JPS63219388A - 光学活性シアンヒドリンの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、Ｄ−オキシニトリラーゼの存在でアルデヒド
と青酸との反応に二り光学活性シアンヒドリンｔ−製造
する方法に関する。

従来の技術 光学活性シアンヒドリンは、主に相応する光学活性２−
ヒドロキシカルボン酸を製造するための中間生成物とし
て使用される。このような大 光学活性２−ヒドロキシカルボン酸自体は、Ｘ菊 規模に一酸でエステル化し、経済的に重装なピント１フ
ド殺虫剤が得られる。そのほかに、光学活性マンデル酸
にしばしば塩基性化合物のラセミ体を分割すのために使
用される。

”ｌ？オヒエーミッシエ・ツアイトシュリフト（Ｂｉｏ
ｃｈｅｍｉＳｃｈｅ　Ｚｅｉｔｓｃｈｎｆｔ　）　”第
６４６巻、第５０１〜６２１￥ｊ（１９６６年）から、
−５，４の０．０５モルの５０％アルコール性酢酸塩緩
衝液中でＤ−オキシニトリラーゼ（Ｅ、Ｃ，４゜１．２
．１０１の存在でアルデヒドと青酸との反応にＬって光
学活性シアンヒドリンを製造することは既に公知である
。

さらに、同じ著者による西ドイツ国特許第１３００１１
１号明細書から、この反応を…５・４の０・０５そルの
酢酸塩純水性緩衝液中で行ない、Ｄ−オキシニトリラー
ゼを反応混合物に不溶の有機イオン交換体、九とえばＥ
ＣＴＥＯＬＡ　−セルロース（エピクロルヒドリン、ト
リエタノールアミンおよびナトリウムセルロースカラノ
反応生成物）またはＤＥＡＥ−セルロース（ジエチルア
ミノエチル呻セルロース）との化合物の形で使用するこ
とも既に公知である。

高い水含量き有する反応媒体中で行なわれる　′公知方
法に工って、多数のアルデヒｙｔある程度の高い化学的
収量およびある程度高い光学的収量で、光学活性シアン
ヒドリンに変換することができる。しかし、前記文献１
ビオヒエーミツシエ・ツアイトシエリフト″＠３４ｔｌ
ＳＳ、第３１０頁の第２表からは、多数の他のアルデヒ
ドに光学活性シアンヒドリンに変えることができないこ
とが認められる。

発明を達成するための手段 本発明による方法は、反応を、水と混合不能であるが、
水または水性緩衝液で飽和され７？：有機溶剤中で行な
うこと′ｔ−特徴とする。

公知方法により光学活性シアンヒドリンに変換すること
のできるアルデヒドは、本発明方法にニジ同等かまたは
むしろより良好な結果で反応することができる。さらに
、本発明方法に工れば、公知方法によれば不可能である
ようなアルデヒドを光学活性シアンヒドリンに変えるこ
とができる。

本発明方法は特に一般式： 〔式中Ｒは次の基のいずれか１つ：メチル、エチル、フ
ロビル、ｉ−７’ロピル、エチル、１−エチル、ｔ−エ
チル、ペンチル、ヘキシル、２−メチルエチル、ヘプチ
ル、ノニル、ウンデシル、１−クロル−１−メチル−エ
チル、オキシラニル、ヒニル、テロベニル、テロペン＋
２−イル、２−ペンテン−２−イル、６−ヘデテンー３
−イル、ペンタ−１，３−フェニル、２゜６−ジメチル
−ペンタ−１，５−ジエニル、２゜６−ジメチル−ペン
タ−５−エニル、２−）二ニルエチル、１−フェニルエ
チル、２−フェニルエチニル、２−（０−ニトロフェニ
ル）−エチニル、シクロヘキセン−４−イル、シクロヘ
キシル、フェニル、０−メチルフェニル、ｍ−ル ／フェニル、０−ニトロフェニル、ｐ−ニトロフェニル
、ｍ−メトキシフェニル、ｐ−メトキシフェニル、ｍ−
フェノキシフェニル、ｐ−フェノキシフェニル、０−フ
ェノキシフェニル、０−ヒドロキシフェニル、ｍ−ヒド
ロキシフェニル、ｐ−ヒドロキシフェニル、ｐ−インテ
ロビルフェニル、３−メトキシ−４−ヒドロキシフェニ
ル、３．４−シクロ〆フェニル、２，４ル、２，３−ジ
メトキシフェニル、２，４−ジメトキシフェニル、２．
５−ジメトキシフェニル、３．４−ジメトキシフェニル
、３．４−メチレンジオキシフェニル、２．４−ジヒド
ロキシフェニル、ｐ−ジメチルアミノフェニル、α−ナ
フチル、２−ピロリル、２−フリル、２−チェニル、５
−ｆノニル、２−ｅ＋）’）ル、６−ル ル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチルまたは２−
メチルメルカプトエチルを表わす〕で示されるアルデヒ
ドの反応にとくに適している。

