JPS62244396A - Biochemical production of (r)-4-hydroxy-2-cyclopentenone - Google Patents

Biochemical production of (r)-4-hydroxy-2-cyclopentenone

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JPS62244396A
JPS62244396A JP9024386A JP9024386A JPS62244396A JP S62244396 A JPS62244396 A JP S62244396A JP 9024386 A JP9024386 A JP 9024386A JP 9024386 A JP9024386 A JP 9024386A JP S62244396 A JPS62244396 A JP S62244396A
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hydroxy
cyclopentenone
carboxylic acid
optically active
organic carboxylic
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Masaru Mitsuta
光田 賢
Yasumitsu Ando
安藤 易光
Fumitaka Kishimoto
岸本 文貴
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled cyclopentenone at a low cost, by reacting a specific compound with an esterase of a microorganism of the genus Alcaligenes and reacting the resultant optically active cyclopentenone containing the (R)- isomer, etc., with an organic carboxylic acid anhydride, etc. CONSTITUTION:An esterase (ES) derived from a microorganism of the genus Alcaligenes is reacted with an organic carboxylic acid ester (CE) of a racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone (4HS) expressed by formula I (R is 1-18C alkyl, 2-18C alkenyl or 2-18C alkynyl) to carry out asymmetric hydrolysis and give an optically active 4HS containing >=75% (R)-isomer. An organic carboxylic acid halide expressed by formula II (X is Cl or Br) or organic carboxylic acid anhydride expressed by formula III to afford CE of optically active 4HS expressed by formula IV (mark * indicates asymmetric carbon atom), which is then reacted with the above-mentioned ES to give optically active 4HS containing >=90% (R)-isomer. The resultant optically active isomer is further reacted with the carboxylic acids expressed by formulas I-II, etc., to afford CE of the optically active 4HS, which is then reacted with the above-mentioned ES to provide the aimed (R)-4HS containing >=97% (R)-isomer.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、(R) −4−ヒドロキシ−2−シクロベン
テノンの生化学的製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a biochemical production method of (R)-4-hydroxy-2-cyclobentenone.

本発明で得られる(R) −4−ヒドロキシ−2−シク
ロベンテノンは農薬、香料あるいは医薬品などの中間体
として有用であり、とりわけ抗潰瘍作用、血栓溶解作用
等の種々の薬理作用を有するプロスタグランディンの原
料として極めてM要である。用途が医薬品である場合は
、特に光学純度の高い物が必要とされている。従って、
ラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンから
光学純度の高い(2)−4−ヒドロキシ−2−シクロベ
ンテノンを取得する技術の開発が望まれている。
(R)-4-Hydroxy-2-cyclobentenone obtained in the present invention is useful as an intermediate for agricultural chemicals, fragrances, and pharmaceuticals, and is particularly useful as a prosthetic compound having various pharmacological effects such as anti-ulcer and thrombolytic effects. It is extremely important as a raw material for Grandin. When used as a pharmaceutical, products with particularly high optical purity are required. Therefore,
It is desired to develop a technique for obtaining (2)-4-hydroxy-2-cyclobentenone with high optical purity from racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone.

〈従来技術〉 従来、4−アセトキシ−2−シクロベンテノンが、小麦
胚芽リパーゼや柑橘類果皮エステラーゼなどの植物由来
の酵素で加水分解されることは報告されていた(特公昭
55−84677号)7しかし、この方法によれば、ラ
セミ体の該エステルを基質とした場合にはラセミ体の4
−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンが得られ、光学活
性な4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを得るため
には基質となる該エステルが光学活性体であることが必
要である。従−て、この方法によってラセミ体の4−ヒ
ドロキシ−2−シクロベンテノンから光学純度の高い(
2)−4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを取得ス
ることは列置不可能である。
<Prior art> It has been previously reported that 4-acetoxy-2-cyclobentenone is hydrolyzed by plant-derived enzymes such as wheat germ lipase and citrus peel esterase (Japanese Patent Publication No. 84677/1984) 7 However, according to this method, when the racemic ester is used as a substrate, the racemic 4
-Hydroxy-2-cyclobentenone is obtained, and in order to obtain optically active 4-hydroxy-2-cyclobentenone, it is necessary that the ester serving as a substrate is an optically active substance. Therefore, by this method, racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone can be obtained with high optical purity (
2) It is impossible to obtain -4-hydroxy-2-cyclobentenone.

