JPS62166898A

JPS62166898A - 生化学的手法による光学活性なアルコ−ルの製造法

Info

Publication number: JPS62166898A
Application number: JP61008997A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Yoshida; 尚之吉田; Yutaka Morita; 裕森田
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1986-01-21
Filing date: 1986-01-21
Publication date: 1987-07-23
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: EP0231089A2; EP0231089B1; EP0231089A3; DE3781906D1; DE3781906T2; JPH0740956B2

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〕本発明は、酵素を用い２級アルコール類に作用させた、
生化学的手法による光学活性なアルコールの製造法に関
するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕光学活
性なアルコールは、医薬、農薬などの生理活性物質、あ
るいはその中間原料として非常に需要の多い化合物とし
て知られている。

しかしながら、一般式Ｘ−Ｃ−ＯＨ（１） ■ （Ｘは炭素数２〜１０のアルキル基、Ｙは炭素数１〜３
のアルキル基、または−〇　Ｆ　！または一〇Ｎを示す
。ただし、Ｘ≠Ｙである。）で表されるような２級アル
コール類は、光学異性体が存在することから、Ｒ一体お
よびＳ一体のどちらか一方を純度よく含むものでなけれ
ば、多くの場合、充分な活性を示さない。そのため、光
学活性体を得るためには、通常の合成化学的製造法によ
って得られるラセミ体を光学分割するか、不斉合成を行
うか、あるいは光学活性な物質から立体化学的手法で合
成するかしなければならない。

それゆえ、工業的に有利な方法によって光学分割をする
技術の開発が望まれてきた。

現在知られているような２級アルコールの光学分割法も
、複雑な工程や高価な光学活性剤を必要とする。例えば
、５ｅｃ−ブタノールや５ｅｅ−オクタツールを分割す
るにはモノフタル酸エステルとした後プルシンと塩を作
らせ再結晶を何度も行わなければならない。（参照Ｏｒ
ｇ、５ｙｎｔｈｅｓｅｓ、　Ｃｏ１１．Ｖｏｌ。

１、４１８．２ｎｄ　ｅｄ、、　１９４１）。

また、生化学的手法で光学分割を行い、光学活性体を得
る方法もいくつか知られている。例えばクリバッフ（Ｋ
ｌｉｂａｎｏｖ）らの方法（Ｊ、Ａｍ、Ｃｈｅｎ＋、Ｓ
ｏｃ、　＋１０６、２６８７（１９８４））は緩衝液を
用いて反応を行っているが、この場合、水分の存在によ
るトリグリセリドの不必要な加水分解を避けることがで
きない。

また、酵素は水溶性でありかつ水分に対し不安定なため
、安定に使用するためには酵素をポリマーに固定化しな
ければならない。即ち、酵素を固定化しなければ反応後
に酵素を除去したり、再使用することができない。

、それ以外にも生化学的手法はある（特開昭５９＝２０
５９８９など）が、それらはいずれも緩衝液あるいは低
級アルコールを必要とし、酵素は担体に保持しなければ
ならなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点を解決し、工業的に有利な方
法で光学活性な２級アルコールの製造方法を得るための
研究を行った結果、ラセミ体の２級アルコールを原料と
し、生化学的に不斉エステル交換反応を行うと、効率よ
く光学活性な脂肪酸エステルとその対掌体である光学活
性なアルコールに分割できることを見出した。

即ち本発明は、一般式％式％（１）（Ｘは炭素数２〜１０のアルキル基、Ｙは炭素数１〜３
のアルキル基、または−ＣＦｆｆまたは一〇Ｎを示す。

ただし、Ｘ≠Ｙである。）で表される（Ｒ，Ｓ）−アル
コールを優先的にトリグリセリドと不斉エステル交換反
応する能力を有する酵素を用い、前記（Ｒ，Ｓ）−アル
コールとトリグリセリドを反応させ、実質的に水分の存
在しない条件下でエステル交換反応を行い、Ｒ一体およ
びＳ一体のどちらか一方に冨む光学活性なアルコールに
分割する。

また、前記クリバッフ（Ｋｌ　１ｂａｎｏｖ）　らの方
法などに対し、本発明の方法は、水分や水分の代わりに
低級アルコールを用いる必要のないことがら、トリグリ
セリドの加水分解を起こさず、酵素を有機溶媒中で安定
に保ち、反応後の容易な分離、再使用を可能にした。さ
らに微生物汚染が起こらないため、特別な装置、防腐剤
などの必要がなく、解放系で反応を行なえるようにした
。

