JPH0759593A - Production of optically active carboxylic acid, optically active isocarboxylic acid or optically active isoalkanol - Google Patents

Production of optically active carboxylic acid, optically active isocarboxylic acid or optically active isoalkanol

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JPH0759593A
JPH0759593A JP7379494A JP7379494A JPH0759593A JP H0759593 A JPH0759593 A JP H0759593A JP 7379494 A JP7379494 A JP 7379494A JP 7379494 A JP7379494 A JP 7379494A JP H0759593 A JPH0759593 A JP H0759593A
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JP
Japan
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optically active
isoalkanol
carboxylic acid
acid
general formula
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JP7379494A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Matsui
徹 松井
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Original Assignee
Japan Energy Corp
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an optically active carboxylic acid by a one-stage reaction using a simple separation means by biochemically oxidizing an isoalkyl compound with a specific microorganism. CONSTITUTION:An isoalkyl compound of formula I (R1 is an alkyl, an aromatic ring, a heterocyclic group or a sulfur-containing alkyl; (m) and (n) are independently 0, 1) is oxidized with a microorganism belonging to the genus Rhodococcus or Mycobacterium and capable of converting the compound of formula I to a carboxylic acid. The optically active carboxylic acid of formula II or formula III (C* is carbon atom imparted with optical activity) is easily separated from the reaction medium by extraction, etc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2位或いは3位の炭素
原子上にメチル基又はエチル基を有する光学活性なカル
ボン酸を製造する方法、2位の炭素原子上にメチル基を
有する光学活性なイソカルボン酸を製造する方法、及び
2位の炭素原子上にメチル基を有する光学活性なイソア
ルカノ−ルを製造する方法に関する。本発明の方法によ
り製造される光学活性なカルボン酸、光学活性なイソカ
ルボン酸、及び光学活性なイソアルカノ−ルはともに、
光学活性を有する種々の生理活性物質の合成に用いられ
る原料として有用である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing an optically active carboxylic acid having a methyl group or an ethyl group on the 2- or 3-position carbon atom, and an optical group having a methyl group on the 2-position carbon atom. The present invention relates to a method for producing an active isocarboxylic acid and a method for producing an optically active isoalkanol having a methyl group on the 2-position carbon atom. The optically active carboxylic acid, the optically active isocarboxylic acid, and the optically active isoalkanol produced by the method of the present invention are both
It is useful as a raw material used in the synthesis of various physiologically active substances having optical activity.

【0002】[0002]

【従来の技術】生化学的な方法により光学活性なカルボ
ン酸を製造する方法として、一旦ラセミ体のカルボン酸
を製造し、該化合物のカルボキシル基をニトリル基に変
換したラセミ体のニトリル化合物に変えて、その後、該
ニトリル基をニトリラーゼ酵素或いは当該酵素を有する
微生物の不斉水和反応によって、再びカルボキシル基に
変えて得られる光学活性なカルボン酸を光学分割する方
法〔Appl.Env.Microbiol., 56,10,3125-3129 (1990)を
参照〕が提案されている。しかし、この方法では、ニト
リル化の工程にシアンなどの危険な試薬を必要とし、ま
た工程が煩雑であり、加えて光学分割を行うために理論
収率が50%を超えないという問題点があった。
As a method for producing an optically active carboxylic acid by a biochemical method, a racemic carboxylic acid is once produced and then converted into a racemic nitrile compound in which the carboxyl group of the compound is converted into a nitrile group. Then, a method of optically resolving the optically active carboxylic acid obtained by converting the nitrile group into a carboxyl group again by asymmetric hydration of a nitrilase enzyme or a microorganism having the enzyme [Appl.Env.Microbiol. 56, 10, 3125-3129 (1990)] has been proposed. However, this method has a problem in that a dangerous reagent such as cyan is required for the nitration step, the step is complicated, and the theoretical yield does not exceed 50% due to optical resolution. It was

【0003】また、前記の方法と異なりニトリル化の工
程を経ず、光学活性なカルボン酸を得る方法として、例
えばイソプロピル基を有する化合物をコルジセプス・ミ
リタリス(Cordiceps militaris)などの糸状菌を用いて
酸化して、光学活性な2-アリールプロピオン酸を製造
する方法(特開昭62-63592号公報を参照)が提
案されているが、糸状菌以外の細菌によって、イソプロ
ピル基を酸化して、光学活性なカルボン酸に変換する当
該反応が可能であることを示す開示はない。
Further, unlike the above-mentioned method, as a method for obtaining an optically active carboxylic acid without a nitration step, for example, a compound having an isopropyl group is oxidized using a filamentous fungus such as Cordiceps militaris. Then, a method for producing an optically active 2-arylpropionic acid (see Japanese Patent Laid-Open No. 62-63592) has been proposed. However, bacteria other than filamentous fungi oxidize the isopropyl group to give an optically active compound. There is no disclosure showing that the reaction can be converted to a different carboxylic acid.

【0004】上記の糸状菌を用いる方法に換え、より培
養の容易な細菌を用い、ニトリル化の工程を経ずして新
規な生化学的な方法により光学活性なカルボン酸を製造
する方法が望まれている。即ち、糸状菌以外の細菌を用
い、原料化合物を酸化する1段階の生化学的な工程によ
り、光学活性なカルボン酸を製造する新規な方法が望ま
れている。或いは、慣用の化学的酸化法により、光学活
性なカルボン酸に変換できる光学活性なイソアルカノ−
ルを、ラセミ体のイソアルカノ−ルを生化学的な手法で
分離する新規な方法が望まれている。
In place of the above-mentioned method using filamentous fungi, there is desired a method for producing an optically active carboxylic acid by a novel biochemical method using a bacterium which can be easily cultured and without a nitration step. It is rare. That is, a novel method of producing an optically active carboxylic acid by a one-step biochemical process of oxidizing a raw material compound using a bacterium other than a filamentous fungus is desired. Alternatively, an optically active isoalkano-which can be converted into an optically active carboxylic acid by a conventional chemical oxidation method.
A new method for separating racemic isoalkanol by a biochemical method is desired.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決するもので、本発明の目的は、微生物を用いて、2
位或いは3位の炭素原子上にメチル基又はエチル基を有
する光学活性なカルボン酸を製造する新規方法、光学活
性なイソカルボン酸を製造する新規な方法、更には光学
活性なイソアルカノ−ルを製造する新規な方法を提供す
ることにある。特には、微生物として糸状菌以外の細菌
を用い、原料化合物にラセミ体のイソアルキル化合物や
イソアルカノ−ルを用いて、1段階の生化学的な工程に
より、原料化合物に対応する分子構造を有する光学活性
なイソカルボン酸を製造する新規な方法を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above problems, and an object of the present invention is to use a microorganism to
New method for producing an optically active carboxylic acid having a methyl group or an ethyl group on the carbon atom at the 3rd or 3rd position, a novel method for producing an optically active isocarboxylic acid, and further an optically active isoalkanol It is to provide a new method. In particular, by using a bacterium other than filamentous fungus as a microorganism and using a racemic isoalkyl compound or isoalkanol as a starting compound, an optically active compound having a molecular structure corresponding to the starting compound is obtained by a one-step biochemical process. Another object of the present invention is to provide a novel method for producing various isocarboxylic acids.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意研究を進め、土壌より採取された微生
物であり、且つイソアルキル化合物より、その対応する
分子構造を有する光学活性なカルボン酸に変換する能力
を有する細菌が存在することを、又その微生物の内に、
イソアルカノ−ルを資化する能力を有する細菌が存在す
ることを見出し、更には、これら細菌の生産物が光学活
性なイソカルボン酸であることをも見出し、本発明を完
成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventor has conducted earnest research to solve the above problems, and is a microorganism collected from soil, which is an optically active carvone having a corresponding molecular structure from an isoalkyl compound. The presence of bacteria with the ability to convert to acids, and among the microorganisms,
It was found that there are bacteria having the ability to assimilate isoalkanol, and further that the product of these bacteria is an optically active isocarboxylic acid, the present invention has been completed.

