JPS62286981A - 光学活性グリシジルエ−テルの製法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明はラセミ体の２．３−ジクロロ−１−プロパノー
ル又は２．３−ジブロモ−１−プロパノールを微生物処
理して得られる高純度光学活性エピクロルヒドリン又は
エピブロムヒドリンを原料とする高純度光学活性グリシ
ジルエーテルの製法に関する。

（従来技術） 光学活性グリシジルエーテルは種々の有用な生理活性物
質や農薬更には液晶材料などを合成する際のキーマテリ
アル（鍵物質）として重要な化合物である。

従来このような光学活性グリシジルエーテルを製造する
方法としては、Ｄ−マンニトール、Ｌ−アスコルビン酸
、Ｌ−グルタミン酸、Ｄ−グルタミン酸を出発物質とし
て製造する方法が知られている（高野、小笠原ら、「有
機合成化学Ｊ　Ｖｏｌ　４０゜Ｎ０ＩＩ　（１９８２）
　）。しかしながら、この方法は反応を多段階の操作で
行わねばならないという不利があり、しかも光学純度、
収率が低く工業的製法として十分ではない。

（発明の目的） 本発明の目的は、比較的簡便な操作で光学純度の高い光
学活性グリシジルエーテルを高収率に製造する方法を提
供することである。

（発明の構成） 本発明は、下記の工程（イ）〜（ニ）により得られるこ
とを特徴とする高純度光学活性グリシジルエーテルの製
法である。

（イ）　Ｒ−（十）　−２，３−ジクロロ−１−プロパ
ノール又はＲ−（十）　−２，３−ジブロモ−１−プロ
パノール資化能を有するシュードモナス属に属する細菌
又はその培養菌体を培地中でラセミ体の２，３−ジクロ
ロ−１−プロパノール又は２．３−ジブロモ−１−プロ
パノールと作用させてＳ−（−）−２，３−ジクロロ−
１−プロパノール又はＳ−（−）　−２，３−ジブロモ
−１−プロパノールを得る工程 （ロ）得られたＳ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プ
ロパノール又はＳ−（−）　−２，３−ジブロモ−１−
プロパノールにアルカリを作用させてＲ−（−）−エピ
クロルヒドリン又はＲ−（−）−エピブロムヒドリンを
得る工程 （ハ）上記Ｒ−（−）−エピクロルヒドリン又はＲ−（
−）−エピブロムヒドリンを酸性触媒下でアルコールと
作用させてＲ−クロルヒドリンエーテル又はＲ−ブロム
ヒドリンエーテルを得る工程 （ニ）上記Ｒ−クロルヒドリンエーテル又はＲ−ブロム
ヒドリンエーテルにアルカリを作用させて光学活性グリ
シジルエーテルを得る工程本発明において、上記工程（
イ）及び（ロ）によるＲ−（−）−エピクロルヒドリン
又はＲ−（−）−エピブロムヒドリンは、本出願人にお
いて先に出願した特願昭５９−２５４６０７号及び特願
昭６０−１７９０９６号の明細書に記載する方法によっ
て得られたＳ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プロパ
ノール又はＳ−（−）−２，３−ジブロモ−１−プロパ
ノールをアルカリ処理することによって製造される。こ
のアルカリ処理を含めた一連の光学活性エピクロルヒド
リンの製法については本出願人の特願昭６０−１４７０
６５号明細書に詳細に記載しており、光学活性エピブロ
ムヒドリンについても上記同様に製造できる。

上記工程（イ）〜（ロ）による光学活性エピクロルヒド
リン又はエピブロムヒドリンの製造方法の概略を以下説
明する。

本出願人が新規に見出した微生物であるＲ−（＋）　−
２，３−ジクロロ−１−プロパノール又はＲ−（＋）−
２，３−ジブロモ−１−プロパノール資化能を有するシ
ュードモナス属に屈する細菌（微工研菌奇第７８４６号
：ＦＥＲＭ　　Ｐ−７８４６（ＦＥＲＭ　　ＢＰ−９９
４＞、以下Ｏ３−に−２９株という）又はその培養菌体
を用い、これをラセミ体の２，３−ジクロロ−１−プロ
パノール又はラセミ体の２．３−ジブロモ−１−プロパ
ノールを含有する培地中で撹拌接触させることにより上
記ラセミ体の一方の対掌体であるＳ−（−）−２，３−
ジクロロ−１−プロパノール又はＳ−（−）−２，３−
ジブロモ−１−プロパノールを分取することができる。

