JPS6163292A - 2,3−エポキシプロピルフエニルエ−テル類の製法 - Google Patents

2,3−エポキシプロピルフエニルエ−テル類の製法

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JPS6163292A
JPS6163292A JP18433284A JP18433284A JPS6163292A JP S6163292 A JPS6163292 A JP S6163292A JP 18433284 A JP18433284 A JP 18433284A JP 18433284 A JP18433284 A JP 18433284A JP S6163292 A JPS6163292 A JP S6163292A
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ether
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (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】 葭11叫机皿分丘 本発明は微生物を利用してアリルフェニルエーテル類か
ら相当するエポキシドである2、3−エポキシプロピル
フェニルエーテル類を製造する方法に関する。
2.3−エポキシプロピルフェニルエーテル類はアミン
類を用いて開環することにより、アリールオキシプロパ
ツールアミン類に誘導し得るので医薬原料、特にβ−ブ
ロッカ−合成中間体として重要なものである。すなわち
、β−ブロッカ−に属するアリールオキシプロパツール
アミン類は、次式で示すように、先づフェノール類にエ
ピクロルヒドリンを作用させ、得られる2、3−エポキ
シプロピルフェニルエーテル類にアルキルアミン等ヲ作
用させて製造される。
従」U1訂 従来、オレフィンから相当するエポキシドを製造する方
法としては、過酸化水素や有機過酸などの過酸化物を酸
化剤として用いて酸化する化学的方法並びに微生物を用
いて酸素酸化する生化学的方法が知られている。このう
ち、微生物を用いる方法ではノカルディア属、シュード
モナス属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウム
属、マイコバクテリウム属、アルスロバクタ−属、アシ
ネトバクタ−属、アルカリ土類金属、メチロバタテリウ
ム属、メチロコツカス属、メチロシナス属などに属する
微生物を直鎖状オレフィンあるいはスチレンやアリルベ
ンゼンなどのフルケニルヘンゼン頬に作用させて相当す
るエポキシドを生産するものであって、エーテル類のよ
うな含酸素不飽和化合物から微生物を利用してエポキシ
ドを生産する方法は未だ知られていない。
日 (“ しよ゛   ユ 占 本発明者は、種々の属に属する微生物についてエーテル
類からエポキシド生産能を有するものを検索した結果、
アルスロバクタ−属、ブレビバクテリウム属、コリネバ
クテリウム属、シュードモナス属、ロドコッカス属に属
するエポキシド生産菌がアリルフェニルエーテル類から
相当するエポキシドである2、3〜エポキシプロビルフ
エニルエーテル類を産生ずることを見出し、本発明をな
すに至った。
すなわち、本発明の目的は、アリルフェニルエーテル類
から、アルスロバクタ−属、ブレビバクテリウム属、コ
リネバクテリウム属、シュードモナス属、またはロドコ
ッカス属に属するエポキシド生産菌を利用して、医薬製
造上の中間体としても有用な2,3−エポキシプロピル
フェニルエーテル類を製造する新規な方法を提供するこ
とにある。
以下本発明の詳細な説明する。
br占 1′  る、めの : 本発明の構成上の特徴は、アルスロバクタ−属、ブレビ
バクテリウム属、コリネバクテリウム属、シュードモナ
ス属およびロドコッカス属に属す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、了りルフェニルエー
テル類に好気的条件下で作用させて相当する2、3〜エ
ポキシプロピルフエニルエーテル類を産生し、得られた
該エポキシドを分離、採取することにある。
また、本発明は、上記微生物を水不溶性有機溶剤の存在
下に上記と同様にして作用させることにより、上記エポ
キシドを更に有利に産生させることも特徴とする。
本発明で利用するアルスロバクタ−属、ブレビバクテリ
ウム属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属また
はロドコッカス属に属する微生物としては下記の菌株を
例示し得る。なお、これらの菌株はAmerican 
Type Cu1ture Co11ectionに下
記番号で寄託されていて容易に入手が可能である。
Arthrobacter  roseo  araf
finus  ATCC15584Arthrobac
