JPS587277B2 - コウガクカツセイオユウスル シクロヘキサンユウドウタイノセイゾウホウホウ - Google Patents

コウガクカツセイオユウスル シクロヘキサンユウドウタイノセイゾウホウホウ

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JPS587277B2
JPS587277B2 JP50099888A JP9988875A JPS587277B2 JP S587277 B2 JPS587277 B2 JP S587277B2 JP 50099888 A JP50099888 A JP 50099888A JP 9988875 A JP9988875 A JP 9988875A JP S587277 B2 JPS587277 B2 JP S587277B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学活性を有するシクロヘキサン誘導体の製造
方法に関する。
本明細書に示した構造式における置換基は、これらが分
子の面の前にある場合には一表示で、そして分子の面の
後にある場合には・・・・・・表示で表わす。
本明細書において何ら特定の方法で立体化学的に特徴づ
けられていない構造式の置換基はRまたはS配置のいず
れかであることができる。
また本化合物はR−及びS−異性体混合物として存在す
ることもできる。
光学活性を有するシクロヘキサン誘導体を製造するため
に本発明によって提供された方法は、式のケトイソホロ
ンを、水性媒質中にて、発酵的に( fermenta
tively )水素添加し、生じた式の〔6R〕−
2・2・6−トリメチル−1・4. −シクロヘキサン
ジオンを発酵液 ( fermentationbroth )から単離
し、該〔6R〕−2・2・6−トリメチル− 1 ・4
−シクロヘキサンジオンを還元し、そして必要に応じて
、生じた式 の(4R・6R]−4−ヒドロキシ−2・2・6−トリ
メチルシクロヘキサノンを光学活性を有するカロチノイ
ドに変えることからなる。
上記の発酵的水素添加は、好気性または嫌気性条件下で
、ケトイソホロンを水性媒質中にて(6R)−2・2・
6−トリメチル−1・4−シクロヘキサンジオンに変え
得る微生物を用いて行なうことができる。
好気性発酵が好ましい。微生物を本発酵に用いる前に培
養すべきことは明らかであろう;これは通常それ自体公
知の方法において、普通の栄養物質、即ち炭素源、例え
ばグルコース、フラクトース、サッカロース及び/また
はマルトース、窒素源、例えば尿素、ペプトン、酵母エ
キス、肉抽出液、アミノ酸及び/またはアンモニウム塩
、無機塩、例えばマグネシウム、ナトリウム、カリウム
、カルシウム及び/または鉄塩並びに他の増殖促進物質
例えばアミノ酸及びビタミンの存在下において水性媒質
中で行なわれる。
また時には本発酵に培養媒質を用いることが有利であり
、後に更に正確に述べるけれども、発酵媒質の組成は実
質的に単純であり得る。
発酵はケトイソホロン及び使用する微生物以外の添加物
の不在下において行なうことができる。
しかしながら、できるだけながく微生物の生活力及び同
化活性を保持するために、水性媒質に微生物の栄養物質
として同化し得る炭素源を加えることが有利である。
同化し得る炭素源を好ましくは1.l当り約10〜1
0 0 gの量で加える。
該炭素源は例えばグルコース、フラクトース、サツカロ
ース、マルトース等の如き糖類であることができる。
栄養媒質1l当り100gよりも多い炭素源は最終結果
に影響を与えぬが、しかし炭素源10〜100gを加え
た場合よりもなんら利点をもたらすものではない。
窒素源の添加は必要ではないが、しかしながら、同化し
得る窒素源を好ましくは11当り約1〜50gの量で加
えることができる。
同化し得る窒素源は例えば尿素、ペプトン、酵母エキス
、肉抽出液、アミノ酸、アンモニウム塩等であることが
できる。
また培養媒質には無機塩例えばマグネシウム、ナトリウ
ム、カリウム、カルシウム及び/または鉄塩、他の増殖
促進物質例えばアミノ酸、ビタミン等を含ませることが
できる。
発酵を行なう際のpH値は好ましくは2〜10、特に3
〜8の範囲内にあるべきであり、このpH値は一般に特
別な添加物を加えずに達成され得る。
必要に応じて、pH値は緩衝剤例えばリン酸塩、フタル
酸塩またはトリス緩衝剤〔トリス−(ヒドロキシメチル
)−アミノメタン〕を用いて調節することかできる。
発酵を行なう際の温度は広範囲(例えば4゜C乃至50
℃間)に変えることができる。
15゜C〜35゜C,特に25℃〜35℃の温度が好ま
しい。
最良の収率を得るために、ケトイソホロンが約0.1〜
20%、特に0.5〜1.2%の濃度で存在することが
好ましい。
発酵的水素添加の終了後、新らたなケトイソホロンを0
5〜1%の好適濃度で加えることができる。
この方法は、微生物が不活性になるまで数回くり返すこ
とができる。
微生物として圧搾酵母( press −yeast
)を用いる好適な発酵法においては、周期的な抽出物の
添加によって、ケトイソホロン10%、好ましくは6〜
8%まで発酵させることができる。
この周期的な抽出物の添加の場合における発酵温度は有
利には15℃〜25℃である。
効果的な発酵時間は用いる微生物に依存するが、しかし
通常は10乃至200時間の範囲である。
微生物が圧搾酵母である際の好適な方法においては、好
適な発酵時間は1回の抽出物添加において10〜30時
間である。
繰返しの抽出物添加の場合には、発酵時間は長い方が適
当であり、数周間にわたることができる。
前記の如く、発酵は任意の微生物を用いて有利に行なう
ことができる。
用いる代表的な微生物の例として次のものをあげること
ができる。
これらの微生物はいずれも公知のものであり、既に、公
知保存機関、例えばザ・アメリカン・タイプ・カルチュ
ア・コレクション(ATCC)、セントラルビュウロウ
・フォール・シムナルカゾチュアス(CBS)、ザ・ナ
ショナル・コレクション・オブ・インダストリアル・バ
クテリア(NCIB)に保存され且つ自由に分譲されて
おり、当業者が容易に入手できるものである: A.ユーカリオデス( Eucaryotes )(1
)下記属の酵母菌 カンジダ属( C andida ) 例えば鷲口瘉カンジダ( C. albicans )
カンジダ・ギレルモンデイ(C. gui 1 1erm ondi i )カンジダ・ウ
デイリス( C.utilis )クロエケラ属( K
loeckera )例えばクロエケラ・ブレビス(
K, brevis )口−ドトルラ属( Rhodo
torula )例えばロドトルラ・ロツンダアタ(R
. rotundata ) 酵母菌属( Saccharomyces )例えばサ
ツカロミセス・カールスベルゲンシス( S, car
lsbergensis )麦酒酵母菌( S, ce
revisiae )楕円状酵母菌( S.cer.
ellipsoides )酢酸菌属( Torula
) トルロプシス属( Torulopsis )例えばト
ルロプシス・アピコラ(T, apicola ) トルロプシス・ロツンダアタ(T. rojun.data ) (2)下記属の菌類 アスペルギルス属( Aspergillus )例え
ばアスペルギルス・クラバツス(A.clavatus
) アスペルギルス・フイシエリ(A. fischeri ) 黄色コウジ菌キカビ( A.flavus )畑色コウ
ジ菌ケムカビ( A, fumigatus )アスペ
ルギルス・オクラセウス(A. ochraceus ) アスペルギルス・ウエンテイ(A. wentii ) クンニングハメラ属( C unningham e
1 1a )例えばクンニングハメラ・ブラツケスリー
アナ( C.blakesl.eeana )クルブラ
リア属( Curvu]aria )?えばクルブラリ
ア・ルナータ(C, lunata ) シリンドロカルボン属( Cylindrocarpo
n )例えばシリンドロカルボン・ラジシコラ ( C, radicicola ) フザリウム属( F usarium )例えばフザリ
ウム・クルモルム(F. culmorum ) フザリウム・ソラニ ( F.solani )ヒポミ
セス属( Hypomyces )例えばヒボミセス・
ロセルス(H. rosellus ) ケカビ属( Mucor ) 例えばムコル・シルシネロイデス(M. circinellides ) 傘状ケカビ(M. corymbifer )ムコル・
グリセオーシアヌス( M.griseo一cyanu
s ) ムコル・ヒエマリス( M, hiemalis )ム
コル・パラシティカス( M. parasiticu
s )ムコル・スピノサス( M. spinosus
) ムコル・サブテイリスシムス(M. subtilissimus ) パンカビ属( Neurospora )例えばニュー
ロスポラ・クラツザ(N. crassa )
ペニシリウム属( Penicillium )例えば
ペニシリウム・プレビーコンパクタム( P , br
evi −compactum )ペニシリウム・デイ
ジイタタム(P. digitatum )
ペニシリウム・フリクエンタンス(P. frequentans ) ペニシリウム・グリセオフルブム(P. griseofulvum ) ペニシリウム・ノタータム( P. notatum)
ペニシリウム・ノバエーゼランジアエ(P.nova
e−zeelandiae ) ペニシリウム・ビリデ( P. viride )クモ
ノスカビ属( Rhizopus )例えばリゾプス・
アルヒズス(R. arrhizus ) クノモスカビ( R. nigricans )リゾプ
ス・シルシナンス( R. circinans )ト
リコセシウム属( Trichothecium )例
えばアカカビ( T. roseum )
B.プロカリオテス( Procaryotes )(
1)下記属のグラム陽性バクテリア アルスロバクテル属( Arthrobacter )
〔コリネバクテリウム属( C orynebac t
e r iu m ))例えばアルスロバクテル・シン
プレツクス3( A. simpleX ) (短杆菌
( C. simplex)〕桿菌属( Bacill
us ) 例えば巨大菌( B, magaterium )バチ
ルス・スファエリカス(B, sphaericus )
枯草菌( B. subtilu3 ) 乳酸桿菌属( Lactobacillus )例えば
チーズ乳酸桿菌( L. caseirha mm o
sus ) 発酵乳酸桿Wr ( L, fermenti )ラク
トバチルス・ライヒマンニ(L. leichmannii ) 球菌属(Micrococcus ) 例えばミクロコツカス・リソデイクテイカス( M.