培地中での菌の接触時間は通常２〜１０日でよく、ラセ
ミイ本の２．３−ジクロロ−１−プロパノール又は２．
３−ジブロモ−１−プロパノールの濃度は培地巾約１２
容口％以下がよい。本発明に用いられる細菌、Ｏ３−に
−２９株はこれを固定化して用いると有利であり、細菌
の培養方法や固定化方法は通常の方法が採用できる。Ｏ
８−に−２９株の菌学的性質や上記培養方法、固定化方
法及び培養操作条件等の詳細は上記特願昭５９−２５４
６０７号及び特願昭６０−１７９０９６号の明細口に記
載されている。

上記分取したＳ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プロ
パノール又はＳ−（−）−２，３−ジブロモ−１−プロ
パノールは常法によりアルカリ、例えば苛性ソーダ、苛
性カリ等の苛性アルカリを作用させて光学活性なエピク
ロルヒドリン又はエピブロムヒドリン、すなわち、Ｒ−
（−）−エピクロルヒドリン又はＲ−（−）−エピブロ
ムヒドリンとする。このようにして得られた光学活性エ
ピクロルヒドリン又はエピブロムヒドリンは光学純度が
高く、通常９０％以上、特に９８％以上のものが得られ
るものである。

本発明は、このような高純度の光学活性エピクロルヒド
リン又はエピブロムヒドリンを用い、これにアルコール
更にアルカリを作用させる上記（ハ）及び（ニ）の工程
を経て特に高純度の光学活性グリシジルエーテルを得る
ことができるものである。

上記工程（ハ）において用いられるアルコールとしては
、メチルアルコール、エチルアルコール等の飽和アルコ
ール、アリルアルコール等の不飽和アルコール、ベンジ
ルアルコール等のアラルキルアルコールなどが挙げられ
る。アルコールの使用ｍは光学活性エピクロルヒドリン
又はエピブロムヒドリン１モルに対して２〜１０モルの
範囲が適当でおる。アルコール量が２モルより少ないと
生成した光学活性クロルヒドリンエーテル又はブロムヒ
ドリンエーテルが光学活性エピクロルヒドリン又はエピ
ブロムヒドリンと反応して副生成物を与える原因となり
目的物の収率を低下させる。またアルコール母が１０モ
ルを超えると反応効率が低下し経済性が悪化する。

反応に際しては酸性触媒が用いられる。酸性触媒として
は、通常知られているＨ２　ＳＯａ、トＩＦなどのブレ
ンステッド酸ヤルイス酸もしくはその鏡体が挙げられ、
本発明においてはルイス酸もしくはその錯体が特に好ま
しく用いられる。

ルイス酸及びその錯体の具体例としては、三フッ化ホウ
素、三フッ化ホウ素のエーテル錯体、三フッ化ホウ素の
フェノール錯体、三フッ化ホウ素と水との錯体などのフ
ッ化ホウ素類、三塩化アルミニウム、三臭化アルミニウ
ム、二塩化亜鉛、四塩化鋼、三塩化鉄などの金属ハロゲ
ン化物等が挙げられる。触媒の使用ｍは光学活性エピク
ロルヒドリン又はエピブロムヒドリン１モルに対して０
．０００１〜０．１モル、好ましくは０．００１〜０．
０５°モルの範囲が適当である。触媒量がｏ、　ｏｏｏ
ｉモルより少ないと触媒効果が乏しく、０．１モルを超
えると副反応が起こり易くなり好ましくない。また上記
触媒量の範囲外では生成物のラセミ化が起こり易くなり
目的物の光学純度低下の原因となる。

工程（ハ）における反応は、通常Ｏ〜８０℃、好ましく
は２０〜６０’Ｃの反応温度で行われる。低くすぎると
反応が遅すぎ、高いと副反応を生じやすくなり収率低下
の原因となる。

