JPH06504761A - エナンチオマー的に純粋なエステル及びアルコールの酵素的製造方法 - Google Patents
エナンチオマー的に純粋なエステル及びアルコールの酵素的製造方法Info
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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】
エナンチオマー的に純粋なエステル及びアルコールの酵素的製造方法
本発明は、酵素を使用したエステル化又は加水分解によるエナンチオマー(鏡像
異性体)的に純粋なエステル及びアルコールの製造方法、これに適した中間生成
物、並びにオキシラン、スルホン及びスルホキシドの製造のためのそれらの使用
に関する。
ある種の微生物又は微生物若しくは他の生物から単離することのできるある種の
酵素がラセミ化合物のエナンチオ選択的変換を触媒することは既知であり、この
手段により、ラセミ体の反応速度論的分割を行うことが可能である。この方法は
、ジアステレオらの分離を介するラセミ体分割及び固定相での液体クロマトグラ
フィーを介するラセミ体分割の如き他の分離法に代わる安価な方法である。
ワタナベら(文献番号644.547.580.526)は、種々の酵素を使用
して、2−アシル−1−)シルアルカンジオール及び2−アシル−3−クロロ−
1−トシルプロパンジオールのケン化を試みた。彼らは、緑膿菌(Pseudo
monas aeruginosa)からのリポ蛋白リパーゼを使用して、非常
に高いエナンチオ選択性を達成し、その反応は穏やかで良好な化学的収率を得て
いる。
チェノ(Chen)ら(520)は反対のやり方を用いた。彼らは、シュードモ
ナス・フルオレセンス(Ps、 fluorescens)からのりパーザを触
媒として、ヘキサン中でβ−ヒドロキシトシレートを酢酸イソプレニルでエステ
ル化した。この方法において、彼らは大量の酵素を使用したにもかかわらず、並
のエナンチオ選択性と低い反応速度を認めたに過ぎなかった。これとは対照的に
、1位でトシル化されたジオールの幾つかの酪酸エステルの酪酸残基をリパーゼ
で触媒してブタノールに移動させるのはよりエナンチオ選択的に進行した。
ウォン(Wong)ら(533)は、■−ベンジルオキシー3−クロロー2−ア
セトキシプロパン及び2−アセトキシ−1−トシルオキシプロパンのリパーゼで
触媒した加水分解はエナンチオ選択性に乏しいが、2−アセトキシ−3−アリル
オキシ−1−トシルオキシプロパンの加水分解はエナンチオ選択性が良好である
ことを報告した。
これら方法の共通の特徴は、β−ヒドロキシトシレートをそのまま(アシル移動
反応520)か又はエステル化された形態(加水分解反応644.547.58
0.526.533)で使用することである。しかしながら、β−ヒドロキシト
シレートは、fiIII造が難しいのであまり適した基質ではない。目的の1位
におけジオールのトシル化物に加えて、2位におけるトシル化ジオ−及びシトシ
ル化ジオールも副生成物として常に生成する。しかながら、これら副生成物の分
離は、これらトシル化物が高融点を有し更に熱的に不安定であるので、クロマト
グラフィー的方法によってのみ可能である。これらトシル化物は、通常、非常に
粘稠なオイルの形で又は固体物質として存在している。このことにより、該酵素
触媒加水分解は、有機補助溶媒又は高温での反応操作を必要とする。これらはい
ずれも、使用する酵素の安定性及び加水分解のエナンチオ選択性に不利な作用を
及ぼす。
ニス(Yus)ら(645)は、エチルエーテル中での2.2.2−トリクロロ
エチルブチレートでのラセミ体l−フェニルスルホニルプロパン−2−オールの
エナンチオ選択的エステル化を報告した。
しかしながら、用いたブタ膵臓リパーゼは並のエナンチオ選択性を示したに過ぎ
なかった。
かくして、かかるリパーゼ又はエステラーゼ触媒速度論的分割の欠点は、不十分
な収率、低いエナンチオ選択性又は複雑な反応操作である。
本発明の目的は、これら欠点を取り除いてエナンチオマー的に純粋なアルコール
及びエステルの酵素触媒製造のための改良された出発化合物並びに該製造のため
の簡略化した操作を提供することである。
本発明は、下記一般式Iのエナンチオマー的に純粋な化合物に関する。
R2
R’は1個若しくは数個の挿入基−Y−を含有してもよいか又は基−Zが結合し
ている飽和若しくは不飽和の直鎖状01〜CI2脂肪族残基を表し、
R2は水素又はアシル基−COR’を表し、R1はt−ブチル残基を表し、
R4は、所望により1個若しくは2個の基−Zを保持する飽和若しくは不飽和の
直鎖状若しくは分枝状C,−C,脂肪族残基を表すか又はフェニル若しくはベン
ジル残基を表わし、Xはo、s、so又はSowを表し、
YはO又はCH=CHを表し、
ZはCI、Br又はCNを表わす。〕
エナンチオマー的に純粋なエーテル(X=O)及びチオエーテル(X=S)が本
発明による方法により製造することができる。
エナンチオマー的に純粋なスルホン(X=SO,)及びスルホキシド(X=SO
)は、当業者に既知の方法に従って、エナンチオマー的に純粋なチオエーテルか
ら製造することができる(例えば、765)。
本発明によるスルホキシドは、ジアステレオマーの混合物である。この場合にお
いて、キラルな硫黄において可能な両方の配置が異なる割合で存在し得るが、キ
ラルな炭素における配置はエナンチオマー的に純粋な出発物質により決定される
。該純粋なジアステレオマーは、分別再結晶によりこれから純粋な形で製造する
ことができる。
以下において、R2が水素である一般式Iの化合物はアルコールを示し、R2が
