JPH0679558B2 - Biochemical production method of (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone - Google Patents

Biochemical production method of (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone

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JPH0679558B2
JPH0679558B2 JP9024386A JP9024386A JPH0679558B2 JP H0679558 B2 JPH0679558 B2 JP H0679558B2 JP 9024386 A JP9024386 A JP 9024386A JP 9024386 A JP9024386 A JP 9024386A JP H0679558 B2 JPH0679558 B2 JP H0679558B2
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cyclopentenone
hydroxy
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organic carboxylic
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易光 安藤
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、(R)−4−ヒドロキシ−2−シクロペンテ
ノンの生化学的製造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biochemical method for producing (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone.

本発明で得られる(R)−4−ヒドロキシ−2−シクロ
ペンテノンは農薬、香料あるいは医薬品などの中間体と
して有用であり、とりわけ抗潰瘍作用、血栓溶解作用等
の種々の薬理作用を有するプロスタグランディンの原料
として極めて重要である。用途が医薬品である場合は、
特に光学純度の高い物が必要とされている。従って、ラ
セミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンから光
学純度の高い(R)−4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンを取得する技術の開発が望まれている。
The (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone obtained in the present invention is useful as an intermediate for pesticides, fragrances, pharmaceuticals and the like, and in particular, it has a prostrate having various pharmacological actions such as antiulcer action and thrombolytic action. It is extremely important as a raw material for Grandin. If the application is a pharmaceutical,
Particularly, a material having high optical purity is required. Therefore, development of a technique for obtaining (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone having high optical purity from racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone is desired.

<従来技術> 従来、4−アセトキシ−2−シクロペンテノンが、小麦
胚芽リパーゼや柑橘類果皮エステラーゼなどの植物由来
の酵素で加水分解されることは報告されていた(特公昭
55−34677号)。しかし、この方法によれば、ラセミ体
の該エステルを基質とした場合にはラセミ体の4−ヒド
ロキシ−2−シクロペンテノンが得られ、光学活性な4
−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを得るためには基
質となる該エステルが光学活性体であることが必要であ
る。従って、この方法によってラセミ体の4−ヒドロキ
シ−2−シクロペンテノンから光学純度の高い(R)−
4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを取得すること
は到底不可能である。
<Prior Art> It has been conventionally reported that 4-acetoxy-2-cyclopentenone is hydrolyzed by plant-derived enzymes such as wheat germ lipase and citrus peel esterase (Japanese Patent Publication No.
55-34677). However, according to this method, when the racemic ester is used as a substrate, racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone is obtained, and the optically active 4
In order to obtain -hydroxy-2-cyclopentenone, it is necessary that the ester as a substrate is an optically active substance. Therefore, according to this method, racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone (R)-having high optical purity is obtained.
It is impossible to obtain 4-hydroxy-2-cyclopentenone.

<発明の構成> 本発明者らは、アルカリゲネス属に属する微生物由来の
エステラーゼが、ラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シク
ロペンテノンの有機カルボン酸エステルを不斉加水分解
し、(R)−4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを
優先的に生成することを見出し、これに種々の検討を加
え、本発明を完成するに至った。
<Structure of the Invention> The present inventors have found that an esterase derived from a microorganism belonging to the genus Alcaligenes asymmetrically hydrolyzes an organic carboxylic acid ester of racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone to give (R) -4. It was found that -hydroxy-2-cyclopentenone is preferentially produced, and various studies were added to this to complete the present invention.

