JPS63169997A

JPS63169997A - 光学活性な２級アルコ−ルとエステルの製造法

Info

Publication number: JPS63169997A
Application number: JP168387A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Yoshida; 尚之吉田; Yutaka Morita; 裕森田; Masakazu Kanechika; 昌和金親
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1987-01-09
Publication date: 1988-07-13
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: JP2542838B2

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級アルコール類にカルボン酸を作
用させた、生化学的手法による光学活性な２級アルコー
ルとエステ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
性なアルコール類は、医薬、農薬などの生理活性物質、
あるいはその中間原料、または液晶化合物の中間体とし
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％式％（１）（Ｘは炭素数２〜２０のアルキル基、Ｙは炭素数１〜３
のアルキル基、または−ＣＦ　ｙまたは−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良く含むものでなければ
、多くの場合、充分な生理活性を示さない。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で得ら
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
しなければならず工程が繁雑であり、工業的に不利であ
った。

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
、複雑な工程や真価な光学活性剤を必要とする。例えば
、２−ブタノールや２−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。（Ｏｒｇ、　５ｙｎ
ｔｈｅｓｅｓ、　Ｃｏ１ｔ、　Ｖｏｌ、　Ｉ、。

４１８、２ｎｄ　ｅｄ、、　１９４１参照）。

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、Ｃｈｅｍ、Ｓｏ
ｃ、。

■６　、２６８７　（１９８４）、Ｊ、Ａｍ、Ｃｈｅｍ
、Ｓｏｃ、、　　１０７　＋７０７２　（１９８５））
が公知であるが、本発明の方法とは異なっており、前者
は緩衝液を用いて反応を行っているため、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
出来ず、さらに酵素が″水溶性であり且つ水分に対して
不安定なため、安定に使用するためには酵素を固定化し
なければならない。また、後者は、酵素の固定化の必要
はないが、分割のためのエステル交換反応が限られるた
め、アルコールに対する特別なエステルが必要である。

また、ラングランド（Ｇ、　Ｌａｎｇｒａｎｄ）らは、
アルコール類を酵素を用いてエステル合成をして分割し
ている（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　２
６＋１８５７　（１９８５））が、分割対象のアルコー
ル類は置換シクロヘキサノール類に限られている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、工業的に有利な方法で光学活性な前記一
般式のアルコールの製造法を見いだすべく研究を行った
結果、ラセミ体の前記一般式のアルコールを原料とし、
生化学的に不斉エステル合成を行い、効率良く光学活性
な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２〜２０のアルキル基、Ｙは炭素数１〜３
のアルキル基、または−〇　Ｆ　：ｌ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カルボン酸と不斉エステル
合成反応させる能力を有する酵素を用い、前記（Ｒ，Ｓ
）−アルコールとカルボン酸を反応させ、実質的に水分
の存在しない条件下で直接、あるいは有機溶媒中でエス
テル合成反応を行い、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とエステルに分割する
方法である。

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から、合成されるエステルの加
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、再使用が可能である。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、開放系で反応を行うことができる。

次に本発明方法について更に詳細に述べる。

本発明において、原料となる（Ｒ，Ｓ）−アルコールは
入手することができ、あるいは容易に合成することがで
きる化合物である。例えば、２−ブタノール、２−ペン
タノール、２−ヘキサノール、２−ヘプタツール、２−
オクタツール、２−ノナノール、２−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（Ｃａｍｐｂｅｌ　
ｌ）らの方法（Ｊ、Ａｍ。

Ｃｈｅ＋ｓ、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合成が可能で
ある。カルボン酸についても容易に入手することができ
るもので充分であり、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプ
ロン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸、オ
レイン酸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、リポプロ
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
カルボン酸と不斉エステル合成反応させる能力を有する
ものであれば種類を問わない。市販されているものとし
て下記の表に列挙したものが挙げられる。

また、上記の反応をする能力を有する酵素を産生ずる微
生物であれば、その種族を問わずにその酵素を使用でき
る。かかる微生物の例として、アルスロバクタ−（八ｒ
ｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）属、アクロモバクタ−（Ａｃｒ
ｏｍｏｂａｃ　ｔｅｒ）属、アルカリゲネス（Ａｌｃａ
ｌｉ一旦匹１属、アスペルギルス旦狂肛ｎ旦旦旦属、ク
ロモバクテリウム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）
属、カンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、ムコール（Ｍｕ
ｃｏｒ）属、シュウトモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
）属、リゾプス％属等に属するものが挙げられる。

（Ｒ，Ｓ）−アルコールのエステル合成反応は、（Ｒ，
Ｓ）−アルコールをカルボン酸と直接、あるいはトルエ
ン、ヘキサン、ヘプタンなどの有機溶媒中で混合し、酵
素と効率良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、５〜１０００
時間であり、反応温度を高めたり、活性の高い（単位数
の多い）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）−アルコールとカルボン酸の割合
は、１：０．５ないし１：５　（モル比）であり、好ま
しくはｉ：ｔ、ｔないし１：２（モル比）である。

このようにして不斉エステル合成反応を行った後、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留する
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
対字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。

■　実質上水分の存在しない条件で反応を行うことから
、不必要なエステルの加水分解が殆ど起こらない。

■　酵素の回収、再使用が容易に行なえる。

■　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。

■　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。

■　水を必要としないため、生化学反応にも関わらず基
質濃度を高くでき、基質に対して大容量の反応容器を必
要としない。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によって、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）２０ｇと、（
Ｒ，５）−２−オクタツール２６　ｇ　（０，２ｍｏｌ
）、およびミリスチン酸５０．２　ｇ　（０，２２ｍｏ
ｌ）を、ヘプタン４００゛−に溶かした溶液を三ロフラ
スコに入れ、３５℃で６日間攪拌して反応を行った。反
応停止後、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、次いで減圧蒸留を行い、Ｓ−
（＋）−２−オクタツール（収率５７％、〔α〕ｏ−十
７．４　＠（ｎｅａｔ））を沸点５２〜６２℃／３ｍｍ
Ｈｇで取り出した。次に釜残をカラムクロマトグラフィ
ーにかけ、Ｒ−（−）−ミリスチン酸２−オクチルを得
た。

このエステルは通常の加水分解を行い、Ｒ−（−）＝２
−オクタツール（収率５０％、〔α〕。＝−６，３”　
（ｎｅａｔ））とした。

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。

実施例２酵素（天野製薬、リパーゼ［アマノＪ　Ｐ）４０ｇ。

２級アルコールとして２−デカノール３１．７　ｇ　（
０，２ｍｏｌ）、およびカルボン酸としてラウリン酸４
４．１ｇ（０，２２ａ＋ｏｌ）を用いて、実施例１の方
法に準じた操作を行った。Ｓ−（＋）−２−デカノール
１３．２　ｇ（収率８３．４％、（α）　Ｄ＝　＋６．
９５°（ｎｅａｔ））　、Ｒ−（−）−２−デカノール
７．８ｇ　（収率４９．３％、〔α〕。−−５，６０”
　（口ｅａ　ｔ）　）をそれぞれ得た。

得られた化合物の同定は、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２〜２０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カルボン酸と不斉エステル合成
反応させる能力を有する酵素の存在下に、前記（１）で表される（Ｒ、Ｓ）−アルコールとカルボ
ン酸を反応させ、実質的に水分の存在しない条件下で直
接、あるいは有機溶媒中でエステル合成反応を行い、Ｒ
−体およびＳ−体のどちらか一方に富む光学活性なアル
コールとエステ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２級アルコールとエステルの製造
法。