【0007】即ち、本発明の提供する一つの方法は、下
記の一般式化7
That is, one method provided by the present invention is as follows.

【化7】 (式中 R1は、アルキル基、芳香環、複素環、及び含硫
アルキル基からなる群より選択される置換基を示し、
m、nは0または1である)で表わされる化合物を、ロ
ドコッカス属あるいはマイコバクテリウム属に属し、前
記化合物をカルボン酸に変換する能力を有する微生物で
酸化して、一般式化8
[Chemical 7] (In the formula, R 1 represents a substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an aromatic ring, a heterocycle, and a sulfur-containing alkyl group,
m and n are 0 or 1) is oxidized by a microorganism belonging to the genus Rhodococcus or Mycobacterium and having the ability to convert the compound into a carboxylic acid.

【化8】 (式中のR1、m、nは、上記一般式化7で表される該
化合物と同じ、C*は光学活性が付与された炭素原子を
示す)で表わされる光学活性なカルボン酸を分離取得す
ることからなる光学活性なカルボン酸の製造方法であ
る。
[Chemical 8] (Wherein R 1 , m and n are the same as the compound represented by the general formula 7 above, C * represents a carbon atom to which optical activity is imparted), and the optically active carboxylic acid is separated. It is a method for producing an optically active carboxylic acid, which comprises obtaining the carboxylic acid.

【0008】本発明の提供する他の一つの方法は、下記
の一般式化9
Another method provided by the present invention is represented by the following general formula 9

【化9】 (式中 R2 は、炭素数2以上のアルキル基、芳香環、
複素環、及び含硫アルキル基からなる群より選択される
置換基を示し、p、qは0または1である) で表される
イソアルカノ−ルを、ロドコッカス属或いはマイコバク
テリウム属に属し、当該イソアルカノ−ルをカルボン酸
に変換する能力を有する微生物で酸化して、一般式化1
[Chemical 9] (In the formula, R 2 represents an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic ring,
A heterocycle and a substituent selected from the group consisting of sulfur-containing alkyl groups, wherein p and q are 0 or 1), an isoalkanol represented by Rhodococcus or Mycobacterium, Oxidation with a microorganism capable of converting an isoalkanol to a carboxylic acid gives a compound of the general formula 1
0

【化10】 (式中 R2 及びp、qは、上記一般式化9で表される
該イソアルカノ−ルと同じ、C*は光学活性が付与され
た炭素原子を示す)で表される光学活性なイソカルボン
酸を分離取得することからなる光学活性なイソカルボン
酸の製造方法である。
[Chemical 10] (Wherein R 2 and p and q are the same as the isoalkanol represented by the general formula 9 above, C * represents a carbon atom to which optical activity is imparted) Is a method for producing an optically active isocarboxylic acid.

【0009】また、本発明の他の一つは、下記の一般式
化11
Another aspect of the present invention is the following general formula 11

【化11】 (式中R3 は、炭素数2以上のアルキル基、芳香環、複
素環、及び含硫アルキル基からなる群より選択される置
換基を示し、s、tは0または1である) で表されるラ
セミ体のイソアルカノ−ルを、ロドコッカス属或いはマ
イコバクテリウム属に属し、当該イソアルカノ−ルをカ
ルボン酸に変換する能力を有する微生物で酸化して、一
般式化12
[Chemical 11] (In the formula, R 3 represents a substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic ring, a heterocycle, and a sulfur-containing alkyl group, and s and t are 0 or 1) The racemic isoalkanol is oxidized with a microorganism belonging to the genus Rhodococcus or the genus Mycobacterium and capable of converting the isoalkanol into a carboxylic acid.

【化12】 (式中R3 及びs、tは、上記一般式化11で表される
該イソアルカノ−ルと同じ、C*は光学活性が付与され
た炭素原子を示す)で表される光学活性なイソカルボン
酸を製造し、その後に残余する光学活性な該イソアルカ
ノ−ルを分離取得することからなる光学活性なイソアル
カノ−ルの製造方法である。
[Chemical 12] (Wherein R 3 and s and t are the same as the isoalkanol represented by the above general formula 11, C * represents a carbon atom to which optical activity is imparted), and the optically active isocarboxylic acid. Is produced and then the remaining optically active isoalkanol is separated and obtained, and the method is a method for producing an optically active isoalkanol.

【0010】原料となる上記の一般式化7で表される化
合物において、一般式化7中においてR1で表記される
置換基から構成される基 R1-(CH2)m- の存在する炭
素は不斉炭素であり、該炭素に起因する2種類の光学異
性が存在する。本発明において、一般式化7中、R1
アルキル基より選択する場合、該アルキル基を炭素数を
3〜20の範囲に選択するのが好ましい。更には、構成
されるアルキル基 R1-(CH2)m- 中に含まれる各炭素
上には、少なくとも1つの水素原子が存在するものがよ
り好ましい。R1として好適なアルキル基の例として、
n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、
n-ペンチル、イソペンチルなどを例示でき、またイソ
アルカンの具体的化合物名を用いて、2,5-ジメチル-
1-ヘキサノ−ル、2,4-ジメチル-1-ペンタノ−ルな
どを例示できる。R1を芳香環より選択する場合、選択
肢の芳香環にはアルキル基などが置換基として存在する
芳香環も含まれる。R1に好適な芳香環の例として、縮
合する環数を2以下に選択するフェニル、アルキルフェ
ニル、ナフチル、アルキルナフチル等を例示でき、また
芳香族炭化水素の具体的化合物名を用いて、クメン、ジ
イソプロピルベンゼン、シメンなどを好ましい化合物と
して例示できる。R1を複素環より選択する場合、選択
肢の複素環にはアルキル基などが置換基として存在する
複素環も含まれる。R1に好適な複素環の例として、縮
合する環数を2以下に選択するフリル、チエニル、ピロ
ルリル、ピリジル、キノリル等を例示でき、また複素環
式化合物の具体的化合物名を用いて、イソプロピルピリ
ジン、イソプロピルフランなどを好ましい化合物として
例示できる。R1を含硫アルキル基より選択する場合、
当該含硫アルキル基を炭素数を3〜20の範囲に選択す
るのが好ましい。更には、該含硫アルキル基に含まれる
各炭素上には、少なくとも1つの水素原子が存在するも
のがより好ましい。R1として好適な含硫アルキル基の
例として、メチルチオ、エチルチオ、n-プロピルチ
オ、イソプロピルチオ、n-ブチルチオ、イソブチルチ
オ等を例示でき、またチオエ−テルの具体的化合物名を
用いて、ジイソプロピルスルフィドなどを好ましい化合
物として例示できる。
In the compound represented by the above general formula 7 as a raw material, the group R 1- (CH 2 ) m-, which is composed of the substituent represented by R 1 in the general formula 7, is present. Carbon is an asymmetric carbon, and there are two types of optical isomerism due to the carbon. In the present invention, in the general formula 7, when R 1 is selected from an alkyl group, the alkyl group is preferably selected from the range of 3 to 20 carbon atoms. Further, it is more preferable that at least one hydrogen atom is present on each carbon contained in the constituted alkyl group R 1- (CH 2 ) m- . Examples of suitable alkyl groups for R 1 include
n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl,
n-Pentyl, isopentyl and the like can be exemplified, and 2,5-dimethyl-
Examples thereof include 1-hexanol and 2,4-dimethyl-1-pentanol. When R 1 is selected from an aromatic ring, the aromatic ring of choice includes an aromatic ring having an alkyl group or the like as a substituent. Examples of suitable aromatic rings for R 1 include phenyl, alkylphenyl, naphthyl, alkylnaphthyl, etc., in which the number of condensed rings is selected to be 2 or less. Further, cumene can be named by using a specific compound name of aromatic hydrocarbon. , Diisopropylbenzene, cymene and the like can be exemplified as preferable compounds. When R 1 is selected from a heterocycle, the heterocycle of choice includes a heterocycle in which an alkyl group or the like is present as a substituent. Examples of suitable heterocycles for R 1 include furyl, thienyl, pyrrolyl, pyridyl, quinolyl, etc., in which the number of rings to be condensed is selected to be 2 or less. Pyridine and isopropylfuran can be exemplified as preferable compounds. When R 1 is selected from sulfur-containing alkyl groups,
The sulfur-containing alkyl group is preferably selected from the range of 3 to 20 carbon atoms. Furthermore, it is more preferable that at least one hydrogen atom be present on each carbon contained in the sulfur-containing alkyl group. Examples of sulfur-containing alkyl groups suitable as R 1 include methylthio, ethylthio, n-propylthio, isopropylthio, n-butylthio, isobutylthio, and the like, and the specific compound name of thioether is used to indicate diisopropyl sulfide. And the like can be exemplified as preferable compounds.