ter   etroleo  ha  as   A
TCC21494Arthrobacter  rub
ellus        ATCC21495Art
hrobacter  sp、           
ATCC27778Rrevibacterium  
butanicum     ATCC21196Co
r  nebacter:um     LjLし1s
す(9μ」辷q    ATCC21496Pseud
omonas   oleovorans      
ATCC29347Rhodococcus   rh
odochrous   、   ATCC29675
Rhodococcus   rhodochrous
     ATCC29670Rhodococcus
   rhodochrous     ATCC29
672Rhodococcus   sp、     
      ATCC29673Rhodococcu
s   sp、           ATCC296
74本発明において上記微生物を作用させてエポキシド
を生産するための原料基質として用いられるアリルフェ
ニルエーテル類(以下原料エーテル類と称する)は、ア
リルフェニルエーテルやナフチルアリルエーテルのよう
な芳香環に置換基を有しない芳香族エーテルおよび芳香
環にメチル、エチル、イソプロピル、ブチルのようなア
ルキル基;アリル基;メトキシ、エトキシ、プロポキシ
、ブトキシ、ヘンシロキシのようなアルコキシ基;塩素
やフッ素のようなハロゲン又はニトリルなどの置換基を
1個又は2個以上有する置換芳香族エーテルを包含する
ものであり、具体的には上記アリルフェニルエーテル、
α−ナフチル了りルエーテルのほかに、2.5−ジメチ
ルフェニルアリルエーテル、2.3−ジメチルフェニル
アリルエーテル、2−アリルフェニルアリルエーテル、
2−シアノフェニルアリルエーテル、2−シクロペンチ
ルフェニルアリルエーテル、2−アリロキシフェニルア
リルエーテル、4−β−メトキシエチルフェニルアリル
エーテル、4−ブトキシフェニルアリルエーテル、3−
メチルフェニルアリルエーテル、2−クロロ−5−メチ
ルアリルエーテルなどを例示し得る。
本発明ではこれらの原料エーテル類を単独または2種以
上の混合物として原料基質として用いられる。
本発明においては、上記原料エーテル類に前記アルスロ
バクタ−属、ブレビバクテリウム属、コリネハタチリウ
ム属、シュードモナス属またはロドコッカス属に属する
微生物を作用させてエポキシドを産生ずるには、例えば
(all機微生物予め培養増殖して得られる菌体に原料
エーテル類を好気的条件下で接触させて反応させる方法
、(bl上記微生物を原料エーテル類を含む培養培地中
で好気的条件下で培養する方法を通用し得る。
上記(alの増殖菌体に原料エーテル類を接触させて反
応させる方法では、まず炭素源として糖質例えばグルコ
ース、シュクロース、11)t’M、澱粉加水分解物、
炭化水素例えばプロパン、ブタン、オクタン、ドデカン
、テトラデカン及びそのほか酢酸、エタノールの如き菌
体増殖作用の高いもの、或いは炭化水素の酸化酵素系の
誘導に有効なものを用い、これに塩化アンモニウム、硫
酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、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、燐酸カリウム、燐酸ナト
リウム、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、硫酸第一鉄
、塩化第二鉄、塩化カルシウム、塩化マンガンのごとき
無機塩類、及びホウ素、銅、亜鉛などの塩、すなわち、
いわゆる微量元素、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ごとき生長促進物
質を添加した培地に、上記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
得られた菌体培養物、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エーテル類
及び必要に応じて後記する有機溶剤を添加し、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p115〜9.20〜50℃の範囲で用いる微生
物及び原料エーテル類の種類により適宜定め、半日〜6
日間行う。反応は通常常圧下で行なわれるが、加圧下で
行うことによりエポキシドの生産性を向上させることも
出来る。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
体濃度や菌体のエポキシド生産活性を維持し或いは高め
ることが出来る。
反応に用いる原料エーテル類の菌体含有水性液に対する
