JPH0514558B2

JPH0514558B2 -

Info

Publication number: JPH0514558B2
Application number: JP60069770A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Hamaguchi; Takehisa Oohashi; Kyoshi Watanabe
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1993-02-25
Also published as: EP0197484A3; EP0197484A2; JPS61227797A; DE3683787D1; EP0197484B1; US4745066A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、一般式（式中、R₁はC₁〜C₁₆の脂肪族炭化水素基、R₂は
C₁〜C₈の脂肪族炭化水素基、R₃は芳香族炭化水
素基である。）で表わされるエステル１〜を不斉的に加水分解し
て、一般式（式中、R₁、R₃は前記と同じ）で表わされる光学活性アルコール２〜^*を生成させ
る立体先端的エステラーゼ活性を有する微生物由
来の酵素又は動物臓器由来の酵素を作用させるこ
とにより、ラセミ体１〜から加水分解物であるアル
コール２〜^*と未反応物である一般式（式中、R₁，R₂，R₃は前記と同じ）で表わされるエステル１〜^*を生成させ、夫々の光
学活性体を分離採取すること、及びさらに１〜^*を
加水分解して２〜^*の対掌体である光学活性グリコ
ール誘導体を生成させ、採取することを特徴とす
る光学分割による光学活性グリコール類の製造方
法に関する。これら光学活性グリコール誘導体は、生理活性
を有する種々光学活性医薬品、農薬等の出発物質
として利用できる汎用性の高い化合物である。具体的に例を挙げるならば、R₁がメチル基、
R₃がトリル基である１−Ｐ−トシルオキシ−２
−プロパノール【式】の場合、容易にプロピレンオキサイド【式】に誘導でき、更にこの光学活性プロピレンオキサイドを利
用して各種生理活性物質に誘導することができ
る。〔内体ら、テトラヘドロンレターズ
（Tetrahedron Lett.）、3641（1977）。(R)−プロピ
レンオキサイドを用いて(R)−レシフエイオライド
（Recifeiolide）を合成；W.Seidel、D.Seebach、
テトラヘドロンレターズ（Tetrahedron
Lett.）、23〜、159（1982）。(R)−プロピレンオキ
サ
イドを用いてグラハミマイシンA₁
（Grahamimycin A₁）を合成。〕又、例えばR₁がウンデカン（C₁₁H₂₃）基、R₃
がトリル基である１−ｐ−トシルオキシ−２−ト
リデカノールの場合、容易に１，２−エポキシトリデカン
【式】に誘導でき、昆虫フエロモンの一つであるδ−ｎ−ヘキサデカラクトン
【式】へと誘導することができる。〔J.L.Coke.A.B.Richom、ジヤーナル・オ
ブ・オーガニツク・ケミストリー（J.Org.
Chem.）、22〜、3516（1976）；藤沢ら、テトラヘド
ロンレターズ（Tetrahedron Lett.）、26〜、771
（1985）。〕〔従来の技術と問題点〕これら光学活性なグリコール誘導体は、例えば
アミンに誘導したのち、光学分割剤を用いたり、
或いは発酵法で得られる乳酸又は３−ヒドロキシ
酪酸をエステル化し、得られた該エステル体をリ
チウムアルミニウムハイドライド等の還元剤で還
元し、１，２−プロパンジオール又は１，２−ブ
タンジオールとした後、更に１位にスルホン酸エ
ステル基を導入する方法で合成できる。〔B.