lysodeikticus )プロピオンバクテリウ
ム属 ( Propionibacterium )例えばプ
ロピオニバクテリウム・シエルマニイ( P.sher
manii ) ペジオコックス属( P ediococcus )例
えばペジオコツカス・セレビシアエ(P.cerevi
siae ) ブドウ球菌属( S taphylo。
。。。us )例えば白色ブドウ球菌( S, alb
us )黄色ブドウ球菌( S. aureus )連
鎖球菌属( Streptococcus )例えば大
便連鎖球菌( S, faecalis )乳酸連鎖球
菌( S.lactis ) 八連球菌属( Sarcina ) 例えばサルシナ・ルテア( S .lutea )下記
属のグラム陰性バクテリア 酢酸菌属( Acetobacter )例えばアセト
バクテル・アセテイ(A. aceti ) アセトバクテル・サブオキシダンス(A,suboxy
dans ) 酢酸菌属( Acetomonas ) 例えばアセトモナス・メラノゲナ(A. melanogena ) アセトモナス・オキシダンス(A. oxydans ) 好気菌属( Aerobacter ) 例えばアイロゲネス菌( A, aerogenea
)アルカリ菌属( Alcaligenes )例えば
アルカリ大便菌( A. faecalis )窒素菌
属( Azotobacter )例えばアゾトバクテ
ル・アギリス(A, agilis ) アゾトバクテル・インデイカス(A. indicus ) エシエリヒア属( Escherichia )例えば
大腸菌( E. coli ) フラボバクテリウム属( F lavobacter
)例えばフラボバクテル・デヒドロゲナンス( F,
dehydrogenan.s )クレブシエラ属(
Klebsiella )例えば肺炎桿菌( K. p
neumoniae )プソイドモナス属( Pseu
domonas )例えばケイ光菌( P. fluo
rescens )プソイドモナス・サツカロフイラ(
P. saccharophila ) プソイドモナス・テストステロニ(P. testosteroni ) プロテウス属( Proteus ) 例えば尋常変形菌( P. vulgaris )サル
モネラ属( Salmonella )例えばネズミチ
フス属( S,typhimurium)セラシア属(
Serratia ) 例えば霊菌( S.marcescens )ビブリオ
属( Vibrio ) 例えばメチニコフ菌( V.metschnikovi
i )(3)下記属の菌糸体主成バクテリア〔放線菌類
( Actinomycetes ) )放線菌属(
Actinomyces )例えばアクチノミセス・セ
ルロサエ(A.cellulosae ) ミコバクテリウム属( Mycobacterium
)例えば牛酪菌( M. butyricum )ミコ
バクテリウム・フレイ( M.phlei )?コバク
テリウム・ロドクロウス(M. rhodechrous ) ミコバクテリウム・タムノフエオス(M.tham.n
opheos ) ノカルジア属( Nocardia ) 例えばノカルジア・アステロイデス(N.a3teri
des ) ノカルジア・ブラツシリエンシス(N. brasiliensis ) ノカルジア・オパカ( N. opaca )ストレプ
トマイシス属( S,treptomyces )例え
ば白色ストレプトマイシス(S.albus)〔ノカル
ジア・ランゴオネンシス ( Nocardiarangoonensis )
)ストレプトマイシス・フラジアエ(S. fradiae ) ストレプトマイシス・ゲラチカス(S. gelaticus ) ストレプトマイシス・ラベンデュラエ(S.Iaven
dulae ) ストレプトマイシス・リモスス(S. rimosus ) ストレプトマイシス・ベネズエラエ(S.venezu
elae ) プロアクチノミセス属( P roactino my
ces )例えばプロアクチノミセス・レストリクタス
( P.restrictus ) プロアクチノミセス・ロセウス(P. roseus ) 必要な微生物の非特殊性は、天然の微生物に感染した土
壌及び水の試料を本発明によって提供される発酵水素添
加法における微生物供給源として有利に用い得ることを
例証している。
発酵は一般に好気的に好ましくは攪拌、振盪またはアエ
レーション( aeration )法によって行なわ
れる。
泡を調節するために、普通の発泡防止剤例えばシリコン
油、ポリアルギレングリコール誘導体、大豆油等を加え
ることができる。
必要な微生物の非特殊性からみて、本発酵はこれを無閑
の条件下で行なう必要がないと云う利点を有する。
発酵の終了後、C6R]−2・2・6−トリメチル−1
・4−シクロヘキサンジオンを常法で発酵液から単離す
る。
水に不溶性の有機溶媒による抽出を用いることが好まし
く、該溶媒は例えば次のものである:塩素化されていて
もよい脂肪族または環式脂肪族炭化水素例えばn−ヘキ
サン、シクロヘキサン、塩化メチレン、クロロホルムも
しくは四塩化炭素、脂肪族エステル例えば酢酸エチル、
酢酸n−ブチルもしくは酢酸アミルまたは脂肪族エーテ
ル例えばジエチルエーテルもしくはジイソプロピルエー
テル。
好適な溶媒は塩化メチレンである。
好適な単離法によれば、発酵させた液を濾過または遠心
分離し、そして水相及び沈殿を別々に処理する。
得られた粗製の生成物を普通の方法、例えば繰返しの再
結晶によって精製することができる。
生じた式■の〔6R〕−2・2・6−トリメチル−1・
4−シクロヘキサンジオンの4−位置におげるオキソ基
のヒドロキシ基への還元は、良好な収率で立体特異的(
stercospeeific )選択性をもって、
即ち1一位置におげるオキソ官能基の保持のみならずま
た4−及び6−位置(ヒドロキシまたはメチル)におけ
る2個の置換基に対するR・R−トランス配置の生成に
よって進行する。
この還元は有機アルミニウム化合物、特にβ一分枝した
アルミニウムトリ(低級アルキル)(例えばトリイソブ
チルアルミニウム)または対応するそのハロ置換された
誘導体(例えばイソブチルアルミニウムジクロライド)
を用いて有利に行なうことができる。
所望の式■のC4R・6 R ) − 4−ヒドロキシ
−2・2・6−トリメチルーシクロヘキサノンの最良の
収率を得るためには、アルミニウム化合物及び式■の(
6R〕−2・2・6−トリメチル−1・4−シクロヘキ
サンジオンをほぼ当量で用いるべきである。
使用し得る他の還元剤は有機性のアルカリ金属アルミニ
ウム水素化物例えばナトリウムジヒドロービス(2−メ
トキシーエトキシ)一アルミネート及びアルカリ金属水
素化ホウ素化物例えば水素化ホウ素ナトリウムである。
この還元は好ましくは不活性有機溶媒例えばn −ヘキ
サン、n−へプタン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、塩素化された炭化水素例
えば塩化メチレンもしくはクロルベンゼンまたはこれら
の溶媒の混合中で行なわれる。
好適な溶媒は塩化メチレンであり、好適な混合物はベン
ゼンとの混合物における主としてn一ヘキサンからなる
ものである。
この還元は好ましくは約−7 0℃乃至室温間の温度で
行なわれる。
この還元は特にアルミニウムアルキルまたはそのハロ−
置換された誘導体を用いた場合に、短時間(一般に約0
℃またはこれ以上で数分)で終了し、その後、還元混合
物を酸で中和した後、所望の (4R・6R)−4−ヒ
ドロキシ−2・2・6−トリメチルーシクロヘキサノン
を普通の方法、例えばシリカゲル、酸化アルミニウム、
デキストラン等におけるクロマトグラフによって、或い
は向流法を用いる抽出によって精製して得ることができ
る利点を有する。
また本発明による立体特
異的還元は触媒としてラネーニッケルを用いる触媒的水
素添加によっても有利に行なうことができる。
この触媒的水素添加は、好ましくは不活性有機溶媒例え
ばメタノールもしくはエタノールの如き低級アルカノー
ル、エーテル例えばジエチルエーテル、ジイソプロピル
エーテルもしくはテトラヒドロフラン或いは低級脂肪族
炭化水素例えばn−ヘキサン中で行なわれる。
氷酢酸約5〜20%を添加されて含むメタノールの如き
低級アルカノールを用いることが好ましい。
この触媒的水素添加を行なう温度は約0℃乃至約50℃