【0011】原料となる上記の一般式化9で表されるイ
ソアルカノ−ルにおいて、メチル基の存在する2位の炭
素は不斉炭素であり、該炭素に起因する2種類の光学異
性が存在する。本発明において、一般式化9中、R2
炭素数2以上のアルキル基より選択する場合、該アルキ
ル基R2 から構成されるアルキル基 R2-(CH2)p- の総炭
素数を3〜20の範囲に選択するのが好ましい。更に
は、該アルキル基 R2-(CH2)p- 中に含まれる各炭素上
には、少なくとも1つの水素原子が存在するものがより
好ましい。R2に好適なアルキル基の例として、n-プロ
ピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、n-ペン
チル、イソペンチルなどを例示でき、またイソアルカノ
−ルの具体的化合物名を用いて、2,5-ジメチル-1-
ヘキサノ−ル、2,4-ジメチル-1-ペンタノ−ルなど
を好ましい化合物として例示できる。R2を芳香環より
選択する場合、選択肢の芳香環にはアルキル基などが置
換基として存在する芳香環も含まれる。R2に好適な芳
香環の例として、縮合する環数を2以下に選択するフェ
ニル、アルキルフェニル、ナフチル、アルキルナフチル
等を例示でき、また芳香環名を記した具体的化合物名を
用いて、2-フェニル-1-プロパノ−ル、2-フェニル-
1-ブタノ−ル、2-ナフチル-1-プロパノ−ルなどを好
ましい化合物として例示できる。R2を複素環より選択
する場合、選択肢の複素環にはアルキル基などが置換基
として存在する複素環も含まれる。R2に好適な複素環
の例として、縮合する環数を2以下に選択するフリル、
チエニル、ピロルリル、ピリジル、キノリル等を例示で
き、また複素環化合物の具体的化合物名を用いて、ピリ
ジルイソプロパノ−ル、フリルイソプロパノ−ルなどを
好ましい化合物として例示できる。R2を含硫アルキル
基より選択する場合、当該含硫アルキル基を炭素数を3
〜20の範囲に選択するのが好ましい。更には、該含硫
アルキル基に含まれる各炭素上には、少なくとも1つの
水素原子が存在するものがより好ましい。R2として好
適な含硫アルキル基の例として、メチルチオ、エチルチ
オ、n-プロピルチオ、イソプロピルチオ、n-ブチルチ
オ、イソブチルチオ等を例示でき、またチオエ−テル結
合を持つ具体的化合物名を用いて、2-イソプロピルチ
オ-1-プロパノ−ルなどを好ましい化合物として例示で
きる。
In the isoalkanol represented by the above general formula 9 as a raw material, the carbon at the 2-position where the methyl group exists is an asymmetric carbon, and two kinds of optical isomers due to the carbon exist. . In the present invention, in general formalized 9, when selecting the R 2 from alkyl groups having more than 2 carbon atoms, the alkyl group R 2 alkyl group composed of R 2 - the total number of carbon atoms of - (CH 2) p It is preferable to select in the range of 3 to 20. Furthermore, it is more preferable that at least one hydrogen atom is present on each carbon contained in the alkyl group R 2- (CH 2 ) p- . Examples of suitable alkyl groups for R 2 include n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, n-pentyl, isopentyl and the like, and the specific compound name of isoalkanol is 2,5- Dimethyl-1-
Hexanol and 2,4-dimethyl-1-pentanol can be exemplified as preferable compounds. When R 2 is selected from an aromatic ring, the aromatic ring of choice includes an aromatic ring having an alkyl group or the like as a substituent. Examples of suitable aromatic rings for R 2 include phenyl, alkylphenyl, naphthyl, and alkylnaphthyl, which select the number of condensed rings to be 2 or less. Further, using specific compound names in which aromatic ring names are described, 2-phenyl-1-propanol, 2-phenyl-
Examples of preferable compounds include 1-butanol and 2-naphthyl-1-propanol. When R 2 is selected from a heterocycle, the heterocycle of choice includes a heterocycle in which an alkyl group or the like is present as a substituent. As an example of a suitable heterocycle for R 2 , a furyl for selecting the number of condensed rings to be 2 or less,
Thienyl, pyrrolyl, pyridyl, quinolyl and the like can be exemplified, and pyridyl isopropanol, furyl isopropanol and the like can be exemplified as preferable compounds by using specific compound names of heterocyclic compounds. When R 2 is selected from a sulfur-containing alkyl group, the sulfur-containing alkyl group has 3 carbon atoms.
It is preferable to select in the range of -20. Furthermore, it is more preferable that at least one hydrogen atom be present on each carbon contained in the sulfur-containing alkyl group. Examples of the sulfur-containing alkyl group suitable as R 2 include methylthio, ethylthio, n-propylthio, isopropylthio, n-butylthio, isobutylthio, and the like, and using a specific compound name having a thioether bond, 2-Isopropylthio-1-propanol etc. can be illustrated as a preferable compound.

【0012】なお、原料となる上記の一般式化11で表
されるイソアルカノ−ルは、前記の一般式化9で表され
るイソアルカノ−ルと同じものであり、本発明におい
て、一般式化11中のR3は、前記の一般式化9中のR2
と同一の手段により選択することができ、且つR2とし
て好適な置換基は、R3としても好適な置換基である。
The isoalkanol represented by the above general formula 11 as the raw material is the same as the isoalkanol represented by the above general formula 9, and in the present invention, the general formula 11 R 3 in the formula is R 2 in the general formula 9 above.
It can be selected by the same means and, and preferred substituents as R 2 is a suitable displaceable group as R 3.