上記反応によって得られた光学活性クロルヒドリンエー
テル又はブロムヒドリンエーテルは、次工程（ニ）にお
いてアルカリと反応させてエポキシ化させる。アルカリ
としては前記工程（ロ）と同様苛性アルカリが用いられ
る。使用ｍは光学活性エピクロルヒドリン又はエピブロ
ムヒドリンを基準として１モルあたり１〜８モル、好ま
しくは１〜２モル範囲が適当である。反応は水溶液中で
行われ、必要に応じて有機溶剤を加えて反応温度０〜８
０℃、好ましくは１０〜４０℃の範囲で行われる。

上記反応によって得られる光学活性グリシジルエーテル
は使用されるアルコールの種類によって絶対配置（Ｒ）
又は（Ｓ）の化合物となる。反応生成物より光学活性グ
リシジルエーテルを取り出す方法は通常行われている技
術手段が採用できる。

（発明の効果） 本発明は、光学活性グリシジルエーテルを得る方法とし
て従来知られているＤ−マンニトールやＬ−アスコルビ
ン酸を出発原料とする方法に較べて操作が比較的簡便で
あり、しかも光学純度が非常に高い目的物を高収率に得
ることができる。本発明品は光学高純度品であるので他
の有用な生理活性物質や液晶材料、農薬などを合成する
ためのキーマテリアルとして期待される。

実施例 肉エキス１．０％、グルコース２．５％、ポリペプトン
１．０％（以上いずれも容Φ％）、ｐＨ７，０の培地２
０．１！を３０ｇ容量ジャーファーメンタ−に入れ、常
法どおり加熱滅菌後、Ｏ３−に−２９株を接種し、次の
条件下で４８時間培養した。

温度　　　　　３０℃ １）Ｈ初発ｐＨ７，０ 通気量２０１／ｍｉｎ 撹拌回転数　　３００　ｒ、ｐ、ｍ。

培養終了後、微生物菌体と培養濾液とを遠心分離機を用
いて分離し生国体５４０９を得た。続いて、生菌体は、
以下に示す合成培地にけんだくさせ１０ｆ１容量とした
後、常法どおりアクリルアミドで固定化した。固定化物
は、ミキサーで０．５〜ｉｍｍ角の大きざに破砕し合成
培地でよく洗浄した。

合成培地の成分 硫酸アンモニウム　　　　　０．０５重量％硝酸アンモ
ニウム　　　　　０．０５　　〃リン酸水素第２カリウ
ム　　０．１　　ｔｔリン酸第１ナトリウム　　　０．
２〃 リン酸第２ナトリウム　　　０．１〃 硫酸マグネシウム　　　　　０．０５　　〃硫酸鉄、硫
酸銅、硫酸マンガン　微量 ｐＨ、初発ｐＨ６，８ 次に、このようにして調製した固定化物は１００ｇ容量
のジャーファーメンタ−の中に入れ合成培地とともに８
０４）とする。そしてざらに、ラセミ体２．３．−ジク
ロル−１−プロパノールを１６０ｍｅ、炭酸カルシウム
１５０（］を加え、以下の条件下で攪拌した。

温度　　　　３０℃ 通気量　　　４０１　／ｍｉｎ 回転数　　　３０Ｏｒ、ｐ、ｍ。

反応開始後７２時間後に上清液と固定化物とを濾別し、
この液から残存する光学活性２，３−ジクロル−１−プ
ロパノールを活性炭カラム、エーテル抽出、減圧蒸留に
よって分取し８８（］を得た。本物質の同定は特願昭５
９−２５４６０７号に記載の方法によりガスクロマトグ
ラフィー、ＩＲ，ジクロロプロピル−Ｎ−フェニルカル
バメートの調整による比旋光度等による測定を行い市販
の光学活性２．３−ジクロル−１−プロパノールと比較
した。

その結果本物質は５−（−）−２，３−ジクロル−１−
プロパノールであり、［α］管＝−１０，４゜（Ｃ＝１
．３６．ＣＨ２α２）、その光学純度は９９％以上でめ
った。

次にこのＳ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プロパノ
ール４０（Ｊを３００ｄ容三角フラスコに入れマグネチ
ックスターラーを用いて、激しく撹はんしながら、１．
５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２５８ｄを５分間かけて滴
下した。滴下終了ののち撹はんは、更に２０分分間性し
た。このあと反応液は。