間の範囲にあり、室温が好ましい。
水素の吸収が終了した後、混合物を触媒から分離し、普
通の方法、例えばすでに述べた如くして処理する。
得られる前記式IIIの(4R・6R)−4−ヒドロキ
シ−2・2・6 − ト リメチルーシクロヘキサノン
は光学活性カロチノイドを製造する際、例えば 〔3R〕−β−クリプトキサンチン、 C3R・3′R〕−ゼアキサンチン、 ( 3R,l]−ルビキサンチン、 C 3R)一β−シトラウリン及び 〔3R〕−レチクラタキサンチン ( reticulataxanthin )を製造す
る際の重要な物質である。
上記の光学活性カロチノイドは、カロチノイド化学にお
いてそれ自体公知の方法を用いる簡単な方法で、例えば
式■Iの(4R・6R〕−4 ヒドロキシ−2・2・6
−トリメチルーシクロヘキサノンの鎖延長によって得ら
れる新規なC13、C15又はC2oビルテイング・ブ
ロック( buildingblock )を所望の生
成物に対応する縮合成分と結合させることにより製造す
ることができる。
式 の〔3R〕−β−クリプトキサンチンは、例えばC3R
)−3−ヒドロキシ−レチニル− トリアリールホスホ
ニウムハライドをレチナールと縮合させることにより製
造することができる。
式の〔3R・3’R )−ゼアキサンチンは、例えば〔
3R〕−3− ヒドロキシ−レチニル−トリアリールホ
スホニウムハライドを〔3R〕−3−ヒドロキシ−レチ
ナールと縮合させるが、または4−〔〔4R〕 −4−
ヒドロキシ−2・6・6−トリメチル−シクロヘキシ−
1−エン−1−イル〕−ブトー3−エン−2−トリアリ
ールホスホニウムハライドを4・9−ジメチル−ドテカ
−2・4・6・8・10−ペンタエン− 1・12−ジ
アールもしくは4・9−ジメチル−ドデカ−2・4・8
・10−テトラエン−6−イン−1・12−ジアールと
縮合させ、次いで生じた(3R・3′R〕−15・15
′−ジデヒドローゼアキザンチンを部分的水素添加する
ことによって製造することができる。
式 の(3R)−ルビキサンチンは、例えば〔3R〕−3−
ヒドロキシ−レチニル−トリアリールホスホニウムハラ
イドをγ−レチナールと縮合させることにより製造する
ことができる。
式 の〔3R〕−β−シトラウリンは、例えば〔3R〕−3
−ヒドロキシーレチニル− トリアリールホスホニウム
ハライドを1・1−ジエトキシー2・6−ジメチル−オ
クタ−2・4・6−トリエン−8−アールと縮合させ、
そして得られたアセタールをケン化することにより製造
することができる。
式 の〔3 R ) − レチクラタキザンチンは、例えば
( 3R)−β−シトラウレンをアセトンと縮合させる
ことにより製造することができる。
すでに述べた合成に対して必要な新規なC20ビルディ
ングブロック、即ち(3R)−3−ヒドロキシ−レチニ
ル−トリアリールホスホニウムハライド及び(3R)−
3−ヒドロキシ−レチナールは、式■の(4R・6R)
−4−ヒドロキシ−22・6−トリメチルシクロヘキサ
ノンから、例えば式■の(4R・6R) −4−ヒドロ
キシ−2・2・6−トリメチル−シクロへキサノンをブ
ト−3−イン−2−オールと反応させ:生じた式の2−
ヒドロキシ−4−〔〔4R・6R〕 −1 ・4−ジヒ
ドロキシ−2・2・6−トリメチル−シクロヘキシル−
1−イル〕−ブト−3−インをアセチル化して式 の2−アセトキシ−4−〔〔4R・6R〕−4−アセト
キシ−1−ヒドロキシ−2・2・6−トリメチル−シク
ロヘキシ−1−イル〕−ブトー3−インを生成させ: 式■のジアセテートを脱水して式 の2−アセトキシ−4−〔〔4R〕−4−アセトキシ−
2・6・6−トリメチル−シクロヘキシ−1−エン−イ
ル〕−ブトー3−インを生成させ、そして存在するアセ
チレン性結合をエチレン性結合に水素添加し、 生じた式 の( 3R)−3−ヒドロキシ−β−イオノールを無機
酸の存在下におイてトリアリールホスホニウムハライド
またはトリアリールホスフインと反応させることによっ
て一般式 〔式中、Arはフエニルの如きアリール基を表わし、そ
してHalは臭素原子の如きハロゲン原子を表わす〕 の4−((4.Rl−1−ヒドロキシ−2・6・6−ト
リメチル−シクロヘキシ−1−エン−1−イル〕−ブト
−3−エン−2−トリアリールホスホニウムハライドに
変え、そしてこのビツデイヒ(Wittig )塩を1
−アセトキシ−3−メチル−ヘキサ−2・4−ジエン−
6−アールと縮合させて式 の(3R) −3−ヒドロキシ−レチニルアセテートを
生成させ、そして 弐X■のアセテートを無機酸の存在下においてトリアリ
ールホスホニウムハライドもしくはトリアリールホスフ
インとの反応により一般式〔式中、Ar及びHalは上
記の意味を有する〕の(3R)−3−ヒドロキシ−レチ
ニル−トリアリールホスホニウムハライドに変えるか、
または該式Xlliのアセテートをケン化して式のC3
R)−3−ヒドロキシ−レチノールを生成させ、生じた
アルコールを酸化して式 の(3R) −3−ヒドロキシ−レチナールを生成させ
る ことによって製造することができる。
C13ビルディング・ブロックは上記式■の化合物であ
る。
C1,ビルディング・ブロックは例えば後記実施例13
に従って製造することができる。
式■の(4.R・6 R, )−4−ヒドロキシ−2・
2・6−トリメチル−シクロヘキサノンから製造し得る
如き前記の光学活性カロチノイドの中で、〔3R〕−β
−クリプトキサンチン及び(3R・3’R)−ゼアキサ
ンチンが好ましい。
これら両者の光学活性カロチンイドは前記の方法におい
て式■の〔4R・6R〕−4−ヒドロキシ−2・2・6
−トリメチル−シクロヘキサノンを、カロチンイド化学
において通常の鎖延長法によって、一般式 〔式中、R−置換基は水素、R−配置を有するヒドロキ
シまたは加水分解によってR−配置を有するヒドロキシ
に変え得るエーテルもしくはエステル基を表わす、但し
R−置換基の少なくとも1個は水素以外のものを表わす
ものとする〕 の( 3R)−β−クリプトキサンチンもしくは(3R
・3’R)−ゼアキサンチンまたはその誘導体に変え、
そして存在するエーテルまたはエステル基を加水分解し
て製造することができる。
上記のR−置換基は定義によれば加水分解によってヒド
ロキシに変え得るエーテルまたはエステル基である。
加水分解によってヒドロキシに変え得るエーテル基は例
えばベンジルオキシ基または(低級アルコキシ)−(低
級アルコキル)基、例えばメトキシ−メトキシ、α−メ
トキシ−α−メチル−エトキシまたはテトラヒドロピラ
ニルオキシ基である。
加水分解によってヒドロキシに変え得るエステル基は、
その酸部分が低級アルカンカルボン酸、低級アルカンジ
カルボン酸、アリール−(低級アルカン)カルボン酸、
リン酸または炭酸から誘導されるエステル基である。
上記のエステル類は簡単な方法で、ヒドロキシ化合物を
対応するハライド(例えば酸塩化物もしくは臭化物)、
対応する酸無水物(例えば無水酢酸)または対応するク
ロルホルメート(例えばトリクロルエチルクロルホルメ
ート)と縮合させることにより製造することができる。
Rが加水分解によってヒドロキシに変え得るエーテル基
を表わす場合、この基を強無機酸(例えば硫酸または塩
酸)で処理して加水分解することができる。
Rが加水分解によってヒドロキシに変え得るエーテル基
を表わす場合、この基を酸で処理するのみならずまた塩
基で処理して遊離のヒドロキシ基に変えることができる
適当な酸は特に無機酸例えば硫酸及び塩酸であり、適当
な塩基は例えば水性アルカリ水酸化物、特に水酸化ナト
リウム、または好ましくはアルカリ水酸化物のアルコー
ル性溶液、特にナトリウムメチレートの如きアルカリア
ルコレートである。
上記の光学活性カロチノイドにおいて好適な位置を占め
る(3R・3′R〕−ゼアキサンチンは、特にトウモロ
コシ中に存在する天然のカロチノイドと同一である。
従って(3R・3’R〕−ゼアキサンチンは食物、化粧
品及び薬剤調製物の改善及び着色に極めて有用であり、
特に卵黄の着色並びに家禽の脂肪及び皮フの着色に適し
ている。
以下の実施例は本発明をさらに説明するものである。
実施例 1 脱イオン水200lを容量200lの再循環発酵器中に
て家庭用砂糖5kgと共に殺菌し、次に30゜Cに冷却
した。
この砂糖溶液中に、最初に圧搾酵母〔パン用イースト−
スイス国ラインフエンデル ( Rheinfelde
