JPH0646960B2 - Process for producing optically active cyclopentenones - Google Patents

Process for producing optically active cyclopentenones

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JPH0646960B2
JPH0646960B2 JP58185605A JP18560583A JPH0646960B2 JP H0646960 B2 JPH0646960 B2 JP H0646960B2 JP 58185605 A JP58185605 A JP 58185605A JP 18560583 A JP18560583 A JP 18560583A JP H0646960 B2 JPH0646960 B2 JP H0646960B2
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cyclopentenone
ifo
hydroxy
optically active
reaction
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正好 南井
正 桂
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住友化学工業株式会社
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【発明の詳細な説明】 本発明は、一般式(I) (式中、R′は水素原子またはアシル基を、Rはアルキ
ル基、アルケニル基またはアルキニル基を示す。) で示される光学活性な4−シクロペンテノン類およびそ
の製法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention has the general formula (I) (In the formula, R ′ represents a hydrogen atom or an acyl group, and R represents an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group.) And the optically active 4-cyclopentenones, and a process for producing the same.

上記一般式(I)の光学活性な4−シクロペンテノン類
は、本発明者らによって初めて合成された新規化合物で
あって、該化合物はそれ自身農薬、香料あるいは医薬品
の中間体として有用である。たとえば、上記式において
R′が水素原子であるたとえばl−2−置換−3−ヒド
ロキシ−4−シクロペンテノンを立体を保持したまま転
位すればR(+)の配位を有する2−置換−4−ヒドロ
キシ−2−シクロペンテノンとすることができ、該化合
物はプロスタグランディン誘導体の重要中間体として用
いることができる。
The optically active 4-cyclopentenones of the general formula (I) are novel compounds synthesized by the present inventors for the first time, and the compounds themselves are useful as intermediates for agricultural chemicals, fragrances or pharmaceuticals. . For example, in the above formula, when R'is a hydrogen atom, for example, 1-2-substituted-3-hydroxy-4-cyclopentenone is rearranged while retaining the steric structure, then a 2-substituted- having a R (+) coordination It can be 4-hydroxy-2-cyclopentenone, which can be used as an important intermediate for prostaglandin derivatives.

さらにまた、上記の転位して得られる光学活性体はたと
えばパラトルエンスルホン酸やメタンスルホン酸などに
よりスルホン酸エステルに導いたのち、塩基と反応させ
るか、あるいは又酢酸ソーダ、ジクロル酢酸ソーダ、ト
リクロル酢酸ソーダなどと反応させて対応するエステル
としたのち加水分解することによって、もとの配位とは
逆の立体配位を有する2−置換4−ヒドロキシ−2−シ
クロペンテノンに導いて利用することもできる。
Furthermore, the optically active substance obtained by the above rearrangement is introduced into a sulfonic acid ester with, for example, paratoluenesulfonic acid or methanesulfonic acid and then reacted with a base, or alternatively sodium acetate, sodium dichloroacetate, trichloroacetic acid. By reacting with soda etc. to form the corresponding ester and then hydrolyzing it to lead to a 2-substituted 4-hydroxy-2-cyclopentenone having a configuration that is opposite to the original configuration, and use it. You can also

かかる上記一般式(I)で示される光学活性な4−シク
ロペンテノン類は、一般式(II) (式中、R′′はアシル基を示し、Rは前記と同じ意味
を有する。) で示されるdl−4−シクロペンテノンエステル類に微生
物が生産するエステラーゼあるいは動植物由来のエステ
ラーゼを作用させて不斉加水分解することにより、一般
式(I)において置換基R′が水素原子である光学活性
な4−シクロペンテノン類とR′がアシルオキシル基で
ある光学活性な4−シクロペンテノン類との混合物とし
て得ることができる。
The optically active 4-cyclopentenones represented by the above general formula (I) are represented by the general formula (II) (In the formula, R ″ represents an acyl group, and R has the same meaning as described above.) By reacting an esterase produced by a microorganism or an esterase derived from an animal or plant with dl-4-cyclopentenone ester represented by By asymmetric hydrolysis, optically active 4-cyclopentenones in which the substituent R'is a hydrogen atom in the general formula (I) and optically active 4-cyclopentenones in which R'is an acyloxyl group. Can be obtained as a mixture with.

ここで、原料として用いられる一般式(II)で示される
dl−4−シクロペンテノンエステル類は一般式(III) (式中、Rは前記と同じ意味を有する。) で示されるdl−2−置換−3−ヒドロキシ−4−シクロ
ペンテノン類に有機カルボン酸類を反応させることによ
り容易に合成することができる。
Here, represented by the general formula (II) used as a raw material
dl-4-cyclopentenone esters have the general formula (III) (In the formula, R has the same meaning as described above.) Dl-2-substituted-3-hydroxy-4-cyclopentenones can be easily synthesized by reacting them with an organic carboxylic acid.

このdl−2−置換−3−ヒドロキシ−4−シクロペンテ
ノン類は、たとえばフランカルビノール類を転位させる
ことにより容易に得られ、その具体的化合物としては以
下の化合物が例示される。
The dl-2-substituted-3-hydroxy-4-cyclopentenones are easily obtained, for example, by rearranging furancarbinols, and specific compounds thereof include the following compounds.