−COR″を表わす一般式Iの化合物はエステルを示す。
本発明は、更に、一般式I
R2
〔式中、
R1は1個若しくは数個の挿入基−Y−を含有してもよいか又は基−Zに結合し
ている飽和若しくは不飽和の直鎖状01〜C11脂肪族残基を表し、
Rfは水素又はアシル基−COR’を表し、R3は飽和の分枝状C1〜C6脂肪
族残基、所望により置換されたフェニルを表し、又はXがOを表わす場合はトリ
置換シリル残基−3iR’ R’ R’をも表し、R4は、所望により1個若し
くは2個の基−Zを保持する飽和若しくは不飽和の直鎖状若しくは分枝状C1〜
C6脂肪族残基を表し、
R5及びR6はメチル残基を表し、R7はt−ブチル又は1,1゜2−トリメチ
ルプロピル残基、フェニル又はベンジル残基を表し、XはO又はSを表し、
YはO又はCH=CHを表し、
ZはCI、Br又はCNを表わす。〕
を有するエナンチオマー的に純粋な(R)−アルコール及び(S)−エステルの
製造方法であって、R2がアシル基−COR’でありかつR1とR3−R7が前
記の意味を有する一般式Iの化合物のラセミ混合物を微生物又は動物起源のリパ
ーゼ及びエステラーゼとpH6〜8で反応させ、生成する(R)−アルコールを
未反応(S)−エステルから分離することを特徴とする方法に関する。
驚いたことに、式■のラセミ混合物(R’ =−COR” ’)をリパーゼ又は
エステラーゼを使用して酵素的加水分解に付した場合、式Iの(R)−エナンチ
オマーのエステル(R2=−COR’ )は、非常に選択的に反応して高収率で
(R)−アルコールを生成するのに対して、(S)−エナンチオマーは、転化さ
れないことが分かった。かくして、酵素的加水分解による酵素反応速度論的分割
を使用しても、エステルのラセミ混合物から(S)−エステルを得ることができ
る。
本発明は、更に、一般式■
R2
R1は1個若しくは数個の挿入基−Y−を含有してもよいか又は基−Zに結合し
ている飽和若しくは不飽和の直鎖状C5〜cog脂肪族残基を表し、
R2は水素又はアシル基−COR’を表し、R3は飽和の分枝状03〜C6脂肪
族残基、所望により置換されていてもよいフェニルを表し、又はXがOを表わす
場合はトリ置換ンリル残基−5iR’R’R’をも表し、Rfは、所望により1
個若しくは2個の基−Zを保持していてもよい飽和若しくは不飽和の直鎖状若し
くは分枝状C0〜C1脂肪族残基を表し、
R5及びR6はメチル残基を表し、R7はt−ブチル又はt−ヘキシル残基、フ
ェニル又はベンジル残基を表し、XはO又はSを表し、
YはO又はCH=CHを表し、
ZはCL Br又はCNを表わす。〕
の(R)−エステル及び(S)−アルコールの製造方法であって、R2が水素で
ありかつR1とR3−R7が前記の意味を有する一般式■の化合物のラセミ混合
物を非水性溶液中アシル供与体の存在下で微生物又は動物起源のリパーゼ及びエ
ステラーゼと反応させ、生成する(R)−エステルを未反応(S)−アルコール
から分離することを特徴とする方法に関する。
驚いたことに、一般式Iのアルコールのラセミ混合物をリパーゼ又はエステラー
ゼによりアシル供与体で酵素的にエステル化した場合、該アルコールの(R)−
エナンチオマーが反応して高エナンチオ選択性及び高収率で該エステルの(R)
−エナンチオマーを生成することが分かった。従って、酵素的エステル化による
酵素反応速度論的分割を用いても、アルコールのラセミ混合物から(S)−アル
コールを得ることができる。
更には、本発明に従って使用する出発生成物は製造及び精製が簡単である。本発
明により得られるアルコール及びエステルの生成混合物は、通常の方法で容易に
分離することができる。
更に、開始及び最終生成物は非常に安定で保存可能である。更なる利点は、それ
らが光学活性なオキシラン、スルホン又はスルホキシドに高収率で転化するのが
容易なことである。
本発明により製造される化合物は、酵素を除去して出発原料及び生成物を適当な
有機溶媒で抽出したあと容易に分離することができる。あらゆる普通の分離法を
用いて、エナンチオマー的に純粋なエステルからエナンチオマー的に純粋なアル
コールを分離することができる。これら2つの化合物を分離するために有用な方
法の中で、クロマトグラフィー及び蒸留が好ましい。
微生物又は動物起源のリパーゼを用いるのが有利である。シュードモナス属、根
足虫類からのリパーゼ、ブタの膵臓からのリパーゼ、又はブタの肝臓からのエス
テラーゼを用いるのが好ましい。
リゾプス・アリーザス(Rhizopus arrhizus)又はシュードモ
ナス・フルオレセンスからのリパーゼを用いるのが特に好ましい。
リパーゼATCC21808及びATCC21809を用いるのがとりわけ特に
好ましい。
非水性溶液中で反応を行うときはラセミ混合物とアシル供与体の比率は好ましく
はl:2〜l:4である。
アシル供与体として、ビニルエステル又はオキシムエステルを用いるのが好まし
い。
R3は好ましくはt−ブチル残基を表わす。
エナンチオマー的に純粋な式Iの化合物は、合成用の価値ある構成単位を表わす
。立体的に描写した式(R)及び(S)−1〜■を図1に示す。
チオエーテル(S)−I及び(R)−I (X=S)の還元的脱硫により、例え
ば、光学活性なメチルカルビノールが製造できる。
これは、例えば、650と同じようにして行うことができる。式(S)−II[
及び(R)−I[1のスルホキシド並びに式(S)−IV及び(R)−IVのス
ルホンをα位においてメタレーションすることができる。これは、重要な生成物
をもたらすマニフォールド・セカンダリ−・ケミストリー(manHold 5
econdary chemistry)の基礎を提供する(646.647.