ｔＩ！Ｉｍ！は、使用されるアルデヒドに少なくとも当
量の鎗で使用される。しかし、約５モル当量までの過剰
麓の使用が有利である。

Ｄ−オキシニトリラーゼは、市販の舌扁桃ふすまから得
ることができる。Ｄ−オキシニトリラーゼは沈殿の後た
とえば硫酸アンモニウムで沈殿させた後遊離６１ｐ素と
して、反応混合物中に懸濁させて使用することができる
。

有利には、反応は酵素−膜反応器中で行なわれる。しか
し有利には、Ｄ−オキシニトリラ−ゼは固定された形、
念とえはガラス小球、　　ＣＢ−イオン交換体、ＤＥＡ
Ｅ−セファデックス（５ｅｐｈａｄｅｘ　）上、特にＡ
ｖＩＣＥＬ−セルロースまたはＥＣＴＥＯＬＡ−セルロ
ース上に固定された形で使用される。

本発明による方法に適した有機溶剤は、たとえば石油エ
ーテル、ヘキサン、またはシクロヘキサンのような噌肪
族炭化水素、ベンプールまたはドルオールのよつな芳香
族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルムまたはトリク
ロルエタンのような塩素！換脂肪族炭化水素、ジエチル
エーテル、ツインテロビルエーテルｔ−ｅはｔ　−ブチ
ルメチルエーテルのようなエーテル、ギ酸、酢酸、プロ
ピオン酸、醋酸、ペンタンカルボン＃１お工びヘキサン
カルボン酸と、メチルアルコール、エチルアルコール、
ｎ−ｆロピルアルコール、ｉ−／ロピルアルコール、ｎ
−ｆｆルアルコール、ｉ−エチルアルコール、ｔ−デチ
ルアルコール、ｎ−ペンチルアルコールお工ヒｎ−ヘギ
シルアルコールとのエステルのようなカルピン酸アルキ
ルエステル、ｎ−ｆタノール、ｎ−ペンタノール、ｎ−
ヘキサノール、ｎ−オクタツールまたはシクロヘキサノ
ールのような脂肪族ま皮は環状脂肪族アルコールである
。

有機溶剤は水または有利には水性緩衝液で、特にＰＨ＠
域３〜８の緩衝液で飽和される。有利な緩衝液は、たと
えば酢酸す）　ＩＪウムと酢酸、リン酸二水素ナトリウ
ムまたはリン酸二水素カリウムと水酸化ナトリウムまた
は水は化カリウム溶液、ま７？：はリン酸、トリス−（
ヒドロキシメチル）−アミノメタンと＃１酸、ホウ酸と
水酸化ナトリウム、クエン酸と水酸化ナトリウムの０．
００１〜１．０モル溶液である。

アルデヒドとｆ＃ｌとの反応は、０〜９０℃の＠度で、
有利には呈諷で行なうことができる。

本発明にＬる方法に工って得られる光学活性シアンヒド
リンの磁製溶液は、意外にも良好な安定性を有する・該
溶液は無条件に精製する必Ｉ＆になく、揚台によっては
直接引続いて処理する、迄とえは加水分解に二って相応
する光学活性２−ヒドロキシカルボン酸にすることがで
きる。

Ｄ−オキシニトリラーゼを固定した形で使用する場合、
Ｄ−オキシニトリラーゼ溶液溶液として担体材料上に設
ける。空気で乾燥し九後、固定されな酵素は触媒として
使用できる。

本＠明による方法の実際の実施はたとえば、＃素また番
１それ上用いて製造された触媒−履物を−５，４の０．
０１　Ｍアセテート緩衝液で飽和されている酢酸エチル
エステル中に＠濁させるかないしは泥状にし、懸濁液な
いしは泥状物にアルデヒドを添加し、最涜にｔ＃Ｒで、
場合によって酢酸エチルエステル中の溶液として添加す
る＝うに行なうことができる。反応の終了後、反応晶合
物の不溶成分金濾別し、Ｕ１液を、たとえば硫酸ナトリ
ウムで乾燥する。新たにα直通し、減圧下に溶剤を環発
し７？：後、光学活性シアンヒドリンが無色ないし淡黄
色の油状物として・浅直する。