3−ヒドロキシ−2−メチル−4−シクロペンテノン、
2−エチル−3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン、
3−ヒドロキシ−2−n−プロピル−4−シクロペンテ
ノン、2−イソプロピル−3−ヒドロキシ−4−シクロ
ペンテノン、3−ヒドロキシ−2−n−ブチル−4−シ
クロペンテノン、2−イソブチル−3−ヒドロキシ−4
−シクロペンテノン、3−ヒドロキシ−2−n−ペンチ
ル−4−シクロペンテノン、2−イソペンチル−3−ヒ
ドロキシ−4−シクロペンテノン、3−ヒドロキシ−2
−n−ヘキシル−4−シクロペンテノン、3−ヒドロキ
シ−2−n−ヘプチル−4−シクロペンテノン、2−ア
リル−3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン、2−
(2−シス−ブテニル)−3−ヒドロキシ−4−シクロ
ペンテノン、2−(ω−ブテニル)−3−ヒドロキシ−
4−シクロペンテノン、2−(2−シス−ペンテニル)
−3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン、3−ヒドロ
キシ−2−(2−トランス−ペンテニル)−4−シクロ
ペンテノン、2−(3−シス−ヘキセニル)−3−ヒド
ロキシ−4−シクロペンテノン、3−ヒドロキシ−2−
プロパルギル−4−シクロペンテノン、3−ヒドロキシ
−2−(2−ペンチニル)−4−シクロペンテノン、3
−ヒドロキシ−2−(α−メチルアリル)−4−シクロ
ペンテノン。
3-hydroxy-2-methyl-4-cyclopentenone,
2-ethyl-3-hydroxy-4-cyclopentenone,
3-hydroxy-2-n-propyl-4-cyclopentenone, 2-isopropyl-3-hydroxy-4-cyclopentenone, 3-hydroxy-2-n-butyl-4-cyclopentenone, 2-isobutyl- 3-hydroxy-4
-Cyclopentenone, 3-hydroxy-2-n-pentyl-4-cyclopentenone, 2-isopentyl-3-hydroxy-4-cyclopentenone, 3-hydroxy-2
-N-hexyl-4-cyclopentenone, 3-hydroxy-2-n-heptyl-4-cyclopentenone, 2-allyl-3-hydroxy-4-cyclopentenone, 2-
(2-cis-butenyl) -3-hydroxy-4-cyclopentenone, 2- (ω-butenyl) -3-hydroxy-
4-cyclopentenone, 2- (2-cis-pentenyl)
-3-Hydroxy-4-cyclopentenone, 3-hydroxy-2- (2-trans-pentenyl) -4-cyclopentenone, 2- (3-cis-hexenyl) -3-hydroxy-4-cyclopentenone , 3-hydroxy-2-
Propargyl-4-cyclopentenone, 3-hydroxy-2- (2-pentynyl) -4-cyclopentenone, 3
-Hydroxy-2- (α-methylallyl) -4-cyclopentenone.

また、有機カルボン酸類としては飽和または不飽和の有
機カルボン酸無水物、有機カルボン酸ハライドがあげら
れ、たとえば無水酢酸、酢酸クロリドまたはブロミド、
プロピオン酸クロリドまたはブロミド、無水プロピオン
酸、ブチリルクロリドまたはブロミド、カプロイルクロ
リドまたはブロミド、カプリル酸クロリドまたはブロミ
ド、ステアリン酸クロリドまたはブロミドカプリノイル
クロリドまたはブロミド、ドデカノインクロリドまたは
ブロミド、パルミトイルクロリドまたはブロミド、クロ
ルアセチルクロリドまたはブロミド、ジクロルアセチル
クロリドまたはブロミドなどが例示される。
The organic carboxylic acids include saturated or unsaturated organic carboxylic acid anhydrides and organic carboxylic acid halides, such as acetic anhydride, acetic acid chloride or bromide,
Propionic chloride or bromide, propionic anhydride, butyryl chloride or bromide, caproyl chloride or bromide, caprylic chloride or bromide, stearic chloride or bromide caprinoyl chloride or bromide, dodecanoin chloride or bromide, palmitoyl chloride or bromide, Examples include chloroacetyl chloride or bromide, dichloroacetyl chloride or bromide, and the like.

かかるdl−2−置換−3−ヒドロキシ−4−シクロペン
テノン類と有機カルボン酸類との反応は、通常のエステ
ル化の条件が適用され、溶媒の存在もしくは非存在下に
触媒を用いて反応させることにより実施される。
For the reaction of the dl-2-substituted-3-hydroxy-4-cyclopentenone and the organic carboxylic acid, ordinary esterification conditions are applied, and the reaction is performed using a catalyst in the presence or absence of a solvent. It is carried out by

この反応において、溶媒を使用する場合、その溶媒とし
てはたとえばテトラヒドロフラン、エチルエーテル、ア
セトン、メチルエチルケトン、トルエン、ベンゼン、ク
ロルベンゼン、ジクロルメタン、ジクロルエタン、クロ
ロホルム、四塩化炭素、ジメチルホルムアミド、ヘキサ
ン等の脂肪族もしくは芳香族炭化水素、エーテル、ハロ
ゲン化炭化水素等の反応に不活性な溶媒の単独または混
合物があげられる。その使用量については特に制限なく
使用することができる。
When a solvent is used in this reaction, the solvent may be, for example, tetrahydrofuran, ethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, benzene, chlorobenzene, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, dimethylformamide, hexane or the like. Solvents such as aromatic hydrocarbons, ethers and halogenated hydrocarbons, which are inert to the reaction, may be used alone or as a mixture. The amount used can be used without particular limitation.