648.649.650,651)。第三アルキルチオエーテルは、沸点が低い
ために容易に蒸留できるので、酵素的分割に好ましく用いられる。このことは、
R1が6個以上のC原子を含有する一般式Iのアルコール及びエステルに特に当
てはまる。加えて、第三アルキルチオエーテルを用いると、エナンチオ選択性が
非常に高くかつ反応が非常に速やかである。本発明によるエナンチオマー的に純
粋な第三アルキルチオエーテル(S)−1及び(R)−I (X=S)は、既知
の方法(例えば、l 005)により、とりわけ農薬(1002)、フェロモン
(1000)、医薬品(1002)又は液晶(10011002)製造用の出発
物質であるエナンチオマー的に純粋なエポキシド(S)−V及び(R)−Vに転
化することができる。
式(S)−及び(R)−VIのシリルエーテルは、その1位における水酸基が保
護された光学活性な1.2−プロパンジオールである。これにより、それらは合
成用に価値あるキラルな構成単位となる(1003.1004)。
酵素的加水分解によって本発明による分割を行う場合、式Iのエステルを水性媒
体中に乳化、又は必要に応じて懸濁させる。式■のエステルを水性媒体中に懸濁
させる場合であっても、エマルジョンの形成を向上又は促進するために乳化剤を
使用してもよく、通常の乳化剤をこの目的のために使用することができる。
酵素的加水分解は、5〜9のpH値、好ましくは6〜8のpH値で行われる。反
応混合液OpH値を前記の範囲に維持するのに、あらゆる普通の方法を使用する
ことができる。緩衝液及び自動滴定を用いるのが好ましい。
この酵素的加水分解を行う場合、式Iのラセミ体エステルを水性媒体中に乳化す
るか又は他の方法で分散して酵素と反応させる。
一般に、酵素を触媒的有効量で使用するのが好ましい。
本発明による分割を酵素的アシル移動反応により行う場合、ラセミ体アルコール
を有機媒体中に溶解又は懸濁させる。有機媒体として非プロトン性溶媒、好まし
くは脂肪族炭化水素又は脂肪族エーテル、特にメチルt−ブチルエーテルを使用
する。アルコールとアシル供与体の比率は、2:1−1:10の間で変動しても
よく、l:3が好ましい。考えられるアシル供与体は、01〜C1、の天然脂肪
酸、合成脂肪族及び芳香族カルボン酸及びそれらのエステル、グリセリド、ビニ
ルエステル(例えば、酢酸、酪酸、ラウリン酸、安息香酸、フェニル酢酸のビニ
ルエステル)又はイソプロペニルエステル(例えば、酢酸、酪酸、ラウリン酸の
イソプロペニルエステル等)の如きアルケニルエステル、オキシムエステル及び
当業者に非常によく知られている多くの他の化合物である。アルケニル(ビニル
、イソプロペニル)エステルを使用するのが好ましい。酵素的反応の間に放出さ
れるアルテノール(ビニルアルコール、イソプロペノール)は、該反応条件下で
不安定なので自発的に互変異性して対応するカルボニル化合物(アセトアルデヒ
ド、アセトン)になる。その結果、それらは反応平衡から除かれてエステル化反
応が非可逆的になる。酢酸ビニル及びより高級のビニルエステルが特に好ましい
。加水分解の説明において既に指摘した事項は、エステル化による速度論的分割
において使用する酵素の量及び良好な結果を得るための要因にも当てはまる。し
かしながら、この場合において、酵素が低い水含量を有する形で存在するのが有
利である。既に挙げたように、式■のラセミ化合物の酵素的エステル化は(R)
−エステル及び(S)−アルコールを生成する。これら化合物は、特に、例えば
、濾過の如き適した操作により酵素を即座に除くことによって、容易に分離する
ことができる。有機溶媒を除いたのち、分離するのにあらゆる普通の方法を用い
ることができる。普通の方法の中で、クロマトグラフィー及び蒸留がこれら2つ
の化合物の分離にとって好ましい。
本発明は、更に、エナンチオマー的に純粋なオキシラン、スルホン及びジアステ
レオマーのスルホキシドの製造のための下記一般式■のエナンチオマー的に純粋
な化合物の使用に関する。
R2
R1は1個若しくは数個の挿入基−Y−を含有してもよいか又は基−Zに結合し
ている飽和若しくは不飽和の直鎖状C3〜C12脂肪族残基を表し、
R2は水素又はアシル基−COR’を表し、R3は飽和の分校状03〜C5脂肪
族残基、所望により置換されていてもよいフェニルを表し、又はXがOを表わす
場合はトリ置換シリル残基−8iR’R@R’をも表し、R4は、所望により1
個若しくは2個の基−Zを保持していてもよい飽和若しくは不飽和の直鎖状若し
くは分枝状01〜C6脂“肪族残基、フェニル又はベンジル残基を表し、R5及
びR6はメチル残基を表し、R7はt−ブチル残基又は1.1.2−1リメチル
プロピル残基又はフェニル又はベンジル残基を表し、
XはO又はSを表し、
YはO又はCH=CHを表し、
ZはC1,Br又はCNを表わす。〕
エナンチオマー的に純粋なスルホン及びスルホキシドの製造は、当業者によく知
られている方法(例えば、765)に従って行うことができる。
エナンチオマー的に純粋なオキシランは、エナンチオマー的に純粋なエーテルを
エーテル開裂に付し、それから形成されるハロゲンヒドリンを環化して製造する
。
文献リスト