次に、本発明方法について詳細に述べる。

本発明において、原料となる（Ｒ，Ｓ）−アルコールは
、容易に入手でき、また容易に合成することができる化
合物である。例えば、５ｅｅ−ブタノール、５ｅｃ−ペ
ンタノール、５ｅｃ−ヘキサノーノ呟５ｅｃ−ヘプクノ
ール、５ｅｃ−オクタツール、５ｅｃ−ノナノール、５
ｅｃ−デカノール等は市販されているもので充分である
。また、（１）式において、Ｙ＝−ＣＦ３の場合は、キ
ャンベル（Ｃａｍｐｂｅ　１１　）　らの方法（Ｊ、Ａ
ｍ。

Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、、　７２．４３８０　（１９５０）
）によって合成することができる。Ｙ＝−ＣＮについて
もアルデヒドとシアン化水素の反応により容易に合成が
可能である。

また、トリグリセリドも容易に入手できるもので充分で
あり例えば、トリアセチン、トリプロビオニン、トリブ
チリン、トリステアリン、トリラウリン、トリミリスチ
ン、トリオレイン等が市販されている。

本発明において用いられる酵素は、リパーゼ、リボプロ
ティンリパーゼ、あるいはエステラーゼと呼ばれるもの
が好ましいが、（Ｒ，Ｓ）−アルコールに作用してＲ一
体およびＳ一体のどちらか一方のアルコールと優先的に
トリグリセリドと不斉エステル交換反応する能力を有す
るものであれば種類を問わない。市販されているものと
しては、下記の表に列挙したものが上げられる。

第１表また、上記の反応を行う能力を有する酵素を産生ずる微
生物を使用することが出来、その種属を問わない。かか
る微生物の例として、アルスロバクタ−（Ａｒｔｈｒｏ
ｂａｃｔｅｒ）属、アクロモバクタ−（Ａｃｒｏｍｏｂ
ａｃ　ｔｅｒ）属、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅ
ｎｅｓ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ
）属、クロモバクテリウム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ
ｉｕｍ）属、カンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、ムコー
ル（Ｍｕｃｏｒ）属、シェウドモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍ
ｏｎａｓ）属、リゾプス（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ）属等に属
するものが挙げられる。

本発明を実施するに際し、（Ｒ，Ｓ）−アルコール、お
よびトリグリセリドは、いずれも特別の処理をせずに使
用することができる。

（Ｒ，Ｓ）−アルコールの不斉エステル交換反応は（Ｒ
，Ｓ）−アルコールをトリグリセリドと混合し、酵素と
効率よく接触させることにより行われる。

このとき反応温度は２０〜７０℃が適当であり、特に好
ましくは３０〜４５℃である。反応時間は幅広く、４８
〜１０００時間であり、反応温度を高めたり、活性の高
い酵素を用いたり、基質濃度を下げたりすることにより
反応時間の短縮も可能である。

基質である（Ｒ，Ｓ）−アルコールとトリグリセリドの
割合は、１７０．５〜１：５　（モル比）であり、好ま
しくは１　：　１．２〜１：２である。

このようにして不斉エステル交換反応を行った後、酵素
は通常の濾過操作で除去することができ、そのまま再使
用することができる。ろ液である反応液を減圧蒸溜する
ことにより、光学活性なエステルとアルコールをそれぞ
れ分離取得することができ、さらにエステルは、通常の
アルカリ加水分解をすることにより前述のアルコールと
の対掌体である光学活性なアルコールになる。

以上の操作により、Ｒ一体、Ｓ一体それぞれ、光学活性
なアルコールを得ることができる。

〔発明の効果〕

この発明の効果を列挙すれば、以下のとおりである。

■　一段階の反応で高純度の光学活性体を得ることがで
きる。

■　実質上水分の存在しない条件で反応を行うことから
、不必要なトリグリセリドの加水分解が殆ど起こらない
。

■　反応が比較的低温で、なおかつ開放系で行なえるた
め、特別の装置、材料を必要としない。

■　酵素の回収、再使用が容易に行なえる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例および比較例によって、更に詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。

実施例１酵素（天野製薬、リパーゼ「アマノＪＰ）１０ｇ、（Ｒ
，５）−ｓｅｃ−オクタツール６５．１ｇ　（０゜５　
ｍｏｌ）、およびトリブチリン２０８．０　ｇ　（０゜
６９ｍｏｌ）を三ロフラスコに入れ、３５℃で３６日間
攪拌して反応を行った。反応終了後、（この時点で反応
液中の化合物の比率をＧＰＣにより調べたところ、５ｅ
ｃ−オクタツール１４．９％、５ｅｃ−オクチルブチレ
ート２７．０％、ジブチリン１７゜８％、トリブチリン
３６．１％の比率であった。）濾過により酵素を除き、
これをトルエンで洗浄し、洗液をろ液に加え、次いで減
圧蒸溜を行った。