反応に用いる有機カルボン酸類は原料であるdl−2−置
換−3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン類に対して
1当量以上必要であり、上限については特に制限されな
いが、好ましくは4当量である。
The organic carboxylic acid used in the reaction needs to be 1 equivalent or more with respect to the starting material dl-2-substituted-3-hydroxy-4-cyclopentenone, and the upper limit is not particularly limited, but it is preferably 4 equivalents. .

触媒としては、たとえばトリエチルアミン、トリn−ブ
チルアミン、ピリジン、ピコリン、炭酸ナトリウム、ナ
トリウムメチラート、炭酸水素カリウム等の有機あるい
は無機塩基性物質があげられる。その使用量は特に制限
されないが、通常dl−2−置換−3−ヒドロキシ−4−
シクロペンテノン類に対して1〜5当量である。
Examples of the catalyst include organic or inorganic basic substances such as triethylamine, tri-n-butylamine, pyridine, picoline, sodium carbonate, sodium methylate and potassium hydrogencarbonate. The amount used is not particularly limited, but is usually dl-2-substituted-3-hydroxy-4-
It is 1 to 5 equivalents relative to the cyclopentenones.

溶媒として有機アミンを使用する場合は、該アミンが触
媒として作用することもある。
When an organic amine is used as a solvent, the amine may act as a catalyst.

又、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸等の
酸類を触媒として用いることもできる。
Further, acids such as toluene sulfonic acid, methane sulfonic acid and sulfuric acid can also be used as a catalyst.

反応温度は通常−20℃〜150℃であるが、好ましく
は−10℃〜120℃の範囲である。
The reaction temperature is usually -20 ° C to 150 ° C, preferably -10 ° C to 120 ° C.

反応時間については特に制限はない。The reaction time is not particularly limited.

このような反応により、本発明の原料となる一般式(I
I)で示されるdl−4−シクロペンテノンエステル類が
容易に、好収率で得られ、これらは通常の分離手段、た
とえば抽出、分液、濃縮、蒸留等により反応混合物から
容易に単離することができるが、本発明方法を行う場
合、その反応混合物をそのまま用いることができる。
By such a reaction, the general formula (I
The dl-4-cyclopentenone esters represented by I) are easily obtained in good yield, and these are easily isolated from the reaction mixture by a usual separation means such as extraction, separation, concentration and distillation. However, when carrying out the method of the present invention, the reaction mixture can be used as it is.

かかるdl−4−シクロペンテノンエステル類の不斉加水
分解は、微生物が生産するエステラーゼあるいは動植物
由来のエステラーゼを作用させて、原料dl−4−シクロ
ペンテノンエステル類の光学活性体の一方を加水分解す
ることにより行われる。
Such asymmetric hydrolysis of dl-4-cyclopentenone esters is caused by the action of an esterase produced by a microorganism or an esterase derived from animals and plants to hydrolyze one of the optically active substances of the raw material dl-4-cyclopentenone esters. It is done by disassembling.

この反応で用いられるエステラーゼを生産する微生物と
しては、前記一般式(II)で示されるdl−4−シクロペ
ンテノンエステル類を不斉加水分解する能力を有するエ
ステラーゼを生産する微生物であればよく、特に限定さ
れるものではない。
The esterase-producing microorganism used in this reaction may be any microorganism that produces an esterase having the ability to asymmetrically hydrolyze the dl-4-cyclopentenone esters represented by the general formula (II). It is not particularly limited.

尚、本発明におけるエステラーゼとはリパーゼを含む広
義のエステラーゼを意味する。
The esterase in the present invention means an esterase in a broad sense including lipase.