2−アシルオキシ−3−クロロプロピル p−)ルエンスルホン酸エステルのリ
パーゼ触媒立体選択的加水分解。ハマグチ、シゲキ(Hamaguchi、 S
higeki) :オオハシ、タケヒサ(Ohashi、 Takehisa)
;ワタナベ、キヨシ(Watanabe、 Kiyoshi);Agric、
Biol。
Chem、 50(2)、 375−380 (1986)2−アシル及び1−
p−1−リルスルホニル置換プロパンジオール及びブタンジオールのリパーゼ触
媒立体選択的加水分解。ハマグチ、シゲキ;オオハシ、タケヒサ;ワタナベ、キ
ヨシ; Agric、 Biol、 Chem、 50(6)、 1629−1
632 (1986)立体選択的エステラーゼ酵素でのジエステルの不斉加水分
解による光学活性なグリコール誘導体の製造。ハマグチ、シゲキ;オオハシ、タ
ケヒサ;ワタナベ、キヨシ; I!P−0197484抗生物質、フェロモン及
び液晶用原料としての光学活性なグリコール類縁体の分離。ハマグチ、S、;オ
オハシ、T、;ワタナベ、K。
;特開昭63−170334号公報、昭和1988年7月14日光学活性な1.
2−エポキシドの化学酵素的アクセス。チェン、チン シー(Chen、 Ch
ing 5hih) ;リー、ヨイクーチュエン(Liu。
Yeuk−Chuen) ; Tetrahedron Lett、 30(5
1)、 7165−8 (1989)エナンチオマー的に高純粋な1.2−エポ
キシアルデヒド、エポキシアルコール、チイラン、アジリジン、及びグリセルア
ルデヒド3−ホスフェートの有機合成における酵素。ペダーソン、リチャード(
Pederson、 Richard L、) ;リー、ケビン(Liu、 K
evin K、C,);ルタン、ジェイムス(Rutan、 James F、
) ;チェン、リーレン(Chen、 Lihren) ;ウォン、チ フエイ
(Wong、 Chi Huey) ;J、 Org、 Chem、 55(1
6)、 4897−901 (1990)ヒドロキシスルホンのリパーゼ触媒分
割。チンチラ(Chinchilla+R−);ナシエラ(NaJera、 C
,) ;パルド(Pardo、 J、) ; ニス(Yus、 M、) ; T
etrahedron Asymmetry 1(9)、 575−578 (
1990)(2S)−1−アレンスルホニル−2−アルカノール・ジアニオンと
アルデヒドとの反応。エナンチオマー的に純粋な(3S)−1−アルケン−2−
オール及び(2B、4.8)−4−ヒドロキシ−2−アルケンニトリルの合成へ
の応用。タニカガ(Tanikaga、 R,);ホソヤ(Hosoya、 K
、) ;カシ(kaji、 A、) ; Chem、 Lett、、 829(
2S)−1−フェニルスルホニル−2−アルカノールを介するエナンチオマー的
に純粋な(4S)−2−アルケン−4−オライドの合成。タニカガ、R0;ホソ
ヤ、に、;カシ、 A、 ; 5ynthesis、 3調製容易な(2S)−
1−フェニルスルホニルアルカン−2−オールを用いるエナンチオマー的に純粋
な2.5−ジ置換テトラヒドロフランの合成。タニカガ、R9;ホソヤ、に、;
カシ、 A、 ; J、 Chem、 Soc、、 Perkin Trans
、 I、 1799−1803 (1987)■−フェニルスルホニルアルカン
ー2−オールから誘導したジアニオンと電子試薬との反応における優れた立体選
択。タニカガ、R9;ホソヤ、に、:カジ、 A、 ; J、 Cheu+、
Soc、、 Perkin Trans、1、2397−2402 (1988
)
パン用酵母還元生成物の化学:合成における光学活性な(S)−(+) −1−
(p−トルエンスルホニル)プロパン−2−オール及び(S)−(+)−1−(
p−フェニルスルホニル)プロパン−2−オールの使用。コジコウスキー(Ko
zikowski、 A、 P、) ;マグレージ(Mugrage、 B、
B、) ;す(Li、 C,S、);フエルダー(Felder、 L、) ;
Tetrahedron Lett、 27.4817−4820 (198
6)β−ヒドロキシスルホキシド及びβ−ヒドロキシスルホンのジアニオンのア
ルキル化における立体化学。タニカガ、R3;ホソヤ。
K、;カシ、 A、 ; Tetrahedron Lett、 28.370
5−3706 (1987)硫黄置換2−プロパツール及び2−プロパノンの酵
素媒介酸化及び還元の方向の変換。オウタ(Ohta、 H,) ;カトウ(K
ato、 Y−);ツチハシ(Tsuchihashi、 G、) ; J、
Org、 Chem、 52 (1987) 2735角張った首の穀物甲虫力
タルタス・クオドリコリス(5quarenecked grain beet
le Cathartus quadricollis)の集合フェロモンの合
成。ジ、gンストン、プライヤー(Johnston、 Blair D、)
;オエルシュレガー、アラン(Oehlschlager、 Al1an C,
) ; J、 Org、 Chem、 51.760−3 (1986)特に液
晶用の光学活性な2−アルキル−1−アルカン酸及びその調製。ヒライ、トシヒ