本発明は、一般式(I) 〔式中、Rは炭素数1ないし18のアルキル基、炭素数2
ないし18のアルケニル基もしくは炭素数2ないし18のア
ルキニル基を表す。〕 で示されるラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンの有機カルボン酸エステルにアルカリゲネス属に
属する微生物に由来するエステラーゼを作用せしめて、
不斉加水分解し、(R)体を75%以上含有する光学活性
な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを生成せし
め、この(R)体を75%以上含有する光学活性な4−ヒ
ドロキシ−2−シクロペンテノンを単離取得した後、
(II)式で示される有機カルボン酸ハライド又は(II
I)式で示される有機カルボン酸無水物 (式中、Rは前記と同じ意味であり、Xは塩素原子ある
いは臭素原子を表わす。) を反応せしめ、得られた(IV)式 (式中、Rは前記と同じ意味であり、※印は不斉炭素を
表わす。) で示される光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンの有機カルボン酸エステルを前記の微生物由来の
エステラーゼを用いて不斉加水分解し、(R)体含量が
90%以上である光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロ
ペンテノンを生成せしめて単離取得し、(II)式で示さ
れる有機カルボン酸ハライド又は(III)式で示される
有機カルボン酸無水物を反応せしめ、得られた光学活性
な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの有機カルボ
ン酸エステルを前記の微生物由来のエステラーゼを用い
て、不斉加水分解し、(R)体含量が97%以上である光
学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを取得
することを特徴とする(R)−4−ヒドロキシ−2−シ
クロペンテノンの生化学的製造法に関する。
The present invention has the general formula (I) [In the formula, R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and 2 carbon atoms.
It represents an alkenyl group having 1 to 18 or an alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms. ] By allowing an esterase derived from a microorganism belonging to the genus Alcaligenes to act on an organic carboxylic acid ester of racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone represented by
Asymmetrically hydrolyzed to produce optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone containing 75% or more of (R) form, and optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone containing 75% or more of (R) form. After isolating and obtaining 2-cyclopentenone,
An organic carboxylic acid halide represented by the formula (II) or (II
I) Organic carboxylic acid anhydride represented by the formula (In the formula, R has the same meaning as described above, and X represents a chlorine atom or a bromine atom.) (In the formula, R has the same meaning as described above, and * represents an asymmetric carbon.) An optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone organic carboxylic acid ester represented by Asymmetrically hydrolyzed using
Isolation and acquisition by producing 90% or more of optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone, an organic carboxylic acid halide represented by the formula (II) or an organic carboxylic acid anhydride represented by the formula (III) And asymmetrically hydrolyzing the obtained optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone organic carboxylic acid ester using the above-mentioned microorganism-derived esterase, and the (R) content is 97% or more. The present invention relates to a biochemical production method of (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone, which comprises obtaining optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone.

本発明において、使用するラセミ体の4−ヒドロキシ−
2−シクロペンテノンの有機カルボン酸エステルは公知
であり、一般のエステル製造の通常の方法、例えばラセ
ミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンに(II)
式で示される有機カルボン酸ハライドあるいは(III)
式で示される有機カルボン酸の無水物を反応させること
により容易に製造することができる。
In the present invention, the racemic 4-hydroxy-form used
Organic carboxylic acid esters of 2-cyclopentenone are known, and conventional methods for producing general esters, for example, racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone (II)
Organic carboxylic acid halide represented by the formula or (III)
It can be easily produced by reacting an anhydride of an organic carboxylic acid represented by the formula.

本発明において使用するエステラーゼとは、アルカリゲ
ネス属に属する微生物が産生するリパーゼを含む広義の
エステラーゼである。
The esterase used in the present invention is a broad-sense esterase containing a lipase produced by a microorganism belonging to the genus Alcaligenes.

このような微生物起源のエステラーゼの中には市販され
ているものがあり、容易に入手することができる。市販
のエステラーゼの具体例としては、アルカリゲネス属の
リパーゼ(リパーゼ「PL」;名糖産業製、Agricultural
and Biological Chemistry誌46巻1159〜1164頁及び同
誌46巻1748〜1750頁)が挙げられる。
Some esterases of microbial origin are commercially available and can be easily obtained. Specific examples of commercially available esterases include lipases of the genus Alcaligenes (lipase "PL"; manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd., Agricultural
and Biological Chemistry 46: 1159-1164 and 46: 1748-1750).

本発明の方法を実施するに際し、該シクロペンテノンエ
ステルの不斉加水分解は、上記微生物を培養した培養
液、培養液から分離した菌体、エステラーゼを含有する
培養ろ液、あるいは各種酵素分離法によって菌体または
培養ろ液から分離した粗製エステラーゼ、精製エステラ
ーゼ及びエステラーゼ含有抽出液または濃縮液を含有す
る水溶液とラセミ体の該シクロペンテノンエステルを混
合し、撹拌または振とうすることにより行なわれる。ま
た、固定化菌体あるいは固定化エステラーゼも使用する
ことができる。
In carrying out the method of the present invention, the asymmetric hydrolysis of the cyclopentenone ester is carried out by a culture solution in which the above microorganism is cultured, bacterial cells separated from the culture solution, a culture filtrate containing esterase, or various enzyme separation methods. It is carried out by mixing the aqueous solution containing the crude esterase, the purified esterase and the esterase-containing extract or concentrate separated from the bacterial cells or the culture filtrate with the racemic cyclopentenone ester, and stirring or shaking. Also, immobilized cells or immobilized esterase can be used.