〈発明の構成〉 本発明者らは、アルカリ土類金属に属する微生物由来の
エステラーゼが、ラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シク
ロベンテノンの有機カルボン酸エステルを不蒼加水分解
し、(2)−4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを
優先的に生成することを見出し、これに皿々の検討を加
え、本発明を完成するに至った。
<Structure of the Invention> The present inventors have discovered that an esterase derived from a microorganism belonging to an alkaline earth metal inertly hydrolyzes an organic carboxylic acid ester of racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone, and (2) It was discovered that -4-hydroxy-2-cyclobentenone was preferentially produced, and after thorough investigation, the present invention was completed.

本発明は、一般式(I) 〔式中、Rは炭素数1ないし18のアルキル基、炭素数
2ないし18のアルケニル基もしくは炭素数2ないし1
8のアルキニル基を表す。〕 で示されるラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロベン
テノンの有機カルボン酸エステルにアルカリ土類金属に
属する微生物に由来するエステラーゼを作用せしめて、
不斉加水分解し、(2)体を75%以と含有する光学活
性な4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを生成せし
め、この(母体を75%以上含有する光学活性な4−ヒ
ドロキシ−2−シクロベンテノンを単離取得した後、(
1)式で示される有機カルボン酸ノ1ライド又は(2)
式で示される何機カルボン酸無水物RCOX     
 (1) −C (式中、Rは前記と同じ意味であり、Xは塩素原子ある
いは臭素原子を表わす。) を反応せしめ、得られたav)式 (式中、Rは前記と同じ意味であり、壷印は不斉炭素を
表わす。) で示される光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロベン
テノンの有機カルボン酸エステルを前記の微生物由来の
エステラーゼを用いて不斉加水分解し、(2)体含量が
90%以上である光学活性な4−ヒドロキシ−2−シク
ロベンテノンを生成せしめて単離取得し、(I)式で示
される有機カルボン酸ハライド又は(2)式で示される
有機カルボン酸無水物を反応せしめ、得られた光学活性
な4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンの有機カルボ
ン酸エステルを前記の微生物由来のエステラーゼを用い
て、不斉加水分解し、(母体含量が97%以上である光
学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを取得
することを特徴とする@)−4−ヒドロキシ−2−シク
ロベンテノンの生化学的!1!造法に関する。
The present invention is based on the general formula (I) [wherein R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms]
8 represents an alkynyl group. ] An esterase derived from a microorganism belonging to an alkaline earth metal is allowed to act on the organic carboxylic acid ester of racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone shown in
Asymmetric hydrolysis produces optically active 4-hydroxy-2-cyclobentenone containing 75% or more of the (2) isomer; -After isolating and obtaining cyclobentenone (
1) Organic carboxylic acid nitride represented by the formula or (2)
What carboxylic acid anhydride RCOX is represented by the formula?
(1) -C (wherein, R has the same meaning as above, and X represents a chlorine atom or bromine atom), and the obtained av) formula (wherein, R has the same meaning as above) is reacted. The optically active organic carboxylic acid ester of 4-hydroxy-2-cyclobentenone represented by ) The optically active 4-hydroxy-2-cyclobentenone having a content of 90% or more is produced and isolated, and the organic carboxylic acid halide represented by the formula (I) or the organic carboxylic acid halide represented by the formula (2) is obtained. The optically active organic carboxylic acid ester of 4-hydroxy-2-cyclobentenone obtained by reacting the carboxylic acid anhydride was asymmetrically hydrolyzed using the above-mentioned microorganism-derived esterase. % or more of optically active 4-hydroxy-2-cyclobentenone @) Biochemistry of -4-hydroxy-2-cyclobentenone! 1! Regarding the manufacturing method.

本発明において、使用するラセミ体の4−ヒドロキシ−
2−シクロベンテノンの有機カルボン酸エステルは公知
であり、一般のエステル製造の通常の方法、例えばラセ
ミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンに<1)
式で示される有機カルボン酸ハライドあるいは(2)式
で示される有機カルボン酸の無水物を反応させることに
より容易に製造することができる。
In the present invention, the racemic 4-hydroxy-
Organic carboxylic acid esters of 2-cyclobentenone are known and can be prepared by conventional methods for the preparation of esters, e.g. racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone <1).
It can be easily produced by reacting an organic carboxylic acid halide represented by the formula or an anhydride of an organic carboxylic acid represented by the formula (2).

