JPS61202697A - 微生物によるハロゲン化オレフインのエポキシ化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 瀘ｍυす１汰肛 本発明は微生物を利用してハロゲン化オレフィンから相
当するハロゲン化エポキシドを製造する方法に関するも
のである。

従ＪＪｉ釘 エポキシド化合物は合成樹脂、界面活性剤、医薬、農薬
をはじめとする種々の有機化学製品の製造原料或いは中
間体として広範囲に利用されている。

微生物を利用してエポキシドを製造する方法としては、
ノカルディア属（Ｎｏｃａｒｄｉａ）　＋ミコバクテリ
ウム属（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）　＋　メチロコ
ツカス属（Ｍｅ　ｔｈｙ　１ｏｃｏｃｃｕｓ）　＋　メ
チロシナス属（Ｍｅｔｈｙｌｏｓｉｎｕｓ）シュードモ
ナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）　、コリネバクテリ
ウム属（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）　、メチロ
バクテリウム属（Ｍｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）
、カンデイダ属（Ｃａｎｄｉｄａ）、　　　。

に属する微生物による直鎖状オレフィンからのエポキシ
ドの生成が知られている。しかし、ハロゲン化エポキシ
ドの生産についてはノカルディア属（Ｎｏｃａｒｄｉａ
）に属する微生物による例が知られているのみである。

ｍ刈１咋 本発明はミクロコツカス属、アルスロバクタ−属、コリ
ネバクテリウム属、マイコバクテリウム属、ロドコッカ
ス属及びブレビバクテリウム属に属するエポキシド生産
菌がハロゲン化オレフィンから相当するハロゲン化エポ
キシドを生産し得ることの知見に基づいてなされたもの
であって、上掲の各属に属するエポキシド生産能を有す
る微生物を利用して、ハロゲン化オレフィンから相当す
るハロゲン化エポキシドを製造する方法を提供すること
を目的とする。

以下本発明の詳細な説明する。

光肌ｑ揚底 本発明の構成上の特徴は、ミクロコツカス属、アルスロ
バクタ−属、コリネバクテリウム属、マイコバクテリウ
ム属、ロドコッカス属及びブレビバクテリウム属から成
る群から選択されるエポキシド生産能を有する微生物を
、ハロゲン化オレフィンに好気的条件下に作用させて、
生成するハロゲン化エポキシドを分離、採取することに
ある。

本発明で用いられる微生物は上掲の各属に属するもので
あって、下記第１表の菌株を例示し得る。

なお、これらの菌株はアメリカン・タイプ・カルチュア
ー・コレクション（Ａ＋＋＋ｅｒｉｃａｎ　Ｔｙｐｅ　
Ｃｕ１ｔｕｒｅＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）に下記番号で寄
託されていて容易に入手が可能である。

本発明において上記微生物を利用してエポキシドを生産
するための反応基質に用いられるハロゲン化オレフィン
（以下原料オレフィンと称する）としてはハロゲン化さ
れた直鎖状又は分岐状オレフィン（但し二重結合の位置
がいずれかの末端炭素原子からα、βまたはγ位のオレ
フィン）を含み、例えばアリルクロライド、アリルブロ
マイド、アリルクロライド、３−クロロ−１−ブテン、
３−クロロ−２メチル−プロペン、■−クロロー２−ブ
テン、２−フルオロプロペン、３，３．３−トリフルオ
ロ−プロペン等を例示し得る。

本発明ではこれらの原料オレフィンは、単独または二種
以上の混合物として、或いは飽和炭化水素や芳香族炭化
水素のようなオレフィン以外の炭化水素との混合物とし
て反応基質に用いられる。

本発明において上記原料オレフィンに前記微生物を作用
させるには、例えば、（ａ）該微生物を予め培養増殖し
て得られる菌体に原料オレフィンを好気的条件下で接触
させて反応させる方法、（ｂｌ上記微生物を原料オレフ
ィンもしくは原料オレフィンと他の炭素源に窒素源、無
機塩類、更には必要に応じて成長促進物質を添加してな
る栄養培地中で好気的条件下で培養させる方法を通用し
得る。