割合は通常0.1〜50 vol/vo1%、好ましく
は0.5〜20 vol/vo1%である。
反応は回分式又は連続式さらには原料エーテル順或いは
その他の成分を反応中に連続的に又は間歇的に補給する
半回分式のいずれでも実施し得る。
上記反応により生成したエポキシドは相分離、抽出、茎
留等の公知の手法を適用して分離、採取する。
つぎに、前記tb+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エーテル類及び必要に応
じて後記する有鵡熔剤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(pH1温度、圧力及び
原料エーテル類の添加量等)、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、採取方法が同様に通用し得る。 本発明は
、前述したように、前記微生物による原料エーテル類の
エポキシ化反応を水不溶性溶剤の存在下で行なう態様を
包含するものであるので、以下この態様について説明す
る。
本発明において、原料エーテル類に前記微生物を作用さ
せてエポキシ化を行なうに際して存在させる水不溶性溶
剤溶剤(以下単に有機溶剤と称す° る)は、炭素数9
〜17を有するパラフィン、炭素数lO〜18を有する
オレフィン、炭素数9〜16を有するハロゲン化パラフ
ィン、および鎖長   ゛が6〜15の側鎖を有するア
ルキルヘンゼンから成る群から選択される有機溶剤であ
って、これらは単独もしくは2種以上の混合物としても
使用し得る。
これらの有機溶剤について詳しく説明すると、炭素数9
〜17を有するパラフィンのうちノルマルパラフィンは
石油の灯油および軽油留分中に約20〜25%含有され
ているものである。すなわち、沸点160℃〜350℃
の留分を水素化脱硫した後、ゼオライト(もしくはモレ
キュラーシーブ)等を用いて分離、回収し得るものであ
って、一般にソフト洗剤の原料として使用されている。
上記パラフィンのうちでも炭素数の多いものの方がエポ
キシ化の促進作用が高く、特に炭素数12〜16のもの
が好ましい。因に、炭素数が9より少ないとエポキシ化
の促進作用がみられず、一方17より多(なっても該促
進作用が低下し、加うるに室温で固化するようになるの
で実用的でない。また、上記パラフィンのうちイソパラ
フィンは、上述した留分中にノルマルパラフィンと共存
しているものであって、精密蒸留によりノルマルパラフ
ィンと分離し得るが、実際にはノルマルパラフィンとの
混合物として用いるのが便利である。なお、側鎖がメチ
ルやエチルのような短い鎖長のものが一般的であるが、
炭素数が12〜16を有するイソパラフィンがエポキシ
化促進上好ましい。
次に、炭素数10〜18を有するオレフイ多はプロピレ
ンやブチレンの低重合体又はオリゴマーであってもよく
、また試薬として市販されているものも通用し得る。一
般には直鎖状又は低分岐状モノオレフィンである。
なお、炭素数がIOより小さいオレフィンではエポキシ
化の促進効果はみられず、一方18より多いものでは該
効果も低く、加うるに粘性が高くなるので実用的でない
有機溶剤としての炭素数9〜16を有するハロゲン化パ
ラフィンは、塩素化並びに臭素化パラフインであって、
塩化デシル、塩化ウンデシル、塩化ドデシル、塩化トリ
デシル、塩化テトラデシル、臭化デシル、臭化ウンデシ
ル、臭化ドデシル、臭化テトラデシル、臭化ヘキサデシ
ル等を包含する。
なお、炭素数が9より少くても又16より多くてもエポ
キシ化促進効果がみられなくなる。
次に、鎖長が6〜15の測鎖を存するアルキルヘンゼン
は通常ハード又はソフト洗剤の中間体として利用されて
いるものであって、炭素数6〜15の直鎖もしくは分岐
アルキル基を側鎖に有するものである。
なお、上記鎖長が6〜15の範囲外のものでは、エポキ
シ化促進効果はみられないか、又は低くて実用的でない
上記有機溶剤の菌体培養液もしくは菌体懸、?i液など
の菌体含有水溶液に対する使用割合は、有機溶剤のif
 順により異なることもあるが通常1〜200vol/
vo1%、好ましくは5〜100 vol/vo1%で
ある。
なお、有機溶剤を存在させる場合の反応条件、反応方式
および生成エポキシドの分離、採取方法は前述したと同
様に適用することができ、この有機溶剤の存在下での反
応により、目的とするエポキシドの生産性を−そう顕著
に高めることができる。
本発明により得られるエポキシドは光学活性を有してい
ることから医薬などの生理活性物質の合成原料として特
に有効に利用され得る。
以下に実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例1 1■厘直立皿製 後記第2表に記載したPseudomonas以外の8