Seuring；ヘルベテイカ・キミカ・アクタ
（He1vetica Chimica Acta）、60〜、1175（1977）。〕しかし、これらの方法は煩雑であつたり、試薬
が高価であつたりする難点があり、工業的規模の
生産には適していなかつた。従つて、これら光学
活性体の簡便な製造方法の確立が強く望まれてい
た。〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明者らは、で表わされるアルコール体２〜の２位水酸基をエス
テル化し、このエステル体１〜に立体選択的エステ
ラーゼ活性を有する酵素を作用させて、不斉水解
を行つて光学活性体を取得すべく検討を行つてき
た。その結果、例えばシユードモナス
（Pseudomonas）属、クロモバクテリウム
（Chromobacterium）属、アスペルギルス
（Aspergillus）属、ムコール（Mucor）属、又は
リゾプス（Rhizopus）属等の微生物由来の酵素、
或いは牛、馬、豚等の肝臓又は膵臓等の動作臓器
由来の酵素がエステル１〜を不斉的に加水分解し、
一般式で表わされる未反応のエステル(S)−１〜と、一般式で表わされるアルコール体(R)−２〜を生成する能力
を有することが判明した。又、光学活性エステル１〜^*は必要に応じてメタ
ノール中、還流すれば簡単に加水分解がおこり、
該光学活性を有するアルコール２〜^*に誘導できる。生成した１〜^*と２〜^*の分離は、シリカゲルカラム
クロマトグラフイー等の操作を行うことにより、
容易に分離でき、夫々の光学活性体を採取するこ
とができる。以下、本発明を詳細に説明する。本発明の基質として用いられる、一般式で表わされるエステル１〜の置換基R₁，R₂，R₃の
組み合せは次のようなものが挙げられる。R₁は
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イ
ソプロピル基、ウンデンカン基等のC₁〜C₁₆の脂
肪族炭化水素基が、R₂は例えば、脂肪族炭化水
素基、未置換又は置換脂環式炭化水素基、未置換
又は置換フエニル基又はベンジル基等があげられ
るが、加水分解速度の観点からC₁〜C₈の脂肪族
炭化水素が望ましい。又、脂肪族炭化水素基の一
部がハロゲン基又は水素基に置換されても差しつ
かえない。R₃は例えばトリル、フエニル、ナフ
チル等の芳香族炭化水素基が挙げられる。又、一
部ハロゲン基又は水素基の置換基が導入されてい
ても差しつかえない。原料１は、例えば下記のような２つの合成経路
で合成できる。ラセミ体１〜を不斉的に加水分解して(S)−１〜及び
(R)−２〜を生成させる立体選択的エステラーゼ活性
を有する酵素ならば如何なるものでもよいが、例
えばシユードモナス属、クロモバリテリウム属、
アスペルギルス属、ムコール属、リゾプス属に属
する微生物由来の酵素が挙げられる。更に詳しく
は、シユードモナス・アエルギノサ
（Pseudomonasaeruginosa）、クロモバクテリウ
ム・ビスコスム（Chromobacterium
Viscosum）、アスペルギルス・ニガー
（Aspergillus niger）、リゾプス・デレマー
（Rhizopus delemar）或いはリゾプス・ジヤポ
ニクス（Rhizopus japonicus）等が挙げられる。
一方、動物臓器由来の酵素も利用でき、例えば
牛、馬、豚等の膵臓や肝臓等が挙げられる。これ
ら酵素の市販品としては、夫々、リポプロテイン
リパーゼアマノ３、リパーゼAP−６、リパーゼ
Ｍ−AP−10、リパーゼＤ、リパーゼＦ−AP15、
膵臓性消化酵素TA（天野製薬(株)製）、サイケン
100（長瀬産業(株)製）、リパーゼ（カルバイオケム
社製）及びステアプシン（和光純薬工業(株)製）等
があり、利用できる。不斉加水分解反応は、基質のラセミ体１〜を２〜
80％（Ｗ／Ｖ）の範囲で反応液に懸濁し、酵素を
適量、例えば酵素と基質の重量比１：１乃至１：
1000の割合で加え、温度10〜40℃、好ましくは25
〜35℃の範囲で反応を行い、例えば高速液体クロ
マトグラフイー（HPLC）によつて分析を行い、
残基質と生成物２〜の量を測定し、反応液中の１〜^*
と２〜^*のモル比が50％ずつになつた時点で反応を
止めれば良い。又、加水分解を行う際のPH範囲は
４〜8.5、好ましくは６〜7.5であれば良いが、加
水分解反応が進むに従い反応液中のPHが酸性側に
