JPS63237792A - モノアセテートの製造方法 - 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、ジオールからモノアセテート（特には立体特
異的モノアセテート）ｔ−製造する方法に関する。こう
して生成される化合物は有用な中間生成物である。

〔従来の技術〕

多くの化合物を製造する際に、その化合物にキラル中心
を導入することが望ましい。このような立体特異性化合
物は、例えば、多くの化合物の１つの立体異性体のみが
生物学的に活性であるので重要である。従って、直接に
使用することができる化合物、又は別の化合物への前駆
体として使用することのできる化合物にキラル中心を導
入する方法は商業上重要である。そのような方法の例と
しては、α、ω−ジオールのモノアセテートの調製があ
る・ 非酵素法を使用して、ジオール化合物からモノアセテー
トをｇｌＩ製するのは非常に困難であシ、ヒドロキシ基
が類似している場合は特に困難である。

通常はジアセテートが形成される。しかしながら、若干
の方法が知られている。　Ｐｏｃｈｉｎｌ、５ａｌｅｒ
ｎ。

及びＵｎｇａｒｏ　ｌ”Ａ　Ｎｅｗ　Ｓｉｍｐｌｅ　Ｃ
ａｔａｌｙｓｔ　ｆｏｒｔｈｅ　５ｙｎｔｈｅｓ１ｓ　
ｏｆ　１ｓ３−Ｄｉａ１８ａｎｄ　ＴｈｅｉｒＭｏｎｏ
ｅｓｔｅｒｓ　ｆｒｏｍ　Ｌｉｎｅａｒ　Ａ１１ｐｈａ
ｔｉｃＡｌｄｅｈｙｄｅｓ　　（ｊＪＩ状脂肪族アルデ
ヒドから１，３−ジオール及びそのモノエステルを合成
するための新規で簡単な触媒）　Ｊ　、Ｓｙｎｔｈｅｓ
ｉｇ第１６４巻第１６４頁（１９７５年）′ｆｒ参照さ
れたい。この文献記載の方法では、キラル化合物は生成
しない。

微生物増殖因子［ｒ（−１−Ａ因子」としても知られて
いる〕又はビオチンの合成において、その製造工程の１
工程にはキラル中心の導入が含まれる。

屋４．４９９９−５００２頁（１９８４年）に記載され
ている。この文献に記載の方法によれば、グロキラル・
ジアセテート化合物する（ここで「グロキラル」とは、
１つの基を変えることによってキラル化合物となる、潜
在的にキラル化合物である化合物を意味する）。光学活
性モノアセテート中間生成物の製造は、グロキラルノア
セテートの鎖体異性選択性加水分解によって行う。この
目的には、酵素ブタ膵リパーゼすなわちＰＰＬを使用し
た。

別の合成で、前記の文献にはジアセテート化合物から出
発する方法も記載されている。ビオチン用の光学活性中
間生成物の１ｐＡＩａはグロキラルメソソアセトキシエ
ステルの＃素的変換によって行った。酵素としてはブタ
肝臓エステラーゼすなわちＰＬＥを使用した。

別の文献て同様の方法が記載されている。米国特許第４
，４１５，６５７号明細書には、酸の保護ソアルキルエ
ステルからβ−（ＳＪ−アミノグルタル酸の光学活性モ
ノアルキルエステルを合成する方法が記載されている。

成る微生物の処理細胞若しくは細胞又は培養ブイヨンが
使用されている。必要な触媒活性の可能なソースとして
、コリネバクテリウム壷セペドニクム（Ｃｏｒｙｎｅｂ
ａｃｔｅｒｉｕｍｓｅｐ＠ｄｏｎｌｃｕｍ　）及びコリ
ネバクテリウム・ゼロシス（Ｃｏｒｙｎｓｂａｃｔｅｒ
ｉｕｍ　ｘｅｒｏｓｉｇ　）が記載されている。

米国゛特許第３，５５８，４３１号明細書には、本発明
で使用する好ましい細菌であるコリネバクテリウムを用
いる、有機化合物の酸化方法が記載されている。この時
′Ｒ明細書に記載の方法では、生物との発酵によって、
ペンタエリスリトールをトリス（ヒドロキシメチル）酢
酸に変換する。ジオールからモノアセテートは製造され
ず、そしてキラル化合物のいずれも製造されていない。

これと同じ微生物が米国特許第３，６４２，５８１号明
細誉記載の同様の方法に使用されている〔前記文献にお
ける微生物はフラボバクテリウム（Ｆｌａｖｏｂａｅｔ
ｅｒｉＩＪＴｌ）と称されているが、現在では、コリネ
バクテリウムであるものと考えられている〕。