このような微生物の具体例としては、たとえばエンテロ
バクター属、アルスロバクター属、ブレビバクテリウム
属、シユードモナス属、アルカリゲネス属、ミクロコッ
カス属、クロモバクテリウム属、ミクロバクテリウム
属、コリネバクテリウム属、バシルス属、ラクトバシル
ス属、トリコデルマ属、キャンディダ属、サッカロミセ
ス属、ロドトルラ属、クリプトコッカス属、トルロプシ
ス属、ピヒア属、ペニシリウム属、アスペルギルス属、
リゾプス属、ムコール属、オーレオバシディウム属、ア
クチノムコール属、ノカルディア属、ストレプトミセス
属、ハンゼヌラ属、アクロモバクター属に属する微生物
が例示され、より具体的には Rhodotorula minuta IFO−0387,IFO−0412,Rhodotoru
la rubra IFO−0870,Rhodotolura minuta var texensi
s IFO−0879,Trichoderma longibrachiatum IFO−484
7,Candida Krusei out−6007,Candida cylindracea,Candida tropicalis PK 233,Candida ut
ilus IFO−1086,Pseudomonas fragi IFO−3458,Pseudomonas putida IFO-12996,Pseudomonas fluorescens IFO−3903,Pseu
domonas aeruginosa IFO−3080,Bacillus cereus IFO
−3466,Bacillus subtilis ATCC−6638,Bacillus pulmilus IFO−12092,Bacillus subtilis var niger IFO−310
8,Nocardia uniformis subtsuya−narenus ATCC−2180
6,Nocardia uniformis IFO−13072,Chromobacterium chocolatum IFO−3758,Chromobacterium iodinum IFO−3558,Flavobacterinm arbonescens IFO−3750,Flavobacterium heparinum IFO−12017,Rizopus chinensis IFO−4768, Mucor javanicus IFO−4572,Aspergillus niger ATCC−9642,Alcaligenes faecalis IFO−12669,Torulopsis candida IFO−0768, Corynebacterium sepedonicum IFO−13768, Saccaromyces rouxii IFO−0505, Arthrobacter simplex IFO−3530, Streptomyces grisens IFO−3356, Brevibacterium ammoniagenes IFO−12072, Brevibacterium divaricarum ATCC−14020, Micrococcus varians IFO−3765, Micrococcus luteus IFO−3066, Enterobacter cloacae IFO−3320, Corynebacterium equi ATCC−7699, Lacto bacillus casei IFO−3322, Cryptococcus albidus IFO−0378, Pihia polimorpha IFO−1166, Penicillium frequentans IFO−5692, Aureobasidium pullulans IFO−4464, Actinomucor elegans IFO−4022, Hansenula anomala var ciferrii out 6095, Hansenula anomala IFO−0118, Achromobacter parvuius IFO−13181, Achromobacter sinplex IFO−12069などが例示される 上記微生物の培養は、通常常法に従って液体培養を行な
うことにより培養液を得る。
Specific examples of such microorganisms include, for example, Enterobacter, Arthrobacter, Brevibacterium, Cydudomonas, Alcaligenes, Micrococcus, Chromobacterium, Microbacterium, Corynebacterium, Bacillus, Lactobacillus, Trichoderma, Candida, Saccharomyces, Rhodotorula, Cryptococcus, Torulopsis, Pichia, Penicillium, Aspergillus,
Examples of microorganisms belonging to Rhizopus, Mucor, Aureobasidium, Actinomucor, Nocardia, Streptomyces, Hansenula and Achromobacter, more specifically Rhodotorula minuta IFO-0387, IFO −0412, Rhodotoru
la rubra IFO-0870, Rhodotolura minuta var texensi
s IFO-0879, Trichoderma longibrachiatum IFO-484
7, Candida Krusei out−6007, Candida cylindracea, Candida tropicalis PK 233, Candida ut
ilus IFO-1086, Pseudomonas fragi IFO-3458, Pseudomonas putida IFO-12996, Pseudomonas fluorescens IFO-3903, Pseu
domonas aeruginosa IFO-3080, Bacillus cereus IFO
-3466, Bacillus subtilis ATCC-6638, Bacillus pulmilus IFO-12092, Bacillus subtilis var niger IFO-310
8, Nocardia uniformis subtsuya-narenus ATCC-2180
6, Nocardia uniformis IFO-13072, Chromobacterium chocolatum IFO-3758, Chromobacterium iodinum IFO-3558, Flavobacterinm arbonescens IFO-3750, Flavobacterium heparinum IFO-12017, Rizopus chinensis IFO-4768, Mucor javanicus IFO-4572, Aspergill. Alcaligenes faecalis IFO-12669, Torulopsis candida IFO-0768, Corynebacterium sepedonicum IFO-13768, Saccaromyces rouxii IFO-0505, Arthrobacter simplex IFO-3530, Streptomyces grisens IFO-3356, Brevibacterium divaricarum IFO-12070, BreCC IFO-3765, Micrococcus luteus IFO-3066, Enterobacter cloacae IFO-3320, Corynebacterium equi ATCC-7699, Lacto bacillus casei IFO-3322, Cryptococcus albidus IFO-0378, Pihia polimorpha IFO-1166, Penicillium frequentans IFOsidium pull, AFO-5692 −4464, Actinomucor elegans IFO−4022, Hansenula anomala var ciferrii out 6095, Hansenula anomala IFO -0118, Achromobacter parvuius IFO-13181, Achromobacter sinplex IFO-12069, and the like are exemplified. For the culture of the above-mentioned microorganism, a liquid culture is usually carried out according to a conventional method to obtain a culture solution.

たとえば、滅菌した液体培地〔かび類、酵母類用には麦
芽エキス.酵母エキス培地(水1にペプトン5g、グ
ルコース10g、麦芽エキス3g、酵母エキス3gを溶
解し、pH6.5とする)、細菌用には加糖ブイヨン培
地(水1にグルコース10g、ペプトン5g、肉エキ
ス5gNacl3gを溶解し、pH7.2とする)〕に微生
物を接種し、通常20〜40℃で1〜3日間往復振温培
養することにより行なわれ、また必要に応じて固体培養
を行なってもよい。
For example, sterilized liquid medium [for molds, yeasts, malt extract. Yeast extract medium (5 g of peptone, 10 g of glucose, 3 g of malt extract, 3 g of yeast extract are dissolved in 1 water to make pH 6.5), and for bacteria, sweetened broth medium (10 g of glucose in 1 water, 5 g of peptone, meat extract) 5 g Nacl 3 g is dissolved and pH is adjusted to 7.2)], and the microorganisms are inoculated, and the culture is usually performed by reciprocal shaking culture at 20 to 40 ° C. for 1 to 3 days, and if necessary, solid culture may be performed. .