傾くので緩衝液中に行うか、中和剤例えば
NaOH溶液でPHを６〜7.5に保持するのが望まし
い。又、基質はエステル置換基の種類によつては、
粉末のものもあり、反応が進みにくい場合があ
る。その時には、適当な有機溶媒、例えばジオキ
サン、アセトン、テトラヒドロフラン等の溶媒で
基質を溶解してから、懸濁状態で反応させても良
いし、また融点があまり高くない場合など酵素反
応温度を高く設定することにより解決できる。更に上記の不斉水解反応を、例えば酵素を固定
化することにより繰り返し行うこともできる。加水分解反応をした後、反応液中の１〜^*と２〜^*を
分離する方法としては、例えば塩化メチレン、酢
酸エチル等の溶媒で１〜^*及び２〜^*の両方を抽出し、
濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフイ
ー操作を行えば容易に１〜^*及び２〜^*を分離すること
ができる。分離して得られた光学活性エステル１〜
^＊は、そのまま濃縮すれば高光学純度のエステル
体で得られるが、希塩酸中で室温で加水分解する
か、メタノール中数時間還流すれば、１〜^*は該光
学活性を有するアルコール２〜^*に変換できる。〔実施例〕以下実施例により、本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。基質の製造例１（Ｒ，Ｓ）−２−ブタノイルオキシ−１−ｐ−
トルエンスルホンオキシプロパン1a〜₁ 【式】の製造１，２−プロパンジオール38ｇ、及びピリジン
44ｇを塩化メチレン200mlに溶解し、ｐ−トルエ
ンスルホン酸クロライド95ｇを15分かけて徐々に
添加し、更に室温下、72時間反応を行つた。反応
液を等量の水で２回水洗後、無水硫酸ソーダを用
いて脱水操作を行い、減圧濃縮した。更にトルエ
ン−ヘキサン（100ml−100ml）の系で晶析を行
い、ろ過後、真空乾燥して無色の結晶物（Ｒ，
Ｓ）−１−ｐ−トルエンスルホニルオキシ−１−
プロパノール2a〜【式】54ｇを得た。融点49.5−50℃ ¹H NHR（90MHz）及び元素分析測定値は次の
通りであつた。 ¹H NMR（90MHz、CDCl₃）δ（ppm）：1.16
（3H、ｄ、Ｊ＝6.0Hz、ＣＨ ₃CH（OH）−）、2.33
（1H.広い．OH）、2.35（3H.s.CＨ ₃−Ar）、3.70−
4.18（3H.m.−ＣＨ（OH）ＣＨ ₂O−）、7.34、7.80
（4H.2d.J＝4.5Hz．Ar−Ｈ）元素分析組成式C₁₀H₁₄O₄S 計算値 C52.16；H6.13 測定値 C52.41；H6.21 2a〜 11.5ｇ及びトリエチルアミン６ｇを塩化メ
チレン200mlに溶解する。この溶液中に、氷冷下、
酪酸クロライド６ｇを15分かけて滴下させ、更に
室温下、３時間反応を行つた。 HPLC分析により、ブタノイル化したのを確認
した後、等量の飽和炭酸ソーダ水で水洗を２回繰
り返し、減圧濃縮するとシロツプ状の（Ｒ，Ｓ）
−２−ブタノイルオキシ−１−ｐ−トルエンスル
ホニルオキシプロパン（1a〜₁）が13ｇの収量で得
られた。 ¹H NMR（90MHz）及び元素分析測定値は次の
通りであつた。 ¹H NMR（90MHz、CDCl₃）δ（ppm）：0.82−
1.08（3H.t.CＨ ₃−CH₂−）、1.16−1.83（5H.m.CＨ
₃CH（Ｏ−）−．CH₃CＨ ₂CH₂−）、2.10−2.33
（2H.t.CH₃CH₂CＨ ₂−）、2.45（3H.s.CＨ ₃−Ar）、
4.05（2H.d.J＝2.4Hz．−CH（Ｏ−）ＣＨ ₂O−）、
4.86−5.22（1H.m.CH（Ｏ−）−）、7.35、7.77
（4H.2d.J＝4.8Hz．Ar−Ｈ）元素分析組成式C₁₄H₂₀O₅S 計算値：C55.98；H6.71 測定値：C55.69；H6.73 基質の製造例２（Ｒ，Ｓ）−２−アセチルオキシ−１−ｐ−ト
ルエンスルホニルオキシプロパン1a〜₂ 【式】の製造 2a〜、トリエチルアミン、アセチルクロライド
の試剤を用い、製造例１に準じて基質1a〜₂を調製
した。形状無色、結晶融点 39.5〜40.0℃ ¹H NMR（90MHz、CDCl₃）δ（ppm）：1.23
（3H.d.J＝6.4Hz．ＣＨ ₃CH（Ｏ−）−）、1.95（3H.s.
CＨ ₃CO−）、2.45（3H.s.CＨ ₃−Ar−）、4.03（2H.