ラセミ体の該シクロペンテノンエステルの不斉加水分解
を行なう条件としては、反応温度は10〜70℃が適当であ
り、好ましくは20〜50℃である。
As a condition for carrying out asymmetric hydrolysis of the racemic cyclopentenone ester, the reaction temperature is suitably 10 to 70 ° C, preferably 20 to 50 ° C.

反応中のpHは、pH5〜9が好ましい。また、加水分解反
応によって生成する有機カルボン酸を中和し、反応中の
pHを一定に保つために緩衝液の使用が好ましく、燐酸ナ
トリウム、燐酸カリウム等の無機酸塩の緩衝液、酢酸ナ
トリウム、クエン酸ナトリウム等の有機酸塩の緩衝液を
使用することができる。
The pH during the reaction is preferably pH 5-9. It also neutralizes the organic carboxylic acid produced by the hydrolysis reaction,
It is preferable to use a buffer solution to keep the pH constant, and a buffer solution of an inorganic acid salt such as sodium phosphate and potassium phosphate, and a buffer solution of an organic acid salt such as sodium acetate and sodium citrate can be used.

原料であるラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンの有機カルボン酸エステルの使用濃度は反応液に
対し0.1〜50重量%であり、好ましくは1〜25重量%で
ある。
The concentration of the racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone organic carboxylic acid ester used as a raw material is 0.1 to 50% by weight, preferably 1 to 25% by weight, based on the reaction solution.

長時間の反応は遊離した4−ヒドロキシ−2−シクロペ
ンテノンのラセミ化を生じることがあるため、反応時間
は10時間以内とすることが重要で、好ましくは5時間以
内である。
Since reaction for a long time may cause racemization of free 4-hydroxy-2-cyclopentenone, it is important to set the reaction time within 10 hours, preferably within 5 hours.

ここで不斉加水分解反応は、生成する4−ヒドロキシ−
2−シクロペンテノンの(R)体含有率が75%未満とな
らない範囲で留めることが肝要で、通常は加水分解率が
10〜45%の範囲に達するまで行なわれる。加水分解率な
らびに反応時間は、使用する酵素量の加減により調整す
ることができる。
Here, the asymmetric hydrolysis reaction produces 4-hydroxy-
It is important to keep the content of 2-cyclopentenone in the (R) form within the range of not less than 75%.
It is carried out until the range of 10 to 45% is reached. The hydrolysis rate and reaction time can be adjusted by adjusting the amount of enzyme used.

このようにして不斉加水分解反応を行なった後、遊離し
た4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンと未反応のエ
ステルを分離回収する。この分離回収に際し、水蒸気蒸
留、溶媒抽出、分別蒸留、カラムクロマトグラフィーな
どの操作を適宜採用することができる。例えば、反応液
をまずヘキサンで抽出すると、未反応のエステルが単離
される。その後、メチルイソブチルケトンで抽出する
と、遊離の4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンが単
離される。また、反応液をメチルイソブチルケトンで抽
出し、抽出物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=10/1)に負荷し、カ
ラムクロマト分離を行ない、遊離の4−ヒドロキシ−2
−シクロペンテノンを単離取得することも可能である。
After carrying out the asymmetric hydrolysis reaction in this way, the released 4-hydroxy-2-cyclopentenone and the unreacted ester are separated and recovered. In this separation and recovery, operations such as steam distillation, solvent extraction, fractional distillation, column chromatography and the like can be appropriately adopted. For example, when the reaction solution is first extracted with hexane, unreacted ester is isolated. Subsequent extraction with methyl isobutyl ketone isolates the free 4-hydroxy-2-cyclopentenone. In addition, the reaction solution was extracted with methyl isobutyl ketone, the extract was loaded on silica gel column chromatography (eluent; hexane / ethyl acetate = 10/1), and column chromatography separation was performed to obtain free 4-hydroxy-2.
It is also possible to isolate and obtain cyclopentenone.