実施例 本発明を次の実施例によって詳説する。光学的対掌体収
量を正曙に測定するため、生成したシアンヒドリンの試
料ｆ　Ｒ（＋）−メトキクトリフルオロメチル−フェニ
ルアセチルクロＩＪＩ−”ｔ−用いて（Ｒ（＋）　−Ｍ
’ｌ’ＰＡ　］−エステルに食え、これ１毛細′Ｓクロ
マトクラフィーによッテ双方の９７　ステＬｙオマーに
分割する。そのつど、ジアステレオマー過＄１　率はう
で記載されている。

例　　１ ＡＶＩＣＥＬ−セルロース〔製造業考；メルク社（Ｍｅ
ｒｃｋ　）、ダルムシュタット在：］　２．Ｏｆｌｔ−
１−５，２の０．０１　Ｍ水性アセテートｄ衝液中で２
時間膨潤させ、その後収引濾過し、圧搾した。

′＃たに同じ緩衝液５０Ｍ中に懸濁させた後、室温で攪
拌下にＰＨ５，４の０．０２０　Ｍアセテート緩衝ｉ中
のＤ−オキシニトリラーゼ７００率位／ｙｔｔ　（Ａｓ
、　−６５単位／■）の含量ｔ−有するＤ−オキシニト
リラーゼ溶液１５０μｔを滴加した。

室はで１時間攪拌し、その後含浸したセルロース金分離
し、圧搾して、乾燥した。

触媒ＩＡ製物’Ｉｆ−ｐＨ５，４の０．０１　Ｍアセテ
ート緩衝液で飽和した酢酸エチルエステル２５．０ｒｎ
ｔにＳ濁させ、この懸濁液に順次にベンズアルデヒド０
．５３９　（５ミリモル）をお工び置市２５０μｔ（６
，５ミｌＪモル）を添加した。室温で２．５時間攪拌し
、次いで触媒ｔ−濾別し、濾液’ｋ　’ａ　＠１ナトリ
ウム上で乾燥した。濾過し、溶剤を減圧下に蒸発した後
、マンデル酸ニトリル０．６５１（理論値の９５％）が
無色の油状物として残留した。

〔α〕。−十４９°（Ｃ−５、ｃＨｃｔ３）、ジアステ
レオマー過剰率：　９９．３％ ｌａ−ＮＭｎ（ｃｏｃｔ３）　：　７．５　（１（ｓ　
、　Ｈ”ｏｍ、　５Ｈ）、５．５０　（ｓ、ＣＨ− ＣＮ、ｉＨ）、３．７８ （８、ＯＨ，１Ｉ（） 例　　２ ＥＣＴＥＯＬＡ−セルロースＣＷ造業者：マシエレイ、
ナーデル社（Ｍａｃｈｅｒｙ、　Ｎａｇｅｌ　ｕ、　Ｃ
ｏ　）、デューレン在］　５．０９をｐＨ５，４の０．
０１　Ｍの水性アセテート緩衝液１５０Ｍ中で２時間膨
潤させ、その後吸引濾過し、圧搾した。新たに同じ緩衝
液５０ｄ中に懸濁させた後、室温で攪拌下にＤ−オキシ
ニトリラーゼ溶ｇ（Ｄ−４キシニトリラーゼ１．５’ｌ
Ｔ９、Ａｓｐ−６０単位／ｒｖ、　ｐＨ７，０の０．０
２５　Ｍホスフェート緩衝液０．５ゴ中）全滴下した。

室温で１時間攪拌し、その後含浸し六セルロースを分離
し、圧搾して乾燥した。

Ｍ［１４ｍ物’ｅｐ８５．４　）０．［ｌ　Ｉ　Ｍのア
セテート緩衝液で飽和した酢酸エチルエステル４０−に
ｍ濁させ、懸濁液に順次にｍ−メトキシベンズアルデヒ
ド１．３６１１０ミリモル）および青酸ト酢酸エチルエ
ステルとからなる混合物（凌比１：１）１ｄ（ＨｃＮ１
３ミリモル）を添加した。室温で１．５時間攪拌し、そ
の後触媒ｔ−纏別し、１液を硫酸ナトリウム中で乾燥し
た。濾過し、溶剤を減圧下に蒸発させた後、ｍ−メトキ
シマンデル酸ニトリルＬ５５　ｇ（理論値の９５％）が
帯黄色の油状物として残留した。

