JPH05252990A - 光学活性なニトリルおよび光学活性なアミドの製造方法 - Google Patents

光学活性なニトリルおよび光学活性なアミドの製造方法

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JPH05252990A
JPH05252990A JP5355292A JP5355292A JPH05252990A JP H05252990 A JPH05252990 A JP H05252990A JP 5355292 A JP5355292 A JP 5355292A JP 5355292 A JP5355292 A JP 5355292A JP H05252990 A JPH05252990 A JP H05252990A
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里佳 村井
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Abstract

(57)【要約】 【構成】式化1で示されるラセミ体のニトリル化合物に
シュードモナス属に属する微生物を作用させて、光学選
択的に水和せしめ、光学活性なアミド化合物とその対掌
体のニトリル化合物を得ることを特徴とする光学活性な
ニトリル化合物および光学活性なアミド化合物の製造方
法 【化1】 【効果】シュードモナス属に属する微生物、好適にはシ
ュードモナス・エスピーB21C9(FERMBP−3737) を
用いて、農薬、医薬等の原料あるいは中間体として有用
な光学活性なニトリル化合物および光学活性なアミド化
合物を製造することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学活性なニトリル化
合物および光学活性なアミド化合物の製造方法に関す
る。本発明の方法で得られる光学活性なニトリル化合物
ならびに光学活性なアミド化合物は、農薬、医薬等の原
料、あるいは中間体として有用である。
【0002】
【従来の技術】光学活性なニトリル化合物を製造する方
法として、ラセミ体のニトリル化合物に、ニトリル加水
分解能を有する微生物を作用させて、得られた加水分解
反応物から光学活性なニトリル化合物を製造する方法が
知られている(特開平3−39095)。一方、光学活
性なアミド化合物を製造する方法として、光学活性カル
ボン酸にアミノ化合物を反応させることにより、光学活
性カルボン酸アミドを製造する方法(特開昭61−50
965)、あるいは、ラセミ体のカルニチンアミドにD
−カルニチンアミド・ヒドロラーゼを作用させることに
より、L−カルニチンアミドを製造する方法(特開平1
−222797)が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】光学活性なニトリル化
合物、または光学活性なアミド化合物をそれぞれに製造
する方法は知られている。しかしながら、ラセミ体のニ
トリル化合物を生化学的な作用により、光学選択的に水
和せしめ、光学活性なアミド化合物とその対掌体のニト
リルを得ることによって、光学活性なニトリル化合物お
よび光学活性なアミド化合物を製造する方法は知られて
いない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため、ラセミ体のニトリル化合物に作用し
て光学選択的に水和せしめて、光学活性なアミド化合物
を生成する微生物を広く自然界より探索した。その結
果、そのような活性を有するシュードモナス族に属する
微生物を見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成する
に至った。
【0005】
【発明の効果】本発明を利用することにより、常温常圧
の条件下で、短時間のうちに、微生物を用いて、ラセミ
体のニトリルを原料として、光学活性なニトリル化合物
および光学活性なアミド化合物を製造することができ
る。本発明の利用は、産業上非常に有利である。以下、
本発明をさらに詳細に説明する。すなわち、本発明は、
シュードモナス属に属し、下記の式化2で表されるラセ
ミ体のニトリル化合物を光学選択的に水和せしめて、光
学活性なアミド化合物へと変換する能力を有する微生物
を用いることを特徴とする、光学活性なニトリル化合物
および光学活性なアミド化合物の製造に関する。
【化2】 (式中、R1 は置換または無置換の芳香族残基、R2
置換または無置換の炭素数が1ないし3のアルキル基を
表す。)置換または無置換の芳香族残基としては、フェ
ニル基、ナフチル基等のアリール基が挙げられる。置換
基としては、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メ
