JPS61268197A - 光学活性(+)−3−ハロ乳酸の製造法 - Google Patents

光学活性(+)−3−ハロ乳酸の製造法

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JPS61268197A
JPS61268197A JP10869885A JP10869885A JPS61268197A JP S61268197 A JPS61268197 A JP S61268197A JP 10869885 A JP10869885 A JP 10869885A JP 10869885 A JP10869885 A JP 10869885A JP S61268197 A JPS61268197 A JP S61268197A
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JP
Japan
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acid
halolactic
propanediol
substrate
halo
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JP10869885A
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Junzo Hasegawa
淳三 長谷川
Hidetoshi Kutsuki
久津木 英俊
Masahiro Ogura
小倉 正博
Kiyoshi Watanabe
清 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 光学活性な←)−3−ハロ乳酸は医薬品等の光学活性な
生理活性物質の合成原料として有用な物質である。
(従来の技術) 光学活性3−クロロ乳酸の調製法に関して、乳酸脱水素
酵素を用いてクロロピルビン酸の不斉還元法による光学
活性なる一クロロ乳酸の調製法が報告されている〔ジャ
ーナル・オプ・アメリカン・ケミカル・ソサIティ(J
ournalof  American  Chemi
caユ 5ociety  ’)、   1 0 4 
 巻。
4458頁、  1982年〕。この方法は立体特異性
の異なる乳酸脱水素酵素を用いることにより(ト)体、
←)体いずれも調製しうる点において興味深い方法であ
るが、乳酸脱水素酵素は反応時に補酵素としてNADH
を必要とするため、何らかの方法でNADHを連続的に
補給する必要がある。
しかし、このNA DHの供給に関して、工業的だ実施
しうる経済的方法は知られておらず、従って、この方法
による光学活性3−クロロ乳酸の生産は現実的でないと
考えられる。
(発明で解決しようとする問題点) そこで本発明者らは、別の視点から光学活性な(÷)−
3−ハロ乳酸の製造法の開発にとわくみ、(ホ)−3−
ハロー1,2−プロパンジオールヲ/7’ オトリカム
属に属する微生物、例えばゲオトリカム・ロウビエリ(
Geotrichumユoubierj−) CB52
52.61等によυ(ト)−3−ハロ乳酸に変換し、蓄
積することを見い出し、工業的に実施可能な(ト)−3
−ハロ乳酸の生産法を見い出し、既に特許出願を行った
(特開昭59−220193)。本発明者らは更に研究
を重ねた結果、種々の微生物の3−ハロ乳酸の両対掌体
に対する代謝作用を異にし、←)−3−ハロ乳酸を優先
的に代謝し、(ト)−3−ハロ乳酸を蓄積することを見
い出した。
即ち本発明は、(ト)−5−ハロ乳酸をギャンデイダ属
、クリプトコツカス属、ハンゼヌラ属、ロダロマイセヌ
属、ピキャ属、ヌポリデイオボルス属、トリコヌポロン
属、アルカリ土類金属、/< チJL/ス属、コリネバ
クテリウム属、クレープシェラ属、ロードコツカス属、
アフイノアスカヌ属、オーレオバシデイウム属、バクシ
ェラ属、バクシア属、ピンシラミス属、セファロスポリ
ウム属、ケトピシナ属、クロリゾイウム属、クラドヌポ
リウム属、コニオケテイデイウム属、ニーロチイウム属
、あるいはグリオクラブイム属に属する微生物と接触反
応させ、生成する←)−3−ハロ乳酸を採取する、ある
いは(ハ)−3−ハロー1,2−プロパンジオールを■
−3−ハロ乳酸に変換し、かつ(−)−3−ハロー乳酸
を選択的に資化する能力を有するキャンデイダ属、エン
ドマイセス属、ハンゼヌラ属、ロダロマイセス属、ピキ
ア属、スポリデイオボルヌ属、トリコスポロン属に属す
る微生物と(ト)−3−ハロー1.2−プロパンジオー
ルとを接触反応させ、生成する←)−3−ハロ乳酸を採