【0013】本発明において用いられる微生物として
は、ロドコッカス属またはマイコバクテリウム属に属
し、上記一般式化7の化合物をカルボン酸に変換する能
力を有するもので、具体的には、土壌から分離された菌
で、Rhodococcus sp.11B(工業技術院生命工学研究所
寄託番号 FERM P-13654)や Mycobacterium sp.D84-
1(同 FERM P-13657)、Mycobacterium sp.D59-1
(同 FERM P-13656)、Mycobacterium sp.D28-1(同
FERM P-13655)を挙げることができる。これらの菌株は
上記の番号で通産省工業技術院生命工学工業技術研究所
に寄託されている。またこれらの菌株の菌学的性質は表
1に示すとおりである。
The microorganism used in the present invention belongs to the genus Rhodococcus or the genus Mycobacterium and has the ability to convert the compound represented by the general formula 7 into a carboxylic acid. Specifically, it is isolated from soil. Rhodococcus sp. 11B (Deposit No. FERM P-13654, Institute of Biotechnology, Agency of Industrial Science and Technology) and Mycobacterium sp. D84-
1 (same as FERM P-13657), Mycobacterium sp. D59-1
(The same FERM P-13656), Mycobacterium sp. D28-1 (the same)
FERM P-13655). These strains have been deposited with the above numbers at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Ministry of International Trade and Industry. The mycological properties of these strains are shown in Table 1.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】また、本発明のイソアルカノ−ルを原料と
して、光学活性なイソカルボン酸を製造する方法、及び
ラセミ体のイソアルカノ−ルから光学活性なイソアルカ
ノ−ルを得る方法においては、ロドコッカス属またはマ
イコバクテリウム属に属し、一般式化9或いは一般式化
11で表される該イソアルカノ−ルをカルボン酸に変換
する能力を有する菌株を用いることができる。また、好
適である具体的な菌株の一例として、前記する Rhodoco
ccus sp.11B(工業技術院生命工学研究所寄託番号 FE
RM P-13654)を例示することができ、一般に上記一般式
化7の化合物をカルボン酸に変換する能力を有する菌株
からなる群より、容易に好適な菌株を選択することがで
きる。
Further, in the method for producing an optically active isocarboxylic acid using the isoalkanol of the present invention as a raw material, and the method for obtaining an optically active isoalkanol from a racemic isoalkanol, Rhodococcus or Mycobacteria is used. A strain belonging to the genus Umm and having the ability to convert the isoalkanol represented by the general formula 9 or the general formula 11 into a carboxylic acid can be used. In addition, as an example of a preferable specific strain, the above-mentioned Rhodoco
ccus sp. 11B (Deposit No. FE, Institute of Biotechnology, AIST)
RMP-13654), and generally, a suitable strain can be easily selected from the group consisting of strains having the ability to convert the compound represented by the general formula 7 into a carboxylic acid.

【0016】本発明においては、上記微生物の菌株また
はその培養物もしくは該菌株を予め生育させた菌体を、
原料となる化合物を添加する反応培地に加え、菌と該反
応培地成分とを十分に接触させるべく、例えば撹拌、ノ
ズルによる空気吹き込みまたは振盪などの手法を適用し
て、好気的条件下に当該菌により酸化反応を行なわせ
る。反応中、反応培地の温度は35℃以下に、好ましく
は25℃以上に維持し、反応培地のpHを3以上9以下
の範囲に、好ましくは4以上8以下の範囲に調製すると
良い。なお、反応時間は、反応培地中の当該菌菌密度及
び原料となる化合物の添加量に応じて適宜選択するもの
であるが、一般には、反応時間を5時間から100時間
の範囲に選択すると良い。
In the present invention, a strain of the above-mentioned microorganism or a culture thereof or a bacterial body in which the strain is preliminarily grown,
In addition to the reaction medium to which the compound as the raw material is added, in order to bring the bacteria and the reaction medium components into sufficient contact, for example, a technique such as stirring, air blowing with a nozzle, or shaking is applied, and the aerobic condition is applied. Cause the bacteria to oxidize. During the reaction, the temperature of the reaction medium may be maintained at 35 ° C. or lower, preferably 25 ° C. or higher, and the pH of the reaction medium may be adjusted to the range of 3 or more and 9 or less, preferably 4 or more and 8 or less. The reaction time is appropriately selected depending on the density of the bacterium in the reaction medium and the amount of the raw material compound to be added, but in general, the reaction time may be selected in the range of 5 hours to 100 hours. .

【0017】本発明において用いられる微生物の培養に
使用する培地は、ロドコッカス属またはマイコバクテリ
ウム属に属する菌の培養に通常用いられる培地を用いる
ことができる。培養に使用する培地として、例えば、炭
素源として、グルコース、スクロース、マルトース或い
はグリセロールなどを、窒素源として、無機態窒素化合
物である硝酸アンモニウム或いはリン酸アンモニウムな
ど、及びまたは有機態窒素化合物であるペプトン、コー
ンスチープリカー、アミノ酸等を、無機塩類として、リ
ン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、硫酸マグネシウ
ム、硫酸亜鉛、硫酸第1鉄、或いは硫酸マンガンなど
を、また、その他の栄養源として酵母エキスなどを添加
したものが用いられる。なお、上記微生物菌株の培養物
を調製する際、或いは該菌株を予め生育させた菌体を調
製する際に使用する培地組成の一例を、表2に示す。ま
た、上記する反応培地組成の一例を、表3に示す。
As the medium used for culturing the microorganism used in the present invention, a medium usually used for culturing a bacterium belonging to the genus Rhodococcus or Mycobacterium can be used. As a medium used for culturing, for example, as a carbon source, glucose, sucrose, maltose, glycerol or the like, as a nitrogen source, ammonium nitrate or ammonium phosphate which is an inorganic nitrogen compound, and or peptone which is an organic nitrogen compound, Corn steep liquor, amino acids, and the like, inorganic salts such as sodium phosphate, calcium phosphate, magnesium sulfate, zinc sulfate, ferrous sulfate, or manganese sulfate are added, and yeast extract or the like is added as another nutrient source. Used. Table 2 shows an example of a medium composition used when preparing a culture of the above-mentioned microbial strain or when preparing a microbial cell in which the strain is preliminarily grown. Table 3 shows an example of the composition of the above reaction medium.

【0018】[0018]

【表2】 [Table 2]

【0019】[0019]

【表3】 [Table 3]

【0020】当該菌により原料となる化合物を、それを
添加する反応培地中にて酸化して、該反応培地中に生成
する光学活性なカルボン酸は、反応を終了した後、反応
培地より抽出、固液分離、中和析出、分留などの常法手
段を用いて分離することができる。更に、精製を施し、
目的の光学活性なカルボン酸のみを採取することができ
る。また、目的の光学活性なカルボン酸が、光学活性な
イソカルボン酸であるときも、同じく常法手段を用いて
分離することができ、更に、精製を施し、目的の光学活
性なイソカルボン酸のみを採取することができる。
The optically active carboxylic acid produced in the reaction medium by oxidizing the starting material compound in the reaction medium by the bacterium is extracted from the reaction medium after completion of the reaction, Separation can be carried out using a conventional method such as solid-liquid separation, neutralization precipitation, fractional distillation and the like. Further refined,
Only the optically active carboxylic acid of interest can be collected. Also, when the target optically active carboxylic acid is an optically active isocarboxylic acid, it can be separated by the same method as above, and further purified to obtain only the target optically active isocarboxylic acid. can do.