上記（ａ）の増殖菌体に原料オレフィンを接触させて反
応させる方法は、まず炭素源として糖質例えばグルコー
ス、シュクロース、糖蜜、澱粉加水分解物、セルロース
加水分解物、炭化水素例えばプロパン、ブタン、ドデカ
ン、テトラデカン及びそのほか酢酸の如き菌体増殖作用
の高いものを用い、これに塩化アンモニウム、硫酸アン
モニウム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、尿
素、アンモニア水、アミノ酸及びその他の資化性有機窒
素化合物のような窒素源、リン酸カリウム、リン酸ナト
リウム、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、硫酸第１鉄
、塩化第２鉄、塩化カルシウム、塩化マンガンのごとき
無機塩類、更には必要に応じてビタミン類、酵母エキス
、コーンステイープリカーの如き成長促進物質を添加し
た培地に、上記各微生物の種菌を接種し、好気的条件下
で培養して菌体を増殖させる。このようにしてＩＭられ
た菌体培養物に直接か、又は該培養物から分離した菌体
の懸濁液もしくは菌体を固定化したものに、原料オレフ
ィン及び空気、酸素、酸素富化ガスのような酸素含有ガ
スを供給して反応させる。

反応はｐＨ５〜９、好ましくは６〜８のｐ）Ｉ領域で２
０〜５０℃、好ましくは２５〜４５℃の温度下で１〜６
日間行なう。反応は通常常圧下で行われるが、加圧下で
行なうことによりエポキシドの生産性を向上させること
もできる。なお、反応中に菌体増殖に用いた炭素源、窒
素源、更にはその他の成分を適宜添加することにより、
菌体と原料オレフィンとの反応の活性を維持し或いは高
めることが出来る。反応は回分方式又は連続方式のいず
れでも実施し得る。原料オレフィンの供給は回分反応力
式の場合、全量を反応開始時に添加するほか反応中に連
続的に又は間歇的に供給することも可能である。

上記反応により反応液中に生成したエポキシドは相分離
、抽出、蒸留等の公知の手法を適用して分離、採取する
。

次に前記ｆｂ）の培養による方法は、上記（ａｌの方法
における菌体増殖時に原料オレフィンを添加し一段階で
エポキシドの生産を図るものである。培養条件（ｐＨ２
温度、圧力等）培養方式及び生成したエポキシドの分離
、採取は前記（ａｌの反応条件、反応方式及び分離、採
取方法が同様に用い得る。

本発明により得られるエポキシドはさきに言及した如き
従来知られている種々の用途に供することが出来る。

以下実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 後記第２表に記載した１９種の菌体の各３白金耳をＮＢ
Ｇ培地（オキソイド社製ラブレンコパウダー１０ｇ　、
バクテリオロジカルペプトン１０ｇ１グルコースｌＯｇ
及び塩化ナトリウム５ｇに水道水を加えてＩＩｌとし、
１Ｎ−苛性ソーダ水溶液でｐｌ（７，５に１整した後、
オートクレーブ中で１２０℃１５分加熱殺菌した液体培
地）ｌｏＯｍｆｆを収容した５００ｍ　ｌ容の坂ロフラ
スコに接種し、３０℃で４８時間振盪培養した。

これらの培養により生成した国体を０．０１Ｍ−リン酸
緩ｉｈ液（ｐＨ７，５）で１回洗浄し、ついで下記に示
す反応培地で１回洗浄後、同反応培地中に再懸濁するこ
とにより１９種の菌株についてそれぞれ菌懸濁液を調製
した。なお、菌懸濁液の菌濃度は乾燥菌体濃度として３
．５〜４．０ｇ／Ｊの範囲となる様にした。