〔発明か解決しようとする課題〕

ジオールからのモノアセテート特にはキラル化合物の製
造の更なる改良が望まれている。特に、微生物増殖因子
用の中間生成物の場合には、収率の改良が更に必要であ
る。前記の文献において、ジアセテート化合物からキラ
ル中間生成物への収率はわずか３４％であった。前記文
献が達成している優れた鏡像異性体過剰率（ｅ、ａ、　
：ｅｎａｎｔｉｏｍｅｒｉｃｅｘｃｅｓｓ　）　（９５
：　５　）を継持しながら、収率を改良する必要がある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、コリネバクテリウム・オキシダンｙ、
　（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｔｕｍ　ｏｘｙｄａｎｓ
　）から透導される生体触媒の存在下で酢酸エステルと
ジオールとを反応させる工程を含む、ジオールからのモ
ノアセテートの製造方法が提供される。

本発明方法は、グロキラルジオールからのキラル化合物
の調製に特に有用である。

本発明方法で製造される化合物は、他の化合物の合成に
おいて中間生成物として有用である。例えば、本発明方
法によシ、←Ｊ−Ａ因子合成経路でのキラルモノアセテ
ートを高収率で製造することができる。この特定の化合
物（例示であるが）は、ｅ、ｅ、　９６　：　４におい
て収率９２％で製造することができる。この点について
は、後述する実施例で説明する。モノアセテートは、通
常の反応を用いて更に別の光学活性中間生成物に変える
ことができる。例えば、残りのヒドロキシル基金ハロダ
ン原子例えば塩素原子、臭素原子又は沃素原子ニアノド
；７タリミド；シアノ及びカルボキシルに変えることが
できる。

本発明方法は広範なグロキラルジオールのモノエチル化
に有用である。有用なジオールは、式（式中、Ｒ及びＲ
１は別異のものであシ、水素原子、置換若しくは非置換
のアルキル基例えばメチル基、グロビル基、クロロ−ブ
チル基、イングロビル基及びｔ−グチル基、アルコキシ
基、置換若しくは非置換のベンジル基、置換若しくは非
置換のアリール基例えばフェニル基、クロロフェニル基
、ナフチル基、並びに置換若しくは非置換の複素環式基
例えばピリジル基又はクロロピリノル基からなる群から
選択する）で表すことができる。

プロキラル化合物ではないが本発明によってモノエチル
化することのできる他の有用なジオールとしては、ｌ、
４−ブタンジオール及ヒ１，５−ベンタンジオールを挙
げることができる。

本発明で使用する生体触媒は、コリネバクテリウム・オ
キシダンスから誘導される。ここで「誘導される」とは
、モノアセチル化反応を触媒するこの微生物の種から製
造されるすべての組成物を使用することができることを
意味する。有用な組成物としては、必要な触媒活性を含
む細胞からの抽出液、回収細胞それ自体、又は細胞を含
有する培地を挙げることができる。本発明方法は、発酵
とは異なシ、生きた細胞の存在下で実施する必要がない
。これらの組成物は反応において触媒として使用する。

代表的なコリネバクテリウム・オキシダンスの単離、維
持及び特徴付けは、前記の米国特許第３．５５８，４３
１号明細書に記載されている。この具体的菌株ＡＴＣＣ
Ａ２１，２４５は、本発明方法における生体触媒源とし
て現在のところ好ましいものである。しかしながら、後
述する実施例で示すとおシ、前記程の他の菌株も使用す
ることができる。

前記のとおシ、本発明方法はジオールと酢酸エステルと
生体触媒との混合物によって実施する。

注意すべき点は、水の存在がまったく（又はほとんど）
必要でないという点である。生体触媒と典型的に関連す
る水で充分であるが、酢酸エステルが水で飽和されてい
る反応媒体が好ましい。これに必要なのは少量の水だけ
である。

いずれの酢酸エステルも使用することができる。

代表例は酢酸エチル、酢酸メチル及び酢酸ブチルである
。酢酸エチルは高収率をもたらすので好ましい。前記の
エステルは混合物用の溶媒としての作用と、アセチル化
のアセチル基源としての機能とをもつ。これらの化合物
がアセチル基源としての機能ヲもつことができることは
驚ろくべきことである。なぜなら、同様の化合物がその
ような機能ヲもつことができ次いからである。類似の反
応混合物において、炭酸ジメチル、グロピオン酸メチル
及びギ酸エチルは有用ではない。

反応混合物は場合によシ少童の他の材料全含有すること
ができる。例えば、前記の反応混合物は、酢酸エステル
と水との反応から形成されることがある少量の酸を除去
する炭酸水素ナトリウムを含有することができる。少量
の酸好ましくは塩酸若しくはリン酸、又は塩基好ましく
は炭酸ナトリウム若しくは水酸化ナトリウムを加えて−
を調整することもできる。