【0021】一方、原料となる化合物にラセミ体のイソ
アルカノ−ルを用いるとき、上記の反応により光学活性
なイソカルボン酸に変換されず、残余するイソアルカノ
−ルは光学活性なものとなる。予め反応培地より光学活
性なイソカルボン酸を分離した後、反応培地中の残余す
る光学活性なイソアルカノ−ルも、抽出、固液分離、分
留などの常法手段を用いて反応培地より分離することが
できる。或いは、反応培地より、抽出、分留などの常法
手段を用いて直接に又は光学活性なイソカルボン酸と同
時に分離し、更に固液分離、中和析出、分留などの常法
手段を用いて分離精製を施し、目的の光学活性なイソア
ルカノ−ルのみを採取することができる。
On the other hand, when a racemic isoalkanol is used as a raw material compound, the above reaction does not convert it into an optically active isocarboxylic acid, and the remaining isoalkanol becomes optically active. After separating the optically active isocarboxylic acid from the reaction medium in advance, the remaining optically active isoalkanol in the reaction medium should also be separated from the reaction medium by a conventional method such as extraction, solid-liquid separation, or fractional distillation. You can Alternatively, it is separated from the reaction medium directly or simultaneously with the optically active isocarboxylic acid by a conventional method such as extraction or fractional distillation, and then by a conventional method such as solid-liquid separation, neutralization precipitation or fractional distillation. By carrying out separation and purification, only the desired optically active isoalkanol can be collected.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明は、原料となる化合物に一般式化
7で表される化合物を用いて一段階の反応で、しかも簡
便な分離手段により、2位または3位の炭素にメチル基
またはエチル基を有する光学活性なカルボン酸を得るこ
とができる。また、原料となる化合物に一般式化9で表
されるイソアルカノ−ルを用いて一段階の反応で、しか
も簡便な分離手段により、2位の炭素にメチル基または
エチル基を有する光学活性なイソカルボン酸を得ること
ができる。更には、原料となる化合物に一般式化11で
表されるイソアルカノ−ルを用いて一段階の反応で、光
学活性なイソアルカノ−ルを得ることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a compound represented by the general formula 7 is used as a raw material compound in a one-step reaction, and by a simple separating means, a methyl group or An optically active carboxylic acid having an ethyl group can be obtained. In addition, an optically active isocarboxylic acid having a methyl group or an ethyl group at the 2-position carbon can be obtained by a one-step reaction using an isoalkanol represented by the general formula 9 as a raw material compound and by a simple separation means. The acid can be obtained. Further, an optically active isoalkanol can be obtained by a one-step reaction by using an isoalkanol represented by the general formula 11 as a raw material compound.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

(実施例1)生育培地として、(NH4)2HPO4 4.0g、Na2
HPO4・12H2O 2.5g、KH2PO4 2.0g、MgSO4・7H2O 30m
g、CaCl2・2H2O 60mg、酵母エキス 200mg、及びグ
ルコース 10gを脱イオン水1 lに溶解した組成であ
り、更にpHを7.2に調整した培地を調製した。該生育
培地50mlを500mlの坂口フラスコに分注し、オート
クレーブ中、121℃で、20分間殺菌した。Rhodococ
cus sp. 11B(工業技術院生命工学工業技術研究所寄託番
号 FERM P-13654)の3白金耳量を、上記により調製殺菌
した生育培地に接種した後、30℃で24時間振盪培養
し、当該菌を培養したものを種菌液として用いた。次
に、上記により調製殺菌した生育培地に該種菌液を2%
(v/v)接種したものを、50本用意した。それぞれ
を、30℃で48時間振盪培養した。尚、培養開始後2
4時間経過した時点で、培養液にn-ヘプタンを1%(v
/v)添加し、ゴム栓でフラスコを密栓して培養を継続
した。この培養により生成した菌体を100mMリン酸緩
衝液(pH7.2)及び反応培地(K2HPO4 1.74g、MgSO4・7
H2O 1.50g、FeSO4・7H2O 50mgを純水1 lに溶解し
た組成であり、更にpHを8.0に調整した培地)で順次
洗浄した後、500mlの反応培地に再懸濁して、菌懸濁
液を調製した。
(Example 1) As a growth medium, (NH 4 ) 2 HPO 4 4.0 g, Na 2
HPO 4 · 12H 2 O 2.5g, KH 2 PO 4 2.0g, MgSO 4 · 7H 2 O 30m
g, CaCl 2 .2H 2 O 60 mg, yeast extract 200 mg, and glucose 10 g were dissolved in 1 l of deionized water, and the pH was adjusted to 7.2 to prepare a medium. 50 ml of the growth medium was dispensed into a 500 ml Sakaguchi flask and sterilized in an autoclave at 121 ° C. for 20 minutes. Rhodococ
After inoculating 3 platinum loops of cus sp. 11B (Deposit No. FERM P-13654 of the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology) into the growth medium prepared and sterilized as described above, the mixture was shake-cultured at 30 ° C. for 24 hours, and What culture | cultivated the bacterium was used as an inoculum liquid. Next, 2% of the inoculum solution was added to the growth medium prepared and sterilized as described above.
(V / v) 50 inoculated plants were prepared. Each was shake-cultured at 30 ° C. for 48 hours. In addition, 2 after the start of culture
After 4 hours, 1% (v) of n-heptane was added to the culture solution.
/ V) was added and the flask was sealed with a rubber stopper to continue the culture. The cells produced by the culture 100mM phosphate buffer (pH 7.2) and reaction medium (K 2 HPO 4 1.74g, MgSO 4 · 7
H 2 O (1.50 g) and FeSO 4 · 7H 2 O (50 mg) were dissolved in pure water (1 l), and the pH was adjusted to 8.0. The suspension was turbid to prepare a bacterial suspension.

【0024】該菌懸濁液を50mlずつ500mlの坂口フ
ラスコに分注して、2,5-ジメチルヘキサン500μl
をそれぞれのフラスコに添加した。次いで、該フラスコ
を密栓して、30℃で24時間振盪培養した。上記によ
り得られた培養液より遠心分離によって菌体を除去し
た。得られる残液を塩酸酸性にして、等量のジエチルエ
ーテルにて溶媒抽出を行なった。次いで、抽出後のジエ
チルエーテル層を分取し、硫酸ナトリウムで脱水した
後、溶媒ジエチルエーテルを留去したところ、透明のシ
ロップ20mgが得られた。該シロップをガスクロマトグ
ラフ分析及び質量分析スペクトルの測定を行なったとこ
ろ、該シロップに含まれる生成物は2,5-ジメチルヘキ
サン酸と同定された。更に、該生成物を下記の条件によ
りガスクロマトグラフィー分析で測定された生成物ピー
クの面積比を基にして、その純度は96.5%と算出さ
れた。なお、生成物の2,5-ジメチルヘキサン酸は光学
活性なものであることが確認され、測定される旋光度は
負の値を示し、その光学純度は74%eeと算出された。
Each 50 ml of the bacterial suspension was dispensed into a 500 ml Sakaguchi flask and 500 μl of 2,5-dimethylhexane.
Was added to each flask. Then, the flask was tightly stoppered, and cultured with shaking at 30 ° C. for 24 hours. The cells were removed from the culture solution obtained above by centrifugation. The obtained residual liquid was acidified with hydrochloric acid, and solvent extraction was performed with an equal amount of diethyl ether. Then, the extracted diethyl ether layer was separated, dehydrated with sodium sulfate, and then the solvent diethyl ether was distilled off to obtain 20 mg of a transparent syrup. When the syrup was analyzed by gas chromatography and mass spectrometry, the product contained in the syrup was identified as 2,5-dimethylhexanoic acid. Furthermore, the purity of the product was calculated to be 96.5% based on the area ratio of the product peak measured by gas chromatography analysis under the following conditions. The product, 2,5-dimethylhexanoic acid, was confirmed to be optically active, the measured optical rotation showed a negative value, and its optical purity was calculated to be 74% ee.