0 (Hirai、 Toshihiro) ;フルハシ、ケイゾウ(Furu
hashi、 Keizo) ;ヨシザワ、アツシ(Yoshizawa、 A
t5ushi) ;ニシャマ、イサ(Nishama、 l5a) ;フクマサ
、ミツムツ(Fukumasa、 Mitsumutsu) ;特開平1−13
5740号公報、1989年5月29日、特願昭62−293998.1987
年11月24日
エポキシドのグリニア反応による光学活性な4−アルカノールの調製。ウメザワ
、シュン:l (Umezawa、 Junko) ;タカハシ、オサム(Ta
kahashi、 Osamu) ;フルハシ、ケイゾウ;特開平l−2755
41号公報、1989年11月6日、特願昭63−103898.1988年4
月28日
真コレステリック状態の円柱状液晶。チョウ(Cho、I) ;リン(Lin、
Y、) ; Bull、 Korean Chem、 Soc、 9. (1
988) 9B−101新規な円板形成性(discogenic)フタロシア
ニン誘導体の合成及び形態学。チョウ(Cho、 I) ;リン(Lin、Y)
; Mo1. Cryst、 Liq。
Cryst、 154.9−26 (1988)エナンチオマー的に高純度のキ
ラルなエポキシドを合成するための一般的方法。パークル(Pircle、 G
、H,) 、リナルジ(Rinaldi。
P、 L、 )、J、 Org、 Chem、 43 (1978) 3803
−3807以下の実施例及び化学式図により本発明をより詳しく説明する。
■、ラセミ体アルコールの調製
実施例1
β−ヒドロキシトリアルキルシリルエーテルの調製(R2=H,R’ =R’
=Me、R’ =t−Bu又はj −ヘキシル)
150ml無水塩化メチレンに、120m1トリエチルアミン、0.6gジエチ
ルアミノピリジン及び0.1モル1.2−ジオール(R’CH(OH)CH,O
H)を続けて添加する。150m1乾燥塩化メチレン中の0.1モル塩化トリア
ルキルシリル溶液を、激しく攪拌しながら20〜25℃で1時間以内で滴下する
。反応が完結するまで(薄層クロマトグラフィーでモニターする)この温度で更
に6〜16時間攪拌した。精製のために、該反応混合液を150m1塩酸(IN
)で続けて3回洗浄し、その後10%炭酸水素ナトリウム溶液と飽和食塩水で1
回ずつ洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を真空蒸留により留去
した。該粗生成物をクロマトグラフィーで精製して(シリカゲル60、ヘキサン
:酢酸エチル=95 : 5v/v) 、ジシリルエーテル及び望ましくないレ
ジオアイソマー(regioisomer)を分離した。
このようにしてβ−ヒドロキシトリアルキルシリルエーテルを80〜87%の収
率で無色〜淡黄色液体として得る。
このようにして表1のβ−ヒドロキシトリアルキルシリルエーテルを調製した。
表1
β−ヒドロキシ−t−ブチルエーテルの調製(R” =H,X=O,R’ =t
Bu)化合物1−t−ブチルオキシ−2−プロパツールは市販されており(フル
力)、化合物1−t−ブチルオキシ−2−ブタノールは、イマイズミ、マサオ及
びヤスダ、ミツオ(DB−A 2450667)と同じようにして1.2−ブタ
ンジオール、イソブチン及び酸性イオン交換樹脂から調製した。
(R” =H,X=S、R3=tBu)300ml乾燥テトラヒドロフラン中の
67.6g(0,76モル)2−メチル−2−プロピルメルカプタンに、3.2
g(0,08モル)水素化ナトリウム(鉱油中60%)を、ゆっくりと窒素を通
しなから0〜5℃で分割添加した。水素の発生が止まった後、更に30分間この
温度で攪拌した。150m1テトラヒドロフラン中の0.75モル1.2−エポ
キシアルカン溶液をこの懸濁液中に5〜5℃で滴下し、室温で更に1時間攪拌し
てから2時間還流した。水冷しながら150m1の塩酸(0,5N)を添加して
溶媒を留去した。残渣から有機相を分離し、1回に付き75m1エーテルで水相
を3回抽出した。併せた有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を真空留去した
後、それらを分別蒸留した。β−ヒドロキシチオエーテルが収率81〜90%で
無色〜淡黄色液体として得られた。同じようにして表2の1−t−ブチルチオ−
2−アルコールを調製した。
(R” =H,X=S、R” =Ph)反応を完結するために等モル量の水素化
ナトリウムを使用した以外は、1−t−ブチル−2−アルカノール(実施例3)
の調製と同じようにして調製を行った。このようにしてl−フェニルチオ−2−
アルカノールが収率82〜88%で液体として得られた。
このようにして表2の1−フェニルチオ−2−アルカノールを調製した。
表2
実施例1〜4に記載したラセミ体アルコールの酢酸、酪酸及びクロロ酢酸エステ
ルを、対応する酸クロリド又は酸無水物を用いて、文献既知の方法(グリーン(
T、 Greene)+有機合成における保護基(Protective Gr
oups in Organic 5ynthesis)、 John Wil