〔α］２０−　＋　３３．０°（Ｃ−５、ｃＨｃｔ３　
）ソアステレオマー過剰率：９０％ ｌａ−ＮＭＲ（ｃＤｃｚ３）　：　６．８２−７．５０
　（ｍ　、　　Ｈａｒ”、４Ｈ）、３．８２　（ｓ　、
　０ＣＲ３，３Ｈ）、５．５０（ｉ、ｏｎ、１Ｈ）、４
．０５　（ｉｉ、ＯＨ，１Ｈ）例　　６ 例１に応じて、ｍ−フェノ−キクベンズアルデヒド０．
９９　ｇ（５ミリモル）′ｔ−１反応媒体５０ｄ中で反
応時間８日で反応させ穴。後処理後、ｍ−フェノキシマ
ンデル酸ニド！ＪＡ１．１２ｇ（理論値の９９％）が帯
黄色の油状物として残留した。

〔α）、　−＋　６°（Ｃ−５、ｃａｃｚ３）、シアス
テレオマ−過剰率９８％ １Ｈ−ＮＭＲ（ＤｃＤｔ、）　：　７．６０−６．９０
　（ｍ　、　Ｈ”ｏｍ、９　Ｈ）　５．５０　（８、−
ＣＨ−ＣＭ、　Ｉ　Ｈ）、６．９５（み、ＯＩ（、ＩＨ
） 例　　４ 例１に応じて、フルフラール０．４８９　（５ミリモル
）を４時間の反応時間で反応させた。後処理後、α−ヒ
ドロキシ−（２−フリル）−丁セトニトリル０．５４９
　（理論値の８８％）が帯黄色の油状物として残留した
。

〔α）２０−　＋　５０．３°（Ｃ−５、ｃＨｃｔ３）
、シアステレオマ−過剰率：　９８．５％ ｌＨ−ＮＭＲ（ＣＤＣ２３）　：　６．６０〜６．３０
　（ｍ　、　Ｈ”””。

ｕｒａｍ ２Ｈ）、７．４２（ｍｅ、Ｈ、ＩＨ）、５．５０　（ｓ
、−ＣＨ−ＣＮ、　　Ｉ　Ｈ）、４．００　（コ、ｏａ
、ＩＨ） 例　　５ 例２に応じて、ケイ反アルデヒド１．３２　、ｉｉ　（
１０ミリモル）を１１日の反応時間で反応させた。後処
理後、２−ヒドロキシ−４−フェニル−６−ブテン酸ニ
トリル１．４８９　（、理論値の９６％）が白色の固形
物として残留した。

ジアステレオマー過ｍｌＫ：４５％ Ｃα］２０−　＋　１１．３°（Ｃ−５、ＣＨＣＬｓ　
）融点：６５〜７０℃ ｎ−へΦサンからの再結晶後： 〔α）２０１１１１＋３．７°（Ｃ−５、ｃＨｃｔｒＪ
）シアステレオマ−過５１！Ｉｌ率；６１％融点ニア３
〜７７°Ｃ 工ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）　”　７−４７　（ｉ　％Ｈ
ａｒ０ｒｎ％　　５Ｈ）、６．４５　（ｄ％Ｐｈ−ＣＨ
−、Ｉ　Ｈ）、６．２　［１（ａ。

−ＣＨ−ＣＨ−ＣＮ　、　　１Ｈ）、５．２　ｓ　＜　
（１、−ＣＨ−ＣＮ、ｉＨ）、３−８０（’ｓ、ＯＨ，
Ｉ　　Ｈ）文献： 融点ニア５°Ｃ１〔パイネ（Ｇ、Ｐｅ１ｎｅ　）、ヒエ
ミツシア・ベリヒテ（Ｃｈｅｍ、　Ｂｅｒ、　）第１７
巻、第２１１３頁、（１８８４年）〕 例　　６ 例１に応じて、クロトンアルデヒド０．３５　ｇ（５ミ
リモル）を３時間の反応時間で反応させた。後処理後、
２−ヒドロキシ−３−にンテン酸ニトリル０．３３　ｇ
（理論値の６８％）が、帯黄色の油状物として残菌した
。

〔α）Ｄ−２４，７°（ｃ−５、ＣＨＣＬ３）、ジアス
テレオマー過剰率：９７％ ＩＨ−ＮＭＲ（ＣＤ（’ｔ３）　：　６−３０〜５−４
０　（ｍ　−＝ＣＨ。

２Ｈ）、４．９５　（ｄ、　　−ＣＨ−ＣＮ、　　１Ｈ
）、３．５０（８，ＯＨ，ｉＨ）、１．８０　（ｄ％Ｃ
’Ｈ３，例　　７ 例２に応じて、ビパルアルデヒド０．４３　Ｆ！　（５
きリモル）を４．５時間の反応時間で反応させた。

