JPH0947296A - Optical resolution of chlorohydrin by microorganism - Google Patents

Optical resolution of chlorohydrin by microorganism

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JPH0947296A
JPH0947296A JP12824296A JP12824296A JPH0947296A JP H0947296 A JPH0947296 A JP H0947296A JP 12824296 A JP12824296 A JP 12824296A JP 12824296 A JP12824296 A JP 12824296A JP H0947296 A JPH0947296 A JP H0947296A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optically resolve the subject compound useful as a raw material for medicines and agrochemicals, physiologically active substances, liquid crystals, etc., by reacting racemic chlorohydrins with a cultured solution, microbial cell (treated material), etc., of a microorganism to decompose either one of optical isomers and leave the other isomer. SOLUTION: A racemic chlorohydrin compound [e.g. racemic 4-chloro-3- hydroxybutylonitrile] of the formula [R<1> is H or a lower alkyl; R' is a (substituted) lower alkyl (excluding hydroxymethyl group) when R<1> is H or R<2> is H when R<1> is a lower alkyl group] is reacted with a culture solution, or microbial cell of a microorganism [e.g. Pseudomonas sp. OS-K-29 (FERM BP-994), etc.] or its treated material. Thereby, either one of optical isomers is decomposed and either one of the optical isomers is left to provide the objective optically active chlorohydrin capable of providing chiral building blocks, intermediates, etc., useful in synthesis of optically active compounds such as medicines, agrochemicals, physiologically active substances and ferroelectric liquid crystals.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は微生物によるクロロ
ヒドリンの光学分割方法、さらに詳しくは、医薬、農
薬、生理活性物質および強誘電性液晶などの光学活性化
合物の合成において有用なキラルビルディングブロック
および中間体となりうる光学活性クロロヒドリン化合物
を微生物を用いて対応するラセミ体から生物学的光学分
割方法により製造する方法に関する。本発明は、また、
このようなラセミ体クロロヒドリンの生物学的光学分割
により、光学活性クロロヒドリン化合物と共に、用いる
微生物の種類により、また、出発化合物のクロロヒドリ
ン化合物の置換基の種類によっては、光学活性1,2−
ジオール化合物および/または光学活性3−ヒドロキシ
−γ−ブチロラクトンを製造する方法も提供する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for optically resolving chlorohydrin by microorganisms, and more particularly, to chiral building blocks and intermediates useful in the synthesis of optically active compounds such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, physiologically active substances and ferroelectric liquid crystals. The present invention relates to a method for producing an optically active chlorohydrin compound which can be a compound from a corresponding racemate using a microorganism by a biological optical resolution method. The present invention also provides
By the biological optical resolution of such racemic chlorohydrin, the optically active chlorohydrin compound, the optically active chlorohydrin compound, and the optically active 1,2-depending on the kind of the substituent of the chlorohydrin compound of the starting compound are used.
Also provided is a method for producing a diol compound and / or an optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】光学
活性化合物の製法としては、対応する光学活性出発物質
から目的物へ変換する化学的合成法のほか、対応するラ
セミ体を光学分割剤で処理して光学活性体に分割する方
法が一般的であるが、最近、微生物または酵素を用いて
不斉還元や不斉加水分解反応を利用する生物学的方法に
より光学活性体を分離する方法が報告されている。たと
えば、微生物菌体または酵素を用いるβ−ケトエステル
体の不斉還元法が知られており、中でもパン酵母を用い
た4−クロロアセトアセテイトの不斉還元法により光学
活性4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイトへの不斉還
元法が知られている(C. J. Sih et al., Ann. N.Y. Ac
ad. Sci., Vol. 434,pp.186-193,1984; C. J. Sih, BE8
98386)。また、サンタニエロ(E. Santaniello)らは
エチル 4−クロロ−3−オキソブチレイトからパン酵
母を用いた不斉還元法によるS体エチル 4−クロロ−
3−ヒドロキシブチレイトの製法を報告している(J.Ch
em. Research(S),pp.132-133, 1984)。また、高橋
らも、エチル 4−クロロ−3−オキソブチレイトの微
生物を用いた不斉還元により光学活性エチル4−クロロ
−3−ヒドロキシブチレイトの製法を報告している(特
開昭61−146191号)。酵素を用いた製法では、
ピーターズら(Peters et al.)はロドコッカス・エリ
スロポリス(Rhodococcus erythropolis)のカルボニル
リダクターゼを用いた不斉還元法によりメチル3−オキ
ソブチレイトあるいはエチル4−クロロ−3−オキソブ
チレイトからのS体メチル3−ヒドロキシブチレイトお
よびR体エチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイ
トの製法を報告している(J.Peters et al., Appl. Mi
crobiol. Biotechnol., Vol. 38,pp.334-340,1992;
T.Zelinski et al., J.Biotechnol., Vol. 33,pp.28
3−292、1994)。さらに、清水らはスポロボロマイセス
・サルモニカラー(Sporoboromyces salmonicolor)AKU
4429株のアルデヒドリダクターゼを用いたR体エチル4
−クロロ−3−ヒドロキシブチレイトの不斉還元法によ
る生産法を報告している(S.Shimizu et al., Biotech
nol. Lett., Vol. 12., No. 8, pp.593-596,1990;App
l.Environ. Microbiol., Vol. 56,No. 8, pp.2374-237
7,1990)。しかし、これら微生物あるいは酵素を用い
る不斉還元法によるプロキラルβ−ケトエステル体から
の光学活性β−ヒドロキシエステル体の生産法において
は、その反応に高価なNADH(ニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチド)あるいはNADPH(ニコチンアミ
ドアデニンジヌクレオチドリン酸)等の補酵素を必要と
し、さらにその酸化体から再度還元体へ変換する反応を
必要とするためグルコースオキシダーゼあるいは蟻酸デ
ヒドロゲナーゼ等の酵素を別途必要とするうえ、その反
応工程が律速反応となるなどの観点から工業的製法とは
言い難い。
BACKGROUND OF THE INVENTION As a method for producing an optically active compound, a chemical synthesis method for converting a corresponding optically active starting material into a target compound, and a corresponding racemic body are treated with an optical resolving agent. Is generally used to separate optically active substances, but recently, a method for separating optically active substances by a biological method utilizing asymmetric reduction or asymmetric hydrolysis reaction using microorganisms or enzymes has been reported. Has been done. For example, an asymmetric reduction method of β-ketoesters using a microbial cell or an enzyme is known, and among them, an optically active 4-chloro-3-ester by asymmetric reduction method of 4-chloroacetoacetate using baker's yeast. An asymmetric reduction method to hydroxybutyrate is known (CJ Sih et al., Ann. NY Ac
ad. Sci., Vol. 434, pp.186-193,1984; CJ Sih, BE8
98386). In addition, E. Santaniello et al., S-form ethyl 4-chloro-from ethyl 4-chloro-3-oxobutyrate by an asymmetric reduction method using baker's yeast.
Reported the manufacturing method of 3-hydroxybutyrate (J.Ch
em. Research (S), pp.132-133, 1984). Takahashi et al. Also reported a method for producing optically active ethyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate by asymmetric reduction of ethyl 4-chloro-3-oxobutyrate using a microorganism (JP-A-61-161). 146191). In the manufacturing method using the enzyme,
Peters et al. Used an asymmetric reduction method using carbonyl reductase of Rhodococcus erythropolis to obtain S-form methyl from methyl 3-oxobutyrate or ethyl 4-chloro-3-oxobutyrate. A method for producing 3-hydroxybutyrate and R-form ethyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate has been reported (J. Peters et al., Appl. Mi.
crobiol. Biotechnol., Vol. 38, pp.334-340, 1992;
T. Zelinski et al., J. Biotechnol., Vol. 33, pp. 28
3-292, 1994). In addition, Shimizu et al. Sporoboromyces salmonicolor AKU
R-form ethyl 4 using aldehyde reductase of 4429 strain
A production method of -chloro-3-hydroxybutyrate by an asymmetric reduction method has been reported (S. Shimizu et al., Biotech.
nol. Lett., Vol. 12., No. 8, pp.593-596, 1990 ; App
l.Environ. Microbiol., Vol. 56, No. 8, pp.2374-237
7, 1990). However, in the method for producing an optically active β-hydroxy ester form from a prochiral β-keto ester form by an asymmetric reduction method using these microorganisms or enzymes, expensive NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) or NADPH (nicotine) is used for the reaction. Amide adenine dinucleotide phosphate) and other coenzymes are required, and further a reaction for converting the oxidant to the reductant is required, so that an enzyme such as glucose oxidase or formate dehydrogenase is separately required and the reaction step It is hard to say that it is an industrial production method because of the rate-limiting reaction.

【0003】また、中村らは、基質として1,3−ジク
ロロ−2−プロパノールまたはエピクロロヒドリンを用
い、KCN存在下でコリネバクテリウム(Corynebacter
ium)sp.N-1074株のデハロゲナーゼで処理してR体4−
クロロ−3−ヒドロキシブチロニトリルを製造する方法
を報告している(特開平3−53889号、特開平3−
53890号)。またラセミ体4−クロロ−3−ヒドロ
キシブチロニトリルと脂肪酸エステルの存在下でリパー
ゼを作用させ、光学活性4−クロロ−3−ヒドロキシブ
チロニトリルあるいは対応するエステル体を得る方法も
報告されている(特開平2−27995号)。しかしな
がら、これらの方法では得られる光学活性体の光学純度
が低く、工業的製法には適さない。
Nakamura et al. Also used 1,3-dichloro-2-propanol or epichlorohydrin as a substrate in the presence of KCN.
ium) sp. N-1074 strain treated with dehalogenase to give R-form 4-
A method for producing chloro-3-hydroxybutyronitrile has been reported (JP-A-3-53889 and JP-A-3-53889).
53890). In addition, a method for obtaining an optically active 4-chloro-3-hydroxybutyronitrile or a corresponding ester form by allowing lipase to act in the presence of racemic 4-chloro-3-hydroxybutyronitrile and a fatty acid ester has also been reported. (JP-A-2-27995). However, these methods are not suitable for industrial production because the optical purity of the optically active substance obtained is low.

【0004】さらに、リーら(L.G.Lee,G.M.Whiteside
s)はグリセロールデヒドロゲナーゼを用いて1−ヒド
ロキシ−2−プロパノンおよび1−ヒドロキシ−2−ブ
タノンから還元反応によってR体1,2−プロパンジオ
ールおよびR体1,2−ブタンジオールを製造する方法
を報告している(J.Org.Chem.,Vol.51,pp.25-36,(198
6))。また、1−ヒドロキシ−2−ケトン化合物に微生
物菌体を作用させ、S体1,2−ジオールに変換する製
法も知られている(特開平1−320988号)。しか
しながら、これらの方法は酵素または微生物による不斉
還元反応を利用して1,2−ジオールを製造する方法で
あり、本発明における微生物菌体を用いてラセミ体クロ
ロヒドリンから一方の光学活性クロロヒドリンのみを
1,2−ジオール体に変換する方法とは区別される。ま
た、医薬品等の光学活性化合物の合成中間体として有用
な光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンの製造
には、化学的合成法のほか、生物学的方法として、酢酸
ビニル存在下、有機溶媒中において3−ヒドロキシ−γ
−ブチロラクトンにリパーゼを作用させ、エステル交換
反応において光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラク
トンと対応するエステル体を得る方法(EP04397
79); エチル 4−t−ブトキシ−3−オキソ酪酸エ
ステルをパン酵母により不斉還元し、得られたR−4−
t−ブトキシ−3−ヒドロキシ酪酸エステルからフルオ
ロ酢酸存在下においてR−3−ヒドロキシ−γ−ブチロ
ラクトンを誘導する方法(Synthesis(1),pp.37-40,19
86)が知られている。しかし、これらの方法は、その操
作が煩雑であったり、高価な試薬を用いる必要性あるい
は高価な光学活性体を出発原料としたり、またその入手
が困難であったり、一方の光学異性しか製造できない等
の解決すべき問題点を有している。従って簡便かつ安価
な光学活性な3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンの製
法とは言い難い。
Furthermore, Lee et al. (LGLee, GM Whiteside
s) reports a method for producing R-form 1,2-propanediol and R-form 1,2-butanediol from 1-hydroxy-2-propanone and 1-hydroxy-2-butanone by reduction using glycerol dehydrogenase. (J.Org.Chem., Vol.51, pp.25-36, (198
6)). There is also known a production method in which a microbial cell is allowed to act on a 1-hydroxy-2-ketone compound to convert it into an S-form 1,2-diol (JP-A-1-320988). However, these methods are methods for producing 1,2-diol by utilizing an asymmetric reduction reaction by an enzyme or a microorganism, and only one optically active chlorohydrin is obtained from racemic chlorohydrin by using the microbial cell of the present invention. It is distinguished from the method of converting to a 1,2-diol. Moreover, in addition to the chemical synthetic method, the biological method is used in the presence of vinyl acetate in an organic solvent to produce optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone useful as a synthetic intermediate of an optically active compound such as a drug. At 3-hydroxy-γ
-A method of reacting butyrolactone with lipase to obtain an optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone and an ester compound corresponding thereto in the transesterification reaction (EP04397)
79); R-4- obtained by asymmetrically reducing ethyl 4-t-butoxy-3-oxobutyrate with baker's yeast
Method for deriving R-3-hydroxy-γ-butyrolactone from t-butoxy-3-hydroxybutyrate in the presence of fluoroacetic acid (Synthesis (1), pp.37-40, 19)
86) is known. However, in these methods, the operation is complicated, it is necessary to use an expensive reagent, or an expensive optically active substance is used as a starting material, and it is difficult to obtain it, and only one optical isomer can be produced. Etc. have problems to be solved. Therefore, it cannot be said to be a simple and inexpensive method for producing optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone.