ey& 5ons Interscience、 1981及びそこに引用され
ている文献)に従って調製した。
100m1塩化メチレン中の13.1g(60ミリモル)1−を−ブチルチオ−
2−オクタツールを、5.6m1(70ミリモル)ピリジン及び50mgジメチ
ルアミノピリジンと共に丸底フラスコに入れた。この溶液を水浴中で約5℃に冷
却し、70m1塩化メチレン中の12.1g(68ミリモル)無水クロル酢酸の
溶液を攪拌しながら滴下する。続いて、室温で更に4〜8時間攪拌する。
1回に付き75m1のIN塩酸で2回、飽和炭酸水素ナトリウムで1回及び飽和
食塩水で1回貫徹することによって該反応混合液を抽出して、有機相を硫酸ナト
リウムで乾燥する。溶媒を留去した後、残渣を真空分留する。このようにして、
16.9g(57ミリモル、理論収率の96%)の1−(t−ブチルチオメチル
)へブチル クロル酢酸エステルが無色液体として得られる(b、p、:112
℃(0,4mbar) )。
以下のエステルを同じようにして調製した。
1−[(t−ブチルジメチルシリルオキシ)メチル〕エチル 酪酸エステル
1−((t−ブチルジメチルシリルオキシ)メチル〕プロピル酪酸エステル
1−((t−ブチルジメチルシリルオキシ)メチル〕−2−クロロエチル 酪酸
エステル
1−((t−ブチルジメチルシリルオキシ)メチル〕−2−プロペニル クロル
酢酸エステル
1−[(t−へキシルジメチルシリルオキシ)メチル〕−2−プロペニル 酢酸
エステル
1−((t−ブチルジメチルシリルオキシ)メチル)−2−(2−プロペニルオ
キシ)エチル クロル酢酸エステル1−(t−ブチルオキシメチル)エチル ク
ロル酢酸エステル1−(t−ブチルオキシメチル)プロピル クロル酢酸エステ
ル1−(フェニルチオメチル)エチル 酢酸エステル1−(フェニルチオメチル
)プロピル 酢酸エステル1−(t−ブチルチオメチル)エチル 酢酸エステル
1−(t−ブチルチオメチル)プロピル 酢酸エステル1− (t−ブチルチオ
メチル)ペンチル クロル酢酸エステル1−(t−ブチルチオメチル)へブチル
クロル酢酸エステル1−(t−ブチルチオメチル)ウンデシル クロル酢酸エ
ステル■、基質の酵素的ラセミ分割
lO〜500ミリモルのラセミ体エステルを20〜500m1リン酸緩衝液(p
H7)中に機械的に攪拌することにより乳化した。0.1〜1.0gの酵素調製
物を添加した後、酵素触媒加水分解反応を開始した。該乳化物のpH値は水酸化
ナトリウム溶液(IN)で滴定することによってpH7の一定値に維持した。用
いたエステルの約50%が加水分解した後、反応速度が極端に遅くなったか完全
に停止した。生成物を単離するために、まず、セライト層で吸引濾過し、水相を
有機溶媒で徹底的に抽出した。硫酸ナトリウムで有機相を乾燥した後、生成物を
蒸留又はクロマトグラフィーで分離した。このようにして、キシルな(R)−ア
ルコールを88〜96%収率で得、用いた(S)−エステルの実質的に加水分解
されていないエナンチオマーを92〜98%の収率て得た。
実施例6
a) 53.4 g (0,2モル)(±)l−Ct−ブチルチオメチル)ペン
チル クロル酢酸エステルをマグネチックスターチー上の300m1リン酸緩衝
液(pH7)中に乳化させ、シュードモナス・フルオレセンスからの0.8gリ
パーゼ(リパーゼSAM I、アマノ (Amano) ; 200000 U
/ g )リブチリン)を添加した。
約15時間後に99.8 m l水酸化ナトリウム溶液(IN)を消費し、更な
る反応の進行は認められなかった。20gセライト層で吸引濾過してタンパク質
を除去し、1回に付き200m1塩化メチレンで4回抽出した。併せた抽出液を
硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を真空蒸留により除去してから分別蒸留した。
このようにして16.9g (R)−1−t−ブチルチオ−2−ヘキサノールを
得る。
(α)”D=−28,00(c=0.80.CHClm )〉96%ee(理論
収率の89%)
及び25.1g (S) −1−(t−ブチルチオメチル)ペンチルクロル酢酸
エステル
C(1〕”o = 37.3° (c=0.96.CHClg )〉96%ee
(理論収率の94%)
b)同しようにして、表3に挙げたエステルから表3の対応する(R)−アルコ
ール(R” =H)及び(S)−エステルを調製した。
表3
β−ヒドロキシトリアルキルシリルエーテルの酵素的加水分解(R’ =R’
=Me)
エナンチオマー純度はMTPAエステルの’H−NMR分光分析により測定した
C)同じようにして、表4に挙げたラセミ体エステルから表4の対応する(R)
−アルコール(R” =H)及び(S)−エステルを調製した。
表4
l−t−ブチルオキシ−2−アルカノールの酵素的加水分解(X=O,R” =
tBu)
エナンチオマー純度はキラルシクロデックスβ−1/Pカラムでのガスクロマト
グラフィーにより測定したd)同じようにして、表5に挙げた1−フェニルチオ
−2−アルカノールのラセミ体エステルから表5の対応する(R)−アルコール
及び(S)−エステルを調製した。
表5