取することを特徴とする(+−)−3−ハロ乳酸の製造
法に関するものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明に使用しうる微生物としては、上記した谷風に属
するもののうち←)−3−ハロ乳酸を優先的に代謝しう
るものであればどの様な微生物でも使用しうるが、例え
ばキャンデイダ・フミコーラ(Candi+da hu
mico]a ) CBS 2822゜クリプトコツカ
ス・アルビダス(0ryptococcusalbid
us )工FO037B、エンドマイセス・レージーイ
(Endomyces reessii ) CBS 
 179.60゜ハンセヌラ・サツルヌス(Hanse
nula 5aturnus )IFO0809,ロダ
ロマイセス・エロンギヌポルヌ(Lodderomyc
es elong、1sporus ) IFO167
6゜ピキャ・パストリスCPichia pastor
is )工F0094B、  スボリデイオボルス・ジ
ョンソニ(5poridiobolus   john
sonii   )   工 FO6903,)   
リコヌボロンーxリエンセ(Trichosporon
 eri、ense )CBS 5974.アルカリゲ
ネス・スピシーズ(AIQa]tgeneS Sp、 
)工FO14i3o、バチルス・プミルス(Bacil
ユus pumi、1us )IFO120B6゜コリ
ネバクテリウム・パウロメタポルム(Coryneba
cterium paurometabolum )工
FO12160゜クレープシェフ・ピネウモニアエ(K
lebsiellapneumonj−ae )工FO
13703,ロードコツカヌ。
スピシーズ(Rhodococcus sp、 ) A
TCC21538。
アファノアヌカスーシンナバリヌス(Aphanoas
cuscinna’barinus )工FO9708
,オーレオバシデイウム・プルランス(Aureoba
cidium pullulans )工FO6405
,バクシェラ・シルシナ(Backusellacir
cina ) IFO9231、バクシア・テリコラ(
Backusia terri、cola )工FO8
451、ビンシラミス・フルバ(Eyssochlam
ys fulva )  工FO6309、セファロス
ポリウム・ミコフイリウム(Cephal○spori
um mycophLlj−um 〕  工F0 85
80゜ケトビシナ・フルバ(Cheatopsina 
fulva )工FO8843、クロリゾイウム・クラ
ミドヌポリス(Ch]orlium chlamydo
spori、s )工FO7070゜クラドスボ、リウ
ム・レジナエ(C1adO8pOr1umresina
e )工FO858B、  コニオケテイデイウム°サ
ポリイ(ConiOchaetiaium 5avor
yi、 )工FO30424、ニーaテイウム−vベン
7(Eurotiumrepens )工FO4884
,グリオクラテ゛イウム・テ゛リクエッセンス(Gコj
−ocladi−um deliquessens )
工FO6617等が挙げられる。そして(ト)−3−ク
ロロ乳酸を基質として用いれば←)−クロロ乳酸が、(
ト)−6−ブロム乳酸を用いれば午)−3−ブロム乳酸
が得られる。また(ト)−3−ハロー1゜2−プロパン
ジオールから(至)−3−ハロ乳酸への酸化と←)−3
−ハロ乳酸の選択的分解を同時に行なわしめ、生成する
(ト)−3−ハロ乳酸を採取することも出来るが、この
ような微生物として、キャンデイダ属、エンドマイセス
属、ノhンゼヌラ属、ロダロマイセヌ属、ピキア属、ス
ボリデイオボルス属、トリコスポロン属にRfる微生物
を挙げることができる。
上記谷風に属するもののうち、(至)−3−ハロー1,
2−プロパンジオールを(至)−3−ハロ乳酸に酸化し
、←)−3−ハロ乳酸を選択的に資化しうる微生物であ
れば、どのような微生物でも使用しうるが、例えばキャ
ンデイダ・フミコーラ(Candi、da humic
ola ) CB52822 、 xンドマイセス・レ
ージーイ(Endomyces reessl ) C
B5179、60. ハンセヌラ・サツルヌス(Han
senulasaturnus )工FO0809,ロ
ダロマイセス・エロンギヌポルス(Lodderomy
ces elon6:1sporus )工FO167
6、ピキャ・パストリス(Pichiapastori
s )工FOQ94B、スポリデイオボルス・ジョンソ
= (5poridiobolus johnsoni
i )  工F06903、)!Jコヌボロン・エリエ