チル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキ
シ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基等のアル
コキシカルボニル基、アセチル基、ベンゾイル基等のア
シル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基が挙
げられる。
【0006】本発明で使用する微生物は、シュードモナ
ス属に属し、ラセミ体のニトリル化合物を光学活性なア
ミド化合物へと変換する能力を有する微生物である。特
に好適なものとして、本明細書に記載のシュードモナス
・エスピー(Pseudomonas sp.)B21C9 株(微工研条寄
第3737号)が挙げられる。本菌株は、工業技術院微
生物工業技術研究所に微工研条寄第3737号(FERM
BP−3737)として寄託されている。本菌株の菌学
的性質は特願平4−33259に記載している。
【0007】本発明に用いる菌株の培養には、シュード
モナス属微生物の培養に常用される炭素源、窒素源、無
機物等を含む各種の培地を使用することができる。炭素
源としては、グルコース、グリセリン、糖蜜などを用い
ることができる。窒素源としては、ペプトン、酵母エキ
ス、大豆粉、コーンスティープリカー、綿実粉、乾燥酵
母、カザミノ酸、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウ
ム、硫酸アンモニウム、尿素などが挙げられる。無機物
としては、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、鉄、
マンガン等の塩類、およびリン酸塩類、たとえば塩化カ
リウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸第一
鉄、硫酸マンガン、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム
などを用いることができる。また、本発明における反応
活性を促進する物質として、クロトノニトリル等のシア
ノ化合物を添加してもよい。培養は、通常、好気的にお
こなわれ、通気攪拌培養が適当である。培養温度は、2
0〜35℃、好ましくは、25〜30℃で、pHは6〜
8が好ましい。培養時間は、種々の条件によって異なる
が、1〜3日間程度が好ましい。
【0008】本発明において、前述の培養菌体を用いた
光学活性なニトリル化合物および光学活性なアミド化合
物の製造は次のようにしておこなわれる。前述の方法
で、1〜3日培養した培養液、あるいは培養液から分離
した菌体を水、または任意の緩衝液に懸濁し、これにラ
セミ体のニトリル化合物を添加し反応をおこなう。菌体
の濃度は、0. 01〜5重量%が適当である。ラセミ体
のニトリル化合物の添加濃度は、0. 01〜10重量%
程度、好ましくは、0. 1〜5重量%である。ラセミ体
のニトリル化合物は液体のまま添加することができ、溶
解しなくてもよい。反応中は、反応液を任意の方法で攪
はんし、分散させることが好ましい。例えば、通常よく
用いられる攪はん器、あるいは往復振とう器等を用いる
ことができる。反応温度は、5〜50℃、好ましくは、
10〜35℃、反応pHは4〜11、好ましくは、6〜
9である。反応は通常10分〜24時間の範囲で十分で
ある。反応時間を任意に設定することにより、ニトリル
化合物およびアミド化合物の光学異性体比を変えること
が可能である。反応終了後の反応液から光学活性なニト
リル化合物および光学活性なアミド化合物の回収は、反
応液に塩酸を添加してpHを1〜2とした後、適当な溶
媒で反応生成物、未反応基質および副生産物を抽出後、
シリカゲルカラムクロマトグラフィー等を用いて、反応
生成物である光学活性なアミド化合物、あるいは未反応
基質である光学活性なニトリル化合物を単離し回収する
方法等により行うことが可能である。以上のような方法
で製造した光学活性なニトリル化合物ならびに光学活性
なアミド化合物は、イブプロフェン、ケトプロフェン、
ナプロキセンあるいはαー(4−クロロフェニル)−イ
ソ吉草酸等の農薬、医薬等の原料、あるいは中間体とし
て有用である。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例を示すが、この実施例
は単なる一例を示すものであって、本発明を限定するも
のではない。 実施例1 グリセロール1%、ポリペプトン0. 5%、酵母エキス
0. 3%、マルトエキス0. 3%を含み、pHを7. 2
とした殺菌培地125mLに、あらかじめ同培地で培養
したシュードモナス・エスピーB21C9 株を1%植菌し、
26℃で2日間振とう培養した。培養液を遠心して得た
菌体を0. 1Mリン酸バッファー(pH8. 0)50m
Lに懸濁した後、2ーフェニルプロピオニトリル(1.