【0025】(実施例2)(NH4)2HPO4 4.0g、Na2HPO4
・12H2O 2.5g、KH2PO4 2.0g、MgSO4・7H2O 30mg、C
aCl2・2H2O 60mg、及び酵母エキス 200mgを脱イオ
ン水1 lに溶解した組成であり、更にpHを7.2に調整
した培地(実施例1と同様の培地からグルコースを除い
たもの)20mlを500ml容の坂口フラスコに入れ、1
21℃、15分オートクレーブで殺菌した。次いで、こ
の培地に、予めNAG(オキソイド社製、Nutrient Aga
rにグルコースを1%添加したもの)培地で30℃、7
2時間平板培養したMycobacterium sp.D84-1(工業技術
院生命工学工業技術研究所寄託番号 FERM P-13657)の菌
体を3白金耳量接種し、2,5-ジメチルヘキサンを1%
添加した後、30℃で、5日間振盪培養した。得られた
培養菌体を100mMリン酸緩衝液(pH7.2)及び実施例
1と同じ反応培地で洗浄したのち、5mlの反応培地に再
び懸濁して菌懸濁液を調製した。
Example 2 (NH 4 ) 2 HPO 4 4.0 g, Na 2 HPO 4
12H 2 O 2.5 g, KH 2 PO 4 2.0 g, MgSO 4 7H 2 O 30 mg, C
A medium in which 60 mg of aCl 2 · 2H 2 O and 200 mg of yeast extract are dissolved in 1 liter of deionized water, and the pH is adjusted to 7.2 (the same medium as in Example 1 except that glucose is removed). Add 20 ml to a 500 ml Sakaguchi flask and
Sterilization was carried out in an autoclave at 21 ° C for 15 minutes. Then, NAG (Nutrient Aga manufactured by Oxoid Co., Ltd. was previously added to this medium.
1% glucose added to r) medium at 30 ° C, 7
Inoculate 3 platinum loops of cells of Mycobacterium sp. D84-1 (Deposit No. FERM P-13657, Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Industrial Technology Institute) plated for 2 hours, and inoculate 1% of 2,5-dimethylhexane
After the addition, shaking culture was performed at 30 ° C. for 5 days. The obtained cultured bacterial cells were washed with 100 mM phosphate buffer (pH 7.2) and the same reaction medium as in Example 1, and then suspended again in 5 ml of reaction medium to prepare a bacterial suspension.

【0026】該菌懸濁液5mlに、2,5-ジメチルヘキサ
ン50μlを添加し、密栓して、30℃、24時間振盪
培養した。上記により得られた培養液から、実施例1と
同様の操作により溶媒抽出し、更に溶媒ジエチルエーテ
ルを留去したところ、透明のシロップが得られた。該シ
ロップのガスクロマトグラフ分析及び質量分析スペクト
ルから、得られた生成物は実施例1と同様の生成物であ
り、2,5-ジメチルヘキサン酸と同定された。該生成物
をメチルエステル化した後、光学分割用カラム(東京化
成社製、キラルデックスGT-A)を用いたガスクロマトグ
ラフィー分析を行ったところ、生成物として2本のピー
クが認められた。なお、それらの質量分析スペクトルは
同一であり、2,5-ジメチルヘキサン酸メチルと同定さ
れた。生成物ピークの面積比は92.5:7.5であり、
これから光学純度は85%eeと算出された。
50 μl of 2,5-dimethylhexane was added to 5 ml of the bacterial suspension, which was sealed and shake-cultured at 30 ° C. for 24 hours. From the culture broth obtained as described above, a solvent was extracted by the same operation as in Example 1, and the solvent diethyl ether was further distilled off to obtain a transparent syrup. From the gas chromatographic analysis and the mass spectrometry spectrum of the syrup, the obtained product was the same product as in Example 1 and was identified as 2,5-dimethylhexanoic acid. After methyl esterifying the product, gas chromatography analysis using a column for optical resolution (Chiraldex GT-A manufactured by Tokyo Kasei) was performed, and two peaks were recognized as the product. The mass spectrometric spectra were the same and were identified as methyl 2,5-dimethylhexanoate. The product peak area ratio is 92.5: 7.5,
From this, the optical purity was calculated to be 85% ee.

【0027】(実施例3)実施例1と同様にして調製し
Rhodococcus sp.11B株の菌懸濁液を用いて、クメンを
基質として添加し実施例2と同様の培養を行なった。上
記により得られた培養液より遠心分離によって菌体を除
去した。得られる残液を塩酸酸性にして、等量のジエチ
ルエーテルにて溶媒抽出を行なった。次いで、抽出後の
ジエチルエーテル層を分取し、硫酸ナトリウムで脱水し
た後、溶媒ジエチルエーテルを留去した。得られた残留
物のガスクロマトグラフィー分析を行なったところ、α
-フェニルプロパノールおよびα-フェニルプロピオン酸
の標準品と一致する2つのピークが認められた。また、
このピークのGC-MSスペクトルも標準品のスペクト
ルと一致することを確認した。内部標準法によるガスク
ロマトグラフィー分析から、前記培養液中に、α-フェ
ニルプロパノール(2-フェニル-1-プロパノール)は
407mg/l、α-フェニルプロピオン酸(2-フェニルプ
ロピオン酸)は677mg/lの濃度でそれぞれ生成してい
ると測定された。この残留物に含まれるα-フェニルプ
ロピオン酸を常法によってメチルエステル化した後、光
学分割用カラムによってガスクロマトグラフィー分析を
行なったところ、ピークの面積比から求めた生成したα
-フェニルプロピオン酸メチルエステルのR体とS体の
割合は12:88であり、これから光学純度は76%ee
と算出された。また、分取したα-フェニルプロパノー
ルも光学活性を有しており、そのR体とS体の割合は7
3:27と分析され、これから光学純度は46%eeと算
出された。
(Example 3) Using the bacterial suspension of Rhodococcus sp. 11B strain prepared in the same manner as in Example 1, cumene was added as a substrate and the same culture as in Example 2 was performed. The cells were removed from the culture solution obtained above by centrifugation. The obtained residual liquid was acidified with hydrochloric acid, and solvent extraction was performed with an equal amount of diethyl ether. Then, the diethyl ether layer after extraction was separated, dehydrated with sodium sulfate, and then the solvent diethyl ether was distilled off. Gas chromatographic analysis of the obtained residue revealed that α
Two peaks were observed which were consistent with the standards for -phenylpropanol and α-phenylpropionic acid. Also,
It was confirmed that the GC-MS spectrum of this peak also matched the spectrum of the standard product. Gas chromatographic analysis by the internal standard method showed that α-phenylpropanol (2-phenyl-1-propanol) was 407 mg / l and α-phenylpropionic acid (2-phenylpropionic acid) was 677 mg / l in the culture solution. It was measured that they were produced at the respective concentrations. Α-Phenylpropionic acid contained in this residue was methyl esterified by a conventional method, and then gas chromatographic analysis was performed using a column for optical resolution.
The ratio of R-form and S-form of methyl phenylpropionate is 12:88, from which the optical purity is 76% ee.
Was calculated. In addition, the separated α-phenylpropanol also has optical activity, and the ratio of its R-form and S-form is 7
It was analyzed as 3:27, from which the optical purity was calculated to be 46% ee.