d.J＝5.1Hz．−CH₂−）、4.82−5.17（1H.m.−CH
−）、7.33、7.77（4H.2d.J＝6.3Hz．Ar−Ｈ）元素分析組成式C₁₂H₁₆O₅S 計算値：C52.93；H5.92 測定値：C53.08；H5.99 基質の製造例３（Ｒ，Ｓ）−２−ブタノイロキシ−１−ｐ−ト
ルエンスルホニルオキシブタン1b〜【式】の製造１，２−ブタンジオール、ピリジン、ｐ−トル
エンスルホン酸クロライドを試剤として、製造例
１に準じて調製を行い、（Ｒ，Ｓ）−１−ｐ−トル
エンスルホニルオキシ−１−ブタノール2b〜【式】を調製した。形状無色、結晶融点 59〜60℃ ¹H NMR（90MHz、CDCl₃）δ（ppm）0.79−
1.05（3H.t.CＨ ₃CH₂−）、1.30−2.10（2H.m.CH₃C
Ｈ₂−）、2.15（1H.d.J＝2.1Hz．OH）、2.45（3H.s.C
Ｈ₃−Ar）、3.60−4.12（3H.m.−ＣＨ（OH）ＣＨ
₂O−）、7.30、7.76（4H.2d.J＝5.1Hz．Ar−Ｈ）元素分析組成式C₁₁H₁₆O₄S 計算値：C54.08；H6.60 測定値：C54.29；H6.75 2b〜、トリエチルアミン、酪酸クロライドの試
剤を用い、製造例１に準じて基質2b〜を調製した。形状シロツプ ¹H NMR（90MHz、CDCl₃）δ（ppm）：0.73−
1.07（6H.m.CＨ ₃CH₂CH（Ｏ−）−、ＣＨ
₃CH₂CH₂CO−）、1.35−1.80（4H.m.CH₃CＨ ₂CH
（Ｏ−）−、CH₃CＨ ₂CH₂CO−）、2.08−2.33（2H.
m.CH₃CH₂CＨ ₂CO−）、2.76（3H.s.CＨ ₃−Ar）、
4.04（2H.d.J＝1.8Hz．−CH（Ｏ−）ＣＨ ₂O−）、
4.32−5.03（1H.m.−CH（Ｏ−）−）、7.30、7.75
（4H.2d.J＝4.8Hz．Ar−Ｈ）元素分析組成式C₁₅H₂₂O₅S 計算値：C57.30；H7.05 測定値：C56.95；H6.89 実施例１〜16 基質1a〜₁又は1b〜100mg、各酵素10mg、0.1Mリン
酸緩衝液（PH7.25）５mlを20ml容量のキヤツプ付
き試験管に入れ、33℃、48時間振とうした。反応
液に10mlの酢酸エチルを加え、未反応のエステル
物（1a〜₁又は１ｂ〜）及び水解物（2a〜又は2b〜）を
抽
出した。酢酸エチル層を脱水処理、ろ過後、光学
活性カラムを用いた液体クロマトグラフイーによ
り直接、アルコールの生成率及び光学純度を求
め、表１の結果を得た。分析条件及び夫々の保持時間は以下の通りであ
る。液体クロマトグラフイーカラム：Chiral CEL OC（日本分光(株)製）展開溶
媒ヘキサン−イソプロパノール＝95：５流速 2.5ml／min 検出 UV＝235nｍ保持時間（Ｒ，Ｓ）−1a〜₁：10.7分 (S)−2a〜：32.1分 (R)−2a〜：27.4分（Ｒ，Ｓ）−１ｂ〜：8.4分 (S)−2b〜：19.8分 (R)−2b〜：17.6分但し、1a〜₁及び１〜ｂはＲ体、Ｓ体の保持時間は
同じであり、分離されない。【表】【表】実施例 17 実施例１〜16のうち、水解速度が良好なリポプ
ロテインリパーゼアマノ３を用いて行つた。 30mlの0.1Mリン酸緩衝液（PH7.25）に基質1a〜
₁3.0ｇ及びリポプロテインリパーゼアマノ３
0.03ｇを添加し、1NのNaOH溶液でPHを7.25に調
整しながら、撹拌下、33℃で４時間不斉水解反応
を行つた。この反応液30mlを60mlの塩化メチレン
２回抽出操作を行い、塩化メチレン層を無水硫酸
ソーダで脱水後、減圧濃縮した。この濃縮液をシ
リカゲルカラムクロマトグラフイー（ワコーゲル
Ｃ−200、Ｌ／Ｄ＝40／1.5cm、展開液ヘキサン−
アセトン＝12〜６：１、ｖ／ｖ）にかけ、(S)−
1a〜₁及び水解物(R)−2a〜画分を分取し、減圧濃縮し
たところ、(S)−1a〜₁ 1.15ｇ（収率77％）及び(R)
−2a〜0.91ｇ（収率79％）で得られた。 (R)−2a〜は更にエーテル−ヘキサンの系で再晶
析を行い、0.70ｇ（（Ｒ，Ｓ）−1a〜₁からの理論収
率61％）で得られた。夫々の比旋光度を測定したところ、 (S)−1a〜₁：〔α〕²⁰ _D−10.0°（ｃ＝2.0、クロロホル
ム） (R)−2a〜：〔α〕²⁰ _D−12.6°（ｃ＝2.0、クロロホル