また、これらの微生物起源のエステラーゼのなかには市
販されているものがあり、容易に入手することができ
る。市販エステラーゼの具体例としては、たとえば以下
のものが挙げられる。
Some of these esterases originating from microorganisms are commercially available and can be easily obtained. Specific examples of commercially available esterases include the followings.

シユードモナス属のリパーゼ(天野製薬製)アスペルギ
ルス属のリパーゼ〔リパーゼAP(天野製薬製)〕、ム
コール属のリパーゼAP(天野製薬製)、キャンディ
ダ.シリンドラッセのリパーゼ〔リパーゼMY(名糖産
業製)〕、アルカリゲネス属のリパーゼ〔リパーゼPL
(名糖産業製)〕、アクロモバクター属のリパーゼ〔リ
パーゼAL(名糖産業製)〕、アルスロバクター属のリ
パーゼ〔リパーゼ合同BSL(合同酒精製)〕、クロモ
バクテリウム属のリパーゼ(東洋醸造製)、リゾプス.
デレマーのリパーゼ〔タリパーゼ(田辺製薬製)〕、リ
ゾプス属のリパーゼ〔リパーゼサイケン(大阪細菌研究
所)〕。
Lipase of the genus Cichudomonas (manufactured by Amano Pharmaceuticals), lipase of the genus Aspergillus [lipase AP (manufactured by Amano Pharmaceuticals)], lipase AP of the genus Mucor (manufactured by Amano Pharmaceuticals), Candida. Cylindrace lipase [Lipase MY (manufactured by Meito Sangyo)], Alcaligenes lipase [Lipase PL
(Manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd.)], lipase of Achromobacter genus [lipase AL (manufactured by Meito Sangyo)], lipase of genus Arthrobacter [lipase-combined BSL (purified joint liquor)], lipase of chromobacterium (toyo) Brewed), Rhizopus.
Derema lipase [Talipase (Tanabe Seiyaku)], Rhizopus lipase [Lipase Saiken (Osaka Bacterial Research Institute)].

また、動物.植物エステラーゼを用いることもでき、こ
れらの具体的なエステラーゼとしては、以下のものを挙
げることができる。
Also, animals. Plant esterases can also be used, and specific esterases thereof include the following.

ステアプシン、パンクレアチン、ブタ肝臓エステラー
ゼ、Wheat Gevmエステラーゼ。
Steapsin, pancreatin, pig liver esterase, Wheat Gevm esterase.

この反応で用いられるエステラーゼとしては動物、植
物、微生物から得られた酵素が用いられ、その使用形態
としては、精製酵素、粗酵素、酵素含有物、微生物培養
液、培養物、菌体、培養ロ液及びそれらを処理した物な
ど種々の形態で必要に応じて用いることができ、酵素と
微生物を組合わせて用いることもできる。あるいはま
た、樹脂等に固定化した固定化酵素、固定化菌体として
用いることもできる。
As the esterase used in this reaction, an enzyme obtained from an animal, a plant or a microorganism is used, and its usage forms include a purified enzyme, a crude enzyme, an enzyme-containing material, a microorganism culture solution, a culture, a bacterium, a culture medium It can be used in various forms such as a liquid and a product obtained by treating them as needed, and an enzyme and a microorganism can also be used in combination. Alternatively, it can also be used as an immobilized enzyme or immobilized bacterium immobilized on a resin or the like.

本発明の不斉加水分解反応は、原料dl−4−シクロペン
テノンエステル類と上記酵素もしくは微生物の混合物
を、通常緩衝液中で激しく撹拌することによって行われ
る。
The asymmetric hydrolysis reaction of the present invention is usually carried out by vigorously stirring a mixture of the starting dl-4-cyclopentenone esters and the above enzyme or microorganism in a buffer solution.

緩衝液としては、通常用いられるリン酸ナトリウム、リ
ン酸カリウムのごとき無機酸塩の緩衝液、酢酸ナトリウ
ム、クエン酸ナトリウムの如き有機酸塩の緩衝液等が用
いられ、そのpHは、好アルカリ性菌の培養液やアルカ
リ性エステラーゼではpH8〜11、好アルカリ性でな
い微生物の培養液や耐アルカリ性を有しないエステラー
ゼではpH5〜8が好ましい。濃度は通常0.05〜2
M、好ましくは0.05〜0.5Mの範囲である。
As the buffer solution, a commonly used buffer solution of an inorganic acid salt such as sodium phosphate or potassium phosphate, a buffer solution of an organic acid salt such as sodium acetate or sodium citrate, etc. is used, and the pH thereof is an alkalophilic bacterium. The pH of the culture broth or the alkaline esterase is preferably 8 to 11, and the pH of the culture broth of a non-alkalophilic microorganism or the esterase having no alkali tolerance is preferably 5 to 8. Concentration is usually 0.05-2
M, preferably in the range of 0.05 to 0.5M.