種の菌株についてはその3白金耳をN8G培地C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10g、グルコースlog 及び塩化ナトリ
ウム5gに水道水を加えて17!とし、IN−苛性ソー
ダ水溶液でpH7,5に調整した後、オートクレーブ中
で120℃15分加熱殺菌した液体培地)100mIl
を収容した500mn容の坂ロフラスコに接種し、30
℃で48時間振盪培養した。
第2表中のPseudomonasについてはニュート
リエンドアガースラントから1%グルコースを補添した
ニュートリエンドアガースラント上に移植し、30℃で
24時間培養した。その培養物の2白金耳を第1表記載
の最小塩培地100m lとオクタン2mlとを収容し
た50に1容坂ロフラスコへ接種して30℃で16時間
振盪培養した。なお培地の殺菌は最小塩培地はオートク
レーブ中で120℃20分間の茎気殺菌、オクタンは0
.2μmメンブレンフィルターを用いての濾過滅菌によ
った。
これらの培養により生成した菌体を0.OIM−燐酸緩
衝/li、(pif 7.5)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9種の菌株についてそれぞれ菌懸濁液を
調製した。なお、菌v、7+11液中の菌濃度は乾燥菌
体濃度として3,5〜4.0 g7.1の範囲となる様
にした。
反応培地 )C4F6      1.74 g MgSO略7H201゜50 g FeSO147H200,05g 脱イオン水    II! pl(は2N−H2SO噂で8.0に調整。
第  1  表 ハ  声  立  1 (NH啼)、HPO吟    10.0 gK、IIP
O吟      5.Og NazSO+       0.5 gCaC12(5
0g/jり    t、o ml塩“B″      
 10.0  m1Mg5o、+7f120   40
.OgFeSO+471120   2.0 gMnS
O,H2O1,6g NaCI      2.0 g 蒸留水        lIl 微量金属溶液       1.OtallH3BO3
0,50g CuSO1+5H200,04g Na2Mo(14H200,20g ZnS(144)120       B、00  g
CuCI26H200,20g 蒸留水        11 蒸留水           lIl ・、とり、 の\ 前記菌懸濁液20m 11とアリルフェニルエーテルL
mlとを500m 1容坂ロフラスコに入れて密栓し、
30℃で24時間振盪培養したのち40m lのエーテ
ルで抽出して生成した2、3−エポキシプロピルフェニ
ルエーテル量を定量した。定量はジエチレングリコール
サクシネートをユニポートB(ガスクロ工業社製)80
〜100メツシユに担持した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て行なった。
第2表に用いた菌株の種類とそれぞれの場合の生成した
2、3−エポキシプロピルフェニルエーテル量とを示し
た。
実施例2 Brevibacterium  butanicu+
m  ATCC21196を実施例1に記載の方法で培
養して菌懸濁液を調製した。この菌懸濁液20m j!
に第3表記載の各種原料エーテル類の各1lIllを加
えて反応させる方法(A)法、及び20ta Itの菌
懸濁液に各0.4+n 1の原料エーテル類と2yal
のN−ヘキサデカンを加えて反応させる方法(B)法の
2通りの方法で、実施例1記載と同様の方法で反応、分
析を行なった。
なお、反応時間は24時間である。原料エーテル類の種
類および相当するエポキシドの生成量を第3表に示す。
実施例3 Brevibacterium  butanicum
  ATCC21196を用いて実施例1に記載と同様
の方法で7〜8g/l菌体濃度の菌懸濁液を調製した。
その菌懸濁液20m l 。
原料エーテル類として2−アリルフェニルアリルエーテ
ル1mnと第4表に記載の各種有機溶剤1m/とを50
0m 12容坂ロフラスコに入れ、実施例1に記載と同
様の方法で反応を行なわせて、24時間の反応後有機溶
剤層を40m lのエーテルで抽出し、実施例1に記載
の方法で生成した2−アリルフェノキシメチルオキシラ
ンを定量した。用いた有機溶剤の種類と生成したエポキ
シド量を第4表に示す。
なお、第4表には比較例として有機溶剤1I111を添
加しないほかは上記と同一の方法で反応、分析を行なっ
た結果も示した。
第4表 (庄l)炭素99〜16の各ノルマルパラフィン95重
量%と各イソパラフィン5重量%との混合物。
実施例4 後記第5表に記載した6種の菌株の各2白金耳を合成培
地((Nus)zf(POI44g 、 Na2HPO
+・12)(t02.5g、  K)IzPO吟2g−
Mg5(144HtOo、sg −Fe50+47H2
030mg、 CaCl2211206On+g 、 
Difco社製酵母エキス200mgにイオン交換水を