本発明において使用するエステラーゼとは、アルカリ土
類金属に属する微生物が産生ずるリパーゼを含む広楓の
エステラーゼである。
The esterase used in the present invention is a broad maple esterase containing lipase produced by a microorganism belonging to alkaline earth metals.

このような微生物起源のエステラーゼの中には市販され
ているものがあり、容易に入手することができる。市販
のエステラーゼの具体例としては、アルカリ土類金属の
リパーゼ(リパーゼ1−PLに8塘産業製、Agric
ultural andBiological Che
mistry誌46巻1159〜1164頁及び同誌4
6巻1748〜1750頁)が挙げられる。
Some of these microbial-derived esterases are commercially available and can be easily obtained. Specific examples of commercially available esterases include alkaline earth metal lipase (Lipase 1-PL, manufactured by Yatsuto Sangyo Co., Ltd., Agric Co., Ltd.
Ultra and Biological Che
mistry magazine vol. 46 pages 1159-1164 and same magazine 4
6, pp. 1748-1750).

本発明の方法を実施するに際し、該シクロベンテノンエ
ステルの不斉加水分解は、上記微生物を培養した培養液
、培養液から分離した菌体、エステラーゼを含有する培
養ろ液、あるいは各種酵素分離法によって菌体または培
養ろ液から分離した粗製エステラーゼ、精製エステラー
ゼ及びエステラーゼ含有抽出液または濃縮液を含有する
水溶液とラセミ体の該シクロベンテノンエステルを混合
し、4拌または4M t 5することにより行なわれる
。また、固定化菌体あるいは固定化エステラーゼも使用
することができる。
When carrying out the method of the present invention, the asymmetric hydrolysis of the cyclobentenone ester is performed using a culture solution in which the above-mentioned microorganism is cultured, bacterial cells isolated from the culture solution, a culture filtrate containing esterase, or various enzyme separation methods. The racemic cyclobentenone ester is mixed with an aqueous solution containing crude esterase, purified esterase, and esterase-containing extract or concentrate separated from bacterial cells or culture filtrate, and the mixture is stirred for 4 hours or heated to 4Mt for 5 hours. It will be done. Furthermore, immobilized bacterial cells or immobilized esterase can also be used.

ラセミ体の該シクロベンテノンエステルの不斉加水分解
を行なう条件としては、反応温度は10〜70°Cが適
当であり、好ましくは20〜50゛Cである。
As conditions for asymmetric hydrolysis of the racemic cyclobentenone ester, the reaction temperature is suitably 10 to 70°C, preferably 20 to 50°C.

反応中のpHは、p H5〜9が好ましい。また、加水
分解反応によって生成する有機カルボン酸を中和【J、
反応中のoHを一定に保つために緩衝液の使用が好まし
く、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム等の無機酸塩の緩衝
液、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム等の有機酸塩
の緩衝液を使用することができる。
The pH during the reaction is preferably pH 5-9. In addition, it neutralizes the organic carboxylic acid produced by the hydrolysis reaction [J,
In order to keep the oH constant during the reaction, it is preferable to use a buffer solution, and it is preferable to use a buffer solution of an inorganic acid salt such as sodium phosphate or potassium phosphate, or a buffer solution of an organic acid salt such as sodium acetate or sodium citrate. can.

原料であるラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロベン
テノンの有機カルボン酸エステルの使用濃度は反応液に
対し0.1〜50!lit%であり、好ましくは1〜2
5重量%である。
The concentration of the organic carboxylic acid ester of racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone used as a raw material is 0.1 to 50% of the reaction solution! lit%, preferably 1-2
It is 5% by weight.

長時間の反応は遊離した4−ヒドロキシ−2−シクロベ
ンテノンのラセミ化を生じることがあるため、反応時間
は10時間以内とすることが重要で、好ましくは5時間
以内である。
Since prolonged reaction may cause racemization of liberated 4-hydroxy-2-cyclobentenone, it is important to keep the reaction time within 10 hours, preferably within 5 hours.