ンセ(Trj−chosporon eriense 
) CES 5974 等の菌株が挙げられる。
そして、出−3−クロロ−1,2−プロパンジオールを
基質として用いればf−1−)−3−クロa −乳酸が
、(ト)−3−ブロム−1,2−プロパンジオールを基
質として用いれば(ト)−3−ブロム乳酸が得られる。
本発明を実施するにあたシ、基質の(5−s−ハロ乳酸
、あるいは(ト)−3−ハロー1,2−プロパンジオー
ルを微生物と反応させるには、微生物の培養培地中に最
初から基質を添加し、好気的に微生物の培養と同時に行
なう方法、あるいは予め微生物を好気的に培養して得た
培養液、更には遠心分離等によシ菌体を集め、それを適
当な緩衝液に懸濁、またはポリアクリル酸アミドゲル等
の非水溶性担体等で菌体を固定化したもの等と好気的に
反応させる方法も用いることができる。
微生物の培養に用いる培地としては、使用する微生物が
生育しうる栄養源を含有するものであればいかなる培地
でもよい。例えば炭素源としそはグルコース、シュクロ
ーヌ等の炭水化物;酢酸、乳酸、コハク酸等の有機酸及
びその塩、窒素源としては酵母エキス、カザミノ酸、コ
ーンヌテイープリカー、ペプトン等の有機窒素源;硫酸
アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無機窒素源、必
要に応じてビタミン、あるいは微量の有機あるいは無機
金属塩を添加したものを用いることができる。
微生物の培養は、温度20〜45°Cの範囲でpHを5
〜9の範囲で通気攪拌、振とり等により好気的に24〜
240時間行なう。
微生物と(至)−3−ハロ乳酸あるいは(ト)−6−ハ
ロー1,2−プロパンジオールとの反応!ripHを5
〜9の範囲、好ましくは5〜8の範囲、温度は20〜4
5°Cの範囲、好ましくは25〜56°Cの範囲で好気
的に行なうのが良い。この場合、反応液に添加する基質
濃度としては0.1〜10%、収率等の経済性を考慮す
れば05〜乙%で行なうのが好ましい。
反応液中の3−ハロ乳酸及び乙−ハロー1,2−プロパ
ンジオールの分析には以下の方法によって行なう事がで
きる。
3−ハロ乳酸は島原製作所製細管式電気泳動装置(通称
イソタコ)IP−2A、カラム10個、リーデンダ液・
・・0.01M −Hcl(o、 3%トリトンx−1
oo含有)をβ−アラニンでpH3,6に調整したもの
、ターミナル液0.1 Mカプロン酸ナトリウム液を用
い、初発電流200μA、 5分後100μAに切シ換
え(25°C)る泳動条件で行なう。そして試料は反応
液の菌体分離後、上清そのままかあるいは酸性下酢酸エ
チル等で抽出後、溶剤を減圧除去し、水に溶解した液を
用いる上記条件下で(ト)−3−クロル乳酸、←)−3
−ブロム乳酸共に11分40秒後に検出される。
一方、s−ハロー1.2−プロパンジオールの測定は、
ガスクロマトグラフィー(カラムFAL−M6%/ S
hi−malite o、 5 X 100 cm 、
温度180’C,N、ガス1゜2kti/(7)2)を
用い、反応液から酢酸エチル等で抽出した液を測定する
。上記条件で3−クロロ−1,2−プロパンジオールは
1.15分、3−ブロム−1,2−プロパンジオールは
2.34分の保持時間で分析できる。
また生成物の(−1−)−3−ハロ乳酸の光学純度は次
の方法で分析できる。反応液を遠・0分離により除菌し
た後、上清を硫安飽和にし、硫酸等でpH2以下となし
、酢酸エチル(2倍量)で3回抽出する。酢酸エチル層
を芒硝で脱水後、減圧下で脱溶剤を行なう。これにメタ
ノール50倍量を加え、三フッ化ホウ素エーテル錯塩を
触媒として、還流下6時間エステル化を行ない、←)−
3−ハロ乳酸メチルエステルとする。そののち、NaO
HでpHを6.5とし、メタノールを減圧除去する。こ
れを真空蒸留し、無色透明な(ト)−3−ハロ乳酸メチ
ルエステルヲ得ル。
これを常法〔例えばジャーナル・オブ・オルガニック・
ケミストリー(、T、 Org、 Chem、)、 3
4巻、2545頁、1969年〕に従い、(ト)−a−
メトキシーα−トリフロロメチルフェニル酢酸クロライ
ド((−1−)−MTPA−al)と反応させ、3−ハ
ロ乳酸メチルエステル−MTPAのジアヌテレオマーを
調製する。これを高速液体クロマトグラフィー(カラム
Partis : l −5、φ4.6X250朋、展
開溶剤ヘキサン/エーテル=1000745゜流速1.
5 Hl/ mi n を検出24snm)で分離する
この条件で、3−クロロ乳酸メチルエ、7. テ/L/
 −MTPAの(ト)体は45.6分、←)体は42.