沸点７８〜８２℃／　１４ｍｍＨｇ　Ｔ：Ｓ−（＋）−
ｓｅｃ−オクタツール２２．８ｇ（収率７０％、〉９９
％ｅｅ　）を、そして沸点１１２°Ｃ／１４ｍｍＨｇで
Ｒ−（−）−ｓｅｃ−オクチルブチレート４２．９ｇ（
収率７３％、７２％ｅｅ）をそれぞれ得た。

Ｒ−（−）−ｓｅｃ−オクチルブチレートは、さらにア
ルカリ加水分解してＲ−（−）−ｓｅｃ−オクタツール
とした（収率９８％、７２％ｅｅ）。

得られた化合物の同定は、ＮＭＲチャートによる構造解
析、並びに旋光針による旋光度測定により行った。また
、光学純度は比旋光度を求め、基準試料の値と比較する
ことにより定めた。

比較例１実施例１と同じ割合で加えた化合物中にさらに０．１Ｍ
−ＫＰＢ　（ｐＨ８，０）５０ｍＪを加え反応を行い、
７７時間後ＧＰＣにより反応液中の化合物の比率を見た
ところ、酪酸１４．５％、５ｅｃ−オクタツール４６．
４％、５ｅｃ−オクチルブチレート４．０％、ジブチリ
ン１６．１％、トリブチリン１５．５％という割合であ
った。

このように水分存在下ではエステル交換反応よりもトリ
ブチリンの加水分解が優先的に起こり、光学分割を速や
かに行うことは出来なかった。

実施例２実施例１で使用した酵素を、再び実施例１と同様の条件
で反応させたところ、Ｓ　−（＋）−ｓｅｃ−オクタツ
ール２３．４ｇ（収率７１％、〉９９％ｅｅ　）を、Ｒ
−（−）−ｓｅｃ−オクチルブチレート４６．２　ｇ（
収率９２％、６９％ｅｅ　）をそれぞれ得た。

さらに数回この酵素を実施例１と同様に使用しても、殆
ど失活することなく反応し、目的とするＳ　−（＋）−
ｓｅｃ−オクタツール、Ｒ−（−）−ｓｅｃ−オクチル
ブチレートをそれぞれ得ることができた。

得られた化合物の同定および光学純度の決定は実施例１
の方法に準じて行った。

実施例３酵素（実施例１と同様のもの）４０ｇ、（Ｒ，５）−ｓ
ｅｃ−デカノール１５８．３　ｇ　（１ｍｏｌ）、およ
びトリブチリン３３２．６　ｇ　（１，１ｍｏｌ）を実
施例１と同様に反応させたところ、沸点８４℃／４゜５
ｍｍＨｇでＳ　−（＋）−ｓｅｃ−デカノール６４ｇ（
収率８１％、７８％ｅｅ　）、沸点１０７℃／３．５ｍ
ｍＨｇでＲ−（−）−ｓｅｃ−デシルブチレート１０５
ｇ　（収率９２％、７１％ｅｅ　）をそれぞれ得た。

実施例４アルコールを（Ｒ，５）−ｓｅｃ−ペンタノールに代え
て実施例１と同様に反応させたところ、Ｓ　−（＋）　
−５ｅｃ−ペンタノール（収率７３．２％、６２％ｅｅ
　）、Ｒ−（−）−ｓｅｃ−ペンチルブチレート（収率
８２．２％）をそれぞれ得た。得られた化合物の同定お
よび光学純度の決定は実施例１の方法に準じて行った。

実施例５トリグリセリドをトリプロビオニンに代えて、実施例１
と同様の反応を行ったところ、Ｓ　−（＋）　−５ｅｃ
−オクタツール（収率７１％、９１％ｅｅ　）、Ｒ−（
−）−ｓｅｃ−オクチルプロピオネート（収率８６％）
をそれぞれ得た。得られた化合物の同定および光学純度
の決定は実施例１の方法に準じて行った。

Claims

【特許請求の範囲】１、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（１）（Ｘは炭素数２〜１０のアルキル基、Ｙは炭素数１〜３
のアルキル基、または−ＣＦ＿３または−ＣＮを示す。ただし、Ｘ≠Ｙである。）で表される（Ｒ，Ｓ）−アル
コールに作用して、Ｒ−体およびＳ−体のどちらか一方
のアルコールと優先的にトリグリセリドと不斉エステル
交換反応する能力を有する酵素の存在下に、前記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（１）（Ｘは炭素数２〜１０のアルキル基、Ｙは炭素数１〜３
のアルキル基、または−ＣＦ＿３または−ＣＮを示す。ただし、Ｘ≠Ｙである。）で表される（Ｒ，Ｓ）−アル
コールとトリグリセリドを反応させ、実質的に水分の存
在しない条件下でエステル交換反応を行い、Ｒ−体およ
びＳ−体のどちらか一方に富む光学活性なアルコールに
分割することを特徴とする生化学的手法による光学活性
なアルコールの製造法。