ここで不斉加水分解反応は、生成する4−ヒドロキシ−
2−シクロベンテノンの(2)体白石率が75%未満と
ならない範囲で留めることが肝要で、通常は加水分解率
が10〜45%の範囲に達するまで行なわれる。加水分
解率ならびに反応時間は、使用する酵素量の加減により
調整することができる。
Here, the asymmetric hydrolysis reaction produces 4-hydroxy-
It is important to keep the (2)-isolate ratio of 2-cyclobentenone within a range of not less than 75%, and the hydrolysis is usually carried out until the hydrolysis ratio reaches a range of 10 to 45%. The hydrolysis rate and reaction time can be adjusted by adjusting the amount of enzyme used.

このようにして不斉加水分解反応を行なった後、遊離し
た4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンと未反応のエ
ステルを分離回収する。この分離回収に際し、水蒸気蒸
留、溶媒抽出、分別蒸留、カラムクロマトグラフィーな
どの操作を適宜採用することができる。例えば、反応液
をまずヘキサンで抽出すると、未反応のエステルが単離
される。その後、メチルイソブチルケトンで抽出すると
、遊離の4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンが単離
される。また、反応液をメチルイソブチルケトンで抽出
し、抽出物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶
出液:ヘキサン/酢酸エチル=10/1)に負荷し、カ
ラムクロマト分離を行ない、3Tiaの4−ヒドロキシ
−2−シクロペンテノンヲ単離取得することも可能であ
る。
After carrying out the asymmetric hydrolysis reaction in this manner, the liberated 4-hydroxy-2-cyclobentenone and unreacted ester are separated and recovered. In this separation and recovery, operations such as steam distillation, solvent extraction, fractional distillation, column chromatography, etc. can be appropriately employed. For example, if the reaction solution is first extracted with hexane, unreacted ester is isolated. Subsequent extraction with methyl isobutyl ketone isolates free 4-hydroxy-2-cyclobentenone. In addition, the reaction solution was extracted with methyl isobutyl ketone, and the extract was loaded onto silica gel column chromatography (eluent: hexane/ethyl acetate = 10/1) to perform column chromatographic separation. It is also possible to isolate and obtain cyclopentenone.

次(こ、ここに得られた(R)体を75%以と含有する
光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを、
前記したラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロベンテ
ノンのエステル化ト同様にして、エステル化し、光学活
性な4−とドロキシ−2−シクロベンテノンの有機カル
ボン酸エステルへ誘導する。ここに得られた光学活性な
4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンの有機カルボン
酸エステルを再び前記のラセミ体の4−ヒドロキシ−2
−シクロベンテノンの有機カルボン酸エステルの不斉加
水分解と同様の条件でアルカリゲネス傭微生物由来エス
テラーゼを用いて不斉加水分解する。この時の不斉加水
分解反応は生成する4−ヒドロキシ−2−シクロベンテ
ノンの(2)体含量が90%未満とならない範囲で留め
られるが、通常は加水分解率が20〜65%の範囲に達
するまで行なわれる。
Next, optically active 4-hydroxy-2-cyclobentenone containing 75% or more of the (R) form obtained here,
Esterification is carried out in the same manner as in the above-described esterification of racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone to produce an optically active organic carboxylic acid ester of 4- and droxy-2-cyclobentenone. The optically active organic carboxylic acid ester of 4-hydroxy-2-cyclobentenone thus obtained was again converted into the racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone.
- Asymmetric hydrolysis is carried out using an esterase derived from Alcaligenes microorganisms under the same conditions as for the asymmetric hydrolysis of organic carboxylic acid ester of cyclobentenone. The asymmetric hydrolysis reaction at this time is kept within a range in which the content of the (2) isomer in the produced 4-hydroxy-2-cyclobentenone does not become less than 90%, but usually the hydrolysis rate is in the range of 20 to 65%. is carried out until it reaches.

反応終了後は、前記とまったく同様にして反応液から生
成した4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンの分離を
行ない、(2)体の含有率が90%以上の光学活性な4
−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを取得する。更に
、ここに得られた((支)体を90%以上含有する光学
活性な4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを、前記
のラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンの
エステル化と同様にして、エステル化し、光学活性な4
−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンの有機カルボン酸
エステルへ誘導する。
After the reaction is completed, the 4-hydroxy-2-cyclobentenone produced from the reaction solution is separated in exactly the same manner as described above, and the optically active 4-hydroxy-2-cyclobentenone with a content of (2) isomer is 90% or more.
-Hydroxy-2-cyclobentenone is obtained. Furthermore, the optically active 4-hydroxy-2-cyclobentenone containing 90% or more of the (support) isomer obtained here is esterified with the racemic 4-hydroxy-2-cyclobentenone. Similarly, esterified and optically active 4
- Derivatizing hydroxy-2-cyclobentenone to an organic carboxylic acid ester.