■−フェニルチオー2−アルカノールの酵素的加水分解(X=S、R’ =Ph
)
エナンチオマー純度はHPLCクロマトグラフィー(キラセルOD)により測定
した
e)同じようにして、表6に挙げた1−t−ブチルチオ−2−アルカノールのラ
セミ体エステルから表6の対応する(R)−アルコ表6
l−t−ブチルチオ−2−アルカノールの酵素的加水分解(X=S、R’ =t
Bu)
エナンチオマー純度はMTPAエステルのクロマトグラフィー又は’H−NMR
分光分析により測定した実施例7
a)一般的実施の説明
10〜500ミリモルのラセミ体アルコールを3倍モル過剰のアシル供与体と共
に有機溶媒中に溶解し、0.1〜2.0gリパーゼを添加した。反応をモニター
するために、一定間隔でサンプルを採取して薄層クロマトグラフィー、ガスクロ
マトグラフィー又はHPLCにより検査した。反応が停止するか又は目的の転化
率に達した後、セライトで吸引濾過した。溶媒を留去して生成物をクロマトグラ
フィー又は蒸留により分離した。
b)実験例
3.24g(20ミリモル)1−t−ブチルチオ−2−ブタノール及び5.6m
1(61ミリモ!L/)酢酸ビニルを40 m lメチル−t−ブチルエーテル
に溶解し、シュードモナス・フルオレセンスからの0.4 gリパーゼ(リパー
ゼSAM I、アマノ)を添加した。酵素的エステル化の進行をガスクロマトグ
ラフィー分析によりモニターした。52時間後に転化率の更なる上昇は認められ
なくなった。10gセライトで吸引濾過して生成物を単離して、溶媒並びに過剰
のアシル供与体を真空蒸留により留去した。酢酸エステルとアルコールの沸点が
類似しているので、クロマトグラフィーにより分離した(シリカゲル60.ヘキ
サン:酢酸エチル=95=5〜90 : 10v/v)。
1.58g (S)−1−t−ブチルチオ−2−ブタノール[α) ”o =+
39.0° (c=0.80. CHCl’a )〉98%ee(理論収率の
98%)
並びに1.90g (R)−1−t−ブチルチオメチルプロピル 酢酸エステル
CC1〕”o = + 49.6’ (c=0.85. CHCfs )〉98
%ee(理論収率の98%)が得られた。
C)同じようにして、表7に挙げた1−t−ブチルオキシ−2−アルカノールか
ら表7の対応する(S)−アルコール(R” =H)及び(R)−エステルを調
製した。
表7
酢酸ビニルを供与体とした1−t−ブチルオキシ−2−アルカノールの酵素的エ
ステル化(X=0、R’=tBu)
d)同じようにして、表8に挙げたl−フェニルチオ−2−アルカノールから表
8の対応する(S)−アルコール(R” =H)及び(R)−エステルを調製し
た。
表8
酢酸ビニルを供与体とした1−フェニルチオ−2−アルカノールの酵素的エステ
ル化(X=S、R” =Ph)
e)同じようにして、表9に挙げた1−t−ブチルチオ−2−アルカノールから
表9の対応する(S)−アルコール(R” =H)及び(R)−エステルを調製
した。
表9
酢酸ビニルを供与体とした1−t−ブチルチオ−2−アルカノールの酵素的エス
テル化(X=SSR” =tBu)
実施例8
例としてメチルオキシランを用いた2工程での1−tert−ブチルオキシ−2
−アルカノールからのキシルな1.2−二ボキシアルカ100m1の33%HB
r氷酢酸溶液に、僅かに冷却しながら19.83g(150ミリモル) (S)
−1−tert−ブチルオキシ−2−プロパツール(〉98%ee−((Z)
!oo +23.9’ (CHC1* 、c=1.15))を滴下した。室温
で更に1時間攪拌して該反応混合液を150m1飽和ソーダ溶液にゆっくりと滴
下する。更にソーダ溶液を添加してpH値を6〜7に調節し、更に室温で2時間
攪拌する。該2相混合液をヘキサンで徹底的に抽出して硫酸マグネシウムで乾燥
する。溶媒を除去した後、生成物を水流ポンプを使用して真空蒸留する。
収率:21.8g(129ミリモル)(理論収率の86%)無色液体
す、p、to!1bar : 93〜95℃(α) 20o −14,0° (
CHCI!* 、c=6.0)該化合物の’H−NMRスペクトルは、主生成物
の他に依然として約5〜lO%のレジオアイソマーの1−アセトキシ−2−ブロ
モプロパンがあることを示す。
(S)−メチルオキシラン
30ml乾燥n−ペンタノール中の18.10g(100ミリモル)(S)−ア
セトキシブロモプロパンを、マグネチックスターラー、滴下ロート、短いビグロ
イッ塔(Vigreuz−column)を有する蒸留管及びドライアイスで冷
却した受け器を備えた100m1三顆フラスコに入れた。ナトリウム及びn−ペ
ンタノールから調製したばかりのloomlの1Mアルコレート溶液を、激しく
攪拌しながら室温で約30分で滴下した。この工程で白色の臭化ナトリウムが析
出する。該反応混合液からオキシランを分離するために、溶媒がちょうど沸騰し
始めるまで約140℃までの油浴でゆっくりと加熱する。受は器に捕集したオキ
シランを常圧で再蒸留する。
収率:4.0〜4.5g(69〜78ミリモル)(S)−メチルオキシラン(理
論収率の69〜78%)
b、p、to+smbar : 35℃〔α〕20D−18.6° (CCI!