8分、3−ブロム乳酸メチルエステル−MTPAの←)
体ハ43.3分、←)体は403分の保持時間で分離さ
れる。
尚、光学純度は以下の様にして決めることができる。
A:(−1−)体に由来するピークの面積B:←)体に
由来するピークの面積 光学純度−□×100 0%) 反応後の3−ハロ乳酸の採取は、乳酸の分離の場合と同
様に、イオン交換による方法を採用することができるが
、簡便には反応液を菌体除去後、あるいはそのまま濃縮
したのち、または硫酸アンモニウム等で飽和させたのち
、適当な酸で、例えば硫酸や塩酸でpH2,5以下とし
、酢酸エチル等の有機溶剤で抽出し、溶剤層tとり、溶
剤を除去すれば容易に(ト)−3−ハロ乳酸の粗結晶が
得られる。これを更にシリカゲルクロマトグラフィー〔
ワコーゲルc−1aO,NMJ溶剤ヘキサン/酢酸エチ
ル(9: 1))によシネ鈍物を除去すれば白色の結晶
として(利−3−ハロ乳酸が得られる。またエステル体
とすれば容易に蒸留により精製することもできる。
(実施例) 以下実施例にて本発明を具体的に示すが、本発明は実施
例のみに制約されるものではない。
実施例1 グルコース401 t  (NH4)zHPo413 
It KHxPO47g2MgS○a・7Hxo O,
BI+  ZnS047HzO60”’S’$FeSO
4・7H2090m9.  CuSO4−5H205r
n9. Mn5O,−4H201fly、  NaC]
 o、i gl  イーストエキス3f(14当り)の
組成よりなる培地をpH7,2となし、この培地1.5
1を34容ミニジヤーフアメンターに入れ殺菌後、表1
に示す各微生物を同じ培地で前培養した種母を植菌した
。30°C1通気1 vvm%攪拌500 rpmで2
4〜48時間、菌の成育が最大に達するまで培養した。
その後(ト)−6−クロロ乳酸10gあるいは(ト)−
3−ブロム乳酸5yを添加し、pHを6.3に保ちなが
ら培養と同一条件で反応を行なった。反応中、基質の消
費をインタコにより分析し、基質が50%以上分解され
た時に反応を停止した。そして残存する(ト)−3−ハ
ロ乳酸の光学純度を前記の如き高速液体クロマトグラフ
ィーで分析した結果、表1の通りであった。
表1 実施例2 グルコース20g、ペプトン10g、肉エキス10g、
イーストエキス5g、NaC11f 。
NH2HPO4・12H2010f%KH,PO410
1(11)当り)の組成から成る培地をpH6,5とな
し、この培地1.5βをsll容ミニジャーファメンタ
ーに入れ殺菌後、表2に示す各微生物を同じ培地で前培
養した種母を植菌した。30°C1通気1vvm 、攪
拌500 rpmで24〜48時間、菌の成育が最大に
達するまで培養した。その後(ト)−3−クロロ乳酸5
g、あるいは(ト)−3−ブロム乳酸3gを添加し、p
H6,3に保ちながら培養と同一条件で反応を行なった
。反応中、基質の消費をイソタコにより分析し、基質が
50%以上分解された時に反応を停止した。そして残存
する午)−3−ハロ乳酸の光学純度を前記の如く高速液
体クロマトグラフィーで分析した。結果は表2の通シで
あった。
表2 実施例3 表3に示す各微生物を実施例1と同じ培地、条件にて培
養し、基質として(ト)−3−クロロ−1,2−プロパ
ンジオール10g1あるいは(至)−3−ブロム−1,
2−プロパンジオール5gを各々添加し、30°C1通
気1 vvm、攪拌500 rpm、pH6,0で基質
が完全に消費し尽すまで反応を行なった。そして生成し
た(ト)−3−ハロ乳酸をイソタコで分析すると共に光
学純度を高速液体クロマトグラフィーで分析した結果、
表3の通シであった。
表3 実施例4 実施例1と同様にトリコスポロン・エリエンセCB55
97aを培養反応させ、(−1−)−3−クロロ乳酸お
よび(ト)−3−ブロム乳酸を含有する反応液を各1.