【0005】本発明者らは、先に、一方の光学異性体を
分解資化してそれを単一炭素源として生育増殖しうる微
生物を用いて対応するラセミ体から光学活性体を製造す
る方法を見い出した。例えば、アルカリゲネス属(Alca
ligenes)の細菌を用いたS−(+)−3−ハロゲノ−
1,2−プロパンジオールの製法(特開平3−1917
95号、および J. of Fermentation & Bioengineerin
g, Vol. 73, No. 6, 443-448, 1992);シュードモナス
属(Pseudomonas)細菌を用いたR−(−)−3−ハロ
ゲノ−1,2−プロパンジオールの製法(特開平3−1
91794号、および Applied Microbiology and Biot
echnology, Vol. 40, 273-278, 1993);アルカリゲネ
ス属の細菌を用いた光学活性ジクロロプロパノール(R
体)の製法(特開平3−180197号、および J. of
Industrial Microbiology, Vol. 10, 37-43, 1992);
シュードモナス属細菌を用いた光学活性ジクロロプロパ
ノール(S体)の製法(特開昭61−132196号、
および Agric. Biol. Chem.,Vol. 54, No. 12, 3185-31
90, 1990);さらに上記シュードモナス属細菌を用いて
得られた光学活性ジクロロプロパノールからアルカリ処
理によって光学活性エピクロロヒドリンを製造する方法
(特開平1−55879号、および有機合成化学協会誌
第51巻、第5号、388−398、1993)などが
挙げられる。
The present inventors have previously proposed a method for producing an optically active form from a corresponding racemate by using a microorganism capable of decomposing and assimilating one optical isomer and using it as a single carbon source for growth and multiplication. I found it. For example, the genus Alcaligenes (Alca
ligenes) S-(+)-3-halogeno-
Production method of 1,2-propanediol (Japanese Patent Laid-Open No. 19917/1993)
95, and J. of Fermentation & Bioengineerin
g, Vol. 73, No. 6, 443-448, 1992); A method for producing R-(-)-3-halogeno-1,2-propanediol using Pseudomonas bacteria (JP-A-3-1).
91794, and Applied Microbiology and Biot
echnology, Vol. 40, 273-278, 1993); Optically active dichloropropanol using alkaline genus bacteria (R
Body) (JP-A-3-180197, and J. of
Industrial Microbiology, Vol. 10, 37-43, 1992);
Process for producing optically active dichloropropanol (S-form) using Pseudomonas bacteria (Japanese Patent Laid-Open No. 61-132196,
And Agric. Biol. Chem., Vol. 54, No. 12, 3185-31
90, 1990); and a method for producing an optically active epichlorohydrin from an optically active dichloropropanol obtained by using the above-mentioned Pseudomonas bacterium by alkali treatment (JP-A-1-55879 and Journal of Organic Synthetic Chemistry 51). Vol. 5, No. 5, 388-398, 1993) and the like.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ラセミ体
クロロヒドリンから光学活性クロロヒドリンを工業的に
製造する方法を見い出すべく種々研究を重ねた結果、あ
る種の微生物、とくにシュードモナス属、エンテロバク
ター属、キトロバクター属およびバチルス属のある種の
細菌がラセミ体クロロヒドリンの一方の光学活性体のみ
を分解し、あるいはその分解活性により光学活性1,2
−ジオール体に変換し、場合によりさらに光学活性3−
ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンに変換し、したがっ
て、光学活性体クロロヒドリンと共に、場合により、光
学活性1,2−ジオール体および/または光学活性3−
ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンを分離採取し得ること
を見い出した。本発明者らの研究によれば、それらの微
生物は、前記ハロゲノプロパンジオールやジクロロプロ
パノールの場合と違って、該出発化合物の一方の光学活
性体を資化することはできないため反応系中でその微生
物を増殖しながら光学活性体を製造することはできない
が、その微生物を増殖させて得られる菌体をラセミ体ク
ロロヒドリンに作用させるとその一方の光学活性体のみ
を分解し、他方の光学活性体が系中に残存するため、こ
れを回収することにより所望の光学活性クロロヒドリン
が得られることを知り、また微生物や出発化合物の種類
によっては、一方の光学活性クロロヒドリンのみを1,
2−ジオール体および/または3−ヒドロキシ−γ−ブ
チロラクトンに変換するため、残存する他方の光学活性
クロロヒドリンと共に光学活性1,2−ジオール化合物
および/または3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンを
製造し得ることを知り、本発明を完成するにいたった。
The present inventors have conducted various studies to find out a method for industrially producing optically active chlorohydrin from racemic chlorohydrin, and as a result, as a result, some microorganisms, particularly Pseudomonas sp., Enterobacter Certain bacteria of the genera, Chitrobacter and Bacillus degrade only one optically active form of racemic chlorohydrin, or its degradation activity results in optically active 1,2
-Converted to a diol form, and optionally further optically active 3-
It is converted into hydroxy-γ-butyrolactone, and therefore, together with the optically active substance chlorohydrin, optionally optically active 1,2-diol compound and / or optically active 3-
It has been found that hydroxy-γ-butyrolactone can be collected separately. According to the study of the present inventors, these microorganisms cannot assimilate one optically active substance of the starting compound in the reaction system, unlike the case of the above-mentioned halogenopropanediol or dichloropropanol. It is not possible to produce an optically active substance while growing a microorganism, but when the bacterial cells obtained by growing the microorganism are allowed to act on racemic chlorohydrin, only one of the optically active substances is decomposed, and the other optically active substance is decomposed. Since it remains in the system, it was learned that the desired optically active chlorohydrin can be obtained by recovering it, and depending on the type of microorganism or starting compound, only one optically active chlorohydrin was
To be able to produce an optically active 1,2-diol compound and / or 3-hydroxy-γ-butyrolactone together with the remaining optically active chlorohydrin for conversion into a 2-diol form and / or 3-hydroxy-γ-butyrolactone And came to complete the present invention.

【0007】すなわち、本発明は、微生物の作用によ
り、安価なラセミ体クロロヒドリンから一方の光学異性
体を立体選択的に分解し、残存するもう一方の光学活性
異性体を回収することを特徴とする光学活性クロロヒド
リンの製法を提供するものである。本発明は、また、ラ
セミ体クロロヒドリンから微生物の作用により一方の光
学異性体を立体選択的な分解反応により脱クロル化して
光学活性1,2−ジオール化合物、さらには光学活性3
−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンに導き、残存する他
方の光学活性クロロヒドリンと共に該1,2−ジオール
化合物および/または3−ヒドロキシ−γ−ブチロラク
トンを回収することを特徴とする光学活性クロロヒドリ
ンおよび1,2−ジオール化合物あるいは3−ヒドロキ
シ−γ−ブチロラクトンまたは両光学活性化合物の製法
を提供するものである。
That is, the present invention is characterized in that one optical isomer is stereoselectively decomposed from inexpensive racemic chlorohydrin by the action of a microorganism, and the other optically active isomer remaining is recovered. A method for producing an optically active chlorohydrin is provided. In the present invention, one of the optical isomers is dechlorinated from a racemic chlorohydrin by the action of a microorganism by a stereoselective decomposition reaction to obtain an optically active 1,2-diol compound, and further an optically active 3 compound.
-Hydroxy-γ-butyrolactone, and recovering the 1,2-diol compound and / or 3-hydroxy-γ-butyrolactone together with the remaining optically active chlorohydrin and the optically active chlorohydrin and 1,2- The present invention provides a method for producing a diol compound or 3-hydroxy-γ-butyrolactone or both optically active compounds.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明によれば、一般式DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, the general formula

【化6】 [式中、R1は水素原子または低級アルキル基;R2は、
1が水素原子のときは、置換または非置換低級アルキ
ル基(ただしヒドロキシメチル基(−CH2OH)を除
く)、またはR1が低級アルキル基のときは、水素原子
である]で示されるラセミ体クロロヒドリンに微生物を
作用させて、光学異性体の一方を選択的に分解し、その
反応系に残存するもう一方の光学異性体を回収すること
により、所望の光学活性クロロヒドリンが製造される。
[Chemical 6] [Wherein R 1 is a hydrogen atom or a lower alkyl group; R 2 is
When R 1 is a hydrogen atom, it is a substituted or unsubstituted lower alkyl group (excluding hydroxymethyl group (—CH 2 OH)), or when R 1 is a lower alkyl group, it is a hydrogen atom]. A desired optically active chlorohydrin is produced by allowing a microorganism to act on racemic chlorohydrin to selectively decompose one of the optical isomers and recover the other optical isomer remaining in the reaction system.

【0009】上記方法において、用いられる出発物質お
よび微生物の種類によっては、一方の光学異性体は、下
記一般式
In the above method, depending on the type of starting material and microorganism used, one of the optical isomers has the following general formula:

【化7】 [式中、R3は置換または非置換低級アルキル基であ
る]で示される対応する光学活性1,2−ジオール化合
物ならびに下記一般式
[Chemical 7] [Wherein R 3 is a substituted or unsubstituted lower alkyl group] and the corresponding optically active 1,2-diol compound and the following general formula

【化8】 で示される光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクト
ンに変換されるため、残存する他方の光学活性クロロヒ
ドリンと共に該生成した光学活性1,2−ジオール化合
物および光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン
が製造される。
Embedded image Is converted to an optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone, the optically active 1,2-diol compound and the optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone thus produced are produced together with the remaining optically active chlorohydrin. It

【0010】本明細書において、R1基の低級アルキル
基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチ
ルなどの炭素数1〜4個のアルキル基が挙げられる。R
2基およびR3基における置換または非置換低級アルキル
基における低級アルキル基としては、メチル、エチル、
プロピルなどの炭素数1〜3個のアルキル基が挙げら
れ、置換基としては、シアノ基、−COOR’(R’は
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルなど
の炭素数1〜4個の直鎖または分枝鎖アルキル基であ
る)の低級アルコキシカルボニル基または−OR''
(R''はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チルなどの炭素数1〜4個の直鎖または分枝鎖アルキル
基である)の低級アルコキシ基から選ばれる。好ましい
置換低級アルキル基としては、シアノメチル、低級アル
コキシカルボニルメチル、低級アルコキシメチルが挙げ
られる。
In the present specification, examples of the lower alkyl group for the R 1 group include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl and butyl. R
Examples of the lower alkyl group in the substituted or unsubstituted lower alkyl group in the 2 group and the R 3 group include methyl, ethyl,
Examples thereof include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as propyl, and examples of the substituent include a cyano group and -COOR '(R' is a direct group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl and butyl. Chain or branched alkyl group) lower alkoxycarbonyl group or -OR "
(R ″ is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, etc.) lower alkoxy group. Preferred substituted lower alkyl groups include cyanomethyl, lower alkoxycarbonylmethyl, lower alkoxymethyl.

【0011】本発明で用いられる微生物としては、式
[1]で示されるラセミ体クロロヒドリンの一方の光学
異性体を選択的に分解し得るものであればいずれの微生
物も含まれるが、好ましくはシュードモナス(Pseudomo
nas)属、エンテロバクター(Enterobacter)属、キト
ロバクター(Citrobacter)属およびバチルス(Bacillu
s)属に属する細菌が挙げられる。これらのうち、とく
に好ましい菌株として、シュードモナス sp. OS-K-29
株、シュードモナス sp. DS-K-NR818株、エンテロバク
ター sp. DS-S-75株、キトロバクター・フレウンディー
(Citrobacter freundii)DS-S-13株、キトロバクター
・フレウンディーDS-K-40株、およびバチルス・スペリ
カス(Bacillus sphaericus)DS-ID-819株が挙げられ
る。これらの微生物は式[1]で示されるクロロヒドリ
ンを資化する能力はないため、増殖して得られる菌体を
用いてラセミ体クロロヒドリンの立体選択的分解に供す
る。
The microorganisms used in the present invention include any microorganisms capable of selectively decomposing one optical isomer of racemic chlorohydrin represented by the formula [1], and preferably Pseudomonas. (Pseudomo
nas, Enterobacter, Citrobacter and Bacillus
s) Bacteria belonging to the genus. Of these, a particularly preferred strain is Pseudomonas sp. OS-K-29.
Strains, Pseudomonas sp. DS-K-NR818 strains, Enterobacter sp. DS-S-75 strains, Citrobacter freundii DS-S-13 strains, Citobacter freundii DS-K-40 strains, and Bacillus Examples include Bacillus sphaericus DS-ID-819 strain. Since these microorganisms do not have the ability to assimilate the chlorohydrin represented by the formula [1], they are subjected to stereoselective degradation of racemic chlorohydrin using cells obtained by growth.