n )のクリツフエル( K lipfel )商会よ
り購入)10kgを懸濁させ、次いでケトイソホロン2
kgを溶解した。
このバッチを一定温度(30℃)で800rpmの攪拌
回転速度で36時間混合し、且つ3200l/時の空気
流速で通気した。
pH値は発酵前が66そして発酵後が4.6であった。
6.5時間後に、泡を抑制するためにポリプロピレング
リコールモノブチルエーテル20mlを加えた。
3時間毎に試料10mlをクロロホルムで抽出し、減圧
下で濃縮し、乾燥し、ジオキサン10mlに再溶解し、
ガスクロマトグラフで分析した。
発酵時間の変化によるケトイソホロンのそのジヒドロ誘
導体(得られたジヒドロ誘導体は所望の(6R)−2・
2・6−トリメチル−1・4−シクロヘキザンジオン約
95〜97%からなっていた)の転化百分率を第1表に
示す: 発酵を止めた後(36時間)、発酵液を遠心分離した。
水相及び沈殿物を別々に処理した。水相(l90l+洗
浄水5l)を塩化メチレン各60lと共に5回攪拌した
溶媒相を分離し、水各60mlで2回洗浄し、回転蒸発
機により約15lに濃縮した。
この濃縮物を硫酸ナトリリウム1. 5kgで脱水し、
濾過し、減圧下で濃縮乾固させた。
残渣(175g)をジイソプロピルエーテル6lに熱時
溶解し、活性炭80gで脱色し、ケイソム土の詰め物で
濾過し、熱ジイソプロピルエーテル1.8lですすいだ
この溶液からジイソプロピルエーテル2.6lを常圧で
留去し、従って生成物は3倍量のジイソプロピルエーテ
ルに溶解して残った。
生成物を5℃で−夜結晶させ、吸引濾過し、冷n−ヘキ
サン各1500mlで2回洗浄し、減圧下にて40℃で
15時間乾燥した。
この最初の結晶化により91゜C〜92℃の光学的に純
粋な〔6R〕−2・2・6−トリメチル−1・4−シク
ロヘキサンジオン1280gを生じた。
母液は更に447gの物質を含有していた。
後者を同量のn−へキサンに採り入れ、溶液が透明にな
るまでジイソプロピルエーテルで処理し、5℃で一夜結
晶化させ、吸引濾別し、少量の冷n−ヘキサンで2回洗
浄した。
結晶物を減圧下にて40゜Cで乾燥した。
この第二の結晶化により融点70℃〜88℃の生成物8
362を生じた。
3倍量のジイソプロピルエーテルで3回再結晶後、更に
融点905゜C〜91.5℃の光学的に純粋な(6R)
−2・2・6−トリメチル−1・4−シクロヘキサンジ
オン432が得られた。
沈澱物(湿った重量で約7 kg)を塩化メチレン各7
0lと共に2回攪拌し、そして濾過した。
濾液を水各70.eで2回洗浄し、5lに濃縮し、硫酸
ナトリウム600gで乾燥し、濾過し、そして濃縮乾固
させた。
残渣( 8 2g)をジイソプロピルエーテル300m
lに熱時溶解し、活性炭4gで脱色し、大気圧下で25
0mlに濃縮し、一夜5℃で結晶化させ、吸引濾別し、
少量のn−ヘキサンで2回洗浄し、減圧下にて40℃で
乾燥した。
この方法で融点90.5゜C〜91.5℃の光学的に純
粋な(6R) −2・2・6−トリメチル−1・4−シ
クロヘキサンジオン40gを更に得た。
生成物の光学的純度を偏光移動剤( chiralsh
ift reagent)を用いてNMR試験によって
測定した。
光学的に純粋な( 6R)−2・2・6−トリメチル−
1・4−シクロヘキサンジオンの全収量は1363gで
あった。
用いた抽出物(ケトイソホロン)に関してこの収量は6
8%の相対収率を表わす。
〔6R〕−2・2・6−トリメチル−1・4−シクロヘ
キサンジオンは強い負のコットン( Cotton.
)効果を示し、比旋光度〔α〕D−265°以上(メタ
ノール中で測定:c=0.4%)をもっていた。
実施例 2 スイス国バーゼル・グレンツアーヘルストラツセ206
のノリチュード・パーク( SolitudePark
)の種々な場所から採取した3種の土壌試料及びライ
ン川の上記ノリチュード・パーク上流の水数滴を各々次
の組成の無菌の培養媒質50ml中にそれぞれ接種した
KH2PO4 3.7g/lNa
2HPO47. O g /l 酵母エキス( Difco ) 1 0. 0
g/lD(+)−グルコース1水相物 20.0g
/lこのバッチを振盪機上にて30℃の温度で23時間
培養した。
次いで各バッチに更にD(+)−グルコース1水相物0
.5g(10g/l)並びにケトイソホロン0.05g
(1g/l)を加え、同一条件下で培養を続げた。
7日後、試料10mlをクロロホルムで抽出し、減圧下
で濃縮し、そして乾燥した。
残渣をジオキサン1 mlに採り入れ、ガスクロマトグ
ラフによって分析した。
ケトイノホロンのジヒドロ誘導体(得られたジヒドロ誘
導体は実施例1における如く主として所望の(6R)−
2・2・6−トリメチル−1・4 −シクロヘキサジオ
ンからなっていた)への転化百分率を第2表に示した: 実施例 3 2種の転化実験A及びBを、基質としてケトイソホロン
を用いて、きれいな但し滅菌してない小さな発酵器中で
行なった。
発酵器に各々次の物質を入れた: 転化は次の条件下で行なった: 実験A: 温度:30℃ アエレーション:表而アエレーション、即ち液上の空間
に空気を導入した。
空気流2 4. 0l/時。攪拌速度:1 0 0 0
rpm pH値:3.8〜39 発酵時間:77時間 実験B: 濡度:30℃ アエレーション:液内通過アエレーション、即ち攪拌プ
ロペラの下から液中に空気を導入した。
空気流約10l/時 攪拌速度:1000rpm pH値:36〜40 発酵時間:142時間 48時間の発酵後、実験Bにおいては更に砂糖40g及
び圧搾酵母80gを加えた。
発酵A及びBの進行は、試利5mlからクロロホルム抽
出液のガスクロマトグラフ分析によって監視した。
ケトイソホロンのそのジヒドロ誘導体への百分率転化は
実験Aにおいては84%及び実験Bにおいては82%で
あった(得られたジヒドロ誘導体は実施例1における如
く、主として所望の〔6R〕− 2・2・6−トリメチ
ル−1 ・4−シクロヘキサンジオンからなっていた)
双方のバッチについて発酵生成物を次の如く単離した: 未濾過の液を3倍量の塩化メチレンで2回抽出した。
有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下で濃縮した
結晶性の粗製生成物を5倍量のベンゼンに溶解し、3倍
量のシリカゲル上で浸透させ、再び減圧下で濃縮した。
無色の残渣を5倍量のn−ヘキサンに熱時溶解し、室混
で一夜結晶化させた。
溶媒を吸引除去し、結晶を減圧下にて40℃で乾燥した
後、光学的に純粋なC6R)−2・2・6−トリメチル
−1・4−シクロヘキサンジオンが得られた。
生成物の光学的純度は偏光移動剤を用いてNMR試験に
よって測定した。
実験Aから融点90℃〜92℃の純粋な〔6R〕−2・
2・6−トリメチル−1・4−シクロヘキサンジオン1
7.5gそして実験Bから278gが単離された。
従って相対的な純収率(用いた抽出物に対する生成物量
)はそれぞれ43%及び58%であった。
実施例 4 半連続的抽出物添加によるケトイソホロンの転化を実験
用発酵器(実効容量:5l)及び大型再循環発酵器(実
効容量:160l)の双方において20℃で行なった。
滅菌せずに、二つの発酵器にそれぞれ脱イオン水475
l及び150lを入れ、これに圧搾酵母250g及び8
kgをそれぞれ懸濁させた。
容量5lの発酵器は液上の空間に空気流360l/時を
導入して通気し、バツフル( baffle )攪拌
装置により11 0 0 rpmで混合した。
容量160lの発酵器には、発酵液中に3200l/時
の空気流を導入し、この液を再循環系により800rp
mの攪拌速度で混合した。
ケトイソホロン及び砂糖を第4表に示した如くして加え
た: 5lの発酵器においては、従って6 5 g/lの砂糖
消費に伴ない合計80g/lのケトイソホロン及び17
日(406時間)の発酵時間を用いた。
1.607の発酵器においては、6 5 g/lの砂糖
消費に伴ない6 0g/lのケトイソホロン及び16日
(384時間)の発酵時間を用いた。
発酵期間の126時間後に、泡を抑制するためにプロピ
レングリコールモノブチルエーテル16mlを加えた。
転化反応の進行を試料5mlによる濃縮したクロロホル
ム抽出液の普通のガスクロマトグラフ分析によって監視
した。
ジヒドロ誘導体は10g/l以上の濃度で晶出し始めた