269g,9. 5mモル)を添加し、26℃、150r
pmの振とうで反応をおこなった。15分後に5%塩酸
5mLを添加し、次いでメチルイソブチルケトンを添加
し、未反応の基質および反応生成物を抽出した。抽出し
た未反応基質および反応生成物の組成をガスクロマトグ
ラフィーにより定量したところ、2ーフェニルプロピオ
ニトリル6. 0mモル、2ーフェニルプロピオンアミド
3. 4mモルで、2ーフェニルプロピオン酸は検出され
なかった。次いで、反応混液を濃縮し、PLCシリカゲ
ルプレート(20x20cm 、厚さ2mm)にスポットし、展開
溶媒(クロロホルム/ 酢酸エチル( 1/3) )中で展開
した。展開後、2ーフェニルプロピオニトリル、あるい
は2ーフェニルプロピオンアミドに相当する位置のシリ
カゲルから2ーフェニルプロピオニトリル、あるいは2
ーフェニルプロピオンアミドをジエチルエーテルで溶出
させた。次いで、ジエチルエーテルをそれぞれ濃縮し
て、2ーフェニルプロピオニトリル、あるいは2ーフェ
ニルプロピオンアミドを得た。得られた2ーフェニルプ
ロピオニトリル、あるいは2ーフェニルプロピオンアミ
ドの光学異性体比は、以下のようにして、2ーフェニル
プロピオニトリル、あるいは2ーフェニルプロピオンア
ミドを化学的に2ーフェニルプロピオン酸に加水分解し
た後、測定することができる。2ーフェニルプロピオニ
トリル131mg(1mモル)を70%硫酸5mL中
で、湯浴中で還流冷却しながら加水分解した。約1時間
後、生成した2ーフェニルプロピオン酸をクロロホルム
で抽出し、以下の条件の高速液体クロマトグラフィーに
より光学異性体比を測定したところ、S体対R体の比
は、33. 9対66. 1であった。 カラム; SUMICHIRAL OA-2000(5μm,4mm I.D.x25cm) 溶媒 ; n-ヘキサン/1,2- ジクロロエタン/ エタノー
ル/ 酢酸(490/9/1/1) 流速 ; 1.0mL/min 検出 ; UV (254nm) 2ーフェニルプロピオンアミド136mg(0. 9mモ
ル)を、水酸化カリウム84mg(1. 5mモル)を溶
解した水溶液5mL中で、湯浴中で還流冷却しながら加
水分解した。約2時間後、生成した2ーフェニルプロピ
オン酸をクロロホルムで抽出し、先の条件の高速液体ク
ロマトグラフィーにより光学異性体比を測定したとこ
ろ、S体対R体の比は、64. 7対35. 3であった。
【0010】実施例2 実施例1に記載した殺菌培地1. 2Lにあらかじめ同培
地で培養したシュードモナス・エスピーB21C9 株を1%
植菌し、26℃で2日間振とう培養した。培養液を遠心
して得た菌体を0. 2Mリン酸バッファー(pH8.
0)200mLに懸濁した後、2ーフェニルプロピオニ
トリル(5. 346g,40mモル)を添加し、26
℃、150rpmの振とうで反応をおこなった。20分
後に5%塩酸30mLを添加し、次いでジエチルエーテ
ルを添加し、未反応の基質および反応生成物を抽出し
た。抽出した未反応基質および反応生成物の組成をガス
クロマトグラフィーにより定量したところ、2ーフェニ
ルプロピオニトリル8. 3mモル、2ーフェニルプロピ
オンアミド31. 1mモルで、2ーフェニルプロピオン
酸は検出されなかった。次いで、反応混液を濃縮し、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(吸着剤;Wakogel
C200,カラム;4cm I.D.x40cm)にアプライし、クロ
ロホルム/ 酢酸エチル( 1/3) で溶出した。2ーフェ
ニルプロピオニトリルを含み、2ーフェニルプロピオン
アミドを含まない溶出画分を濃縮し、2ーフェニルプロ
ピオニトリルを得た。この2ーフェニルプロピオニトリ
ルを、実施例1に記載した方法を用いて、化学的に加水
分解して2ーフェニルプロピオン酸とした後、その光学
異性体比を測定したところ、S体対R体の比は、12.
5対87. 5であった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式化1で示されるラセミ体のニトリル化合
    物にシュードモナス属に属する微生物を作用させて、光
    学選択的に水和せしめ、光学活性なアミド化合物とその
    対掌体のニトリル化合物を得ることを特徴とする光学活
    性なニトリル化合物および光学活性なアミド化合物の製
    造方法 【化1】 (式中、R1 は置換または無置換の芳香族残基、R2
    置換または無置換の炭素数が1ないし3のアルキル基を
    表す。)
  2. 【請求項2】微生物が、シュードモナス・エスピー( Ps
    eudomonas sp.)B21C9株(微工研条寄第3737号)で
    あることを特徴とする請求項1項記載の光学活性なニト
    リル化合物および光学活性なアミド化合物の製造方法
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Cited By (3)

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