【0012】しかして、本発明の好ましい一態様は、下
記反応式−1で示される方法である(ただし、化合物
[1a]中のR3が低級アルコキシカルボニルメチル基
である場合のみ、3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン
[3a]が生成する)。
Accordingly, a preferred embodiment of the present invention is a method represented by the following reaction formula-1 (provided that R 3 in compound [1a] is a lower alkoxycarbonylmethyl group, 3-hydroxy group: -Γ-butyrolactone [3a] is produced).

【化9】 [式中、R3は前記に同じ] 上記反応式で示される方法のうち、さらに好ましい方法
はR3がシアノメチルまたは低級アルコキシカルボニル
メチルである化合物の製法である。上記反応式−1にお
いて、R3が低級アルコキシカルボニルメチルの場合に
は、光学活性クロロヒドリン[1a']と共に、光学活性
1,2−ジオール化合物[2a]に加えて、光学活性3
−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン[3a]が製造され
るが、これら光学活性1,2−ジオール化合物[2a]
および光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン
[3a]は、通常、いずれもR体であって、それらはそ
れぞれ下記の式で示される。
Embedded image [Wherein R 3 is the same as above] Among the methods represented by the above reaction schemes, a more preferred method is a method for producing a compound in which R 3 is cyanomethyl or lower alkoxycarbonylmethyl. In the above reaction formula-1, when R 3 is lower alkoxycarbonylmethyl, in addition to the optically active chlorohydrin [1a ′], in addition to the optically active 1,2-diol compound [2a], the optically active 3
-Hydroxy-γ-butyrolactone [3a] is produced, and these optically active 1,2-diol compounds [2a] are produced.
And the optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone [3a] are usually all R-isomers, and they are each represented by the following formula.

【化10】 [式中、R3'は低級アルコキシカルボニルメチル基であ
る]
Embedded image [In the formula, R 3 'is a lower alkoxycarbonylmethyl group]

【0013】本発明の他の好ましい態様は、下記反応式
−2で示される方法である。
Another preferred embodiment of the present invention is a method represented by the following reaction formula-2.

【化11】 [式中、R3'は前記に同じ] 上記反応式−2の方法には、他のエンテロバクター属、
キトロバクター属およびバチルス属に属する前記例示の
細菌も好適に用いられる。またこの方法で得られる光学
活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン[3b]は通
常S体であって、下記式で示される構造を有する。ただ
し、バチルス・スペリカスDS-ID-819株を用い、また出
発物質として化合物[1b](式中、R3'がn−ブチル
オキシカルボニルメチル基以外の基である)を用いた場
合は、R体が得られる。
Embedded image [Wherein R 3 'is the same as above] In the method of the above Reaction formula-2, another Enterobacter genus,
The bacteria exemplified above belonging to the genus Chitrobacter and the genus Bacillus are also preferably used. The optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone [3b] obtained by this method is usually the S-form and has a structure represented by the following formula. However, when Bacillus spericus strain DS-ID-819 is used and compound [1b] (in the formula, R 3 'is a group other than n-butyloxycarbonylmethyl group) is used as a starting material, R The body is obtained.

【化12】 [Chemical 12]

【0014】本発明のさらに他の好ましい態様は、下記
反応式−3で示される方法である。
Still another preferred embodiment of the present invention is a method represented by the following reaction formula-3.

【化13】 [式中、R1'は低級アルキル基である]Embedded image [In the formula, R 1 'is a lower alkyl group]

【0015】本発明で用いられる微生物の具体例である
シュードモナス sp. OS-K-29株は本発明者らが土壌から
分離した細菌であり、一方、シュードモナス sp. DS-K-
NR818株はその変異菌株である。それら両菌株の形態学
的、生理学的諸性質に基づいて、バージェイズ・マニュ
アル・オブ・システマチック・バクテリオロジー第8版
および第9版に従い分類した結果、これらは、グラム陰
性、好気性桿菌、極鞭毛を有し、オキシダーゼ陽性、カ
タラーゼ陽性を示すことからシュードモナス属の一菌株
であると同定し、さらにこれら菌株は公知の菌株と一致
するものがないため、上記のごとく命名し、それぞれ、
工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託番号FERM
BP−994およびFERM BP−5491として寄
託されている。
Pseudomonas sp. OS-K-29 strain, which is a specific example of the microorganism used in the present invention, is a bacterium isolated from the soil by the present inventors, while Pseudomonas sp. DS-K-
The NR818 strain is the mutant strain. Based on the morphological and physiological properties of both strains, they were classified according to the Burjay's Manual of Systematic Bacteriology 8th Edition and 9th Edition. As a result, these were classified as Gram-negative, aerobic bacilli, Having polar flagella, oxidase positive, was identified as a strain of Pseudomonas from showing catalase positive, further these strains because there is no match with known strains, so named as above, respectively,
Deposited number FERM to Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, AIST
Deposited as BP-994 and FERM BP-5491.

【0016】上記シュードモナス sp. OS-K-29株の菌学
的性質は特開平1−55879号に記載されている。こ
のシュードモナス sp. OS-K-29株を培養するための培地
組成としては通常この微生物が生育する培地ならばいず
れも使用することができる。例えば炭素源としてグルコ
ース,ガラクトース、シュークロース等の炭水化物、グ
リセロール、ラセミ体3−ハロゲノ−1,2−プロパン
ジオール、RあるいはS体3−ハロゲノ−1,2−プロ
パンジオール、ラセミ体2,3−ジクロロ−1−プロパ
ノール、R体2,3−ジクロロ−1−プロパノール等の
アルコール類、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイン
酸、フマル酸、グルコン酸とその塩類などの有機酸、ま
たはそれらの混合物を、窒素源として硫酸アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無機窒
素化合物および尿素、ペプトン、カゼイン、酵母エキ
ス、肉エキス、コーンスチープリカー等の有機窒素化合
物とそれらの混合物を挙げることができる。その他、無
機塩としてリン酸塩、マグネシウム塩、カリウム塩、マ
ンガン塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩など、更に必要に応じて
ビタミン類を加えてもよい。また、高酵素活性を持った
菌体を得るために、本菌株を培養する際に上記培地およ
びペプトン培地、ブイヨン培地等の栄養培地にラセミ体
3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール、Rあるいは
S体3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール、ラセミ
体2,3−ジクロロ−1−プロパノール、R体2,3−ジ
クロロ−1−プロパノールを添加してもよい。ラセミ体
2,3−ジクロロ−1−プロパノールまたはR体2,3−
ジクロロ−1−プロパノール、ラセミ体3−ハロゲノ−
1,2−プロパンジオールを単一炭素源とする完全合成
培地で培養するのも有効である。上記微生物の培養は常
法によればよく、例えばpHを6〜9、好ましくは6.5
〜7.5、培養温度は20〜40℃、好ましくは25〜
37℃の範囲で好気的に10〜96時間行うことが好ま
しい。
The mycological properties of the Pseudomonas sp. OS-K-29 strain are described in JP-A-1-55879. As a medium composition for culturing the Pseudomonas sp. OS-K-29 strain, any medium can be used as long as it is a medium in which the microorganism normally grows. For example, carbohydrates such as glucose, galactose and sucrose as carbon sources, glycerol, racemic 3-halogeno-1,2-propanediol, R or S isomer 3-halogeno-1,2-propanediol, racemic 2,3- Alcohols such as dichloro-1-propanol and R-form 2,3-dichloro-1-propanol, organic acids such as acetic acid, citric acid, malic acid, maleic acid, fumaric acid, gluconic acid and salts thereof, or a mixture thereof. Examples of the nitrogen source include inorganic nitrogen compounds such as ammonium sulfate, ammonium nitrate and ammonium phosphate, organic nitrogen compounds such as urea, peptone, casein, yeast extract, meat extract and corn steep liquor, and mixtures thereof. In addition, phosphates, magnesium salts, potassium salts, manganese salts, iron salts, zinc salts, copper salts, and the like as inorganic salts, and vitamins may be added as necessary. Further, in order to obtain bacterial cells having high enzyme activity, racemic 3-halogeno-1,2-propanediol, R or R is added to the above-mentioned medium and nutrient medium such as peptone medium and broth medium when culturing this strain. S-form 3-halogeno-1,2-propanediol, racemic 2,3-dichloro-1-propanol and R-form 2,3-dichloro-1-propanol may be added. Racemic 2,3-dichloro-1-propanol or R-isomer 2,3-
Dichloro-1-propanol, racemic 3-halogeno-
It is also effective to culture in a completely synthetic medium containing 1,2-propanediol as a single carbon source. Cultivation of the above-mentioned microorganism may be carried out by a conventional method, for example, a pH of 6 to 9, preferably 6.5.
~ 7.5, culture temperature 20 ~ 40 ℃, preferably 25 ~
It is preferable to perform aerobically at 37 ° C. for 10 to 96 hours.

【0017】またシュードモナス sp. DS-K-NR818株の
菌学的性質は下記に示すとおりである。 A.形態 細胞の形 桿菌 細胞の大きさ 0.4〜0.6×1.2〜1.6μm 細胞の多形性 無 運動性の有無 有、極鞭毛 胞子の有無 無 グラム染色性 − 坑酸性 − B.各培地における生育状態 1.肉汁寒天培地(30℃、3日間培養) 1)コロニー形状の遅速 普通 2)コロニーの形状 円形 3)コロニー表面の形状 平滑 4)コロニーの隆起状態 凸状 5)コロニーの周辺 全縁 6)コロニーの内容 均質 7)コロニーの色調 乳白色 8)コロニーの光沢 鈍光 9)コロニーの透明度 半透明 10)可溶性色素の生成 無 2.肉汁寒天斜面培地(30℃、3日間培養) 1)生育の良否 良 2)生育状態 糸状 3)コロニーの表面 平滑 4)コロニー断面の形状 偏平状 5)コロニーの光沢 鈍光 6)コロニーの色調 乳白色 7)コロニーの透明度 半透明 3.肉汁液体静置培養(30℃、3日間培養) 1)生育状態 少濁 2)ガスの発生 無 3)培地の着色 無 ゼラチン液化テスト 液化せず リトマスミルク 凝固せず、無変化 C.生理学的試験 リジン脱炭酸テスト + VPテスト − MRテスト − 硝酸塩の還元 − インドールの生産 − PPA反応 − 硫化水素の生成 − クエン酸の利用 + でんぷん分解テスト − 脱窒反応 − 無機塩の利用 + 色素の生成 1)キングA培地 − 2)キングB培地 − 3)Pseudomonas P 培地 − 4)Pseudomonas F 培地 − カタラーゼ + オキシダーゼ + ウレアーゼテスト + OF-テスト(Hugh Leifson法による。なお、ガスの生成は
認められなかった。) 1)D−グルコース − 2)グリセリン O 3)D−ガラクトース − 4)D−フラクトース − 5)D−トレハロース − PHBの蓄積 + 炭素源の利用 1)D−マンニトール − 2)D−フラクトース + 3)D−グルコース − 4)D−グルコン酸 + 5)D−ガラクトース − 6)グリセリン + 7)p-ハイドロキシ安息香酸 + 生育最適pH 5〜9 生育最適温度 20〜40℃
The mycological properties of Pseudomonas sp. DS-K-NR818 strain are as follows. A. Morphology Cell morphology Cell size 0.4-0.6 × 1.2-1.6 μm Cell polymorphism Presence / absence of motility, presence / absence of polar flagella spores No Gram stainability-antiacidity-B . Growth condition in each medium 1. Meat agar medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Slow colony shape Normal 2) Colony shape Round 3) Colony surface shape Smooth 4) Colony uplift 5) Colony peripheral edge 6) Colony edge Content Homogeneous 7) Color of the colony Milky white 8) Luster of the colony Dull light 9) Transparency of the colony 10) Soluble pigment formation None 2. Broth agar slant medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Good or bad growth 2) Growth condition Filamentous 3) Smooth colony surface 4) Flat cross-section of colony 5) Gloss of colony Dull light 6) Color of colony milky white 7) Transparency of colony Semi-transparent 3. Meat broth static culture (30 ° C, 3 days culture) 1) Growth condition Slight turbidity 2) No gas generation 3) Coloring of medium No gelatin liquefaction test No liquefaction Litmus milk No coagulation, no change C. Physiological test Lysine decarboxylation test + VP test − MR test − Nitrate reduction − Indole production − PPA reaction − Hydrogen sulfide production − Use of citric acid + Starch decomposition test − Denitrification reaction − Use of inorganic salt + Pigment Generation 1) King A medium − 2) King B medium − 3) Pseudomonas P medium − 4) Pseudomonas F medium − Catalase + oxidase + urease test + OF-test (by Hugh Leifson method. Gas generation is not observed. 1) D-glucose-2) glycerin O3) D-galactose-4) D-fructose-5) D-trehalose-PHB accumulation + utilization of carbon source 1) D-mannitol-2) D-fructose + 3) D-glucose-4) D-gluconic acid + 5) D-galactose-6) Glycerin + 7) p-Hydroxybenzoic acid + Growth optimum pH 5-9 Education optimum temperature 20~40 ℃