発酵の終了後、5l及び160l発酵器によるクロロホ
ルム抽出液はそれぞれ所望のジヒドロ誘導体93%及び
78%を含んでいた。
5l発酵器による生成物は次の如くして単離した: 発酵液を11℃に冷却し、生じた結晶をあらい濾過器を
用いて分離した。
菌糸体もまた濾過器上に残った。
残渣及び濾液を3倍量の塩化メチレンで2回抽出した。
有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下で濃縮した
結晶性の粗製抽出物をジイソプロピルエーテルから再結
晶した。
濾過残渣から融点91℃〜93℃の光学的に純粋な生成
物257.3gが単離された。
濾液及び母液から更に融点91℃〜93℃の光学的に純
粋な生成物30.5g及び153gをそれぞれ得た。
光学的純度はシフト試薬としてEu(RFC) 3を用
いるNMR試験及び光学的回転を測定することによって
決定することができた。
( 6R) −2・2・6ートリメチル−1・4−シク
ロヘキサンジオンの合計収量は3 0 3.lg(用い
た抽出物に関して 75.8%収率)であった。
160l発酵器による生成物は次の如くして単離した: 液を約10℃に冷却し、ケイソウ土5kgと混合し、次
に遠心分離した。
沈殿物(結晶性生成物及び菌糸体)を塩化メチレン各5
0lで4回抽出した。
次いで有機相を上澄液の抽出体として用い〔第一回目の
抽出:100l:第二及び第三回の抽出:各50l〕、
分離し、水各30lで2回洗浄し、回転蒸発機により約
20lに濃縮し、硫酸くナトリウム上で乾燥し、減圧下
で一定重量になるまで濃縮した。
この方法で得られた結晶性の粗製の生成物をジイソプロ
ピルエーテル24lに熱時溶解し、活性炭2001で脱
色し、ケイソウ土の詰め物上で濾過し、5℃で一夜再結
晶させた。
結晶を吸引濾別し、冷ヘキサン(0℃)各10lで2回
洗浄し、減圧下にて30℃で乾燥した。
この方法で融点91℃〜92℃の光学的に純粋な(6R
〕−2・2・6−トリメチル−1・4−シクロヘキサン
ジオン6250gが得られた。
母液を約3lに濃縮し、この中に含まれた物質を5℃で
一夜結晶させた。
結晶を吸引濾別し、冷ヘキザン500mlで2回洗浄し
、減圧下にて35℃で乾燥した。
融点88℃〜89℃の生成物442gが更に得られた。
この生成物をジイソプロピルエーテル13lから5℃で
一夜再結晶させ、冷ヘキサン各500mlで2回洗浄し
、減圧下にて35℃で乾燥した。
かくして融点90,5゜C〜915℃の光学的に純粋な
(6R)−2・2・6−トリメチルー1・4−シクロヘ
キサンジオン399gを得た。
光学的に純粋な生成物の全収量は6 6 4 9g (
用いた物質に関して693%収率)であった。
光学的純度はシフト試薬としてEu (RFC) 3を
用いて、NMR試験によって決定した。
実施例 5 下記の群から選らんだ88種の異なる微生物について、
ケトイソホロンのそのジヒドロ誘導体への転化力を試験
した: (A)ユーカリオテス (1)下記属の酵母菌 カンジダ属 クロエケラ属 ロドトルラ属 酵母菌属 トルロプシス属 (2)下記属の菌類 アスペルギルス属 クンニングハメラ属 クルブラリア属 フザリウム属 ヒポミセス属 ケカビ属 パンガビ属 ペニシリウム属 クモノスカビ属 トリコセシウム属 (B) プロカリオテス (1)下記属のグラム陽性バクテリア アルスロバクテル属(コリネバクテリウム属) 桿菌属 乳酸桿菌属 球菌属 プロピオンバクテリウム属 ペジオコックス属 ブドウ球菌属 連鎖球菌属 八連球菌属 (2)下記属のグラム陰性バクテリア 酢酸閑属( Acetobacter )酢酸菌属(
AcctomonaS ) 好気菌属 アルカリ金属 窒素菌属 エシエリヒア属 フラボバクテリウム属 クレブシエラ属 プソイドモナス属 プロテウス属 サルモネラ属 セラシア属 ビブリオ属 (3)下記属の菌糸体生成バクテリア(放線菌殉ミコバ
クテリウム属 ノカルジア属 ストレプトマイシス属 プロアクチノミセス属 普通の微生物学的方法を用いて、上記の微生物を複合培
養媒質50mlに接種し、振盪機上にて30゜Cで48
〜72時間培養した。
媒質は次の如き組成である: KH2PO4, 3. 7g/
lNa 2HPO4. 7.
0 g / l酵母エキス( Difco )
1 0. 0 g/ lD(±−グルコース1水和物
20.0g/l培養期間48〜72時間後、更に各
50mlバッチにD(+)一グルコース1水和物0.5
g(10g/l) 並びにケトイソホロン0.05g
(1g/l)を加え、同一条件下で培養を一週間続けた
1日後及び7日後に、全てのバッチからの細胞懸濁液各
10mlをクロロホルムで2回抽出し、得られた有機相
を減圧下にて40℃で濃縮し、そして乾燥した。
残渣をジオキサン1mlに採り入れ、ガスクロマトグラ
フによって分析した。
第5表がらわかるように、全ての微生物はケトイソホロ
ンをそのジヒドロ誘導体に転化し得た。
得られたジヒドロ誘導体は実施例1における如く主とし
て所望の( 6R)−2・2・6−トリメチル−1・4
−シクロヘキサンジオンからなり、このものを実施例1
または4に示した如き方法で単離することができた。
第5表中、+記号はケトイソホロンのそのジヒドロ誘導
体への転化率をそれぞれ下記の如く示すものである: + 01〜10%転化 ++ 10.1〜30%転化 +++ 30.1〜50%転化 ++++ 5 0. 1−〜70%転化++++
+ 70%以上転化 実施例 6 n−ヘキサン及びベンゼンの混合物(容量比73)15
50ml中の( 6 R ) − 2 ・2 ・6−ト
リメチル−1・4−シクロヘキサンジオン20g(13
0mM)の溶液を、温度計、攪拌機、通気装置及び塩化
カルシウム管を備えた四つ目フラスコ中にて、アルゴン
下で−5℃に冷却した。
通気装置を取り除き、滴下ロートに代えた。
この冷却した溶液をはげしく攪拌しながら、内部温度が
−4℃及び0℃間に維持されるようにして、滴下ロート
を介してトルエン中のトリイソブチルアルミニウムの0
.81.M溶液1 7 3ml( 1 4. 0mM)
で約4分以内に処理した。
次にこの混合物を5%塩酸1085mlと混合した。
約30分後に二相を分離し、水相を塩化メチレンで抽出
した。
合液した有機相を水で洗浄して中性にし、硫酸ナトリウ
ム上で乾燥し、減圧下で蒸発させた。
黄色油1.8.7gが得られ、このものはガスクロマト
グラフによればトランス−4−ヒドロキシ−6−メチル
化合物63%からなっていた。
この油をシリカゲル(006〜0.2mm)上で、溶離
剤としてn−ヘキサン/エーテル(80/20)を用い
てクロマトグラフ精製した後、生成物11.6gが得ら
れ、このものをn−ヘキサン/ジイソプロピルエーテル
から−70℃で2回再結晶した後、融点49℃〜50℃
の無色の結晶として(4R・6R〕−4−ヒドロキシ−
2・2・6−トリメチル−シクロヘキサノン10.0g
(50%)が得られた。
この生成物の光学的純度は偏光移動剤を用いてNMR試
験によって測定した。
トリインブチルアルミニウムの代りにイソブチルアルミ
ニウムジクロライドを用いることができ、同様の結果を
得た。
実施例 7 丸底フラスコ中のメタノール200ml中のラネーニッ
ケル30gの懸濁液を攪拌しながら氷酢酸65mlで処
理した。
メタノール3 0 0 ml中の(6R)−2・2・6
−トリメチル−1・4−シクロヘキサンジオン1−0g
(65mM)の添加後、室温ではげしく振盪しながらこ
の混合物に水素ガスを導入した。
13時間の水素添加後(水素吸収955ml)、反応生
成物を触媒から分離し、重炭酸ナトリウムで中和し、塩
化メチレンで抽出した。
黄色油が得られ、このものはカスクロマトグラフによれ
ば、トランス−4−ヒドロキシー6−メチル化合物81
%からなっていた。
偏光移動剤を用いるNMR試験によればこのトランス化
合物は(4−R・6R〕 4−ヒドロキシ 2・2・6
トリメチル−シクロへキサノン67%からなっていた。
この油を実施例8に示した如き方法で処理した。
(4R・6R)−4−ヒドロキシ−2・2・6 トリメ
チル−シクロヘキサノンが得られ、このものは実施例8
に従って得られた化合物と同一であった。
実施例 8 丸底フラスコ中のエーテル1. 5 0 ml中のラネ
ーニッケル30gの懸濁液をエーテル1.50ml中の
(6R)−2・2・6−トリメチル−1・4−シクロヘ