ム）の値を得た。文献値：B.Seuringら、ヘルベテカキミカア
クタ（Helvetica Chimica Acta）、60〜、1175
（1977）。(S)−2a〜：〔α〕_D＝＋11.3°（ｃ＝1.1、
クロ
ロホルム） (S)−1a〜₁は更にメタノール中、３時間還流す
ることにより(S)−2a〜に変換する。反応液中のメ
タノールを減圧濃縮して除去し、その残留物を飽
和重炭酸ソーダ液で洗滌し、塩化メチレンで抽出
後、脱水濃縮すると(S)−2a〜が約75％の収率で得
られた。比旋光度の値は次の通りであつた。 (S)−２〜：〔α〕²⁰ _D＋12.6°（ｃ＝2.0、クロロホ
ル
ム）。実施例 18〜19 基質1a〜₂又は１〜ｂを用い、実施例17に準じて不
斉水解反応を行い、更に(S)−１〜a₂と(R)−2a〜₂と或
いは(S)−1b〜と(R)2b〜の分取を行つた。結果を表２
に示した。【表】

Claims

【特許請求の範囲】１一般式１〜（式中、R₁はC₁〜C₁₆の脂肪族炭化水素基、R₂は
C₁〜C₈の脂肪族炭化水素基、R₃は芳香族炭化水
素基である。）で表わされるエステル１〜を不斉的に加水分解し
て、一般式２〜^* （式中、R₁、R₃は前記と同じ）で表わされる光学活性なアルコール２〜^*を生成さ
せる立体選択的エステラーゼ活性を有する微生物
由来の酵素又は動物臓器由来の酵素を作用させる
ことにより、ラセミ体１〜を光学活性アルコール２〜
^＊と一般式１〜^* （式中、R₁、R₂、R₃は前記と同じ）で表わされる光学活性なエステル１〜^*とに光学分
割し、夫々の光学活性体を分離採取することを特
徴とする生化学分割による光学活性グリコール類
の製造方法。２置換基R₁がメチル基又はエチル基である特
許請求の範囲第１項記載の製造方法。３加水分解生成物のアルコール２〜^*が、一般式（R₁、R₃は前記と同じ）であり、未反応側のエ
ステル１〜^*が、一般式（式中、R₁、R₂、R₃は前記と同じ）である特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の製造方法。４微生物由来の酵素がシユードモナス
（Pseudomonas）属、クロモバクテリウム
（Chromobacterium）属、アスペルギルス
（Aspergillus）属、ムコール（Mucor）属又はリ
ゾプス（Rhizopus）属に属する酵素である特許
請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の製造
方法。５動物臓器由来の酵素が牛、豚の肝臓又は膵臓
である特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項
記載の製造方法。６一般式１〜（式中、R₁はC₁〜C₁₁の脂肪族炭化水素基、R₂は
C₁〜C₈の脂肪族炭化水素基、R₃は芳香族炭化水
素基である。）で表わされるエステル１〜を不斉的に加水分解し
て、一般式２〜^* （式中、R₁，R₃は前記と同じ）で表わされる光学活性なアルコール２〜^*を生成さ
せる立体選択的エステラーゼ活性を有する微生物
由来の酵素又は動作臓器由来の酵素を作用させる
ことにより、ラセミ体１〜を光学活性アルコール２〜
^＊と一般式１〜^* （式中、R₁、R₂、R₃は前記と同じ）で表わされる光学活性なエステル１〜^*とに光学分
割し、夫々の光学活性体を分離採取し、さらに１〜
^＊を加水分解して、２〜^*の対掌体である光学活性グ
リコール誘導体を生成させ、採取することを特徴
とする生化学分割による光学活性グリコール類の
製造方法。７置換基R₁がメチル基又はエチル基である特
許請求の範囲第６項記載の製造方法。８加水分解生成物のアルコール２〜^*が、一般式（R₁，R₃は前記と同じ）であり、未反応側のエ
ステル１〜^*が一般式（式中、R₁、R₂、R₃は前記と同じ）である特許
請求の範囲第６項又は第７項記載の製造方法。９微生物由来の酵素がシユードモナス
（Pseudomonas）属、クロモバクテリウム
（Chromobacterium）属、アスペルギルス
（Aspergillus）属、ムコール（Mucor）属又はリ
ゾプス（Rhizopus）属に属する酵素である特許
請求の範囲第６項、第７項又は第８項記載の製造
方法。１０動物臓器由来の酵素が牛、豚の肝臓又は膵
臓である特許請求の範囲第６項、第７項又は第８
項記載の製造方法。