反応温度は通常10〜60℃であり、反応時間は一般的
には10〜70時間であるが、これに限定されることは
ない。
The reaction temperature is usually 10 to 60 ° C., and the reaction time is generally 10 to 70 hours, but is not limited thereto.

かかる反応により、原料dl−4−シクロペンテノンエス
テル類の光学活性体のいずれか一方が加水分解されて、
一般式(I)において置換基R′が水素原子である光学
活性な2−置換−3−ヒドロキシ−4−シクロペテノン
が生成し、一方、原料化合物のうちの他方の光学活性体
である一般式(I)において置換基R′がアシルオキシ
ル基である光学活性な2−置換−3−アシルオキシル−
4−シクロペンテノンは加水分解残としてそのまま残存
することになり、結局、本発明方法においては加水分解
生成物および加水分解残として上記二種の光学活性な化
合物が同時に得られることになる。
By this reaction, one of the optically active dl-4-cyclopentenone esters is hydrolyzed,
In the general formula (I), an optically active 2-substituted-3-hydroxy-4-cyclopetenone in which the substituent R ′ is a hydrogen atom is produced, and on the other hand, a general formula ( In I), the substituent R'is an acyloxyl group, and is an optically active 2-substituted-3-acyloxyl-
4-Cyclopentenone remains as a hydrolysis residue as it is, and eventually, in the method of the present invention, the above two kinds of optically active compounds are simultaneously obtained as a hydrolysis product and a hydrolysis residue.

このような加水分解反応終了後、反応液から加水分解生
成物および加水分解残を分離するためには、加水分解反
応液をたとえばメチルイソブチルケトン、酢酸エチル、
エチルエーテル等の溶媒により抽出処理し、有機層から
溶媒を留去したのち濃縮残渣を更に蒸留するか、カラム
クロマトグラフィーで処理する等の方法により行われ、
これにより一般式(I)で示される光学活性な2−置換−
3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノンと光学活性な2
−置換−3−アシルオキシル−4−シクロペンテノンを
分離することができる。
After the completion of such a hydrolysis reaction, in order to separate the hydrolysis product and the hydrolysis residue from the reaction solution, the hydrolysis reaction solution is treated with, for example, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate,
Extraction treatment with a solvent such as ethyl ether, the solvent is distilled off from the organic layer and then the concentrated residue is further distilled, or it is carried out by a method such as column chromatography.
As a result, the optically active 2-substituted-indicated by the general formula (I)
3-hydroxy-4-cyclopentenone and optically active 2
The -substituted-3-acyloxyl-4-cyclopentenones can be separated.

ここで得られた光学活性な2−置換−3−アシルオキシ
ル−4−シクロペンテノンはこれを更に加水分解し、対
称体製造の原料として用いることができる。
The optically active 2-substituted-3-acyloxyl-4-cyclopentenone obtained here can be further hydrolyzed and used as a raw material for producing a symmetric body.

尚、本発明の一般式(I)で示される光学活性な4−シ
クロペンテノン類については従来全く知られておらず、
2−置換−3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノンのdl
一体としてのみTctrahedron Letter,NO.39,3555〜355
8(1976)に(1)の対である旨記載されている。
Incidentally, the optically active 4-cyclopentenones represented by the general formula (I) of the present invention have never been known so far,
2-substituted-3-hydroxy-4-cyclopentenone dl
Tctrahedron Letter, NO.39, 3555-355 as a unit
8 (1976) describes that the pair is (1).

しかしながら、その(1)の対の光学活性体についての
具体的な記載、分離については全く記載されず、その可
能性についてすら記載されておらず、もちろん分離され
た光学活性体が立体を保持したまま転位する可能性や、
立体を保持したまま転位して得られる2−置換−4−ヒ
ドロキシ−2−シクロペンテノンに関する立体配位につ
いては全く知られていない。
However, the specific description and separation of the pair (1) of the optically active substances are not described at all, and even the possibility thereof is not described. Of course, the separated optically active substances retain the steric structure. The possibility of rearrangement,
Nothing is known about the configuration of 2-substituted-4-hydroxy-2-cyclopentenone obtained by rearrangement while maintaining the configuration.

以下、実施例により本発明を説明する。Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1 撹拌装置、温度計を装着したフラスコにdl−3−ヒドロ
キシ−2−n−ペンテル−4−シクロペンテノン16.
8g、p−トルエンスルホン酸0.1gおよび無水酢酸
33.6gを仕込み、100℃にて2時間撹拌を続け
る。
Example 1 dl-3-hydroxy-2-n-penter-4-cyclopentenone was placed in a flask equipped with a stirrer and a thermometer.
8 g, p-toluenesulfonic acid 0.1 g and acetic anhydride 33.6 g were charged, and stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours.

反応終了後、減圧にて無水酢酸を留去し、残渣をトルエ
ンにて抽出する。トルエン層は1%重曹水にて洗浄し、
さらに水洗する。
After completion of the reaction, acetic anhydride is distilled off under reduced pressure, and the residue is extracted with toluene. Wash the toluene layer with 1% sodium bicarbonate solution,
Wash further with water.