キサンジオン1.0g(65mM)で処理した。
室温ではげしく攪拌しながらこの混合物に水素ガスを導
入した。
45分間の水素添加後(水素吸収1160ml)、反応
生成物を触媒から分離し、触媒をエーテル200mlで
洗浄した。
エーテル相を減圧下で蒸発させた。
黄色油10gが得られ、このものはガスクロマトグラフ
によればトランス−4−ヒドロキシ−6−メチル化合物
63%からなっていた。
この油をシリカゲル(0.06〜0,2mm)上で、溶
離剤としてn−ヘキサン/エーテル(80/20)によ
りクロマトグラフ精製した後、生成物4.65gが得ら
れ、このものを−70℃でn−ヘキサン/ジイソプロピ
ルエーテルから2回再結晶した後、融点49℃〜50℃
の無色の結晶として(4−R・6R〕− 4−ヒドロキ
シ−2・26−トリメチル−シクロヘキサノン3.0g
(30%)が得られた。
生成物の光学的純度は偏光移動剤を用いるNMR試験に
よって測定した。
実施例 9 温度計、攪拌機、通気装置及び塩化カルシウム管を備え
た容量10.eのスルホン化用フラスコ中で、トルエン
4 6 8 0ml中の(6R〕−2・2・6−トリメ
チル− 1・4−シクロへキサンジオン1 20g(
778mM)の溶液をアルゴン雰囲気下にて−40℃に
冷却した。
一部結晶により生じた懸濁液を、連続的に攪拌し且つ浴
を冷却しながら、20秒よりも短い時間内にトルエン中
のトリイソブチルアルミニウムの20%溶液1080m
l(1090mM)で処理した。
この間に約22゜Cに卜昇した内部温度を一定の冷却に
よって直ちに〜40℃に再硬化させた(約4分間)。
この混合物を−40゜C±2゜Cで更に80分間放置し
、次に10%塩酸1 3 4 4ml( 4 1 6
0mM)で30秒以内に処理した。
2相の混合物を冷却しながら更に30分間攪拌し、容量
15lの攪拌容器に洗いおとした。
この混合物を全量2800mlの塩化メチレンで3回抽
出した。
有機相を水で洗浄して中性にし、合液し、硫酸ナトリウ
ム上で乾燥し、減圧下で蒸発させた。
黄色油119.2gが得られ、このものはガスクロマト
グラフによればトランス−4−ヒドロキシ−6 −メチ
ル化合物66.7%からなっていた〔出発物質18%が
未変化で残っており、これを単離/精製工程によって再
循環させることができた〕。
ごの油をシリカゲル(006〜Q.2mm)上で、溶離
剤としてn ヘキサン/エーテル(70:30)を用い
てクロマトグラフ精製した後、生成物79gが得られた
45℃でn−ヘキサン/ジイソプロピルエーデルから
2回再結晶し、融点49℃〜50℃の無色結晶としてC
4.R・6R〕−4−ヒドロキシ−2・2・6−トリメ
チル−シクロへキサノン6 4g ( 5 3%)を得
た。
参考例 1 (4.R・6R)−4−ヒドロキシ−2・2・6−トリ
メチル−シクロへキサノン9.8gをイソプロペニルメ
チルエーテル69gに溶解した。
この溶液な冷時、p−トルエンスルホン酸の1%メタノ
ール溶液4滴で処理し、次にトリエチルアミンの添加に
よって中和し、そして減圧下で蒸発させた。
生じた(4.R・4’R )−4・4′−(イソプロピ
リテンジオキシ)−ビス−M6R)−2・2・6−トリ
メチルシクロヘキサノン〕はヘキサンから再結晶した後
、109℃〜111゜Cで溶融した。
テトラヒドロフラン中のエチルマグネシウムブロマイド
の溶液(普通の方法において、マグネシウム182g、
臭化エチル818g及びテトラヒドロフラン2 0 0
mlから製造したもの)を室温で30分以内にテトラ
ヒドロフラン75ml中のブト−3−イン−2−オール
26.6gで滴下処理した。
この混合物を還流条件下で2時間攪拌し、次いでテトラ
ヒドロフラン75ml中の〔4 R − 4’R〕4・
4′− (イソプロピリテンジオキシ)−ビス−〔〔6
R〕 2・2・6−.−トリノチルシクロヘキサノン〕
11.1gの溶液で滴下処理した。
この混合物を還流条件下で12時間攪拌し、IN硫酸の
添加によって酸性にし、次に食塩で飽和し、エーテルで
抽出した。
エーテル抽出液を塩化ナトリウム水溶液で洗浄して中性
にし、硫酸ナトリウム上で乾燥し,2、減圧下で蒸発さ
せた。
生じた油状の4〔〔4.R・6R)−1 ・4−ジヒ
ドロキシ−2・2・6−トリメチルシクロヘキシ−1−
イル〕ブト− 3−イン 2−オールをピリジンの存在
下において無水酢酸で処理してアセチル化した。
油として2−アセトキシ−4〔〔4R・6R〕1−ヒド
ロキシ 4 −アセトキシ−2・2・6−トリメチルー
シクロヘキシル−l−イル〕−ブト−3−インが得られ
、このものを溶離剤としてnヘキサン/エーテル(3:
2)を用いてシリカゲルに吸着させて精製した。
2 アセトキシ−4 −〔〔 4 R・6R〕− 1ヒ
ドロキシ−4−アセトキシ−2・2・6 − トリメチ
ル−シクロヘキシ−l−イル〕−ブト−3−イン86g
をピリジン53.5ml及びオキシ塩化リン22mlの
混合物に溶解し、100゜Cに18時間加熱した。
この混合物を冷却し、氷/水中に導入した。
この混合物をエーテルで抽出し、エーテル抽出液を水及
び1N硫酸で洗浄して中性にし、硫酸ナトリウム上で乾
燥し、減圧下で蒸発させた。
生じた油状の2−アセトキシ−4−〔〔4 R〕アセト
キシ−2・6・6−トリメチル−シクロヘキシ−1−エ
ン−1−イル〕−ブト − 3−インを溶離剤としてヘ
キサン/エーテル(4:1)を用いてシリカゲルに吸着
させて精製した。
2−アセトキシ−4〔〔 4R〕−4−アセトキシ−2
・6・6−トリメチル−シクロヘキシ1−エン−1−イ
ル〕−ブト −− 3 −イン4,Ogを無水テトラ
ヒドロフラン50mlに溶解した。
この溶液を室温で攪拌しながらテトラヒドロフラン18
0ml中の水素化リチウムアルミニウム2.4gの懸濁
液に滴下し、得られた混合物を還流条件下で12時間加
熱した。
この混合物を冷却し、順次水性エーテル及び塩化アンモ
ニウム水溶液で処理し、次に塩化ナトリウムで飽和し、
エーテルで十分に抽出した。
エーテル抽出液を中和し、乾燥し、そして蒸発させた。
生じた油状の4−〔〔4R〕− 4−ヒドロキシ 2・
6・6−トリメチル−シクロヘキシ−1−エン−1−イ
ル〕−ブトー3−エン−2−オール〔〔3R〕−3
ヒドロキシ−β−イオノール〕を、溶離剤としてヘキサ
ン/エーテル(1:I)を用いてシリカゲルに吸着させ
て精製した。
〔3R〕−3−ヒドロキシ−β−イオノール2.1gを
無水メタノール50mlに溶解した。
トリフエニルホスフィン臭化水素酸塩3. 4 3gの
添加後、この溶液を室温で12時間攪拌した。
次に溶媒を減圧下で蒸発させた。
残渣を80%水性イソプロパノールに溶解し、ヘキサン
と共に2回振盪した。
イソプロパノール相を減圧下で蒸発させた。残渣を塩化
メチレンに溶解し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧−
Fで蒸発させた。
残った4−〔〔4R〕−4−ヒドロキシ−2・6・6−
トリメチル−シクロヘキシ−1−エン−1−イル〕−3
−エン−2−トリノエニルホスポニウムブロマイドを更
に次の如く反応させた: 4−〔〔4R〕−4 −ヒドロキシ−2・6・6トリ
メチル シクロヘキシ−1−エン−1−イル〕−ブト−
3′−エン−2−トリフエニルホスホニウムブロマイド
16.05g及び6−アセトキシ−4−メチル−ヘキサ
−2・4 ジエン−1−アール5.39gをイソプロパ
ノール100mlに溶解した。
この溶液を−35℃で攪拌しながら水1.5ml中の8
6%水酸化カリウム2.09gの溶液で滴下処理した。
かくして内部温度は−20℃に上昇した。
次いでこの混合物を低沸点の冷石油エーテル100ml
で希釈し、低沸点石油エーテル100ml及び氷/水
1 0 0mlの混合物中に導入した。
分離した石油エーテル相を全量120mlのメタノール
/水(80:20)で十分に洗浄し、硫酸ナトリウム上
で乾燥し、減圧下で蒸発させた。
約73%の9−シス−及び約27%の全トランス(3R
)−3−ヒドロキシ−レチニルアセテートからなる生じ
た(3R)−3−ヒドロキシ レチニルアセデ−トは例
えは次の方法の(a)または(b)の一つに従って異性
化することができた: (a)9−シス/全−トランス−〔3R〕−3−ヒドロ
キシ−レチニルアセテート異性体混合物3gをアセト二
トリル1 5 mlに溶解した。
酸化パラジウム/硫酸バリウム触媒(担体が0.5%パ