【0028】(実施例4)実施例1と同様にして調製し
Rhodococcus sp.11B株の菌懸濁液を用いて、ジイソプ
ロピルスルフィドを基質として添加し実施例1と同様の
培養を行なった。上記により得られた培養液より遠心分
離によって菌体を除去した。得られる残液を塩酸酸性に
して、等量のジエチルエーテルにて溶媒抽出を行なっ
た。次いで、抽出後のジエチルエーテル層を分取し、硫
酸ナトリウムで脱水した後、溶媒ジエチルエーテルを留
去したところ、透明のシロップ270mgが得られた。こ
のシロップに含まれる生成物の純度はガスクロマトグラ
フィー分析から98.5%であった。更に、GC-MSス
ペクトルおよびIRスペクトルから、このシロップに含
まれる生成物はイソプロピルチオイソプロピオン酸であ
ると同定した。このシロップを(S)-(−)フェニルエチ
ルアミンを用いてジアステレオマーとし、その比をガス
クロマトグラフィーで分析したところ、ジアステレオマ
ーの比は、28.5:71.5であった。
(Example 4) Using the bacterial suspension of Rhodococcus sp. 11B strain prepared in the same manner as in Example 1, diisopropyl sulfide was added as a substrate and the same culture as in Example 1 was carried out. The cells were removed from the culture solution obtained above by centrifugation. The obtained residual liquid was acidified with hydrochloric acid, and solvent extraction was performed with an equal amount of diethyl ether. Then, the extracted diethyl ether layer was separated, dehydrated with sodium sulfate, and then the solvent diethyl ether was distilled off to obtain 270 mg of a transparent syrup. The purity of the product contained in this syrup was 98.5% by gas chromatography analysis. Further, the product contained in this syrup was identified as isopropylthioisopropionic acid from the GC-MS spectrum and the IR spectrum. When this syrup was made into a diastereomer using (S)-(-) phenylethylamine and the ratio was analyzed by gas chromatography, the ratio of diastereomers was 28.5: 71.5.

【0029】(実施例5)実施例2と同様の方法によ
り、Mycobacterium sp. D59-1株およびMycobacterium s
p. D28-1株の菌懸濁液をそれぞれ調製した。該菌懸濁液
を用いて、2,5-ジメチルヘキサンを基質として添加し
実施例2と同様の培養および後処理を行なった。D59-1
株の菌懸濁液並びにD28-1株の菌懸濁液を用いて得られ
た、それぞれの生成物の質量分析スペクトルは、ともに
2,5-ジメチルヘキサン酸のそれと同じであった。ま
た、これらをメチルエステル化した後、実施例2と同様
に光学分割用カラムを用いて、ガスクロマトグラフィー
分析を行なったところ、それぞれ光学異性体ピークの面
積比は、D59-1株を用いた場合は、90.1:9.9であ
り、光学純度は、80.2%eeと算出され、D28-1株を用
いた場合は、91.3:8.7であり、光学純度は、8
2.6%eeと算出された。
(Example 5) By the same method as in Example 2, Mycobacterium sp. D59-1 strain and Mycobacterium s
Each of p. D28-1 strain bacterial suspensions was prepared. Using the bacterial suspension, 2,5-dimethylhexane was added as a substrate and the same culture and post-treatment as in Example 2 were performed. D59-1
The mass spectrometric spectra of the respective products obtained using the bacterial suspension of the strain and the bacterial suspension of the D28-1 strain were both the same as those of 2,5-dimethylhexanoic acid. Further, after subjecting these to methyl esterification, gas chromatographic analysis was carried out using an optical resolution column in the same manner as in Example 2. As a result, the area ratio of optical isomer peaks was D59-1 strain. In this case, the optical purity was 90.1: 9.9, and the optical purity was calculated to be 80.2% ee. When the D28-1 strain was used, the optical purity was 91.3: 8.7, and the optical purity was 8
It was calculated to be 2.6% ee.

【0030】(実施例6)生育培地として、(NH4)2HPO4
4.0g、Na2HPO4・12H2O2.5g、KH2PO42.0g、MgSO4・7
H2O30mg、CaCl2・2H2O60mg、及び酵母エキス200m
gを脱イオン水1lに溶解した組成であり、更にpHを7.
2に調整した培地を調製した。該生育培地5mlを内径2
4 mm の試験管に分注し、オートクレーブ中、121℃
で、20分間殺菌した。Rhodococcus sp. 11B(工業技術
院生命工学工業技術研究所寄託番号 FERM P-13654)の1
白金耳量を、上記により調製殺菌した生育培地に接種し
た後、2,5-ジメチルヘキサン500μlを添加し、ゴ
ム栓で密栓して、30℃で3日間振盪培養し、当該菌を
培養したものを種菌液として用いた。次に、前記生育培
地50mlを500ml容坂口フラスコに分注し、殺菌処理
を施したものに、該種菌液を0.4%(v/v)接種
し、更に2,5-ジメチルヘキサン500μlを添加しゴ
ム栓でフラスコを密栓した後、30℃で7日間振盪培養
した。この培養により生成した菌体を100mMリン酸緩
衝液(pH7.2)及び反応培地(K2HPO41.74g、MgSO4・7H
2O1.50g、FeSO4・7H2O50mgを純水1 lに溶解した
組成であり、更にpHを8.0に調整した培地)で順次洗
浄した後、5mlの反応培地に再懸濁して、菌懸濁液を調
製した。
Example 6 As a growth medium, (NH 4 ) 2 HPO 4 was used.
4.0g, Na 2 HPO 4 · 12H 2 O2.5g, KH 2 PO 4 2.0g, MgSO 4 · 7
H 2 O 30 mg, CaCl 2 · 2H 2 O 60 mg, and yeast extract 200 m
It has a composition in which g is dissolved in 1 liter of deionized water, and the pH is 7.
A medium adjusted to 2 was prepared. 5 ml of the growth medium with an inner diameter of 2
Dispense into a 4 mm test tube and place in an autoclave at 121 ° C.
Then, it was sterilized for 20 minutes. 1 of Rhodococcus sp. 11B (Deposit No. FERM P-13654, Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, AIST)
The amount of platinum loop was inoculated into the growth medium prepared and sterilized as described above, 500 μl of 2,5-dimethylhexane was added, the container was sealed with a rubber stopper, and the strain was cultured at 30 ° C. for 3 days with shaking to culture the bacterium. Was used as the inoculum solution. Next, 50 ml of the above-mentioned growth medium was dispensed into a 500 ml Sakaguchi flask, 0.4% (v / v) of the inoculum solution was inoculated to the sterilized product, and 500 μl of 2,5-dimethylhexane was further added. After the addition, the flask was tightly closed with a rubber stopper, and cultured at 30 ° C. for 7 days with shaking. The cells produced by the culture 100mM phosphate buffer (pH 7.2) and reaction medium (K 2 HPO 4 1.74g, MgSO 4 · 7H
2 O 1.50 g, FeSO 4 .7H 2 O 50 mg dissolved in 1 l of pure water, and further washed with a medium having a pH adjusted to 8.0) and then resuspended in 5 ml of reaction medium, A bacterial suspension was prepared.