有機層からトルエンを留去して、dl−3−アセトキシ−
2−n−ペンチル−4−シクロペンテノン19.5lg
収率93%)を得た。
Toluene was distilled off from the organic layer, and dl-3-acetoxy-
2-n-pentyl-4-cyclopentenone 19.5 lg
Yield 93%) was obtained.

(b.p 105〜110℃/0.2〜0.5mmHg)dl−
3−アセトキシ−2−n−ペンチル−4−シクロペンテ
ノン5gおよびリパーゼP−30A(天野製薬製)10
0mgを0.1Mリン酸バッファー(pH7.0)200
ml中、25〜35℃にて20時間、激しく撹拌する。反
応終了後、反応液をメチルイソブチルケトン50mlにて
4回抽出する。得られた有機層から溶媒を留去し、濃縮
残渣を酢酸エチル:トルエン=3:5の混合溶液にてカ
ラムクロマト精製し、l−3−ヒドロキシ−2−n−ペ
ンチル−4−シクロペンテノン1.8g(収率45%)
{旋光度α〕 20−53.3゜(c=1、クロロホル
ム)、屈折率▲n25 D▼1.4692}とd−3−アセトキシ
−2−n−ペンチル−4−シクロペンテノン2.54g
{旋光度▲α〕20 D▼+112.0゜(c=1、クロロ
ホルム)、屈折率▲n25 D▼1.4621}を得た。
(Bp 105-110 ° C / 0.2-0.5 mmHg) dl-
3-acetoxy-2-n-pentyl-4-cyclopentenone 5 g and lipase P-30A (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.) 10
200 mg of 0.1 M phosphate buffer (pH 7.0) 200
Stir vigorously in ml at 25-35 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the reaction solution is extracted 4 times with 50 ml of methyl isobutyl ketone. The solvent was distilled off from the obtained organic layer, and the concentrated residue was purified by column chromatography with a mixed solution of ethyl acetate: toluene = 3: 5 to give l-3-hydroxy-2-n-pentyl-4-cyclopentenone. 1.8 g (yield 45%)
{Optical rotation α] D 20 -53.3 ° (c = 1, chloroform), refractive index ▲ n 25 D ▼ 1.4692} and d-3-acetoxy-2-n-pentyl-4-cyclopentenone 2.54 g
{Optical rotation ▲ α] 20 D ▼ + 112.0 ° (c = 1, chloroform) and refractive index ▲ n 25 D ▼ 1.4621} were obtained.

実施例2 フラスコにdl−2−アリル−3−ヒドロキシ−4−シク
ロペンテノン13.8g、トルエンスルホン酸0.1g
および無水酢酸27.6gを仕込み、90〜100℃に
て3時間加熱する。以下、実施例1に準じて後処理し、
精製し、dl−3−アセトキシ−2−アリル−4−シクロ
ペンテノン16g(収率89%)を得た。(b.p.80〜
85℃/0.6〜1mmHg) dl−3−アセトキシ−2−アリル−4−シクロペンテノ
ン5.5gおよびリパーゼPL(名糖産業製)0.2g
を0.1Mリン酸バッファー(pH7.0)250ml
中、25〜35℃にて24時間、激しく撹拌する。反応
終了後、実施例1に準じて後処理、精製し、l−2−ア
リル−3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン1.68
g(収率40%){▲α〕20 D▼−28.2゜(c=
1、クロロホルム)、▲n25 D▼1.5048}とd−
3−アセトキシ−2−アリル−4−シクロペンテノン
2.86g{▲α〕20 D▼+68.8゜(c=1、クロ
ロホルム)、▲n25 D▼1.4824}を得た。
Example 2 13.8 g of dl-2-allyl-3-hydroxy-4-cyclopentenone and 0.1 g of toluenesulfonic acid were placed in a flask.
Then, 27.6 g of acetic anhydride is charged and heated at 90 to 100 ° C. for 3 hours. Hereinafter, post-treatment according to Example 1,
Purification yielded 16 g of dl-3-acetoxy-2-allyl-4-cyclopentenone (89% yield). (Bp80-
85 ° C./0.6 to 1 mmHg) dl-3-acetoxy-2-allyl-4-cyclopentenone 5.5 g and lipase PL (Meito Sangyo Co., Ltd.) 0.2 g
250 ml of 0.1M phosphate buffer (pH 7.0)
Stir vigorously at 25-35 ° C for 24 hours. After completion of the reaction, post-treatment and purification were carried out in accordance with Example 1 to give 1-2-allyl-3-hydroxy-4-cyclopentenone 1.68.
g (yield 40%) {▲ α] 20 D ▼ -28.2 ° (c =
1, chloroform), ▲ n 25 D ▼ 1.5048} and d-
2-acetoxy-2-allyl-4-cyclopentenone (2.86 g) ({α) 20 D ▼ + 68.8 ° (c = 1, chloroform), ▲ n 25 D ▼ 1.4824} was obtained.