ラジウムを含有する)6gの添加後、この混合物を攪拌
しながら1時間70℃に加熱した。
冷却後、触媒を濾別し、濾液を真空下で蒸発させた。
生じた異性体混合物は約74%の全トランス−及び約2
6%の9−シス−(3R)−3−ヒドロキシ−レチニル
アセテートからなっていた。
(b)9−シス/全トランス−〔3R〕−3−ヒドロキ
シ−レチニルアセテ−ト異性体混合物をアセトニトリル
6. 5 mlに溶解した。
Pd ( C6H5CN)2 CI2 3 0mg及び
トリエチルアミン0.03mlの添加後、この混合物を
65℃で1時間攪拌した。
冷却後、混合物を水1.0mlで希釈し、そしてエーテ
ルで抽出した。
エーテル抽出液を水で洗浄し、乾燥し、そして蒸発させ
た。
生じた異性体混合物は約78%の全トランス−及び約2
2%の9−シス−( 3 R )−3−ヒドロキシ−レ
チニルアセテートがらなっていた。
方法(a)または(b)に従って得られる異性体混合物
は、全トランス部分を増加させろために普通の方法で結
晶化により更に分離することができる。
上で製造した〔3R〕−3−ヒドロキシ−レチニルアセ
テートは例えば次の方法に従って〔3R3′R〕−ゼア
キサンチンの製造に用いることができる: 〔3R〕−3−ヒドロキシレチニルアセテート5gをエ
タノール16.5mlに溶解した。
この溶液を40℃で15分以内に、水7. 5 ml中
の水酸化ナトリウム約1. 8 5gの溶液で滴下処理
した。
この混合物を40℃で30分間攪拌し、10℃に冷却し
、低沸点石油エーテル20mlで抽出した。
抽出液を氷/水で洗浄して中性にし、乾燥し、そして蒸
発させた。
(3R)−3−ヒドロキシ−レチノールが得られた。
(3R)−3−ヒドロキシ−レチノール52を塩化メチ
レン50mlに溶解した。
二酸化マンカン30gの添加後、この溶液を室温で24
時間攪拌した。
未消費の二酸化マンガンを濾別し、塩化メチレン30m
lですすいだ。
洗液を濾液と合液し、減圧下で蒸発させた。
残渣を加温しながら低沸点石油エーテル15mlに溶解
した。
この溶液を徐々に−40℃に冷却した。
沈殿した〔3R〕−3−ヒドロキシ−レチナールを濾別
し、冷石油エーテルで洗浄し、真空下にて室温で乾燥し
た。
このアルデヒドを更に精製せずに〔3R〕一3−ヒドロ
キシ−レチニル− トリフエニルホスホニウムブロマイ
ドと縮合させ、(3R・3′R〕−ゼアキサンチンを生
成させることができた。
〔 3R〕 −3−ヒドロキシ−レチニルアセテート3
.7gを無水メタノール10mlに溶解した。
トリフエニルホスフイン臭化水素酸塩4.15gの添加
後、この溶液を室温で12時間攪拌した。
生じた(3R)−3−ヒドロキシ−レチニル−トリフエ
ニルホスホニウムブロマイドの溶液をクロロホルム50
mlで希釈した。
この溶液を0℃〜5℃で同時にメタノール5. 5 m
l中のナトリウム5.52の溶液及びクロロホルムl.
Oml中の〔3R〕−3一ヒドロキシ− レチナール3
0gの溶液で滴下処理した。
この混合物を室温で1時間攪拌し、次に氷酢酸0.57
mlで処理し、5%重炭酸ナトリウム水溶液各50ml
で2回洗浄した。
洗液をクロロホルム各1, O mlで2回振盪抽出し
た。
クロロホルム抽出液を最初のクロロホルム溶液と合液し
、硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下で蒸発させ、この
クロロホルムを順次メタノールと入れ換えた。
次いで溶媒を約50mlに蒸発させた。
水2. 5 mlの添加後、濃縮物を−20℃に冷却し
た。
沈殿した〔3R・37R〕−ゼアキサンチンを塩化メチ
レン/ペンタンから再結晶した:融点201℃〜203
℃。
参考例 2 参考例lに従って得られた4−〔〔 4 R〕− 4−
ヒドロキシ−2・6・6−トリメチル−シクロヘキシ−
1−エン−1−イル〕−ブト−3−エン−2−トリノエ
ニルホスホニウムブロマイト1.605gをイソプロパ
ノール10mlに溶解し、室温で攪拌しながら塩化メチ
レン10ml中の4・9−ジメチルードデカ−2・4・
8・10−テトラエン−6−イン−トl2−ジアール〔
C14・アルデヒド〕214mgの溶液に導入した。
生じた均等溶液を50%水酸化カリウム水溶液0.33
6mlで処理した。
最初に弱い黄色の溶液は2〜3分後に暗赤色に変った。
この溶液を室温で更に90分間攪拌し、次に塩化メチレ
ンで十分に抽出した。
合液した塩化メチレン抽出液を水で洗浄して中性にし、
硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下で蒸発させた。
粗製のシス/トランス−〔3R・3′R〕−15・15
′− ジデヒドロ−ゼアキサンチンが得られ、このもの
を冷時メタノール3mlと共に砕解し、濾別し、乾燥し
て結晶化させ、次いで次の如く異性化した: シス/トランス−( 3R・3′R) −1.5・15
′−ジデヒドロ−ゼアキサンチン468mgをアセトニ
トリル18mlに溶解した。
この溶液をパラジウム0,5%を含む酸化パラジウム/
硫酸バリウム触媒9 3 6mgで処理し、70℃で1
2時間攪拌し、次いで室温に冷却した。
触媒を分離し、全量60mlの塩化メチレンで繰返し洗
浄した。
洗液を濾液と合液し、減圧下で蒸発させた。
結晶性の全トランス−(3R・3′R)−15・15′
−ジテヒドローゼアキサンチンが得られ、このものは塩
化メチレン及びヘキサンから再結晶した後、208℃〜
210℃で溶融した。
パラジウム/炭酸カルシウムの一部不活性化した触媒4
26■を無水トルエン34mlに懸濁させ、無水酢酸エ
チル46ml及びキノリン0.0 1 2 5mlの添
加後、予備水素添加した。
水素の吸収が終った後、触媒混合物を全トランス−(3
R・37R〕−15・15′−ジテヒドロ−ゼアキサン
チン2 1. 3mgで処理し、更に水素8.43ml
を吸収するまで、大気圧及び室温で水素添加した。
触媒を濾別し、酢酸エチルで洗浄した。
洗液を濾液と合液し、0.1N硫酸各2mlで3回及び
水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下で蒸発
させた。
一部油状の(3R・3′R)−15−シス−ゼアキサン
チンが得られ、このものをヘプタン15mlに懸濁させ
、100℃〜110℃で3.5時間異性化した。
全トランス−〔3R・3′R)一ゼアキサンチンが冷時
結晶として沈殿した,塩化メチレン/メタノールから再
結晶後、融点208.5℃〜2095℃。
参考例 3 参考例2に述べた方法において、4・9−ジメチル−
ドデカ−2・4・8・10−テトラエン−6−イン−l
・12−ジアールを4・9−ジメチル−ドデカ−2・4
・6・8・10−ペンタエン−ト2−ジアールに代え、
l−M4R)−4−ヒドロキシ−2・6・6−トリメチ
ルーシクロヘキシ−1−エン−1−イル〕−ブトー3−
エン−2−トリフエニルホスホニウムブロマイドと縮合
させ、次に生じたシス/トランス−(3R・3′R〕一
ゼアキサンチンを異性化した後、全トランス−(3R・
3′R )−ゼアキサンチンが直接得られた:塩化メチ
レン/メタノールから再結晶後、融点208℃〜209
℃。
参考例 4 〔3R〕−3−ヒドロキシ−β−イオノール20g及び
2・3−ジクロル−5・6−ジシアノ−ベンゾキノン3
0gを無水ジオキサン400mlに溶解した。
溶媒を50゜C〜55℃に1%時間加熱した。
次にこの溶液を0゜Cに冷却し、沈殿した2・3−ジク
ロルー5・6−シアノ−ベンゾヒドロキノンを濾別した
濾液を減圧下にて50℃で蒸発させた。
残渣をエーテル250mlに溶解し、水250ml中の
ニチオン酸ナトリウム50gの溶液で抽出した。
エーテル相を飽和塩化ナトリウム水溶液、IN水酸化ナ
トリウム水溶液及び再び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗
浄して中性にし、硫酸ナトリウム上で乾燥し、そして蒸
発乾固させた。
残った〔 3 R〕 − 3 − ヒドロキシーβ−イ
オノンはシリカゲルに吸着させて(エーテルで溶離)清
製することができ、更に次の如く反応させた:液体アン
モニア中のナトリウムアセチリドの溶液に(液体アンモ
ニア60ml、ナトリウム2.68g及びアセチレンか
ら普通の方法で製造したもの)、まず無水エーテル6.