【0018】上記シュードモナス sp. DS-K-NR818株を
培養するための培地組成としては、通常この微生物が生
育する培地であればいずれも使用することができる。例
えば、炭素源としてフラクトースのような炭水化物、グ
リセロール、ラセミ体3−ハロゲノ−1,2−プロパン
ジオール、ラセミ体2,3−ジクロロ−1−プロパノー
ル等のアルコール類、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、マレ
イン酸、フマル酸、グルコン酸とその塩類などの有機
酸、またはそれらの混合物を、窒素源として硫酸アンモ
ニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無
機窒素化合物および尿素、ペプトン、カゼイン、酵母エ
キス、肉エキス、コーンスチープリカー等の有機窒素化
合物とそれらの混合物を挙げることができる。その他、
無機塩としてリン酸塩、マグネシウム塩、カリウム塩、
マンガン塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩など、さらに必要に応
じてビタミン類を加えてもよい。また、高分解活性を持
った菌体を得るために、本菌株を培養する際に上記培地
およびペプトン培地、ブイヨン培地等の栄養培地にラセ
ミ体3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール、2,3−
ジクロロ−1−プロパノールを添加してもよい。ラセミ
体3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール、2,3−ジ
クロロ−1−プロパノールを単一炭素源とする完全合成
培地で培養するのも有効である。上記微生物の培養は常
法によればよく、例えばpHを6〜9、好ましくは6.
5〜7.5、培養温度は20〜40℃、好ましくは25
〜37℃の範囲で好気的に10〜96時間行うことが好
ましい。
As the medium composition for culturing the Pseudomonas sp. DS-K-NR818 strain, any medium can be used as long as it is a medium in which this microorganism normally grows. For example, carbohydrates such as fructose as a carbon source, glycerol, alcohols such as racemic 3-halogeno-1,2-propanediol and racemic 2,3-dichloro-1-propanol, acetic acid, citric acid, malic acid, Maleic acid, fumaric acid, organic acids such as gluconic acid and its salts, or a mixture thereof, ammonium sulfate as a nitrogen source, ammonium nitrate, inorganic nitrogen compounds such as ammonium phosphate and urea, peptone, casein, yeast extract, meat extract, Mention may be made of organic nitrogen compounds such as Corn Steep Liquor and mixtures thereof. Other,
As inorganic salts, phosphates, magnesium salts, potassium salts,
If necessary, vitamins such as manganese salt, iron salt, zinc salt, and copper salt may be added. Further, in order to obtain bacterial cells having high degrading activity, the racemic 3-halogeno-1,2-propanediol, 2, 3-
Dichloro-1-propanol may be added. It is also effective to culture in a completely synthetic medium containing racemic 3-halogeno-1,2-propanediol and 2,3-dichloro-1-propanol as a single carbon source. Cultivation of the above-mentioned microorganism may be carried out by a conventional method, for example, a pH of 6 to 9, preferably 6.
5 to 7.5, culture temperature is 20 to 40 ° C., preferably 25
It is preferable to perform aerobically in the range of to 37 ° C for 10 to 96 hours.

【0019】本発明で用いられる他の微生物の具体例で
あるエンテロバクター sp. DS-S-75株、キトロバクター
・フレウンディー DS-S-13株、キトロバクター・フレウ
ンディー DS-K-40株およびバチルス・スペリカス DS-ID
-819株も、本発明者らが土壌中より分離採取した菌株で
あって、これら菌株の形態学的、生理学的諸性質に基づ
いて、バージェイズ・マニュアル・オブ・システマチッ
ク・バクテリオロジー第9版に従い分類した結果、上記
菌体のうちエンテロバクター sp. DS-S-75株は、グラム
陰性、通性嫌気性桿菌、周鞭毛を有し、V-P反応陽性、M
Rテスト陰性、DNase活性陰性を示すことからエンテロバ
クター属の一菌株であると同定した。さらに同定の結
果、本菌株は公知の菌株と一致するものがないため、上
記のごとく命名し、工業技術院生命工学工業技術研究所
に寄託番号 FERM BP−5494として寄託され
ている。同様にキトロバクター・フレウンディー DS-S-
13株とキトロバクター・フレウンディー DS-K-40株はグ
ラム陰性、通性嫌気性桿菌、周鞭毛を有し、V-P反応陰
性を示し、クエン酸を単一炭素源として利用することか
らキトロバクター属の一菌株であると同定した。さらに
同定の結果、本菌株は硫化水素を生成することからキト
ロバクター・フレウンディーであると同定し、それぞ
れ、工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託番号 F
ERM BP−5492および FERM BP−54
93として寄託されている。同様にバチルス・スペリカ
ス DS-ID-819株はグラム陽性、周鞭毛を有し、好気性桿
菌で胞子を形成し、カタラーゼ陽性であることからバチ
ルス属の一菌株であると同定した。さらに生理的諸性質
より、本菌株をバチルス・スペリカスと同定し工業技術
院生命工学工業技術研究所に寄託番号 FERM BP
−5495として寄託されている。上記菌株の諸性質は
下記に示すとおりである。
Specific examples of other microorganisms to be used in the present invention are Enterobacter sp. DS-S-75 strain, Chitobacter freundii DS-S-13 strain, Chitrobacter freundii DS-K-40 strain, and Bacillus spericus. DS-ID
The -819 strain is also a strain isolated and collected by the present inventors from the soil, and based on the morphological and physiological properties of these strains, the Burjay's Manual of Systematic Bacteriology No. 9 As a result of classification according to the version, among the above bacterial cells, the Enterobacter sp. DS-S-75 strain has Gram-negative, facultative anaerobic bacilli, periflagellates, VP-positive, M-positive.
Since it was negative for R test and negative for DNase activity, it was identified as a strain of the genus Enterobacter. Further, as a result of identification, since this strain does not match any known strain, it has been named as described above and deposited under the deposit number FERM BP-5494 at the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology. Similarly Kitrobacter Freundy DS-S-
13 strains and Chitobacter frownii DS-K-40 strain have Gram-negative, facultative anaerobic bacillus, periflagellate, negative VP reaction, and use citric acid as a single carbon source. It was identified as a strain. Further, as a result of identification, this strain was identified as Chitobacter freundii because it produces hydrogen sulfide, and the deposit number F was assigned to the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, AIST.
ERM BP-5492 and FERM BP-54
Deposited as 93. Similarly, Bacillus spericus strain DS-ID-819 was identified as a strain of Bacillus genus because it is Gram-positive, has periflagellates, forms spores in aerobic rods, and is positive for catalase. Based on various physiological properties, this strain was identified as Bacillus spericus and deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology with deposit number FERM BP.
Deposited as -5495. The properties of the above strains are as shown below.

【0020】エンテロバクター sp. DS-S-75株の菌学的
性質は下記に示すとおりである。 A.形態 細胞の形 桿菌 細胞の大きさ 0.6〜0.8×1.5〜2.8μm 細胞の多形性 無 運動性の有無 有、周鞭毛 胞子の有無 無 グラム染色性 − B.各培地における生育状態 1.肉汁寒天培地(30℃、3日間培養) 1)コロニーの大きさ 3〜4mm 2)コロニーの形状 不規則 3)コロニー形状の遅速 速い 4)コロニー表面の形状 平滑、粘性 5)コロニーの隆起状態 凸円状 6)コロニーの周辺 波状 7)コロニーの色調 乳白色 8)コロニーの光沢 鈍光 9)コロニーの透明度 不透明 10)可溶性色素の生成 無 2.肉汁寒天斜面培地(30℃、3日間培養) 1)生育の良否 良 2)生育状態 糸状 3)コロニーの光沢 鈍光 4)コロニーの色調 乳白色 3.液体静置培養(30℃、3日間培養) 1)生育状態 混濁 2)培地の着色 無 3)沈澱の有無 有 C.生理学的試験 インドールの生成 − カタラーゼ + ウレアーゼ + オキシダーゼ − β-ガラクトシダーゼ + リジンデカルボキシラーゼ + 硫化水素の生成 − クエン酸の利用 + でんぷんの分解 − ゼラチンの液化 − MR − VP + 硝酸塩の還元 + 脱N反応 + DNase活性 − NPTase + O-Fテスト(グルコース) F D-グルコース、酸 + D-グルコース、ガス + 生育最適温度 30−37℃ 生育最適pH 5〜9
The mycological properties of Enterobacter sp. DS-S-75 strain are as shown below. A. Morphology Cell morphology Bacillus Cell size 0.6 to 0.8 x 1.5 to 2.8 μm Cell polymorphism Presence or absence of motile, Presence or absence of periflagellate spores Gram stainability-B. Growth condition in each medium 1. Meat agar medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Colony size 3-4 mm 2) Colony shape irregularity 3) Colony shape slow and fast 4) Colony surface shape smooth and viscous 5) Colony uplifting convex Circular 6) Wavy around colony 7) Color of colony Milky white 8) Gloss of colony Dull light 9) Transparency of colony 10) Soluble pigment formation None 2. Meat broth agar slant medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Good or bad growth 2) Growth condition Filamentous 3) Gloss of colony dull 4) Color of colony Milky white 3. Liquid static culture (30 ° C, 3 days culture) 1) Growth state Turbidity 2) Coloring of medium 3) Presence of precipitation C. Physiological test Indole production-catalase + urease + oxidase-β-galactosidase + lysine decarboxylase + production of hydrogen sulfide-utilization of citric acid + starch decomposition-liquefaction of gelatin-MR-VP + nitrate reduction + de-N reaction + DNase activity-NPTase + OF test (glucose) FD-glucose, acid + D-glucose, gas + Optimal growth temperature 30-37 ° C Optimal growth pH 5-9

【0021】またキトロバクター・フレウンディー DS-
S-13株の菌学的性質は下記に示すとおりである。 A.形態 細胞の形 桿菌 細胞の大きさ 0.5〜0.7×1.8〜3.6μm 細胞の多形性 無 運動性の有無 有、周鞭毛 胞子の有無 無 グラム染色性 − B.各培地における生育状態 1.肉汁寒天培地(30℃、3日間培養) 1)コロニーの大きさ 2〜4mm 2)コロニーの形状 円形 3)コロニー形状の遅速 速い 4)コロニー表面の形状 平滑 5)コロニーの隆起状態 凸円状 6)コロニーの周辺 全縁 7)コロニーの色調 乳白色 8)コロニーの光沢 有 9)コロニーの透明度 半透明 10)色素の生成 無 2.肉汁寒天斜面培地(30℃、3日間培養) 1)生育の良否 良 2)生育状態 疾状 3)光沢 有 4)色調 乳白色 3.液体静置培養(30℃、3日間培養) 1)生育状態 混濁 2)培地の着色 無 3)沈澱の有無 有 C.生理学的試験 インドールの生成 − カタラーゼ + ウレアーゼ + オキシダーゼ − β-ガラクトシダーゼ + リジンデカルボキシラーゼ − 硫化水素の生成 + クエン酸の利用 + でんぷんの分解 − ゼラチンの液化 − MR + VP − 硝酸塩の還元 + 脱N反応 + DNase活性 − NPTase − O-Fテスト(グルコース) F D-グルコース、酸 + D-グルコース、ガス + 生育最適温度 25−30℃ 生育最適pH 5〜9
[0021] Also, Kitrobacter Freundy DS-
The bacteriological properties of the S-13 strain are as shown below. A. Morphology Cell shape Bacillus Cell size 0.5-0.7 × 1.8-3.6 μm Cell polymorphism Presence or absence of motile, Presence or absence of periflagellate spores Gram stainability-B. Growth condition in each medium 1. Meat agar medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Colony size 2-4mm 2) Colony shape circular 3) Slow and fast colony shape 4) Colony surface shape smooth 5) Colony uplifting convex circle 6 ) All around the colony 7) Color of the colony Milky white 8) Luster of the colony 9) Transparency of the colony 10) Transparency 10) No pigment formation 2. Meat broth agar slant medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Good or bad growth 2) Growth condition 3) Glossy 4) Color tone milky white 3. Liquid static culture (30 ° C, 3 days culture) 1) Growth state Turbidity 2) Coloring of medium 3) Presence of precipitation C. Physiological test Indole production-catalase + urease + oxidase-β-galactosidase + lysine decarboxylase-Hydrogen sulfide production + Utilization of citric acid + Starch degradation-Gelatin liquefaction-MR + VP-Reduction of nitrate + DeN reaction + DNase activity-NPTase-OF test (glucose) FD-glucose, acid + D-glucose, gas + Optimal growth temperature 25-30 ° C Optimal growth pH 5-9