１５０威のエーテルと分液ロート中で、よく混和させ、
エーテル層を分取し硫酸マグネシウムにて乾燥した。続
いてエーテル層に含まれるエピクロロヒドリンは、魚沼
により１１５〜１１７℃の両分として、　１６．７４（
］得た（収率７２゜９％）。得られたＲ−（−）−エピ
クロロヒドリンはガスクロマトグラフィー分析により純
度；９８．５％以上、光学純度９９％以上（［α］Ｖ＝
−３４，０’　　：Ｃ＝　１．２．メタン−ル）であっ
た。また蒸留残査は未反応の２．３−ジクロロ−１−プ
ロパノール（４，３ｇｒ）であり。

全くラセミ化しておらず再度使用可能であった。

次にこの（Ｒ）−（−）−エビクロルヒトカン５．００
（］　（５４，０ｍｍｏｌ　＞とベンジルアルコール１
４．　ｅｉｇ（１３５，１ｍｍｏｌ）を別の反応器に仕
込み、これに三フフ化ホウ素エーテル錯塩０．２０ｔｎ
ｌｌ　（１，６２ｍｍｏｌ　＞を室温で加えて５０℃で
１８時間撹拌下に反応ゼしめてＲ−（−）−ベンシルク
ロルヒドリンエーテル（１−ベンジルオキシ−３−クロ
ロ−２−プロパノール）を含む反応混合物を得た。ここ
に得られたＲ−（−）−ベンシルクロルヒトカンエーテ
ルは分析の結果、［α］背＝−４，６°　（Ｃ＝０．９
６゜ＣＨ３０Ｈ）であった。

上記反応混合物にエーテル８０７．水４０ｒｒＩｌ及び
Ｎ　ａ　ＯＨ３，２４（１（８１，０ｍｍｏｌ　）を加
えて２０’Ｃで３０分間撹拌反応させた後右′ａ層を分
取した。水槽をエーテル８０ｄで抽出し、これと先の有
Ｉａ層とを併わせで飽和食塩水（３０ｄＸ　２回）で洗
浄し疏閑マグネシウムで乾燥させた。これをシリカゲル
クロマトグラフィ（３ｉ　０２　５００（１＞によりエ
ーテル−ｎ−ヘキサン（１：１．５容但）をキャリヤー
として精製して無色油状の（Ｒ）−（−）−ベンジルグ
リシジルエーテル５．８２（］（収率６５．７％）を１
ｑだ。

このものは［α１菅＝−２，１２°　（Ｃ＝４．６１゜
ＣＨＣｌ３　）であった。

なお、Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ、　１６．　３８１　
（１９８１）に記載されているＤ−マンニトールより製
造されたベンジルグリシジルエーテル （Ｃ＝５．０２．　Ｃｆ−（Ｃ，！３）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記の工程（イ）〜（ニ）により得られることを特徴と
   する高純度光学活性グリシジルエーテルの製法。 （イ）Ｒ−（＋）−２，３−ジクロロ−１−プロパノー
   ル又はＲ−（＋）−２，３−ジブロモ−１−プロパノー
   ル資化能を有するシュードモナス属に属する細菌又はそ
   の培養菌体を培地中でラセミ体の２，３−ジクロロ−１
   −プロパノール又は２，３−ジブロモ−１−プロパノー
   ルと作用させてＳ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プ
   ロパノール又はＳ−（−）−２，３−ジブロモ−１−プ
   ロパノールを得る工程 （ロ）得られたＳ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プ
   ロパノール又はＳ−（−）−２，３−ジブロモ−１−プ
   ロパノールにアルカリを作用させてＲ−（−）−エピク
   ロルヒドリン又はＲ−（−）−エピブロムヒドリンを得
   る工程 （ハ）上記Ｒ−（−）−エピクロルヒドリン又はＲ−（
   −）−エピブロムヒドリンを酸性触媒下でアルコールと
   作用させてＲ−クロルヒドリンエーテル又はＲ−ブロム
   ヒドリンエーテルを得る工程 （ニ）上記Ｒ−クロルヒドリンエーテル又はＲ−ブロム
   ヒドリンエーテルにアルカリを作用させて光学活性グリ
   シジルエーテルを得る工程