ここに優られた光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロ
ベンテノンの打機カルボン酸エステルを、更に前記のラ
セミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの有機
カルボン酸エステルの不斉加水分解と同様の条件でアル
カリゲネス鷹微生物由来エステラーゼを用いて不斉加水
分解する。この時の不斉加水分解反応は生成する4−ヒ
ドロキシ−2−シクロベンテノンの(R)体atが97
%未満とならない範囲で留められるが、通常は加水分解
率が20〜75%の範囲に達するまで行なわれる。反応
終了後は、前記とまったく同様にして反応液から生成し
た4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンの分離ヲ行な
い、ここに光学純度の高い(R)−4−ヒドロキシ−2
−シクロベンテノンを取得する。
Here, the excellent optically active carboxylic acid ester of 4-hydroxy-2-cyclopentenone is further asymmetrically hydrolyzed of the racemic organic carboxylic acid ester of 4-hydroxy-2-cyclopentenone. Asymmetric hydrolysis is performed using esterase derived from the Alcaligenes falcon microorganism under the same conditions as . In this asymmetric hydrolysis reaction, the (R) form at of 4-hydroxy-2-cyclobentenone is 97
Although the hydrolysis rate should not be less than 20%, it is usually carried out until the hydrolysis rate reaches a range of 20 to 75%. After the reaction is completed, 4-hydroxy-2-cyclobentenone produced from the reaction solution is separated in exactly the same manner as above, and (R)-4-hydroxy-2 with high optical purity is separated from the reaction solution.
- Obtain cyclobentenone.

〈発明の効果〉 本発明は、従来知られていなかったラセミ体の4−ヒド
ロキシ−2−シクロベンテノンから光学純度の高い(2
)−4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンを取得する
方法を提供するものであり、その特徴は、l)通常の有
機合成化学的光学分割法で使用される高価な光学活性試
薬を必要としない、2)常温常圧で反応操作が行なえる
ため特殊な設備を必要としないなど経済的に有利なこと
である。
<Effects of the Invention> The present invention produces a highly optically pure (2
)-4-Hydroxy-2-cyclobentenone, its characteristics are l) it does not require expensive optically active reagents used in ordinary organic synthetic chemical optical resolution methods; , 2) Since the reaction operation can be carried out at room temperature and pressure, no special equipment is required, which is economically advantageous.

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はこれによって限定されるものではない。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例 ラセミ体の4−アセトキシ−2−ヒドロキシシクロベン
テノン14.0Q、アルカリ土類金属のリパーゼ(リゼ
ーゼl’−PLJ ;8糖産業製)20.0g及び0.
8M燐酸緩衝液(pH6,5)10(1’を混合し、4
0°Cで3時間激しく1拌しつつ反応を行なった。反応
路r時の加水分解率は44.7%であった。なお、加水
分解率の測定はガスクロマトグラフィー分析により行な
うた。
Example 14.0Q of racemic 4-acetoxy-2-hydroxycyclobentenone, 20.0g of alkaline earth metal lipase (Lysase l'-PLJ; manufactured by Octosu Sangyo) and 0.0Q.
8M phosphate buffer (pH 6,5) mix 10 (1') and 4
The reaction was carried out at 0°C for 3 hours with vigorous stirring. The hydrolysis rate during reaction path r was 44.7%. The hydrolysis rate was measured by gas chromatography analysis.