後処理後、３，３−ジメチル−２−ヒドロキブタン酸ニ
トリル０．４４　、！ｉ’　（理論値の７８％）が無色
の油状物として残菌した。

〔α）”　−＋　１１．１°（ｃ−５、ＣＨＣＬ３）　
、シアステレオマ−過剰率；７３％ ＩＨ−ＮＶ口Ｒ（ＣＤＣＡ３）　　二　４．１　４　　
（８、−ＣＨＣＮ、　　１　Ｈ）　、ｓ、２ｓ（ｉ、Ｏ
Ｈ，ＩＨ）、１−１０　（ｓ　、ＣＨ３，９Ｈ） 例　　８ 例１に応じて、フェニルアセトアルデヒド０．６０　ｇ
（５ミリモル）　ｔ−４，５時間の反応時間で反応させ
た。後処理後、フェニル乳酸ニトリル０．７０．９　（
理論値の９５％）が帯黄色の油状物として残留した。

〔α〕２°−＋　２．０°（ｃ−５、ＣＨＣＬ３　）、
シアステレオマー過剰率＝４０％ ｌＨ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ２）　：　７．３７　（ｓ　、
　　Ｈ””、５Ｈ）、４．６０　（ｔ、−ＣＨ−ＣＮ、
Ｉ　　Ｈ）、３．４０　（ａ　。

ＯＨ，１Ｈ）、３．１　０　（ｄ％　ＣＥ（２，２Ｈ）
例　　９ 例１に応じて、３−メチルメルカゾトーグロピオンアル
デヒド０．５２９　（５ミリモル）を６．５時間の反応
時間で反応させ士。後処理後、２−ヒドロキシ−４−メ
チルメルカプト−＠酸二トリル０．６４　ｇ（理論値の
９７％）が帯黄色の油状物として残留した。

〔α）　ｏ　−＋２１−５０（ｃ−５、ＣＨＣＬ３）　
ｓシアステレオマ−過剰率＝８０％ ｌＨ−ＮＭＲ（ｃＤｃｔ３）　：　４．８０　（ｔ、　
、　−ＣＨ−ＣＮ、　ＩＨ）、３．７２（ｓ、ＯＨ，Ｉ
Ｈ）、２．８０　（ｄｔ、ＣＨ２−ＣＨ−ＣＮ、　　２
　　Ｈ）、　２．２９（ｔ。

−８−ＣＨ２−１２Ｈ）、２−２２　（ｓ　、　Ｈ２Ｏ
−８−１３Ｈ） 例１０ 例１に応じて、アクロレイン０．２８　ｇ（５ミリモル
）を６時間の反応時間で反応させ念。後処理後、２−ヒ
ドロキシブト−５−工ン酸ニトリル０．２４　ｇ（理論
値の５８％）が無色の油状物として残留した。

〔α］、−−０．５°（ｃ−５、ＣＨＣＬ３　）、ジア
ステレオマー過剰率：１２％ ｌＨ−ＮＭＲ（ＣＤＣｔｚ）　：　６．３４〜５．４０
　（ｍ　％−ＣＨ。

３１１）、５．１０　（ａ、　　−ＣＨ−ＣＮ、　Ｉ　
Ｈ）、３．６８（ｉ、ｏＨ，Ｉ　Ｈ） 例１１ 例１に応じて、ブチルアルデヒド０．３６　ｇ（５ミリ
モル）　ｔ−４，５時間の反応時間で反応させた。ｉ処
！ｆｆｌ、　２−ヒドロキシペンタン酸ニトリル０．５
７９　（理論値の７５％）が無色の油状物として残留し
次。

〔α］、−＋１！１．１°（Ｃ−５、ＣＨＣＬ３　）　
、シアステレオマ−過剰率＝９６％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｄ−オキシニトリラーゼの存在でアルデヒドと青酸
   との反応により光学活性シアンヒドリンを製造する方法
   において、反応を、水と混合不能であるが、水または水
   性緩衝液で飽和した有機溶剤中で行なうことを特徴とす
   る光学活性シアンヒドリンの製造方法。 ２、有機溶剤として、脂肪族または芳香族炭化水素、塩
   素置換脂肪族炭化水素、エーテル、カルボン酸アルキル
   エステルまたは脂肪族または環状脂肪族アルコールを使
   用する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、有機溶剤が、３〜８のｐＨ領域の緩衝液で飽和され
   ている特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。