次に、ここに得られた(R)体を75%以上含有する光学
活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを、前記
したラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン
のエステル化と同様にして、エステル化し、光学活性な
4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの有機カルボン
酸エステルへ誘導する。ここに得られた光学活性な4−
ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの有機カルボン酸エ
ステルを再び前記のラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シ
クロペンテノンの有機カルボン酸エステルの不斉加水分
解と同様の条件でアルカリゲネス属微生物由来エステラ
ーゼを用いて不斉加水分解する。この時の不斉加水分解
反応は生成する4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン
の(R)体含量が90%未満とならない範囲で留められる
が、通常は加水分解率が20〜65%の範囲に達するまで行
なわれる。反応終了後は、前記とまったく同様にして反
応液から生成し4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン
の分離を行ない、(R)体の含有率が90%以上の光学活
性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを取得す
る。更に、ここに得られた(R)体を90%以上含有する
光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを、
前記のラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノ
ンエステル化と同様にして、エステル化し、光学活性な
4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの有機カルボン
酸エステルへ誘導する。
Next, the optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone containing 75% or more of the obtained (R) form was esterified with the racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone described above. Similarly, it is esterified to be converted into an optically active organic carboxylic acid ester of 4-hydroxy-2-cyclopentenone. The optically active 4-obtained here
The organic carboxylic acid ester of hydroxy-2-cyclopentenone is again used with an esterase derived from a microorganism of the genus Alcaligenes under the same conditions as for the asymmetric hydrolysis of the organic carboxylic acid ester of racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone. Asymmetrically hydrolyzes. The asymmetric hydrolysis reaction at this time can be stopped within a range in which the content of (R) isomer of 4-hydroxy-2-cyclopentenone produced is not less than 90%, but usually the hydrolysis rate is in the range of 20 to 65%. Until it reaches. After completion of the reaction, 4-hydroxy-2-cyclopentenone produced from the reaction solution is separated in exactly the same manner as described above, and the content of the (R) isomer is 90% or more. -Obtain cyclopentenone. Furthermore, the optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone containing 90% or more of the (R) form obtained here,
Esterification is carried out in the same manner as the above-mentioned 4-hydroxy-2-cyclopentenone esterification of the racemate to obtain an optically active organic carboxylic acid ester of 4-hydroxy-2-cyclopentenone.

ここに得られた光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロ
ペンテノンの有機カルボン酸エステルを、更に前記のラ
セミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの有機
カルボン酸エステルの不斉加水分解と同様の条件でアル
カリゲネス属微生物由来エステラーゼを用いて不斉加水
分解する。この時の不斉加水分解反応は生成する4−ヒ
ドロキシ−2−シクロペンテノンの(R)体含量が97%
未満とならない範囲で留められるが、通常は加水分解率
が20〜75%の範囲に達するまで行なわれる。反応終了後
は、前記とまったく同様にして反応液から生成した4−
ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの分離を行ない、こ
こに光学純度の高い(R)−4−ヒドロキシ−2−シク
ロペンテノンを取得する。
The optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone organic carboxylic acid ester thus obtained is further subjected to asymmetric hydrolysis of the racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone organic carboxylic acid ester. Under the same conditions, asymmetric hydrolysis is performed using an esterase derived from a microorganism of the genus Alcaligenes. In this case, the asymmetric hydrolysis reaction produces a content of (R) -form of 4-hydroxy-2-cyclopentenone of 97%.
The hydrolysis rate is usually maintained until the hydrolysis rate reaches 20 to 75%. After completion of the reaction, 4-
Hydroxy-2-cyclopentenone is separated to obtain (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone having high optical purity.

<発明の効果> 本発明は、従来知られていなかったラセミ体の4−ヒド
ロキシ−2−シクロペンテノンから光学純度の高い
(R)−4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを取得
する方法を提供するものであり、その特徴は、1)通常
の有機合成化学的光学分割法で使用される高価な光学活
性試薬を必要としない、2)常温常圧で反応操作が行な
えるため特殊な設備を必要としないなど経済的に有利な
ことである。
<Effects of the Invention> The present invention provides a method for obtaining (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone having high optical purity from racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone, which has not been known hitherto. The feature is that 1) it does not require expensive optically active reagents used in conventional organic synthetic chemical optical resolution methods, and 2) special equipment because the reaction operation can be performed at room temperature and atmospheric pressure. It is economically advantageous because it does not require.

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はこれによって限定されるものではない。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例 ラセミ体の4−アセトキシ−2−ヒドロキシシクロペン
テノン14.0g、アルカリゲネス属のリパーゼ(リゼーゼ
「PL」;名糖産業製)20.0g及び0.3M燐酸緩衝液(pH6.
5)100gを混合し、40℃で3時間激しく撹拌しつつ反応
を行なった。反応終了時の加水分解率は44.7%であっ
た。なお、加水分解率の測定はガスクロマトグラフィー
分析により行なった。
Example 14.0 g of racemic 4-acetoxy-2-hydroxycyclopentenone, 20.0 g of lipase (lyase "PL"; manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd.) of the genus Alcaligenes and 0.3 M phosphate buffer (pH 6.
5) 100 g was mixed and reacted at 40 ° C. for 3 hours with vigorous stirring. The hydrolysis rate at the end of the reaction was 44.7%. The hydrolysis rate was measured by gas chromatography analysis.