反応終了後、反応液に芒硝を加左、メチルイソブチルケ
トンで抽出を行なった。メチルイソブチルケトン抽出液
を1縮し、a縮残渣をヘキサン/酢酸エチル=10/1
(体積比)の混合溶媒にてカラムクロマト分離を行ない
、未反応の4−アセトキシ−2−シクロベンテノン7.
851と遊離した4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノ
ン4.2fを分離取得した。ここで得られた4−ヒドロ
キシ−2−シクロベンテノンのうち50syを(+)−
p−クロロフェニルイソ酪酸のエステルに誘導した後、
高速液体クロマトグラフィー〔カラム: Lichro
sorb  Sl −100、溶離液:ヘキサン/イソ
プロパツール=500/I〕にてジアステレオマー分離
を行ない、光学異性体比を測定した結果、(9)体白石
率77.5%であった〔2体:S体=77.5 : 2
2.51.ここで得うれた4−ヒドロキシ−2−シクロ
ベンテノン4.Ofをトルエン10fに溶解し、無水酢
酸0.549及び硫酸0.05fを加え、40°Cで8
時間攪拌し、アセチル化反応を行なった。反応後、反応
液に水20gを加えて抽出分離し、水溶性成分を除去し
、トルエン溶液を回収、」縮し、の縮残渣である4−ア
セトキシ−2−シクロベンテノン5.4flz得た。こ
こに得られた午−アセトキシー2−シクロベンテノン5
.41とアルカリゲネス1mリパーゼ8.0g及び0.
8M燐酸緩衝液50gを混合し、40°Cで2時間激し
く攪拌しつつ、不斉加水分解反応を行なった。
After the reaction was completed, Glauber's salt was added to the reaction solution, and extraction was performed with methyl isobutyl ketone. The methyl isobutyl ketone extract was condensed, and the condensation residue was diluted with hexane/ethyl acetate = 10/1.
Column chromatography separation was performed using a mixed solvent of (volume ratio) of unreacted 4-acetoxy-2-cyclobentenone 7.
851 and liberated 4-hydroxy-2-cyclobentenone 4.2f were separated and obtained. Of the 4-hydroxy-2-cyclobentenone obtained here, 50sy was (+)-
After derivatization into an ester of p-chlorophenylisobutyric acid,
High performance liquid chromatography [Column: Lichro
Diastereomer separation was performed using sorb Sl-100, eluent: hexane/isopropanol = 500/I], and the optical isomer ratio was measured. As a result, the (9) white stone ratio was 77.5% [ 2 bodies: S body = 77.5: 2
2.51. 4-hydroxy-2-cyclobentenone obtained here. Dissolve Of in 10f of toluene, add 0.549f of acetic anhydride and 0.05f of sulfuric acid, and heat at 40°C for 8
The mixture was stirred for an hour to carry out an acetylation reaction. After the reaction, 20 g of water was added to the reaction solution for extraction and separation, water-soluble components were removed, and the toluene solution was collected and condensed to obtain 5.4 flz of 4-acetoxy-2-cyclobentenone, which is a condensation residue. . The obtained mercury-acetoxy-2-cyclobentenone 5
.. 41 and Alcaligenes 1m lipase 8.0g and 0.
50 g of 8M phosphate buffer was mixed and an asymmetric hydrolysis reaction was carried out with vigorous stirring at 40°C for 2 hours.

反応終了時の加水分解率は58.8%であった。The hydrolysis rate at the end of the reaction was 58.8%.

反応終了後、前記と同様にして1縮、カラムクロマト分
離を行ない、加水分解生成物である4−ヒドロキシ−2
−シクロベンテノン1.91を取得した。ここで得られ
た4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノンにつき前記と
同様にして光学異性体比を測定した結果、(2)体白石
率は91.9%であった。〔2体:S体=91.9 :
 8.11こ0で得られた4−ヒドロキシ−2−シクロ
ベンテノン1.82を前記と同様にしてアセチル化し、
4−アセトキシ−2−シクロベンテノン2.5gを取得
した。この4−アセトキシ−2−シクロベンテノン2.
5gとアルカリゲネス禰リパーゼ4.0g及び0.8M
緩衝液20gを混合し、40’Oで激しく1袢しつつ、
不斉加水分解反応を行なった。反応終了時の加水分解率
は53.2%であった。反応終了後、反応液に芒硝を加
え、メチルイソブチルケトンで抽出を行なった。以後、
前記と同様にしてa縮、カラムクロマト分能を行ない、
生成した4−ヒドロキシ−2−シクロベンテノン0.9
Fを得た。得られた4−ヒドロキシ−2−シクロベンテ
ノンにつきIMJ記と同様にして光学異性体比を測定し
た結果、(ト)体含ぼ率は97.7%であった。〔2体
:S体=97.7:2j31
After completion of the reaction, 1-condensation and column chromatography separation were performed in the same manner as above, and the hydrolysis product 4-hydroxy-2
-1.91 of cyclobentenone was obtained. The optical isomer ratio of the 4-hydroxy-2-cyclobentenone obtained here was measured in the same manner as described above, and the (2)-isomer ratio was 91.9%. [2 bodies: S body = 91.9:
8.11 4-hydroxy-2-cyclobentenone 1.82 obtained in step 0 was acetylated in the same manner as above,
2.5 g of 4-acetoxy-2-cyclobentenone was obtained. This 4-acetoxy-2-cyclobentenone 2.
5g and Alcaligenes Nene Lipase 4.0g and 0.8M
Mix 20g of buffer solution and shake vigorously at 40'O.
An asymmetric hydrolysis reaction was performed. The hydrolysis rate at the end of the reaction was 53.2%. After the reaction was completed, Glauber's salt was added to the reaction solution, and extraction was performed with methyl isobutyl ketone. From then on,
Perform acondensation and column chromatography in the same manner as above,
4-hydroxy-2-cyclobentenone produced 0.9
I got an F. The optical isomer ratio of the obtained 4-hydroxy-2-cyclobentenone was measured in the same manner as described in IMJ, and the (t) isomer content was 97.7%. [2 bodies: S body = 97.7: 2j31

