ピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−
ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基）、フェニル基が用いられ
る。また、置換基Ｒ１　としては炭素数１〜３のメチル
基、エチル基、プロピル基が用いられる。炭素数が前記
よりも多いアルキル基を用いると生成物の光学純度が低
くなりやすい。

【００１１】本発明で用いられる反応触媒としては、パ
ン酵母のような上面発酵酵母を用いず、下面発酵酵母で
ある醸造用実用ビール酵母、或いはＩＦＯ−０５６５等
のビール酵母を用いる。上面発酵酵母と下面発酵酵母は
メリビオース発酵性において分類される。つまり、上面
発酵酵母はメリビオース発酵性を示さないが、下面発酵
酵母はメリビオース発酵性を示すという発酵性の違いが
あることが知られている。本発明において上面発酵酵母
を用いると充分な光学純度の目的物を生成させることが
できない。

【００１２】本発明の反応は、例えば上記ビール酵母を
基質０．１　〜１０％を含む水溶液に圧搾酵母重量１〜
３０％濃度で懸濁し、ｐＨ４〜８で３〜３０℃の条件下
、２〜１００　時間攪拌又は振盪することにより進行さ
せる。また、砂糖等のビール酵母の栄養源を添加するこ
とにより反応時間を短縮することができる。また、各種
栄養培地中でも本反応は進行できる。

【００１３】反応後、生成した３−置換−３−ヒドロキ
シプロピオン酸エステルは、遠心分離又はセライト濾過
等による除菌後、反応液よりエチルエーテル、酢酸エチ
ルエステル、クロロホルム、ベンゼン、トルエン等の有
機溶媒を用い抽出した後、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーなど通常の分離操作を行い単離することができ
る。生成物の光学純度は（＋）−α−メトキシ−α−ト
リフルオロメチルフェニル酢酸（ＭＴＰＡ）とのエステ
ル体を合成し、ジアステレオマー化合物とした後、ガス
クロマトグラフィーにより光学異性体を分離、定量して
容易に測定することができる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。本
発明はもとよりこれに限定されるものではない。 実施例１ ＩＦＯ−０５６５圧搾酵母１０ｇ、砂糖１５ｇ、イオン
交換水１５０ｍｌ　の混合物を２５℃で１時間攪拌後、
基質エチル　３−オキソペンタノエート１．４４ｇ（０
．０１ｍｏｌ）を投入し４８時間攪拌した。反応液から
遠心分離により菌体を除去した上清を酢酸エチル１００
ｍｌで２回抽出し、水洗後、無水硫酸ソーダで乾燥し、
減圧下溶媒留去して油状残渣を得た。残渣をシリカゲル
カラムクロマトグラフィーにより精製し、１．０２ｇ（
収率６９．８％、比施光度−３３．２°）のエチル　３
−ヒドロキシペンタノエートを得た。さらに　１Ｈ−Ｎ
ＭＲのデータは文献（Ｈｅｌｖ．　Ｃｈｉｍ．　Ａｃｔ
ａ　６２，　２８２９　（１９７６））　値と一致した
。

【００１５】なお、（＋）−α−メトキシ−α−トリフ
ルオロメチルフェニル酢酸（ＭＴＰＡ）とのエステル体
を合成し、ジアステレオマー化合物とした。ＭＴＰＡ法
によりガスクロマトグラフィーを用いて分離定量したと
ころ、本品の光学純度は９０．９％ｅ．ｅ．であった。 実施例２ 実施例１の反応をＩＦＯ−０５６５圧搾酵母のかわりに
、実用ビール酵母（ビール醸造用）酵母を用いて行い、
収率６５．５％、比施光度−２９．０°、光学純度８４
．５％ｅ．ｅ．でエチル　３−ヒドロキシペンタノエー
トを得た。

【００１６】比較例１ 実施例１の反応をＩＦＯ−０５６５圧搾酵母のかわりに
、パン酵母（オリエンタル酵母工業株式会社製）を用い
て行い、収率３３．９％、比施光度−１４．６°、光学
純度４０．３％ｅ．ｅ．でエチル　　３−ヒドロキシペ
ンタノエートを得た。 実施例３〜８、比較例２ 実施例１及び２、比較例１の反応を基質をエチル　３−
オキソペンタノエートのかわりに下記の３−置換−３−
オキソプロピオン酸エステルを用いて行い、対応する３
−置換−３−ヒドロキシプロピオン酸エステルを、下記
に示す収率、比施光度、光学収率で得た。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【表３】

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、置換炭素数２以上の３
−置換−３−オキソプロピオン酸エステルより、温和な
反応条件で、高い光学収率で光学活性３−置換−３−ヒ
ドロキシプロピオン酸エステルを製造することができる
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一般式（１）： 【化１】 （式中、Ｒは炭素数２〜４の低級アルキル基、又はフェ
   ニル基であり、Ｒ１は炭素数１〜３の低級アルキル基で
   ある。）で示される３−置換−３−オキソプロピオン酸
   エステルに、反応触媒としてビール酵母（下面発酵酵母
   ）を用いて、一般式（２）： 【化２】 （式中、Ｒは炭素数２〜４の低級アルキル基、又はフェ
   ニル基であり、Ｒ１は炭素数１〜３の低級アルキル基で
   ある。）で示される光学活性３−置換−３−ヒドロキシ
   プロピオン酸エステルに不斉還元する事を特徴とする３
   −置換−３−ヒドロキシプロピオン酸エステルの製造法
   。