反応終了後、反応液に茫硝を加え、メチルイソブチルケ
トンで抽出を行なった。メチルイソブチルケトン抽出液
を濃縮し、濃縮残渣をヘキサン/酢酸エチル=10/1(体
積比)の混合溶媒にてカラムクロマト分離を行ない、未
反応の4−アセトキシ−2−シクロペンテノン7.35gと
遊離した4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン4.2gを
分離取得した。ここで得られた4−ヒドロキシ−2−シ
クロペンテノンのうち50mgを(+)−p−クロロフェニ
ルイソ酪酸のエステルに誘導した後、高速液体クロマト
グラフィー〔カラム:Lichrosorb Sl−100、溶離液:ヘ
キサン/イソプロパノール=500/1〕にてジアステレオ
マー分離を行ない、光学異性体比を測定した結果、
(R)体含有率77.5%であった〔R体:S体=77.5:22.
5〕。ここで得られた4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノン4.0gをトルエン10gに溶解し、無水酢酸0.54g及び
硫酸0.05gを加え、40℃で3時間撹拌し、アセチル化反
応を行なった。反応後、反応液に水20gを加えて抽出分
離し、水溶性成分を除去し、トルエン溶液を回収、濃縮
し、濃縮残渣である4−アセトキシ−2−シクロペンテ
ノン5.4gを得た。ここに得られた4−アセトキシ−−2
−シクロペンテノン5.4gとアルカリゲネス属リパーゼ8.
0g及び0.3M燐酸緩衝液50gを混合し、40℃で2時間激し
く撹拌しつつ、不斉加水分解反応を行なった。反応終了
時の加水分解率は53.8%であった。反応終了後、前記と
同様にして濃縮、カラムクロマト分離を行ない、加水分
解生成物である4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン
1.9gを取得した。ここで得られた4−ヒドロキシ−2−
シクロペンテノンにつき前記と同様にして光学異性体比
を測定した結果、(R)体含有率は91.9%であった。
〔R体:S体=91.9:8.1〕ここで得られた4−ヒドロキシ
−2−シクロペンテノン1.8gを前記と同様にしてアセチ
ル化し、4−アセトキシ−2−シクロペンテノン2.5gを
取得した。この4−アセトキシ−2−シクロペンテノン
2.5gとアルカリゲネス属リパーゼ4.0g及び0.3M緩衝液20
gを混合し、40℃で激しく撹拌しつつ、不斉加水分解反
応を行なった。反応終了時の加水分解率は53.2%であっ
た。反応終了後、反応液に茫硝を加え、メチルイソブチ
ルケトンで抽出を行なった。以後、前記と同様にして濃
縮、カラムクロマト分離を行ない、生成した4−ヒドロ
キシ−2−シクロペンテノン0.9gを得た。得られた4−
ヒドロキシ−2−シクロペンテノンにつき前記と同様に
して光学異性体比を測定した結果、(R)体含有率は9
7.7%であった。〔R体:S体=97.7:2.3〕
After the reaction was completed, sodium hydroxide was added to the reaction solution and extraction was performed with methyl isobutyl ketone. The methyl isobutyl ketone extract was concentrated, and the concentrated residue was subjected to column chromatography separation with a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 10/1 (volume ratio) to obtain 7.35 g of unreacted 4-acetoxy-2-cyclopentenone. 4.2 g of released 4-hydroxy-2-cyclopentenone was separated and obtained. After derivatizing 50 mg of 4-hydroxy-2-cyclopentenone obtained here to an ester of (+)-p-chlorophenylisobutyric acid, high performance liquid chromatography [column: Lichrosorb Sl-100, eluent: hexane] / Isopropanol = 500/1] and diastereomer separation was performed, and the result of measuring the optical isomer ratio was
The (R) body content was 77.5% [R body: S body = 77.5: 22.
Five〕. 4.0 g of 4-hydroxy-2-cyclopentenone obtained here was dissolved in 10 g of toluene, 0.54 g of acetic anhydride and 0.05 g of sulfuric acid were added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 3 hours to carry out an acetylation reaction. After the reaction, 20 g of water was added to the reaction solution for extraction and separation, the water-soluble components were removed, and the toluene solution was recovered and concentrated to obtain 5.4 g of 4-acetoxy-2-cyclopentenone as a concentrated residue. 4-acetoxy-2 obtained here
-Cyclopentenone 5.4 g and Alcaligenes lipase 8.
An asymmetric hydrolysis reaction was carried out by mixing 0 g and 50 g of 0.3 M phosphate buffer with vigorous stirring at 40 ° C. for 2 hours. The hydrolysis rate at the end of the reaction was 53.8%. After completion of the reaction, concentration and column chromatographic separation were carried out in the same manner as described above to obtain 4-hydroxy-2-cyclopentenone as a hydrolysis product.
Obtained 1.9g. 4-hydroxy-2-obtained here
As a result of measuring the optical isomer ratio of cyclopentenone in the same manner as described above, the content of the (R) isomer was 91.9%.
[R form: S form = 91.9: 8.1] 1.8 g of 4-hydroxy-2-cyclopentenone obtained here was acetylated in the same manner as above to obtain 2.5 g of 4-acetoxy-2-cyclopentenone. . This 4-acetoxy-2-cyclopentenone