加えて11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〕201Illを収容した50
0m1容の坂ロフラスコに接種し密栓後120+*1の
プロパンを圧入し、30°Cで120時間振盪培養した
。培養により生成した菌体を実施例1記載の方法で洗浄
し、6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5m/とアリルフェニルエーテル250μ
lを外径24mmの試験管に入れて密栓し、30℃で2
4時間振盪培養した後20m lのエーテルで抽出して
、実施例1記載の方法で生成した2、3−エポキシプロ
ピルフェニルエーテル量を定量した。
第5表に用いた菌株の種類と反応に用いた菌懸層液中の
菌濃度および生成した2、3−エポキシプロピルフェニ
ルエーテル量を示した。
実施例5 実施例1に記載した Arthrobactar  r
ubellusATCC21495の反応生成物のエー
テル溶液よりエーテルを除去し、パイレックス製20a
+ j!容チアンプル移し、イソプロパツール4tsl
、イソプロピル7ミン2I111を加え、封管後80℃
で4時間加熱した。
反応終了後開封し、溶媒を除去後残渣を1OIl12の
ベンゼンに溶解しlN−HClで2回抽出後、水層に6
N−NaOH20tslを加え、ベンゼン20m A!
で抽出した。Na 25 kでベンゼンを乾燥後、乾固
し、7I111容バイアルに残渣を移した後、100μ
lのbis(trimeLhylsilyl) tri
fluoro−acetaa+ideを加え60℃で1
5分加熱した。冷後、N−heptafluorobu
tyryl−L−prolylchlorideのIM
塩塩化メチレン液液100crnを加え15分放置後、
2μlを液相を0V225とする60mのガラス製キャ
ピラリーカラムで分析した。
ガスクロマトグラム上のダイアステレオマ−の面積比は
保持時間の短いピーク:長いピーク=14.5:25.
5であり、Arthrobacter  rubell
usATCC21495の生産する2、3−エポキシプ
ロピルフェニルエーテルの光学純度は49%e、e、で
あった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルスロバクター属、ブレビバクテリウム属、コ
    リネバクテリウム属、シュードモナス属、およびロドコ
    ツカス属に属す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、アリルフェニルエーテル類に好気的条
    件下で作用させて相当する2,3−エポキシプロピルフ
    ェニルエーテル類を産生し、得られた該エポキシドを分
    離、採取することを特徴とするアリルフェニルエーテル
    類からエポキシドを製造する方法。
  2. (2)アルスロバクター属、ブレビバクテリウム属、コ
    リネバクテリウム属、シュードモナス属およびロドコツ
    カス属に属す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、水不溶性有機溶剤の存在下に、アリルフ
    ェニルエーテル類に好気的条件下で作用させて相当する
    2,3−エポキシプロピルフェニルエーテルを産生し、
    得られた該エポキシドを分離、採取することを特徴とす
    るアリルフェニルエーテル類からエポキシドを製造する
    方法。
  3. (3)水不溶性有機溶剤が炭素数9乃至17を有するパ
    ラフィン、炭素数10乃至18を有するオレフィン、炭
    素数9乃至16を有するハロゲン化パラフィンおよび鎖
    長が6乃至15の側鎖を有するアルキルベンゼンから成
    る群から選択される1種又は2種以上の混合物である特
    許請求の範囲第(2)項記載の方法。
JP18433284A 1984-05-28 1984-09-03 2,3−エポキシプロピルフエニルエ−テル類の製法 Granted JPS6163292A (ja)

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CA000482336A CA1240942A (en) 1984-05-28 1985-05-24 Process for the preparation of epoxides by means of microorganisms
DE8585303707T DE3582368D1 (de) 1984-05-28 1985-05-28 Verfahren zur herstellung von epoxyden mittels mikroorganismen.
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