【0022】またキトロバクター・フレウンディー DS-
K-40株の菌学的性質は下記に示すとおりである。 A.形態 細胞の形 桿菌 細胞の大きさ 0.5〜0.7×1.8〜3.6μm 細胞の多形性 無 運動性の有無 有、周鞭毛 胞子の有無 無 グラム染色性 − B.各培地における生育状態 1.肉汁寒天培地(30℃、3日間培養) 1)コロニーの大きさ 2〜4mm 2)コロニーの形状 円形 3)コロニー形状の遅速 速い 4)コロニー表面の形状 平滑 5)コロニーの隆起状態 凸円状 6)コロニーの周辺 全縁 7)コロニーの色調 乳白色 8)コロニーの光沢 有 9)コロニーの透明度 半透明 10)色素の生成 無 2.肉汁寒天斜面培地(30℃、3日間培養) 1)生育の良否 良 2)生育状態 疾状 3)光沢 有 4)色調 乳白色 3.肉汁液体静置培養(30℃、3日間培養) 1)生育状態 混濁 2)培地の着色 無 3)沈澱の有無 有 C.生理学的試験 インドールの生成 − カタラーゼ + ウレアーゼ + オキシダーゼ − β-ガラクトシダーゼ + リジンデカルボキシラーゼ − 硫化水素の生成 + クエン酸の利用 + でんぷんの分解 − ゼラチンの液化 − MR + VP − 硝酸塩の還元 + 脱N反応 + DNase活性 − NPTase − O-Fテスト(グルコース) F D-グルコース、酸 + D-グルコース、ガス + 生育最適温度 25−30℃ 生育最適pH 5〜9
Also, Kitrobacter Freundy DS-
The mycological properties of the K-40 strain are as shown below. A. Morphology Cell shape Bacillus Cell size 0.5-0.7 × 1.8-3.6 μm Cell polymorphism Presence or absence of motile, Presence or absence of periflagellate spores Gram stainability-B. Growth condition in each medium 1. Meat agar medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Colony size 2-4mm 2) Colony shape circular 3) Slow and fast colony shape 4) Colony surface shape smooth 5) Colony uplifting convex circle 6 ) All around the colony 7) Color of the colony Milky white 8) Luster of the colony 9) Transparency of the colony 10) Transparency 10) No pigment formation 2. Meat broth agar slant medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Good or bad growth 2) Growth condition 3) Glossy 4) Color tone milky white 3. Static culture of broth (30 ° C, 3 days) 1) Growth state Turbidity 2) Coloration of medium 3) Presence of precipitation C. Yes Physiological test Indole production-catalase + urease + oxidase-β-galactosidase + lysine decarboxylase-Hydrogen sulfide production + Utilization of citric acid + Starch degradation-Gelatin liquefaction-MR + VP-Reduction of nitrate + DeN reaction + DNase activity-NPTase-OF test (glucose) FD-glucose, acid + D-glucose, gas + Optimal growth temperature 25-30 ° C Optimal growth pH 5-9

【0023】また、バチルス・スペリカス DS-ID-819株
の菌学的性質は下記に示すとおりである。 A.形態 細胞の形 桿菌 細胞の大きさ 0.5〜0.7×2.0〜3.5μm 細胞の多形性 無 運動性の有無 有、周鞭毛 胞子の有無 有 グラム染色性 + B.各培地における生育状態 1.肉汁寒天培地(30℃、3日間培養) 1)コロニーの大きさ 2〜4mm 2)コロニーの形状 円形 3)コロニー形状の遅速 普通 4)コロニー表面の形状 しわ状 5)コロニーの隆起状態 扁平状 6)コロニーの周辺 全縁 7)コロニーの色調 乳白色 8)コロニーの光沢 鈍光 9)コロニーの透明度 半透明 10)色素の生成 無 2.肉汁寒天斜面培地(30℃、3日間培養) 1)生育の良否 良 2)生育状態 拡布状 3)光沢 鈍光 4)色調 乳白色 3.液体静置培養(30℃、3日間培養) 1)生育状態 少濁 2)培地の着色 無 3)沈澱の有無 無 C.生理学的試験 インドールの生成 − カタラーゼ + ウレアーゼ + オキシダーゼ + β-ガラクトシダーゼ − リジンデカルボキシラーゼ + 硫化水素の生成 − クエン酸の利用 + でんぷんの分解 − ゼラチンの液化 + MR − VP − 硝酸塩の還元 − 脱N反応 − DNase活性 + NPTase − O-Fテスト(グルコース) O D-グルコース、酸 − D-グルコース、ガス − 生育最適温度 30−37℃ 生育最適pH 6〜9
The mycological properties of the Bacillus spericus strain DS-ID-819 are as shown below. A. Morphology Cell morphology Bacillus Cell size 0.5-0.7 × 2.0-3.5 μm Cell polymorphism Presence or absence of motility, Presence or absence of periflagellate spores Gram stainability + B. Growth condition in each medium 1. Meat agar medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Colony size 2-4 mm 2) Colony shape circular 3) Slow colony shape Normal 4) Colony surface wrinkle 5) Colony uplifting flat 6 ) All around the colony 7) Color of the colony Milky white 8) Gloss of the colony Dull light 9) Transparency of the colony 10) Dye formation None 2. Meat broth agar slant medium (30 ° C, 3 days culture) 1) Good or bad growth 2) Growth condition Spreaded 3) Gloss dull 4) Color tone Milky white 3. Liquid static culture (30 ° C., 3 days culture) 1) Growth condition Slight turbidity 2) Coloring of medium 3) Presence or absence of precipitation C. Physiological test Indole production-catalase + urease + oxidase + β-galactosidase-lysine decarboxylase + hydrogen sulfide production-utilization of citric acid + starch decomposition-gelatin liquefaction + MR-VP-nitrate reduction-de-N reaction -DNase activity + NPTase-OF test (glucose) OD-glucose, acid-D-glucose, gas- Optimal growth temperature 30-37 ° C Optimal growth pH 6-9

【0024】上記微生物を培養するための培地組成とし
ては、通常この微生物が生育する培地であればなんでも
使用することができる。例えば、炭素源としてグルコー
ス、ガラクトース、フラクトースのような炭水化物、グ
リセロール等のアルコール類、酢酸、クエン酸、リンゴ
酸、マレイン酸、フマル酸、グルコン酸とその塩類など
の有機酸、またはそれらの混合物を、窒素源として硫酸
アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム
等の無機窒素化合物および尿素、ペプトン、カゼイン、
酵母エキス、肉エキス、コーンスチープリカー等の有機
窒素化合物とそれらの混合物を挙げることができる。そ
の他、無機塩としてリン酸塩、マグネシウム塩、カリウ
ム塩、マンガン塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩など、さらに、
必要に応じてビタミン類を加えてもよい。上記微生物の
培養は常法によればよく、例えばpHを5〜9、好まし
くは6.5〜7.0、培養温度は20〜40℃、好ましく
は25〜37℃の範囲で好気的に10〜96時間行うこ
とが好ましい。
As the medium composition for culturing the above-mentioned microorganism, any medium can be used as long as it is a medium in which this microorganism normally grows. For example, as a carbon source, glucose, galactose, carbohydrates such as fructose, alcohols such as glycerol, acetic acid, citric acid, malic acid, maleic acid, fumaric acid, organic acids such as gluconic acid and its salts, or a mixture thereof. , Inorganic nitrogen compounds such as ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium phosphate as a nitrogen source and urea, peptone, casein,
Mention may be made of organic nitrogen compounds such as yeast extract, meat extract, corn steep liquor and mixtures thereof. In addition, as inorganic salts, phosphates, magnesium salts, potassium salts, manganese salts, iron salts, zinc salts, copper salts, and the like.
Vitamins may be added if necessary. Cultivation of the above microorganisms may be carried out by a conventional method, for example, aerobically at a pH of 5 to 9, preferably 6.5 to 7.0 and a culture temperature of 20 to 40 ° C, preferably 25 to 37 ° C. It is preferably carried out for 10 to 96 hours.

【0025】ラセミ体クロロヒドリンに微生物を作用さ
せて光学活性クロロヒドリンならびに光学活性1,2−
ジオール化合物および/または光学活性3−ヒドロキシ
−γ−ブチロラクトンを得る方法としては、本発明によ
る微生物を1)上記培養方法により得た微生物の培養
液、あるいは2)遠心分離により得た菌体およびその菌
体処理物(菌体破砕物または菌体抽出液)、または3)
それらを常法により固定化したものとし、緩衝液に混合
した微生物菌体混合液に基質を添加する方法等がある。
反応温度は15〜50℃が好ましく、反応pHは6〜9
で行うのが好ましい。反応液中の基質濃度は0.1〜1
5%(v/v)が好ましく、基質は初期に一括して添加
してもよいし、分割添加してもよい。反応は通常、攪拌
あるいは振とうしながら行い、反応時間は基質濃度、微
生物菌体量により異なるが、1〜120時間で終了する
のがよい。好ましくはガスクロマトグラフィー等の分析
により、生成する光学活性体の光学純度を測定し終点を
決定するのがよく、その生成物の光学純度が最大になっ
たときを終点とする。
By allowing a microorganism to act on racemic chlorohydrin, optically active chlorohydrin and optically active 1,2-
As the method for obtaining the diol compound and / or the optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone, 1) the culture solution of the microorganism obtained by the above-mentioned culture method of the microorganism of the present invention, or 2) the bacterial cells obtained by centrifugation and the cells thereof Treated cells (crushed cells or cell extract), or 3)
There is a method in which they are immobilized by a conventional method, and a substrate is added to a mixed solution of microbial cells mixed with a buffer solution.
The reaction temperature is preferably 15 to 50 ° C, and the reaction pH is 6 to 9
It is preferable to carry out. Substrate concentration in the reaction solution is 0.1-1
5% (v / v) is preferable, and the substrate may be added all at once at the initial stage, or may be added in portions. The reaction is usually carried out with stirring or shaking, and the reaction time is preferably 1 to 120 hours, although it varies depending on the substrate concentration and the amount of microbial cells. Preferably, the end point is determined by measuring the optical purity of the resulting optically active substance by analysis such as gas chromatography, and the end point is when the optical purity of the product is maximized.

【0026】このようにして反応液中に残存した光学活
性クロロヒドリンならびに光学活性1,2−ジオール化
合物および/または光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチ
ロラクトンは一般的な方法により回収および精製でき
る。例えば、反応液から菌体を遠心分離で取り除いた
後、上清をエバポレーターにより濃縮し、酢酸エチル等
の溶媒で抽出を行う。抽出液を無水硫酸マグネシウムに
より脱水した後、減圧下にて溶媒を除去し、光学活性ク
ロロヒドリンのシロップを得ることができる。また光学
活性1,2−ジオール化合物が生成する場合はそれらの
混合物として得られる。これらの化合物はさらに蒸溜あ
るいはカラムクロマトグラフィーにより精製してもよ
い。光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンが生
成する場合は、菌体を遠心分離により除去した上清を酢
酸エチル等により抽出し、クロロヒドリンあるいは1,
2−ジオールを除去した後、その水層画分を濃縮するこ
とにより3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンの粗シロ
ップを得ることができる。あるいは常法により上記水層
画分を活性炭により回収・精製してもよい。さらに活性
炭やシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーによ
り精製してもよい。
The optically active chlorohydrin and the optically active 1,2-diol compound and / or the optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone thus remaining in the reaction solution can be recovered and purified by a general method. For example, after removing bacterial cells from the reaction solution by centrifugation, the supernatant is concentrated by an evaporator and extracted with a solvent such as ethyl acetate. After dehydrating the extract with anhydrous magnesium sulfate, the solvent is removed under reduced pressure to obtain a syrup of optically active chlorohydrin. When an optically active 1,2-diol compound is produced, it is obtained as a mixture thereof. These compounds may be further purified by distillation or column chromatography. When optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone is produced, the supernatant obtained by removing bacterial cells by centrifugation is extracted with ethyl acetate or the like, and chlorohydrin or 1,
After removing the 2-diol, the crude syrup of 3-hydroxy-γ-butyrolactone can be obtained by concentrating the aqueous layer fraction. Alternatively, the above aqueous layer fraction may be recovered and purified with activated carbon by a conventional method. Further, it may be purified by column chromatography using activated carbon or silica gel.