2.5 g and 4.0 g of Alcaligenes lipase and 0.3 M buffer 20
g was mixed, and the asymmetric hydrolysis reaction was carried out with vigorous stirring at 40 ° C. The hydrolysis rate at the end of the reaction was 53.2%. After the reaction was completed, sodium hydroxide was added to the reaction solution and extraction was performed with methyl isobutyl ketone. Thereafter, concentration and column chromatographic separation were carried out in the same manner as above to obtain 0.9 g of 4-hydroxy-2-cyclopentenone produced. Obtained 4-
As a result of measuring the optical isomer ratio of hydroxy-2-cyclopentenone in the same manner as above, the content ratio of the (R) isomer was 9
It was 7.7%. [R body: S body = 97.7: 2.3]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(I) 〔式中、Rは炭素数1ないし18のアルキル基、炭素数2
ないし18のアルケニル基もしくは炭素数2ないし18のア
ルキニル基を表す。〕 で示されるラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンの有機カルボン酸エステルにアルカリゲネス属に
属する微生物に由来するエステラーゼを作用せしめて、
不斉加水分解し、(R)体を75%以上含有する光学活性
な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを生成せし
め、この(R)体を75%以上含有する光学活性な4−ヒ
ドロキシ−2−シクロペンテノンを単離取得した後、
(III)式で示される有機カルボン酸ハライド又は(II
I)式で示される有機カルボン酸無水物 (式中、Rは前記と同じ意味であり、Xは塩素原子ある
いは臭素原子を表わす。) を反応せしめ、得られた(IV)式 (式中、Rは前記と同じ意味であり※印は不斉炭素を表
わす。) で示される光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンの有機カルボン酸エステルを前記の微生物由来の
エステラーゼを用いて不斉加水分解し、(R)体含量が
90%以上である光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロ
ペンテノンを生成せしめて単離取得し、(II)式で示さ
れる有機カルボン酸ハライド又は(III)式で示される
有機カルボン酸無水物を反応せしめ、得られた光学活性
な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの有機カルボ
ン酸エステルを前記の微生物由来のエステラーゼを用い
て、不斉加水分解し、(R)体含量が97%以上である光
学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを取得
することを特徴とする(R)−4−ヒドロキシ−2−シ
クロペンテノンの製造法
1. A general formula (I) [In the formula, R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and 2 carbon atoms.
It represents an alkenyl group having 1 to 18 or an alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms. ] By allowing an esterase derived from a microorganism belonging to the genus Alcaligenes to act on an organic carboxylic acid ester of racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone represented by
Asymmetrically hydrolyzed to produce optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone containing 75% or more of (R) form, and optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone containing 75% or more of (R) form. After isolating and obtaining 2-cyclopentenone,
An organic carboxylic acid halide represented by the formula (III) or (II
I) Organic carboxylic acid anhydride represented by the formula (In the formula, R has the same meaning as described above, and X represents a chlorine atom or a bromine atom.) (In the formula, R has the same meaning as described above, and * represents an asymmetric carbon.) An optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone organic carboxylic acid ester represented by Asymmetrically hydrolyzed using
Isolation and acquisition by producing 90% or more of optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone, an organic carboxylic acid halide represented by the formula (II) or an organic carboxylic acid anhydride represented by the formula (III) And asymmetrically hydrolyzing the obtained optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone organic carboxylic acid ester using the above-mentioned microorganism-derived esterase, and the (R) content is 97% or more. And a method for producing (R) -4-hydroxy-2-cyclopentenone, which comprises obtaining optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone
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