+ 、c=5.95)手続補正書
平成6年1月17日
Claims (8)
- 1.下記一般式Iのエナンチオマー的に純粋な化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼(I)〔式中、 R1は1個若しくは数個の挿入基−Y−を含有してもよいか又は基−Zが結合し ている飽和若しくは不飽和の直鎖状C1〜C12脂肪族残基を表し、 R2は水素又はアシル基−COR4を表し、R3はt−ブチル残基を表し、 R4は、所望により1個若しくは2個の基−Zを保持していてもよい飽和若しく は不飽和の直鎖状若しくは分枝状C1〜C6脂肪族残基を表すか又はフェニル残 基若しくはベンジル残基を表わし、 XはO、S、SO又はSO2を表し、 YはO又はCH=CHを表し、 ZはCl、Br又はCNを表わす。〕
- 2.下記一般式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)〔式中、 R1は1個若しくは数個の挿入基−Y−を含有してもよいか又は基−Zに結合し ている飽和若しくは不飽和の直鎖状C1〜C12脂肪族残基を表し、 R2は水素又はアシル基−COR4を表し、R3は飽和の分枝状C3〜C5脂肪 族残基、所望により置換されていてもよいフェニルを表し、又はXがOを表わす 場合はトリ置換シリル残基−SiR5R6R7をも表し、R4は、所望により1 個若しくは2個の基−Zを保持していてもよい飽和若しくは不飽和の直鎖状若し くは分枝状C1〜C6脂肪族残基を表し、 R5及びR6はメチル残基を表し、R7はt−ブチル又は1,1,2−トリメチ ルプロピル残基、フェニル又はベンジル残基を表し、XはO又はSを表し、 YはO又はCH=CHを表し、 ZはCl、Br又はCNを表わす。〕 のエナンチオマー的に純粋な(R)−アルコール及び(S)−エステルの製造方 法であって、R2がアシル基−COR4でありかつR1とR3〜R7が前記の意 味を有する一般式Iの化合物のラセミ混合物を微生物又は動物起源のリパーゼ及 びエステラーゼとpH6〜8で反応させ、生成する(R)−アルコールを未反応 (S)−エステルから分離する方法。
- 3.下記一般式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)〔式中、 R1は1個若しくは数個の挿入基−Y−を含有してもよいか又は基−Zに結合し ている飽和若しくは不飽和の直鎖状C1〜C12脂肪族残基を表し、 R2は水素又はアシル基−COR4を表し、R3は飽和の分枝状C3〜C5脂肪 族残基、所望により置換されていてもよいフェニル残基を表し、又はXがOを表 わす場合はトリ置換シリル残基−SiR5R6R7をも表し、R4は、所望によ り1個若しくは2個の基−Zを保持していてもよい飽和若しくは不飽和の直鎖状 若しくは分枝状C1〜C6脂肪族残基を表し、 R5及びR6はメチル残基を表し、R7はt−ブチル又は1,1,2−トリメチ ルプロピル残基、フェニル又はベンジル残基を表し、XはO又はSを表し、 YはO又はCH=CHを表し、 ZはCl、Br又はCNを表わす。〕 のエナンチオマー的に純粋な(R)−エステル及び(S)−アルコールの製造方 法であって、R2が水素でありかつR1とR3〜R7が前記の意味を有する一般 式Iの化合物のラセミ混合物を非水性溶液中アシル供与体の存在下で微生物又は 動物起源のリパーゼ及びエステラーゼと反応させ、生成する(R)−エステルを 未反応(S)−アルコールから分離する方法。
- 4.シュードモナス・フルオレセンスからのリパーゼを用いる、請求項2及び3 記載の方法。
- 5.シュードモナス・フルオレセンスATCC21808又はATCC2180 9からのリパーゼを用いる、請求項4記載の方法。
- 6.転化のためのラセミ体混合物とアシル供与体の比率が1:2〜1:4である 、請求項3〜5記載の方法。
- 7.アシル供与体としてアルケニルエステル又はオキシムエステルを用いる、請 求項6記載の方法。
- 8.エナンチオマー的に純粋なオキシラン、スルホン及びジアステレオマーのス ルホキシドの製造のための下記一般式Iのエナンチオマー的に純粋な化合物の使 用。 ▲数式、化学式、表等があります▼(I)〔式中、 R1は1個若しくは数個の挿入基−Y−を含有してもよいか又は基−Zに結合し ている飽和若しくは不飽和の直鎖状C1〜C12脂肪族残基を表し、 R2は水素又はアシル基−COR4を表し、R3は飽和の分枝状C3〜C5脂肪 族残基、所望により置換されていてもよいフェニルを表し、又はXがOを表わす 場合はトリ置換シリル残基−SiR5R6R7をも表し、R4は、所望により1 個又は2個の基−Zを保持していてもよい飽和若しくは不飽和の直鎖状又は分枝 状C1〜C6脂肪族残基、フェニル又はベンジル残基を表わし、 R5及びR6はメチル残基を表し、R7はt−ブチル又は1,1,2−トリメチ ルプロピル残基、フェニル又はベンジル残基を表し、XはO又はSを表し、 YはO又はCH=CHを表し、 ZはCl、Br又はCNを表わす。〕
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6383036A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-13 | アトランテイツク・リツチフイ−ルド・カンパニ− | プロピレングリコールモノt―ブチルエーテルの製法 |
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Patent Citations (2)
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JPS6383036A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-13 | アトランテイツク・リツチフイ−ルド・カンパニ− | プロピレングリコールモノt―ブチルエーテルの製法 |
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