実施例3 dl−3−アセトキシ−2−n−ペンチル−4−ジクロペ
ンテノン3gおよびリパーゼ合同BSL(合同酒精製)
150mgを0.1Mリン酸バッファー(pH7.0)1
20ml中、30℃にて20時間激しく撹拌する。反応終
了後、実施例1に準じて後処理、精製し、l−3−ヒド
ロキシ−2−n−ペンチル−4−シクロペンテノン1.
01g(収率42%){▲α〕20 D▼−51.6゜(c
=1、クロロホルム)、▲n25 D▼1.4701}とd
−3−アセトキシ−2−n−ペンチル−4−シクロペン
テノン1.54g{▲α〕20 D▼+107.5゜(c=
1、クロロホルム)、▲n25 D▼1.4609}を得た。
Example 3 3 g of dl-3-acetoxy-2-n-pentyl-4-diclopentenone and lipase combined BSL (combined liquor purification)
150 mg of 0.1M phosphate buffer (pH 7.0) 1
Stir vigorously in 20 ml at 30 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, post-treatment and purification were carried out in accordance with Example 1, l-3-hydroxy-2-n-pentyl-4-cyclopentenone 1.
01 g (yield 42%) {▲ α] 20 D ▼ -51.6 ° (c
= 1, chloroform), ▲ n 25 D ▼ 1.4701} and d
-3-acetoxy-2-n-pentyl-4-cyclopentenone 1.54 g {▲ α] 20 D ▼ + 107.5 ° (c =
1, chloroform), ▲ n 25 D ▼ 1.4609} was obtained.

実施例4 dl−3−アセトキシ−2−プロパルギル−4−シクロペ
ンテノン3gおよびリパーゼM−AP(天野製薬製)5
0mgを0.1Mリン酸バッファー(pH6.0)100
ml中、25〜35℃にて20時間激しく撹拌する。反応
終了後、反応液をヘキサン50mlにて3回抽出する。ヘ
キサン層は減圧にて溶媒を留去し、濃縮残渣を酢酸エチ
ル:トルエン=1:10の混合溶液にてカラムクロマト
し、d−3−アセトキシ−2−プロパルギル−4−シク
ロペンテノン1.68g{▲α〕20 D▼+82.9゜
(c=1、クロロホルム)、▲n25 D▼1.5042} を得た。
Example 4 3 g of dl-3-acetoxy-2-propargyl-4-cyclopentenone and Lipase M-AP (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.) 5
0 mg of 0.1M phosphate buffer (pH 6.0) 100
Stir vigorously in ml at 25-35 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the reaction solution is extracted 3 times with 50 ml of hexane. The hexane layer was evaporated under reduced pressure to remove the solvent, and the concentrated residue was subjected to column chromatography with a mixed solution of ethyl acetate: toluene = 1: 10 to give 1.68 g of d-3-acetoxy-2-propargyl-4-cyclopentenone. {▲ α] 20 D ▼ + 82.9 ° (c = 1, chloroform), ▲ n 25 D ▼ 1.5042} were obtained.

さらにヘキサン抽出した残りの水層は、メチルイソブチ
ルケトン50mlにて4回抽出する。メチルイソブチルケ
トン層はあわせて減圧にて溶媒を留去する。
Further, the remaining aqueous layer extracted with hexane is extracted four times with 50 ml of methyl isobutyl ketone. The methyl isobutyl ketone layers are combined and the solvent is distilled off under reduced pressure.

l−3−ヒドロキシ−2−プロパルギル−4−シクロペ
ンテノン0.99gを得る。
0.99 g of l-3-hydroxy-2-propargyl-4-cyclopentenone are obtained.

収率42.2%{▲α〕20 D▼−42.6゜(c=1、
クロロホルム)、▲n25 D▼1.5258〕
Yield 42.2% {▲ α] 20 D ▼ -42.6 ° (c = 1,
Chloroform), ▲ n 25 D ▼ 1.5258]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−38741(JP,A) 特開 昭57−188538(JP,A) 特開 昭58−31994(JP,A) 特開 昭58−47495(JP,A) Tetrahedron,35(1979) P.135−138 Tetrahedron,39(1972) P.213−220 薬学雑誌 92(1972)P.213−220 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-57-38741 (JP, A) JP-A-57-188538 (JP, A) JP-A-58-31994 (JP, A) JP-A-58- 47495 (JP, A) Tetrahedron, 35 (1979) P. 135-138 Tetrahedron, 39 (1972) P. 213-220 Pharmaceutical Journal 92 (1972) P. 213-220

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式 (式中、R′′はアシル基を、Rはアルキル基、アルケ
ニル基またはアルキニル基を示す。) で示されるdl−4−シクロペンテノンエステル類に、
微生物が生産するエステラーゼあるいは動植物由来のエ
ステラーゼを作用させて不斉加水分解することを特徴と
する一般式 (式中、R′は水素原子またはアシル基を示し、Rは前
記と同じ意味を有する。) で示される光学活性な4−シクロペンテノン類の製法。
1. A general formula (In the formula, R ″ represents an acyl group, and R represents an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group.) To a dl-4-cyclopentenone ester represented by the following formula:
A general formula characterized by asymmetric hydrolysis by the action of esterase produced by microorganisms or esterase derived from animals and plants (In the formula, R ′ represents a hydrogen atom or an acyl group, and R has the same meaning as described above.) A process for producing an optically active 4-cyclopentenone compound.
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