【0027】以下実施例をもって、本発明を詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、実施例中の%は特に記載のない限り(w/v%)で
表す。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these. In addition,% in the examples is represented by (w / v%) unless otherwise specified.

【0028】実施例1 ペプトン,酵母エキス,グリセロールをそれぞれ1.0
%含む栄養培地(pH7.2)2.5リッターを入れた5
リッタージャーファーメンター(培養器)を121℃,
15分間、高圧滅菌した。予め供試菌であるシュードモ
ナス sp.OS-K-29株をペプトン,酵母エキス,グリセロ
ールをそれぞれ1.0%含む栄養培地(pH7.2)で3
0℃、16時間振とう培養して種菌を調製し、上記培地
に2%(v/v)量を無菌的に接種した。そして温度30
℃,通気量1.0L/min,回転数500rpmの条件で約
24時間、通気撹拌培養を行った。培養終了後、培養液
を取り出し遠心分離にて集菌し、2mMの硫酸マグネシ
ウムを含む20mMリン酸緩衝液(pH7.2)で3回洗
浄し、休止菌体を調製した。その菌体を1.0%の炭酸
カルシウムを含む同緩衝液100mlを入れたバッフル付
きの500ml容三角フラスコにけん濁し、そのけん濁液
に1.0(v/v)のラセミ体4−クロロ−3−ヒドロキ
シブチロニトリルを加え、30℃で撹拌しながら90時
間反応させた。その時の反応液中に残存する4−クロロ
−3−ヒドロキシブチロニトリルをガスクロマトグラフ
ィー(カラム担体:PEG20M,60−80メッシ
ュ)で分析した結果、その残存率は40.1%であっ
た。反応終了後、反応液を遠心分離操作により菌体を除
き、ついで約1mlまで濃縮し、酢酸エチルで抽出した。
無水硫酸マグネシウムにより脱水後、減圧化で溶媒を除
去し、380mgの4−クロロ−3−ヒドロキシブチロニ
トリルおよび基質に相当する1,2−ジオール350mg
を得た。本物質の同定および定量は同ガスクロマトグラ
フィーにより行い、リテンションタイムより確認した。
Example 1 Peptone, yeast extract and glycerol were each added to 1.0
5% containing 2.5 liters of nutrient medium (pH 7.2) containing 5%
Litter jar fermenter (incubator) at 121 ℃
It was autoclaved for 15 minutes. The Pseudomonas sp. OS-K-29 strain, which is a test bacterium, was used in a nutrient medium (pH 7.2) containing 1.0% each of peptone, yeast extract and glycerol.
Inoculum was prepared by shaking culture at 0 ° C. for 16 hours, and 2% (v / v) amount was aseptically inoculated into the above medium. And temperature 30
The culture was carried out under aeration and agitation for about 24 hours under the conditions of ℃, aeration rate of 1.0 L / min and rotation speed of 500 rpm. After the completion of the culture, the culture solution was taken out, collected by centrifugation, and washed three times with a 20 mM phosphate buffer solution (pH 7.2) containing 2 mM magnesium sulfate to prepare resting cells. The cells were suspended in a 500 ml Erlenmeyer flask with a baffle containing 100 ml of the same buffer containing 1.0% calcium carbonate, and 1.0 (v / v) of racemic 4-chloro was added to the suspension. -3-Hydroxybutyronitrile was added, and the mixture was reacted at 30 ° C for 90 hours with stirring. 4-Chloro-3-hydroxybutyronitrile remaining in the reaction solution at that time was analyzed by gas chromatography (column carrier: PEG20M, 60-80 mesh), and as a result, the residual rate was 40.1%. After completion of the reaction, the reaction solution was centrifuged to remove the cells, then concentrated to about 1 ml and extracted with ethyl acetate.
After dehydration with anhydrous magnesium sulfate, the solvent was removed under reduced pressure, and 380 mg of 4-chloro-3-hydroxybutyronitrile and 350 mg of 1,2-diol corresponding to the substrate were removed.
I got The identification and quantification of this substance was performed by the same gas chromatography and confirmed from the retention time.

【0029】このシロップ中の4−クロロ−3−ヒドロ
キシブチロニトリルをアステック社(Advanced Separat
ion Technologies Inc., NJ, USA)製のキャピラリーカ
ラムG−TA(0.25mm×30m)を用いたガスクロ
マトグラフィーにより光学異性体の分析を行った。一
方、1,2−ジオール化合物は無水トリフルオロ酢酸に
よりトリフルオロ化した後、上記ガスクロマトグラフィ
ーにより光学異性体の分析を行った。その結果、回収し
た4−クロロ−3−ヒドロキシブチロニトリルは光学純
度94.5%eeのS体であることが判明した。また、回
収した1,2−ジオールは光学純度42.2%eeのR体で
あることが判明した。なお、上記のガスクロマトグラフ
ィーによる光学異性体の分析条件は以下の通りである。
4−クロロ−3−ヒドロキシブチロニトリルのリテンシ
ョンタイムはS体、64.1分;R体、66.5分で、
1,2−ジオールのリテンションタイムはS体、113.
1分;R体、125.3分であった。 分析条件:カラム温度、120℃;検出器温度、200
℃;キャリアーガス、窒素;流速、0.5ml/mi
n;検出器、FID;スプリット比、100/1。
4-chloro-3-hydroxybutyronitrile in this syrup was added to Astec (Advanced Separat
The optical isomers were analyzed by gas chromatography using a capillary column G-TA (0.25 mm × 30 m) manufactured by ion Technologies Inc., NJ, USA). On the other hand, the 1,2-diol compound was trifluorinated with trifluoroacetic anhydride and then analyzed for optical isomers by the above gas chromatography. As a result, it was found that the recovered 4-chloro-3-hydroxybutyronitrile was an S-isomer having an optical purity of 94.5% ee. Further, it was found that the recovered 1,2-diol was an R-isomer having an optical purity of 42.2% ee. The conditions for analyzing the optical isomer by the above-mentioned gas chromatography are as follows.
The retention times of 4-chloro-3-hydroxybutyronitrile are S-isomer, 64.1 minutes; R-isomer, 66.5 minutes.
The retention time of 1,2-diol is S body, 113.
1 minute; R form, 125.3 minutes. Analytical conditions: column temperature, 120 ° C; detector temperature, 200
° C; carrier gas, nitrogen; flow rate, 0.5 ml / mi
n; detector, FID; split ratio, 100/1.

【0030】実施例2−7 基質をラセミ体4−クロロ−3−ヒドロキシブチロニト
リルから表1に示す基質に変えた以外は実施例1と同様
の方法で反応を行った。また、得られた種々の化合物を
実施例1と同様の方法で同定と定量分析を行い、光学異
性体の分析についても同様の方法で行った。なお、実施
例3〜5において生成した3−ヒドロキシ−γ−ブチロ
ラクトンは、菌体を除去した上清を等量の酢酸エチルに
よりクロロヒドリンおよび1,2−ジオールを抽出・除
去し、その水層画分を濃縮して3−ヒドロキシ−γ−ブ
チロラクトンの粗シロップを得た。本物質の同定および
定量は実施例1に示した同ガスクロマトグラフィーによ
り行い、リテンションタイムより確認した。このシロッ
プ中の3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンの光学純度
の測定は、塩化アセチルによりアセチル化した後、実施
例1に示したアステック社製のキャピラリーカラムG−
TAを装着したガスクロマトグラフィーにより行った。
3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンのリテンションタ
イムはS体、11.3分;R体、12.0分であった。 分析条件:カラム温度、150℃;検出温度、200
℃;キャリアーガス、窒素;流速、0.7ml/mi
n;検出器、FID;スプリット比;100/1。 得られた3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンの物性値
は文献値(SyntheticCommunications, 16(2),pp.183-1
90,1986)とよく一致した。1 H−NMR(CDCl3, 250MHz), δppm: 2.54
(d, 1H, J=18Hz); 2.79(dd, 1H, J=18Hz, J=6Hz); 3.29
(s, 1H, OH); 4.34(d, 1H, J=10Hz); 4.46(dd, 1H, J=1
0Hz, J=4.5Hz); 4.6-4.7(m, 1H)13 C−NMR(CDCl3), δppm: 177, 76.3, 67.2,
37.7 上記実施例1〜7の生成物およびその収量等を表1に示
す。
Example 2-7 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the substrate shown in Table 1 was changed from racemic 4-chloro-3-hydroxybutyronitrile. The various compounds obtained were identified and quantitatively analyzed by the same method as in Example 1, and the optical isomers were also analyzed by the same method. In addition, the 3-hydroxy-γ-butyrolactone produced in Examples 3 to 5 was extracted with chlorohydrin and 1,2-diol with an equal amount of ethyl acetate to extract and remove the supernatant from the cells, and the aqueous layer fraction thereof was obtained. The fraction was concentrated to obtain a crude syrup of 3-hydroxy-γ-butyrolactone. The identification and quantification of this substance was carried out by the same gas chromatography as shown in Example 1 and confirmed by the retention time. The optical purity of 3-hydroxy-γ-butyrolactone in this syrup was measured by acetylating with acetyl chloride, and then using Astec capillary column G- shown in Example 1.
It was performed by gas chromatography equipped with TA.
The retention times of 3-hydroxy-γ-butyrolactone were S-form, 11.3 minutes; R-form, 12.0 minutes. Analysis conditions: column temperature, 150 ° C; detection temperature, 200
℃; carrier gas, nitrogen; flow rate, 0.7 ml / mi
n; detector, FID; split ratio; 100/1. The physical properties of the obtained 3-hydroxy-γ-butyrolactone are the literature values (Synthetic Communications, 16 (2), pp. 183-1).
90, 1986). 1 H-NMR (CDCl 3 , 250 MHz), δppm: 2.54
(d, 1H, J = 18Hz); 2.79 (dd, 1H, J = 18Hz, J = 6Hz); 3.29
(s, 1H, OH); 4.34 (d, 1H, J = 10Hz); 4.46 (dd, 1H, J = 1
0Hz, J = 4.5Hz); 4.6-4.7 (m, 1H) 13 C-NMR (CDCl 3 ), δppm: 177, 76.3, 67.2,
37.7 Table 1 shows the products of Examples 1 to 7 and the yield thereof.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】実施例8 ペプトン、酵母エキス、グリセロールがそれぞれ1%か
らなる栄養培地(pH7.0)2.5リッターを5リッタ
ー容ジャーファメンター(培養器)に仕込み、121
℃、15分間、高圧滅菌を行った。予め供試菌であるシ
ュードモナス sp.DS-K-NR818をペプトン、酵母エキス、
グリセロールをそれぞれ1.0%含む栄養培地(pH7.
0)で30℃、18時間振とう培養して種菌を調製し、
上記培地に2.0%(v/v)量を無菌的に接種した。
そして温度30℃、通気量0.5L/min、撹拌回転
数500rpmの条件で約24時間、通気撹拌培養を行
った。培養終了後、培養液を取り出し遠心分離にて集菌
し、2mMの硫酸マグネシウムを含む20mMリン酸緩
衝液(pH7.2)にて3回洗浄し、休止菌体を調製し
た。その菌体を1.0%の炭酸カルシウムを含む20m
Mリン酸緩衝液(pH7.0)100mlを入れたバッ
フル付き500ml容三角フラスコに懸濁した。懸濁液
に硫酸マグネシウム2mMとなるように調製した。懸濁
液にラセミ体エチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチ
レイトを1.0%(v/v)となるように加え、30℃
で40時間反応させた。反応後、反応液中に残存するエ
チル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイトをガスク
ロマトグラフィー(カラム担体:PEG20M、60−
80メッシュ)で分析した。その結果、残存率は41.
8%であった。反応終了後、反応液を遠心分離して菌体
を除き、ついで約1.0mlまで濃縮し、酢酸エチルで
抽出した。無水硫酸マグネシウムにより脱水後、減圧下
で溶媒を除去し、406mgのエチル 4−クロロ−3
−ヒドロキシブチレイトを得た。本物質の同定および定
量は同ガスクロマトグラフィーにより行い、リテンショ
ンタイムより確認した。残存していたエチル 4−クロ
ロ−3−ヒドロキシブチレイトをアステック社製のキャ
ピラリーカラムG−TA(0.25mm×30m)を用
いたガスクロマトグラフィーにより光学異性体の分析を
行った。その結果、回収したエチル 4−クロロ−3−
ヒドロキシブチレイトは光学純度98%ee以上のR体
であった。なお、上記のガスクロマトグラフィーによる
光学異性体の分析条件は以下の通りである。エチル 4
−クロロ−3−ヒドロキシブチレイトのリテンションタ
イムはR体 39.5分;S体 41.0分であった。 分析条件:カラム温度、110℃;検出器温度、200
℃;キャリアーガス、窒素;流速、0.7ml/mi
n;検出器、FID;スプリット比、100/1。 なお生成した3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンは、
菌体を除去した上清を等量の酢酸エチルによりクロロヒ
ドリンを抽出・除去し、その水層画分を濃縮して3−ヒ
ドロキシ−γ−ブチロラクトンの粗シロップを得た。本
物質の同定および定量は実施例3と同様の方法で行い、
光学異性体の分析についても同様の方法で行った。
Example 8 2.5 L of a nutrient medium (pH 7.0) consisting of peptone, yeast extract and glycerol (1% each) was placed in a 5 L jar famentor (incubator).
High-pressure sterilization was performed at ℃ for 15 minutes. Pseudomonas sp.DS-K-NR818, which is a test bacterium, was previously added to peptone, yeast extract,
Nutrient medium (pH 7.
0) at 30 ° C. for 18 hours with shaking to prepare an inoculum,
The above medium was inoculated aseptically with an amount of 2.0% (v / v).
Then, aeration and agitation culture was carried out for about 24 hours under the conditions of a temperature of 30 ° C., an aeration rate of 0.5 L / min and an agitation rotation speed of 500 rpm. After the completion of the culture, the culture solution was taken out, collected by centrifugation, and washed three times with a 20 mM phosphate buffer solution (pH 7.2) containing 2 mM magnesium sulfate to prepare resting cells. The fungus body is 20m containing 1.0% calcium carbonate
The suspension was suspended in a baffled 500 ml Erlenmeyer flask containing 100 ml of M phosphate buffer (pH 7.0). The suspension was prepared so that the concentration of magnesium sulfate was 2 mM. Racemic ethyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate was added to the suspension at 1.0% (v / v), and the mixture was added at 30 ° C.
And reacted for 40 hours. After the reaction, ethyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate remaining in the reaction solution was subjected to gas chromatography (column carrier: PEG20M, 60-
80 mesh). As a result, the survival rate is 41.
8%. After completion of the reaction, the reaction solution was centrifuged to remove the bacterial cells, then concentrated to about 1.0 ml and extracted with ethyl acetate. After dehydration with anhydrous magnesium sulfate, the solvent was removed under reduced pressure to obtain 406 mg of ethyl 4-chloro-3.
-Hydroxybutyrate was obtained. The identification and quantification of this substance was performed by the same gas chromatography and confirmed from the retention time. The remaining ethyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate was analyzed for optical isomers by gas chromatography using a capillary column G-TA (0.25 mm × 30 m) manufactured by Astec. As a result, the recovered ethyl 4-chloro-3-
Hydroxybutyrate was an R form having an optical purity of 98% ee or higher. The conditions for analyzing the optical isomer by the above-mentioned gas chromatography are as follows. Ethyl 4
The retention times of -chloro-3-hydroxybutyrate were R isomer 39.5 minutes and S isomer 41.0 minutes. Analytical conditions: column temperature, 110 ° C; detector temperature, 200
℃; carrier gas, nitrogen; flow rate, 0.7 ml / mi
n; detector, FID; split ratio, 100/1. The 3-hydroxy-γ-butyrolactone produced was
Chlorohydrin was extracted and removed from the supernatant from which the bacterial cells had been removed with an equal amount of ethyl acetate, and the aqueous layer fraction was concentrated to obtain a crude syrup of 3-hydroxy-γ-butyrolactone. Identification and quantification of this substance are carried out in the same manner as in Example 3,
The optical isomers were analyzed in the same manner.