反応培地 ＫｚＨＰＯ吟　　　　１．７４　　ｇ ＭｇＳＯ＋４７Ｈｚ０　　　１．５０　　ｇＦｅＳＯ曝
７Ｈｚ０　　　０．０５　　ｇ脱イオン水　　１ｐ ｐＨは２Ｎ−８２ＳＯ勢で８．０に調整。

前記菌懸濁液２Ｏｎ＋　ｊ！と了りルクロライド２００
μｌを５００ａ＋Ａ容坂ロフラスコに入れ、３０℃で２
４時間振盪培養した後、培養液２μｌをサンプリングし
て分析した。分析にはＰｏｒａｐａｋ　Ｑ　（ウォータ
ーズ・アソシエーツ社製）　８０−１００メツシユを充
填した２Ｉ１１のカラムとイオン化炎検出器とを有する
ガスクロマトグラフを用いた。

第２表に用いた菌体の種類と生成したエピクロルヒドリ
ン量とを示した。

実施例２ 後記第３表に記載した１５株の菌株の各２白金耳を合成
培地（（ＮＨｓ）２ＨＰＱｓ　４ｇ　、　Ｎａ２ＨＰＱ
＊・１２Ｈ２０２，５ｇ、　　にＨ２ＰＯ４２ｇ−Ｍｇ
５Ｏ＋４４１１２０　ｏ、ｓｇ　−ＦＦｅ５０１４１１
２０３０ｔａ、　ＣａＣｌ２・２Ｂ２０６０ｍｇ　、　
Ｄｉｆｃｏ社製酵母エキス２００＋ｗｇにイオン交換水
を加えてｌＩｌとした後、オートクレーブ中で１２０℃
１５分加熱殺菌した液体培地）２０ｍｊ！を収容した５
００１１１１容の坂ロフラスコに接種し密栓後１２０ｍ
１のプロパンを圧入し、３０℃でｌａ間振盪培養した。

培養により生成した菌体を実施例Ｉ記載の方法で洗浄し
、１５種の菌株についてそれぞれ菌懸濁液を調製した。

前記菌懸濁液を用い、実施例１記載の方法で反応および
分析を行なった。第３表に反応に用いた菌懸濁液中の菌
濃度（０，０，で表示）とエピクロルヒドリン生成量を
示した。

実施例３ ０ドコツカス・ロドクロウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ
ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ　）　ＡＴＣＣ２９６７５を実
施例２に記載の方法で培養して菌懸濁液を調製した。

該菌懸濁液２０ｓ　ｊ！を内容５００＋＋＋　１の坂ロ
フラスコに入れて密栓した後、ゴムパツキンをつけた注
入口より第４表に示される各原料オレフィンを添加した
。なお室温で液体の原料オレフィン１００μ！宛を、室
温で気体の場合は４０ｓｌ　　（常温、常圧下）宛を上
記フラスコ内にそれぞれ圧入した０次いで３０℃、１５
０回／分で往復振盪培養して２４時間後、フラスコ内の
反応液上の気相１ｍｊ！、反応液から１μｌ及び残りの
反応液を５０−ｌジエチルエーテルで抽出したエーテル
層からＩ、ｕｆをサンプリングして分析した。

反応により生成した生成物は実施例１記載のガスクロマ
トグラフで測定し、保持時間及びガスクロマトグラフに
連結した質量分析計で測定した質量スペクトルを、標準
試料の保持時間及び質量スペクトルと比較し、更に生成
物が塩酸酸性下で加水分解されることを稠べて相当する
エポキシドであることを確認した。

第４表に原料オレフィンの種類を相当するエポキシドの
生成量を示した。エポキシドの生成量は２０ｍ　ｌの菌
懸濁液により生成した量を表示した。

第４表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ミクロコッカス属、アルスロバクター属、コリネ
   バクテリウム属、マイコバクテリウム属、ロドコツカス
   属及びブレビバクテリウム属から成る群から選択される
   エポキシド生産能を有する微生物を、ハロゲン化オレフ
   ィンに好気的条件下で作用させ、生成するハロゲン化エ
   ポキシドを分離、採取することを特徴とするエポキシド
   の製造方法。