54宛得た。これら反応液を遠心分離し、上清をs o
 o ytlに濃縮した。次に硫酸でpH2,0となし
、酢酸エチル11にて3回抽出した。芒硝で脱水後、減
圧にて脱溶剤を行なつた。次にワコーゲルC−1002
50gのシリカゲルカラム(φ3.5X70cm)に負
荷し、ヘキサン500Mtで洗浄後、ヘキサン/酢酸エ
チル(9:1)で溶出した。各々←)−3−ハロ乳酸画
分を集め、溶剤を除去後、エチルエーテル10m1に溶
解し、結晶化を行なった。そして(ト)−3−クロロ乳
酸結晶1.8gおよび(ト)−3−ブロム乳酸0.7 
fを得た。これらの物性は以下の通りであった。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(±)−3−ハロ乳酸を、キヤンデイダ属、クリ
    プトコツカス属、エンドマイセス属、ハンゼヌラ属、ロ
    ダロマイセス属、ピキヤ属、スポリデイオボルス属、ト
    リコスポロン属、アルカリゲネス属、バチルス属、コリ
    ネバクテリウム属、クレーブジエラ属、ロードコッカス
    属、アフアノアスカス属、オーレオバシデイウム属、バ
    クジエラ属、バクジア属、ビソシラミス属、セフアロス
    ポリウム属、ケトピシナ属、クロリデイウム属、クラド
    スポリウム属、コニオケテイデウム属、ユーロテイウム
    属、あるいはグリオクラデイム属に属する微生物と接触
    反応させ、生成する(+)−3−ハロ乳酸を採取するこ
    とを特徴とする(+)−3−ハロ乳酸の製造法。
  2. (2)、微生物が、キヤンデイダ・フミコーラ、クリプ
    トコツカス・アルビダス、エンドマイセス・レージーイ
    、ハンゼヌラ・サツルヌス、ロダロマイセス・エロンギ
    スポルス、ピキ ヤ・パストリス、スポリデイオポルス・ジヨンソニ、ト
    リコスポロン・エリエンセ、アルカリゲネス・スピーシ
    ーズ、バチルス・プミルス、コリネバクテリウム・パウ
    ロメタボルム、クレーブシエラ・ビネウモニアエ、ロー
    ドコッカス・スピシーズ、アフアノアスカス・シンナバ
    リヌス、オーレオバシデイウム・プルランス、バクジエ
    ラ・シルシナ、バクジア・テリコラ、ビソシラミス・フ
    ルバ、セフアロスポリウム・ミコフイリウム、ケトピシ
    ナ・フルバ、クロリデイウム・クラミドスポリス、クラ
    ドスポリウム・レジナエ、コニオケテイデイウム・サボ
    リイ、ユーロテイウム・レベンス、あるいはグリオクラ
    デイウム・デリクエツセンスである特許請求の範囲第1
    項記載の製造法。
  3. (3)基質が(±)−3−クロル乳酸であり、生成物が
    (+)−5−クロル乳酸である特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項記載の製造法。
  4. (4)基質が(±)−3−ブロム乳酸であり、生成物が
    (+)−3−ブロム乳酸である特許請求の範囲第4項ま
    たは第2項記載の製造法。
  5. (5)(±)−3−ハロ−1,2−プロパンジオールを
    (±)−3−ハロ乳酸に変換し、かつ(−)−3−ハロ
    −乳酸を選択的に資化する能力を有するキヤンデイダ属
    、エンドマイセス属、ハンゼヌラ属、ロダロマイセス属
    、ピキヤ属、スポリデイオポルス属、トリコスポロン属
    に属する微生物と(±)−3−ハロ−1,2−プロパン
    ジオールとを接触反応させ、生成する(+)−3−ハロ
    乳酸を採取することを特徴とする(4)−3−ハロ乳酸
    の製造法。
  6. (6)微生物が、キヤンデイダ・フミコーラ、エンドマ
    イセス・レージーイ、ハンゼヌラ・サツルヌス、ロダロ
    マイセス・エロンギスポルス、ピキヤ・バストリス、ス
    ポリデイオポルス・ジヨンソニ、トリコスポロン・エリ
    エンセである特許請求の範囲第5項記載の製造法。
  7. (7)基質が(±)−3−クロル−1,2−プロパンジ
    オールであり、生成物が(+)−3−クロル乳酸である
    特許請求の範囲第5項または第6項記載の製造法。
  8. (8)基質が(±)−3−ブロム−1,2−プロパンジ
    オールであり、生成物が(+)−3−ブロム乳酸である
    特許請求の範囲第5項または第6項記載の製造法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1166644A1 (en) * 2000-06-29 2002-01-02 Societe Des Produits Nestle S.A. Enzymatic biodegradation of halogenated compounds

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1166644A1 (en) * 2000-06-29 2002-01-02 Societe Des Produits Nestle S.A. Enzymatic biodegradation of halogenated compounds

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