【0034】実施例9〜12 基質をラセミ体エチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブ
チレイトから表2に示す基質に変える以外は、実施例8
と同様な方法で反応を行った。また、得られた種々の化
合物を実施例8と同様な方法で同定と定量分析を行い、
光学異性体の分析についても同様の方法で行った。上記
実施例8〜12の生成物および収量等を表2に示す。
Examples 9 to 12 Example 8 except that the substrate was changed from racemic ethyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate to the substrate shown in Table 2.
The reaction was carried out in the same manner as in. The various compounds thus obtained were identified and quantitatively analyzed in the same manner as in Example 8,
The optical isomers were analyzed in the same manner. Table 2 shows products and yields of the above Examples 8 to 12.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】[0036]

【表4】 [Table 4]

【0037】実施例13 (S)−3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンと(R)
−メチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイトの製
造 ペプトン、酵母エキス、グリセロールがそれぞれ1%か
らなる栄養培地(pH7.0)100mlをバッフル付
き500ml容三角フラスコに仕込み、121℃、15
分間、高圧滅菌を行った。予め供試菌であるエンテロバ
クター sp. DS-S-75株をペプトン、酵母エキス、グリセ
ロールをそれぞれ1.0%含む栄養培地(pH7.0)で
30℃、20時間振とう培養して種菌を調製し、上記培
地に2.0%(v/v)量無菌的に接種した。そして温
度30℃、撹拌条件下で約24時間、培養を行った。培
養終了後、培養液を取り出し遠心分画にて集菌し、2m
Mの硫酸マグネシウムを含む20mMリン酸緩衝液(p
H7.2)にて3回洗浄し、休止菌体を調製した。その
菌体を1.0%の炭酸カルシウムを含む20mMリン酸
緩衝液(pH7.0)100mlを入れたバッフル付き
500ml容三角フラスコに懸濁した。懸濁液に硫酸マ
グネシウムを2mMとなるように調製した。懸濁液にラ
セミ体メチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイト
を1.0%となるように加え、30℃で24時間反応さ
せた。反応後、反応液中に残存するメチル 4−クロロ
−3−ヒドロキシブチレイトをガスクロマトグラフィー
(カラム担体:PEG20M,60−80メッシュ)で
分析した。その結果、残存率は48.0%であった。反
応終了後、反応液を遠心分離し、菌体を取り除いた後、
上清を活性炭カラムに付し、アセトンにて溶出した。溶
出液よりアセトンを減圧留去して得られた油状物を蒸留
することにより、342mgの(R)−メチル4−クロ
ロ−3−ヒドロキシブチレイト(沸点75−80/1.
5mmHg)と214mgの(S)−3−ヒドロキシ−
γ−ブチロラクトン(沸点110−120/0.5mm
Hg)を油状物として得た。得られたメチル 4−クロ
ロ−3−ヒドロキシブチレイトは光学純度99%ee以上
のR体であった。また得られた3−ヒドロキシ−γ−ブ
チロラクトンを塩化アセチルと反応させて、アセチル化
した後、光学純度を測定した。3−ヒドロキシ−γ−ブ
チロラクトンは光学純度95.9%eeのS体であった。
光学純度の分析は、アステック社製のキャピラリーカラ
ムG−TA(0.25mm×30m)を用いたガスクロ
マトグラフィーにより行った。上記のガスクロマトグラ
フィーによる光学異性体の分析条件は以下の通りであ
る。 メチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイトの分析
条件:カラム温度、110℃;検出器温度、200℃;
キャリアーガス、窒素;流速、0.7ml/min;検
出器、FID;スプリット比、100/1。リテンショ
ンタイムはR体、15.5分;S体、16.3分。 3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンの分析条件:カラ
ム温度、150℃;検出器温度、200℃;キャリアー
ガス、窒素;流速、0.7ml/min;検出器、FI
D;スプリット比、100/1。リテンションタイムは
S体、11.3分;R体、12.0分。 得られた3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンの物性値
は文献値(SyntheticCommunications, 16(2),pp.183-1
90,1986)とよく一致した。 [α]D 20=−76.2°(C=1.95、EtOH)1 H−NMR(CDCl3, 250MHz), δppm: 2.54
(d, 1H, J=18Hz); 2.79(dd, 1H, J=18Hz, J=6Hz); 3.29
(s, 1H, OH); 4.34(d, 1H, J=10Hz); 4.46(dd, 1H, J=1
0Hz, J=4.5Hz); 4.6-4.7(m, 1H)13 C−NMR(CDCl3), δppm: 177, 76.3, 67.2,
37.7
Example 13 (S) -3-hydroxy-γ-butyrolactone and (R)
-Methyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate production 100 ml of a nutrient medium (pH 7.0) consisting of peptone, yeast extract and glycerol at 1% each was charged into a 500 ml Erlenmeyer flask equipped with a baffle, at 121 ° C, 15 ° C.
Autoclaved for 1 minute. The test bacteria, Enterobacter sp. DS-S-75 strain, were preliminarily shake-cultured at 30 ° C for 20 hours in a nutrient medium (pH 7.0) containing peptone, yeast extract, and glycerol at 1.0% each to give seeds. The prepared medium was aseptically inoculated into the above medium in an amount of 2.0% (v / v). Then, the culture was carried out at a temperature of 30 ° C. under stirring conditions for about 24 hours. After culturing, remove the culture solution and collect the cells by centrifugation to collect the cells for 2 m.
20 mM phosphate buffer containing M magnesium sulfate (p
H7.2) was washed 3 times to prepare resting cells. The cells were suspended in a 500 ml Erlenmeyer flask with a baffle containing 100 ml of a 20 mM phosphate buffer solution (pH 7.0) containing 1.0% calcium carbonate. Magnesium sulfate was adjusted to 2 mM in the suspension. Racemic methyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate was added to the suspension at 1.0%, and the mixture was reacted at 30 ° C. for 24 hours. After the reaction, methyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate remaining in the reaction solution was analyzed by gas chromatography (column carrier: PEG20M, 60-80 mesh). As a result, the residual rate was 48.0%. After completion of the reaction, the reaction solution is centrifuged to remove the bacterial cells,
The supernatant was applied to an activated carbon column and eluted with acetone. Acetone was distilled off from the eluate under reduced pressure to obtain an oily substance, and 342 mg of (R) -methyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate (boiling point 75-80 / 1.
5 mmHg) and 214 mg of (S) -3-hydroxy-
γ-butyrolactone (boiling point 110-120 / 0.5 mm
Hg) was obtained as an oil. The obtained methyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate was an R-form having an optical purity of 99% ee or higher. Further, the obtained 3-hydroxy-γ-butyrolactone was reacted with acetyl chloride to acetylate, and then the optical purity was measured. 3-Hydroxy-γ-butyrolactone was an S form having an optical purity of 95.9% ee.
The optical purity was analyzed by gas chromatography using a capillary column G-TA (0.25 mm × 30 m) manufactured by Astec. The analysis conditions of the optical isomers by the above-mentioned gas chromatography are as follows. Analysis conditions for methyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate: column temperature, 110 ° C; detector temperature, 200 ° C;
Carrier gas, nitrogen; flow rate, 0.7 ml / min; detector, FID; split ratio, 100/1. Retention time is R body, 15.5 minutes; S body, 16.3 minutes. Analysis conditions for 3-hydroxy-γ-butyrolactone: column temperature, 150 ° C .; detector temperature, 200 ° C .; carrier gas, nitrogen; flow rate, 0.7 ml / min; detector, FI
D: Split ratio, 100/1. Retention time is S body, 11.3 minutes; R body, 12.0 minutes. The physical properties of the obtained 3-hydroxy-γ-butyrolactone are the literature values (Synthetic Communications, 16 (2), pp. 183-1).
90, 1986). [Α] D 20 = −76.2 ° (C = 1.95, EtOH) 1 H-NMR (CDCl 3 , 250 MHz), δppm: 2.54
(d, 1H, J = 18Hz); 2.79 (dd, 1H, J = 18Hz, J = 6Hz); 3.29
(s, 1H, OH); 4.34 (d, 1H, J = 10Hz); 4.46 (dd, 1H, J = 1
0Hz, J = 4.5Hz); 4.6-4.7 (m, 1H) 13 C-NMR (CDCl 3 ), δppm: 177, 76.3, 67.2,
37.7

【0038】実施例14〜32 基質をラセミ体メチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブ
チレイトから表1に示す基質に変えて、各基質に対して
供試菌株としてエンテロバクター sp. DS-S-75株、キト
ロバクター・フレウンディー DS-S-13株、キトロバクタ
ー・フレウンディー DS-K-40株、バチルス・スペリカス
DS-ID-819株を用いてそれぞれ実施例13と同様の方法
で反応を行った。また、得られた種々の化合物について
実施例13と同様の方法で定量分析を行い、光学異性体
の分析についても同様の方法で行った。得られた化合物
の収量と光学純度について表3に示す。得られた3−ヒ
ドロキシ−γ−ブチロラクトンの物性値はいずれの場合
も実施例13と一致した。上記実施例13〜32におけ
る生成物およびその収量等を表3に示す。なお、表3中
の略語は下記の意味を有する。 MH: メチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイ
ト EH: エチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイ
ト IPH:イソプロピル 4−クロロ−3−ヒドロキシブ
チレイト PH: プロピル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレ
イト BH: ブチル 4−クロロ−3−ヒドロキシブチレイ
ト HL: 3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン
Examples 14 to 32 The substrate was changed from racemic methyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate to the substrate shown in Table 1, and Enterobacter sp. DS-S-75 was used as a test strain for each substrate. Strains, Kitrobacter Freundy DS-S-13 Strains, Kitrobacter Freundy DS-K-40 Strains, Bacillus spericus
Reactions were carried out in the same manner as in Example 13 using the DS-ID-819 strain. The various compounds obtained were quantitatively analyzed by the same method as in Example 13, and the optical isomers were also analyzed by the same method. The yield and optical purity of the obtained compound are shown in Table 3. The physical properties of the obtained 3-hydroxy-γ-butyrolactone were the same as in Example 13 in all cases. Table 3 shows the products in Examples 13 to 32 and their yields. The abbreviations in Table 3 have the following meanings. MH: Methyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate EH: Ethyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate IPH: Isopropyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate PH: Propyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate BH: Butyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate HL: 3-hydroxy-γ-butyrolactone