【0031】該菌懸濁液5mlを内径24 mm の試験管に
入れ、基質としてラセミ体のα-フェニルプロパノール
(2-フェニル-1-プロパノール)25μlを添加した。
次いで、該フラスコを密栓して、30℃で20時間振盪
培養した。上記により得られた培養液より遠心分離によ
って菌体を除去した。得られる残液を塩酸酸性にして、
等量のジエチルエーテルにて2回溶媒抽出を行なった。
次いで、抽出後のジエチルエーテル層を分取し、硫酸ナ
トリウムで脱水した後、溶媒ジエチルエーテルを留去し
たところ、透明のシロップが得られた。該シロップをガ
スクロマトグラフィー法により分析したところ、α-フ
ェニルプロパノールおよびα-フェニルプロピオン酸の
標準品と一致する2つのピークが認められた。また、こ
のピークのGC-MSスペクトルも標準品のスペクトル
と一致することを確認した。内部標準法によるガスクロ
マトグラフィー分析から、前記培養液中に、α-フェニ
ルプロパノール(2-フェニル-1-プロパノール)が
3.56 g/lの濃度で残余しており、α-フェニルプロ
ピオン酸(2-フェニルプロピオン酸)が0.77 g/l
の濃度で生成していると測定された。
5 ml of the bacterial suspension was placed in a test tube having an inner diameter of 24 mm, and 25 μl of racemic α-phenylpropanol (2-phenyl-1-propanol) was added as a substrate.
Then, the flask was stoppered tightly and cultured with shaking at 30 ° C. for 20 hours. The cells were removed from the culture solution obtained above by centrifugation. The resulting residual liquid is acidified with hydrochloric acid,
The solvent was extracted twice with an equal amount of diethyl ether.
Then, the extracted diethyl ether layer was separated, dehydrated with sodium sulfate, and then the solvent diethyl ether was distilled off to obtain a transparent syrup. When the syrup was analyzed by a gas chromatography method, two peaks corresponding to the standard products of α-phenylpropanol and α-phenylpropionic acid were observed. It was also confirmed that the GC-MS spectrum of this peak also matched the spectrum of the standard product. From the gas chromatography analysis by the internal standard method, α-phenylpropanol (2-phenyl-1-propanol) remained at a concentration of 3.56 g / l in the culture broth, and α-phenylpropionic acid ( 2-phenylpropionic acid) is 0.77 g / l
It was measured to be produced at a concentration of.

【0032】尚、このシロップに含まれるα-フェニル
プロピオン酸を常法によってメチルエステル化した後、
光学分割用カラム(アステック社製、キラルデックスG-T
A)によってガスクロマトグラフィー分析を行なったとこ
ろ、α-フェニルプロピオン酸メチルエステルのR体と
S体のピークの面積比から、α-フェニルプロピオン酸
の光学純度(絶対配置)は50.4%ee(S体)と算出
された。一方、光学分割用カラムよってガスクロマトグ
ラフィー分析したところ、培養終了後に残余しているα
-フェニルプロパノールの光学純度(絶対配置)は1
9.5%ee(R体)と算出された。なお、前記のα-フ
ェニルプロピオン酸とα-フェニルプロパノールとが混
在する透明のシロップより、該シロップに弱アルカリ性
(pH 10程度)のアルカリ水溶液を加えて、α-フェ
ニルプロピオン酸を水溶液中に溶解し、ジエチルエーテ
ルにてα-フェニルプロパノールのみを溶媒抽出し、次
に残る水溶液の液性を酸性(pH 2 程度)にした後、ジ
エチルエーテルにて残るα-フェニルプロパノールのみ
を溶媒抽出することにより分離することができる。
After α-phenylpropionic acid contained in this syrup is methyl-esterified by a conventional method,
Optical resolution column (Astec, Chiraldex GT
Gas chromatographic analysis according to A) revealed that the optical purity (absolute configuration) of α-phenylpropionic acid was found to be 50.4% ee from the area ratio of the R and S peaks of α-phenylpropionic acid methyl ester. It was calculated as (S body). On the other hand, when gas chromatographic analysis was performed using a column for optical resolution, α
-The optical purity (absolute configuration) of phenylpropanol is 1
It was calculated to be 9.5% ee (R form). From the transparent syrup in which α-phenylpropionic acid and α-phenylpropanol are mixed, a weakly alkaline (pH about 10) alkaline aqueous solution is added to the syrup to dissolve α-phenylpropionic acid in the aqueous solution. Then, extract only α-phenylpropanol with diethyl ether as a solvent, then make the remaining aqueous solution acidic (about pH 2), and then extract only α-phenylpropanol with diethyl ether as a solvent. Can be separated.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12P 41/00 C12R 1:32) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location (C12P 41/00 C12R 1:32)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の一般式化1 【化1】 (式中 R1は、アルキル基、芳香環、複素環、及び含硫
アルキル基からなる群より選択される置換基を示し、
m、nは0または1である)で表わされる化合物を、ロ
ドコッカス属あるいはマイコバクテリウム属に属し、前
記化合物をカルボン酸に変換する能力を有する微生物で
酸化して、一般式化2 【化2】 (式中のR1、m、nは、上記一般式化1で表される該
化合物と同じ、C*は光学活性が付与された炭素原子を
示す)で表わされる光学活性なカルボン酸を分離取得す
ることを特微とする光学活性なカルボン酸の製造方法。
1. The following general formula 1 (In the formula, R 1 represents a substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an aromatic ring, a heterocycle, and a sulfur-containing alkyl group,
m and n are 0 or 1) is oxidized by a microorganism belonging to the genus Rhodococcus or Mycobacterium and capable of converting the compound into a carboxylic acid to give a compound represented by the general formula 2 ] (Wherein R 1 , m, and n are the same as the compound represented by the above general formula 1, C * represents a carbon atom to which optical activity is imparted), and the optically active carboxylic acid is separated. A method for producing an optically active carboxylic acid, characterized by being obtained.
【請求項2】 下記の一般式化3 【化3】 (式中R2 は、炭素数2以上のアルキル基、芳香環、複
素環、及び含硫アルキル基からなる群より選択される置
換基を示し、p、qは0または1である) で表されるイ
ソアルカノ−ルを、ロドコッカス属或いはマイコバクテ
リウム属に属し、当該イソアルカノ−ルをカルボン酸に
変換する能力を有する微生物で酸化して、一般式化4 【化4】 (式中 R2 及びp、qは、上記一般式化3で表される
該イソアルカノ−ルと同じ、C*は光学活性が付与され
た炭素原子を示す)で表される光学活性なイソカルボン
酸を分離取得することを特徴とする光学活性なイソカル
ボン酸の製造方法。
2. The following general formula 3 (In the formula, R 2 represents a substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic ring, a heterocycle, and a sulfur-containing alkyl group, and p and q are 0 or 1) The resulting isoalkanol is oxidized by a microorganism belonging to the genus Rhodococcus or the genus Mycobacterium and capable of converting the isoalkanol into a carboxylic acid. (Wherein R 2 and p and q are the same as the isoalkanol represented by the above general formula 3, C * represents a carbon atom to which optical activity is imparted), and the optically active isocarboxylic acid. A method for producing an optically active isocarboxylic acid, which comprises:
【請求項3】 下記の一般式化5 【化5】 (式中R3 は、炭素数2以上のアルキル基、芳香環、複
素環、及び含硫アルキル基からなる群より選択される置
換基を示し、s、tは0または1である) で表されるラ
セミ体のイソアルカノ−ルを、ロドコッカス属或いはマ
イコバクテリウム属に属し、当該イソアルカノ−ルをカ
ルボン酸に変換する能力を有する微生物で酸化して、一
般式化6 【化6】 (式中 R3 及びs、tは、上記一般式化5で表される
該イソアルカノ−ルと同じ、C*は光学活性が付与され
た炭素原子を示す)で表される光学活性なイソカルボン
酸を製造し、その後に残余する光学活性な該イソアルカ
ノ−ルを分離取得することを特徴とする光学活性なイソ
アルカノ−ルの製造方法。
3. The following general formula 5: (In the formula, R 3 represents a substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 2 or more carbon atoms, an aromatic ring, a heterocycle, and a sulfur-containing alkyl group, and s and t are 0 or 1) The racemic isoalkanol is oxidized with a microorganism belonging to the genus Rhodococcus or the genus Mycobacterium and having the ability to convert the isoalkanol into a carboxylic acid. (Wherein R 3 and s and t are the same as the isoalkanol represented by the above general formula 5, C * represents a carbon atom to which optical activity is imparted), and the optically active isocarboxylic acid. And then isolating and obtaining the remaining optically active isoalkanol, the method for producing an optically active isoalkanol.
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