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、Rは炭素数1ないし18のアルキ ル基、炭素数2ないし18のアルケニル基 もしくは炭素数2ないし18のアルキニル 基を表す。〕 で示されるラセミ体の4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンの有機カルボン酸エステルにアルカリゲネス属に
属する微生物に由来するエステラーゼを作用せしめて、
不斉加水分解し、(R)体を75%以上含有する光学活
性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを生成せし
め、この(R)体を75%以上含有する光学活性な4−
ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを単離取得した後、
(II)式で示される有機カルボン酸ハライド又は(III
)式で示される有機カルボン酸無水物 RCOX(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (式中、Rは前記と同じ意味であり、Xは 塩素原子あるいは臭素原子を表わす。) を反応せしめ、得られた(IV)式 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (式中、Rは前記と同じ意味であり※印は 不斉炭素を表わす。) で示される光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンの有機カルボン酸エステルを前記の微生物由来の
エステラーゼを用いて不斉加水分解し、(R)体含量が
90%以上である光学活性な4−ヒドロキシ−2−シク
ロペンテノンを生成せしめて単離取得し、(II)式で示
される有機カルボン酸ハライド又は(III)式で示され
る有機カルボン酸無水物を反応せしめ、得られた光学活
性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの有機カル
ボン酸エステルを前記の微生物由来のエステラーゼを用
いて、不斉加水分解し、(R)体含量が97%以上であ
る光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを
取得することを特徴とする(R)−4−ヒドロキシ−2
−シクロペンテノンの製造法
[Claims] 1) General formula (I) ▲There are numerical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(I) [In the formula, R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or Represents an alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms. ] By allowing an esterase derived from a microorganism belonging to the genus Alcaligenes to act on the organic carboxylic acid ester of racemic 4-hydroxy-2-cyclopentenone shown in
Asymmetric hydrolysis produces optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone containing 75% or more of the (R) form, and optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenone containing 75% or more of the (R) form.
After isolating and obtaining hydroxy-2-cyclopentenone,
Organic carboxylic acid halide represented by formula (II) or (III
) Organic carboxylic acid anhydride RCOX (II) ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼ (III) (In the formula, R has the same meaning as above, and X represents a chlorine atom or a bromine atom. ) is reacted, and the obtained formula (IV) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (IV) (In the formula, R has the same meaning as above, and the * symbol represents an asymmetric carbon.) An optically active organic carboxylic acid ester of 4-hydroxy-2-cyclopentenone is asymmetrically hydrolyzed using the above-mentioned microorganism-derived esterase to produce an optically active 4-hydroxy having an (R) isomer content of 90% or more. -2-Cyclopentenone is produced, isolated, and reacted with an organic carboxylic acid halide represented by formula (II) or an organic carboxylic acid anhydride represented by formula (III), resulting in an optically active 4 The organic carboxylic acid ester of -hydroxy-2-cyclopentenone is asymmetrically hydrolyzed using the above-mentioned microorganism-derived esterase, and an optically active 4-hydroxy-2- (R)-4-hydroxy-2 characterized by obtaining cyclopentenone
-Production method of cyclopentenone
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