【0039】[0039]

【表5】 [Table 5]

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によればシュードモナス属に属す
る微生物(シュードモナス sp.OS-K-29株またはシュー
ドモナス sp. DS-K-NR818株)、さらに、エンテロバク
ター属(エンテロバクター sp. DS-S-75株)、キトロバ
クター属(キトロバクター・フレウンディー DS-S-13
株、キトロバクター・フレウンディー DS-K-40株)、お
よびバチルス属(バチルス・スペリカス DS-ID-819株)
に属する微生物を利用して一般式[1]のラセミ体クロ
ロヒドリンの一方の光学異性体のみを分解し、他方の光
学異性体を系中に残存させ、また該一方の光学異性体を
脱ハロゲン化して光学活性1,2−ジオールあるいは光
学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンへと変換さ
せ、該残存する他方の光学異性体ならびに生成する光学
活性1,2−ジオールおよび/または光学活性3−ヒド
ロキシ−γ−ブチロラクトンを回収することにより、原
料的に安価で且つ工業的に簡便な方法によって光学活性
クロロヒドリンと光学活性1,2−ジオール化合物およ
び/または光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクト
ンを製造することができる。本発明方法で製造される光
学活性クロロヒドリンならびに光学活性1,2−ジオー
ル化合物および光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラ
クトンは、医薬、農薬、生理活性物質および強誘電性液
晶などの合成中間体として有用な化合物であり、特に、
光学活性4−クロロ−3−ヒドロキシブチロニトリルお
よびそのカルボン酸エステルである光学活性メチル 4
−クロロ−3−ヒドロキシブチレイトやエチル 4−ク
ロロ−3−ヒドロキシブチレイトなどのC4骨格を持つ
化合物は、医薬分野で重要な光学活性カルニチン、4−
クロロ−3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ−2−ピ
ロリジノン、1,2,4−ブタントリオール等の前駆体化
合物として重要である。したがって、本発明はかかる重
要な化合物を安価かつ簡便に提供しうるものであって、
工業的にきわめて有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, microorganisms belonging to the genus Pseudomonas (Pseudomonas sp. OS-K-29 strain or Pseudomonas sp. DS-K-NR818 strain), and further Enterobacter genus (Enterobacter sp. DS-S) -75 strains, genus Kitrobacter (Citrobacter freundii DS-S-13
Strain, Kitrobacter frownie DS-K-40 strain), and Bacillus genus (Bacillus spericus DS-ID-819 strain)
Of the racemic chlorohydrin of the general formula [1] by decomposing only one optical isomer of the racemic chlorohydrin of the general formula [1], leaving the other optical isomer in the system, and dehalogenating the other optical isomer. To the optically active 1,2-diol or optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone, and the remaining other optical isomer and the optically active 1,2-diol and / or optically active 3-hydroxy- By recovering γ-butyrolactone, an optically active chlorohydrin, an optically active 1,2-diol compound and / or an optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone can be produced by a cheap raw material and an industrially simple method. You can The optically active chlorohydrin, the optically active 1,2-diol compound and the optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone produced by the method of the present invention are useful as synthetic intermediates for drugs, agricultural chemicals, physiologically active substances, ferroelectric liquid crystals and the like. Compound, especially
Optically active 4-chloro-3-hydroxybutyronitrile and optically active methyl 4 which is a carboxylic acid ester thereof
Compounds having a C4 skeleton such as -chloro-3-hydroxybutyrate and ethyl 4-chloro-3-hydroxybutyrate are optically active carnitines which are important in the pharmaceutical field, 4-
It is important as a precursor compound of chloro-3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxy-2-pyrrolidinone, 1,2,4-butanetriol and the like. Therefore, the present invention can provide such important compounds inexpensively and conveniently,
Very useful industrially.

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 C07D 307/33 C12P 7/18 // C12P 7/18 17/04 17/04 C07D 307/32 Q (C12P 41/00 C12R 1:38) (C12P 41/00 C12R 1:01) (C12P 41/00 C12R 1:07) (C12P 7/18 C12R 1:38) (C12P 17/04 C12R 1:38) (C12P 17/04 C12R 1:01) (C12P 17/04 C12R 1:07) C07M 7:00 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location C07D 307/33 C12P 7/18 // C12P 7/18 17/04 17/04 C07D 307/32 Q (C12P 41 / 00 C12R 1:38) (C12P 41/00 C12R 1:01) (C12P 41/00 C12R 1:07) (C12P 7/18 C12R 1:38) (C12P 17/04 C12R 1:38) (C12P 17 / 04 C12R 1:01) (C12P 17/04 C12R 1:07) C07M 7:00

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式 【化1】 [式中、R1は水素原子または低級アルキル基;R2は、
1が水素原子のとき置換または非置換低級アルキル基
(ただしヒドロキシルメチル基を除く)、またはR1
低級アルキル基のとき水素原子を表わす]で示されるラ
セミ体クロロヒドリン化合物に微生物の培養液または菌
体もしくはその処理物を作用させて、光学異性体の一方
を分解し、もう一方の光学異性体を残存させることを特
徴とする、クロロヒドリンの光学分割方法。
1. A compound of the general formula [Wherein R 1 is a hydrogen atom or a lower alkyl group; R 2 is
A substituted or unsubstituted lower alkyl group (excluding a hydroxylmethyl group) when R 1 is a hydrogen atom, or a hydrogen atom when R 1 is a lower alkyl group] to a racemic chlorohydrin compound. A method for optical resolution of chlorohydrin, characterized in that one of the optical isomers is decomposed and the other optical isomer is allowed to remain by allowing the cells or the processed product thereof to act.
【請求項2】 残存する光学活性クロロヒドリンを回収
することを特徴とする請求項1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the remaining optically active chlorohydrin is recovered.
【請求項3】 出発化合物のラセミ体クロロヒドリン化
合物[1]中、R1が水素原子で、R2が置換または非置
換低級アルキル基である請求項2に記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein in the racemic chlorohydrin compound [1] as a starting compound, R 1 is a hydrogen atom and R 2 is a substituted or unsubstituted lower alkyl group.
【請求項4】 R2がエチル基、またはシアノ、低級ア
ルコキシカルボニルおよび低級アルコキシから選ばれる
基で置換されたメチル基である請求項3に記載の方法。
4. The method according to claim 3, wherein R 2 is an ethyl group or a methyl group substituted with a group selected from cyano, lower alkoxycarbonyl and lower alkoxy.
【請求項5】 R2が低級アルコキシカルボニルメチル
である請求項3に記載の方法。
5. The method according to claim 3, wherein R 2 is lower alkoxycarbonylmethyl.
【請求項6】 R2がメトキシカルボニルメチル、エト
キシカルボニルメチルまたはイソプロポキシカルボニル
メチルである請求項3に記載の方法。
6. The method according to claim 3, wherein R 2 is methoxycarbonylmethyl, ethoxycarbonylmethyl or isopropoxycarbonylmethyl.
【請求項7】 出発化合物のラセミ体クロロヒドリン化
合物[1]中、R1が低級アルキル基でR2が水素原子で
ある請求項2に記載の方法。
7. The method according to claim 2, wherein in the racemic chlorohydrin compound [1] as a starting compound, R 1 is a lower alkyl group and R 2 is a hydrogen atom.
【請求項8】 使用する微生物がシュードモナス(Pseu
domonas)属に属する細菌である請求項1〜7のいずれ
かに記載の方法。
8. The microorganism used is Pseudomonas (Pseu).
The method according to any one of claims 1 to 7, which is a bacterium belonging to the genus domonas).
【請求項9】 使用する微生物がシュードモナス sp. O
S-K-29株である請求項3〜6のいずれかに記載の方法。
9. The microorganism used is Pseudomonas sp. O.
The method according to any one of claims 3 to 6, which is SK-29 strain.
【請求項10】 使用する微生物がエンテロバクター
属、キトロバクター属またはバチルス属に属する細菌で
ある請求項5または6に記載の方法。
10. The method according to claim 5, wherein the microorganism used is a bacterium belonging to the genus Enterobacter, the genus Chitrobacter, or the genus Bacillus.
【請求項11】 光学活性クロロヒドリン化合物と共に
下記式 【化2】 [式中、R3は置換または非置換低級アルキルである]
で示される光学活性1,2−ジオール化合物を製造する
請求項9に記載の方法。
11. An optically active chlorohydrin compound together with the following formula: [Wherein R 3 is a substituted or unsubstituted lower alkyl]
The method according to claim 9, wherein the optically active 1,2-diol compound represented by
【請求項12】 出発化合物のラセミ体クロロヒドリン
化合物[1]中のR1が水素原子でR2が低級アルコキシ
カルボニルメチル基であり、使用する微生物がシュード
モナス sp. OS-K-29株であって、光学活性クロロヒドリ
ン化合物と共に、下記式 【化3】 [式中、R3'は低級アルコキシカルボニルメチル基であ
る]で示される光学活性1,2−ジオールと下記式 【化4】 で示される光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクト
ンを製造することを特徴とする請求項2に記載の方法。
12. A racemic chlorohydrin compound [1] as a starting compound, wherein R 1 is a hydrogen atom and R 2 is a lower alkoxycarbonylmethyl group, and the microorganism used is Pseudomonas sp. OS-K-29 strain. Together with the optically active chlorohydrin compound, the following formula: [Wherein R 3 'is a lower alkoxycarbonylmethyl group] and an optically active 1,2-diol represented by the following formula: The method according to claim 2, wherein the optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone represented by the following formula is produced.
【請求項13】 R3'がメトキシカルボニルメチル、エ
トキシカルボニルメチルまたはイソプロポキシカルボニ
ルメチル基である請求項12に記載の方法。
13. The method according to claim 12, wherein R 3 'is a methoxycarbonylmethyl, ethoxycarbonylmethyl or isopropoxycarbonylmethyl group.
【請求項14】 使用する微生物がシュードモナス sp.
DS-K-NR818株である請求項5〜7のいずれかに記載の
方法。
14. The microorganism used is Pseudomonas sp.
The method according to claim 5, which is DS-K-NR818 strain.
【請求項15】 出発化合物であるラセミ体クロロヒド
リン化合物[1]中のR1が水素原子でR2が低級アルコ
キシカルボニルメチル基であり、使用する微生物がシュ
ードモナス sp. DS-K-NR818株、エンテロバクター sp.
DS-S-75株、キトロバクター・フレウンディーDS-S-13
株、キトロバクター・フレウンディーDS-K-40株、およ
びバチルス・スペリカスDS-ID-819株から選ばれる1種
であって、光学活性クロロヒドリン化合物と共に、下記
式 【化5】 で示される光学活性3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクト
ンを製造することを特徴とする請求項2に記載の方法。
15. The racemic chlorohydrin compound [1] as a starting compound, wherein R 1 is a hydrogen atom and R 2 is a lower alkoxycarbonylmethyl group, and the microorganism used is Pseudomonas sp. DS-K-NR818 strain, entero. Bactor sp.
DS-S-75 shares, Kitrobacter Frendy DS-S-13
A strain selected from the group consisting of S. strains, Kitrobacter freundii DS-K-40 strain, and Bacillus spericas DS-ID-819 strain, together with an optically active chlorohydrin compound. The method according to claim 2, wherein the optically active 3-hydroxy-γ-butyrolactone represented by the following formula is produced.
【請求項16】 出発化合物[1]中のR2がメトキシ
カルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポ
キシカルボニルメチル、イソプロポキシカルボニルメチ
ル、またはブチルオキシカルボニルメチル基である請求
項15に記載の方法。
16. The method according to claim 15, wherein R 2 in the starting compound [1] is a methoxycarbonylmethyl, ethoxycarbonylmethyl, propoxycarbonylmethyl, isopropoxycarbonylmethyl, or butyloxycarbonylmethyl group.
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JP2003038194A (en) * 2001-07-26 2003-02-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd Method of producing beta-hydroxy-gamma-butyro- lactones
US6620977B1 (en) 1998-01-30 2003-09-16 Daiso Co., Ltd. Process for producing butanetriol derivative

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