0 ml、次に攪拌しながらエーテル12ml中の〔
3R〕−3−ヒドロキシ−β−イオノン665gの溶液
を滴下した。
この反応混合物をあらかじめ冷却したオートクレーブに
移し、室温で16時間振盪した。
次にオートクレーブを−50℃に冷却し、ふたをあげ、
n−ヘキサンの同時滴下のもとで蒸発により液体アンモ
ニアを追い出した。
その後この反応混合物に氷100g及び氷酢酸20gを
加え、n−ヘキサン相を水、5N重炭酸ナトリウム水溶
液、そして再び水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し
、減圧下で蒸発させた。
残った〔 3R〕−3−ヒドロキシ−エチニルーβ−イ
オノールを更に次の如く反応させた:〔3R〕−3−ヒ
ドロキシ−エチニル−β−イオノール122をn−ヘキ
サン30mlに溶解した。
この溶液を、リンドラー(L indlar )触媒3
00■、2−ジメチルアミノエタノール180〜及びト
2−ビス−(2−ヒドロキシエチルチオ ) −エタン
3〜の添加後、20℃で攪拌しながら水素添加した。
水素添加の終了後、触媒を濾別し、溶媒を減圧下で蒸発
させた。
残った〔3R〕−1−ヒドロキシ−ビニル−β−イオノ
ールは酸化アルミニウム(活性度■:溶離剤;エーテル
)に吸着させて精製することができた。
また〔3R〕−3−ヒドロキシ−ビニル−β−イオノー
ルは次の如くして製造することもできた.無水ト ルエ
ン1 5 0 ml中の〔3R〕−ヒドロキシ−β−イ
オノン22.7gの溶液を無水テトラヒドロンランl
1 4ml及び無水トルエン2 0 0 ml中のビニ
ルマグネシウムクロライド28.4gの溶液に滴下した
次にこの反応混合物を室温で1時間攪拌し、0℃〜5℃
に冷却し、0.6N水酸化アンモニウム水溶液及び飽和
塩化ナトリウム水溶液で処理し、エーテルで抽出した。
エーテル抽出液を飽和瑞化ナトリウム水溶液で洗浄して
中性にし、乾燥し、そして蒸発乾固させた。
残った油状の〔 3R〕−3−ヒドロキシ−ビニル−β
−イオノールは酸化アルミニウム(活性度■:溶離剤:
エーテル)に吸着させて精製することができ、更に次の
如く反応させた: 〔3R〕−3 ヒドロキシ−ビニル−β−イオノール1
54gを無水メタノール300mlに溶解した。
トリフエニルホスフイン1 7.1g、2・6−ジ−(
t−ブチル)−p−クレゾール26mg及び25%塩酸
8. 5 mlの添加後、この溶液を室温で18時間攪
拌した。
次に溶媒を減圧下にて40℃で蒸発させ、残府を熱アセ
トンから結晶化させた。
沈殿した〔3R〕−3−ヒドロキシ−β−イオニリデン
−エチル− トリフエニル−ホスホニウムクロライドは
、塩化メチレン/アセトン/酢酸エチルから再結晶後、
211℃〜212℃で溶融した。
〔α〕后=−57.2°(c=1、クロロホルム中)。
〔3R〕−3 −ヒドロキシ−β−イオニリデン−エチ
ル−トリフエニル−ホスホニウムクロライド1.291
g及び2・7−シメチルーオクタ−2・6−ジエン−4
イン−1・10−ジアール(C1o− ジアルテヒド
)16:19を塩化メチレン20mlに溶解した。
生じた均一溶液に、−10℃〜−14℃で攪拌しながら
38%水酸化カリウム水溶液0.364gを加えた。
この反応混合物を−10℃〜−14℃で1時間攪拌し、
次に塩化メチレンで希釈した4,塩化メチレン相を水で
洗浄して中性にし、硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧下
で蒸発させた。
残った粗製のシス/トランス− [I3R・3′R〕−
15・15′−ジテヒドロゼアキサンチンを90%温水
性メタノール6mlと共に砕解して結晶化させた。
得られた結晶懸濁液を−18℃に冷却し、(3R・3′
R)−15・15′−ジテヒドロゼアキサンチンを濾別
し、乾燥し、次いで次の如く異性化した: シス/トランス− 〔3R・3′R〕− 15・15′
一ジテヒドロゼアキサンチン4 7 7 m.lをn−
へプタン5mlに分散させ、クロロホルム中のヨウ素の
0.1%溶液5個で処理し、攪拌しながら90℃に18
時間加熱した。
次にn−へプタンを減圧下で蒸発させた。
残った全トランス−〔3R・3′R〕−15・15′−
ジテヒドロゼアキサンチンは塩化メチレン/n−ヘキサ
ンから再結晶後、210℃〜212℃で溶融した。
全トランス−(3R・3′R ) − 1 5・15′
−ジデヒドロゼアキサンチンは参考例2に従って全トラ
ンス−〔3R・3′R〕−ゼアキサンチンに変えること
ができた。
参考例 5 参考例4による方法において、2・7−ジメチル−オク
タ−2・6−ジエン−4−イン−ト10−ジアールを2
・7−ジメチル−2・4・6−トリエン−1・10−ジ
アールに代えた場合、〔 3R〕−3−ヒドロキシ−β
−イオニリデン−エチル−トリフエニル−ホスホニウム
クロライドと縮合させ、得られたシス/トランス−〔3
R・3′R〕−ゼアキサンチンを異性化した後、所望の
全トランスー〔3R・3′R〕−ゼアキサンチンは、塩
化メチレン/n−ヘキサンから再結晶後、208℃〜2
09℃で溶融した。
参考例 6 参考例4及び5に用いた〔3R)−3−ヒドロキシ−β
−イオニリテン−エチル−トリフエニル−ホスホニウム
クロライドを(3R)−3−ヒドロキシ−β−イオニリ
テン−エチル−トリフエニル−ホスホニウムブロマイド
に代えることができ、後者は次の如くして製造すること
ができた:〔 3R〕−3−ヒドロキシ−ビニル−β−
イオノール1.6gを無水メタノール30mlに溶解し
た。
トリフエニル−ホスフィン臭化水素酸塩, 2. 3
3 gの添加後、この溶液な室湿で18時間攪拌した。
次に溶媒を減圧下で蒸発除去し、残渣を熱アセトンから
結晶させた。
得られた〔3R〕−3 −ヒドロキシ−β−イオニリ
デン−エチル−1−トリフエニル−ホスホニウムブロマ
イドは、アセトンから再結晶後、186℃〜187℃で
溶融した。
〔α〕肩一−55.10(c=1、クロロホルム中)。
参考例 7 〔3R)−3−ヒドロキシ−β−イオニリデンーエチル
−トリフエニル−ホスホニウムクロライド5.16g及
びγ−アセトキシ−チグリン酸アルデヒド149gを塩
化メチレン120mlに溶解した。
この溶液に−35℃で攪拌しながら水1.65ml中の
86%水酸化カリウム1. 3 0gの溶液を滴下した
反応混合物を−35℃で1時間攪拌し、次に冷塩化メチ
レンで希釈した。
塩化メチレン相を冷飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し
て中性にし、乾燥し、減圧下で蒸発させた。
残渣をn−ヘキサンに溶解し、60%水性メタノールで
抽出した。
ヘキサン相を乾燥し、減圧下で蒸発させた。残った〔3
R〕−3−ヒドロキシ−レチニルアセテート(このもの
は約46%の全トランス−及び48%の11−シスー〔
3R〕−3−ヒドロキシーレチニルアセテートからなる
)或いはピリジン中の無水酢酸との反応によりこれから
得られた対対する〔3R〕−3−アセトキシーレチニル
アセテートは、生成物の全トランス割合を増加させるた
めに、参考例1に従って異性化することができた。
次に得られた全トランス生成物を実施例10に従って〔
3R・3′R〕−ゼアキザンチンに変えることができた
3−アセトキシ基のケン化は、得られた〔3R・3′R
〕−0−アセチル−ゼアキザンチンについてIN水酸化
ナトリウム水溶液及び塩化メチレンと共に50℃〜60
℃で攪拌して行なった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1式 のケトイソホロンを水性媒質中にて発酵的に水素添加し
    、生じる式 の(6R)−2・2・6−トリメチル−1 ・4一シク
    ロヘキサンジオンを発酵液から単離し、そして該〔6R
    〕−2・2・6−トリメチル−1・4−シクロヘキサン
    ジオンを還元することを特徴とする式 の(4.R・6R〕−4−ヒドロキシ−2・2・6−ト
    リメチルシクロヘキサノンの製造方法。
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