反応混合物中の反応体の割合は広範に変えることができ
る。酢酸エステルとジオールとの重量比は約５：１〜１
００：１の間であることができる。

好ましくは、エステルが過剰に存在し、エステル対ジオ
ールの比は３０：１〜２０：ｌである。生体触媒の量も
広範に変えることができる。一般的には０．１〜ｌＯ％
、好ましくは１チの址で存在する。好ましくは、水はエ
ステル中でその飽和点まで存在することができる。

反応条件は重要ではない。温度は約２０℃〜５０℃であ
ることが好ましい。ｐＨＦｉＨＦ−９であることが好ま
しい。反応時間は広範に変えることができ、反応条件が
緩和であるので、かなシ長くすることができる。反応時
間は約１８〜７２時間が代表的である。

以下の実施例において、収率は出発ジオールのそル数に
基づいて計算する。鏡像異性体過剰率すなわちｅ、ｅ、
は遊離ヒドロキシル基のＭｏ　ｓ　ｈ　ｅ　ｒエステル
（Ｊ、　Ｏｒｇ、　Ｃｈｅｍ、　３４　、２５４３　：
　１９６９　）のＨ’−ｎ、ｍ、ｒ、　　スペクトルか
ら測定する。

有機反応媒体からの望ましい化合物の回収は通常の方法
で行う。化合物を他の化合物への中間生成物として使用
する場合には、必ずしも回収を行う必要はない。

〔実施例〕

コリネバクテリウム・オキシダンスの調製コリネバクテ
リウム・オキシダンス（ＡＴＣＣ２１２４５）全以下の
ように増殖させた。

グルコース（１７，９）、酵母抽出物（１７Ｉｉ）、リ
ン酸水素カリウム（３，４，ｌ並びにＭｇＳＯ４・７Ｈ
２０（０，２５Ｖ　）　、ＭｎＳＯ４’　７Ｈ２０Ｃ０
，１７＆　）　、　Ｆｅ５Ｏ４Ｔ７Ｈ２０（０，０２８
Ｊ’　）　、ＮａＣｔ（０，０００６１１）　、ＣａＣ
ｌ２・２Ｈ２０（０，００１１）、及びＺｎＳＯ４’、
　７Ｈ２０（０，００６，Ｆ）のｓｔｙ液から調製した
塩浴液１７ゴから培地１７００−を調製した。

純粋な培養物を使用して前記の滅霜培地試料２５ゴ２個
に接種し、続込てこれを３０℃２５０ＲＰＭで約１５時
聞損とうした。

フラスコを一緒にして使用し、前記滅菌培地５ｏｏａｔ
に接種し、続いてこれを３０℃１２５ＲＰＭで２４時間
振とうした。

次に、溶液を９００　ＯＲＰＭで２０分間遠心し、得ら
れた細胞（レッ）金−２０℃で凍結又は凍結乾燥した。

一般的な手法を使用して、各種のジオールをそれらの相
当するモノアセチル化誘導体に変えた。

乾燥細胞的０．２．９を懸濁させた水２．　Ｏａｔを含
む酢酸エチル２５ｆｆ７中に、適当なジオール（０，３
ｇ）を溶解した。

得られた反応混合物？３０℃、３００　ＲＰＭで振とう
した。これは、ガスクロマトグラフィー分析で測定した
場合に反応が本質的に完了するまで行った。

細胞を濾過で取り除き、戸液を炭酸水素ナトリウム飽和
溶液で洗浄した。溶媒を乾燥濃縮して生成物を得な。こ
れをクロマトグラフィーで精製することができた。核磁
気共鳴及びガスクロマトグラフィー分析によってモノア
セテート構造を確認した。

以下の表に各種のジオール、モノアセチル化生成物の収
率、そして場合により、それらの光学純度を示した。

例１〜例１３ 前記の一般的な方法を用いて、１２８Ｍのグロキラルジ
オールを相当するキラル化合物に変換した。

例１の出発化合物はプロキラル化合物ではなり０各々の
場合に、モノアセテートへの変換は秀れていた６　１つ
の例では、６・ｅ、が９７：３まで上がった。

結果を表Ｉに示す。

例９で製造したモノアセテートを使用してＤ−７エニル
アラニンを調製することができる。例１ｏで製造したモ
ノアセテートを使用してＤ−フェニルグリシンを使用す
ることができる。例１１で使用したモノアセテートは（
−）−Ａ因子の有用な前駆体である。相当するジオール
Ｈ２−ベンゾルー１．３−７’ロパンジオール、。

２−フェニル−１，３−グロノタンジオール及び２−　
　　：（２−プロプニル）−１，３−７’ロパンゾオー
ルである。

表　　　　１ ジオールからモノアセテートへの変換 １　−ＣＨ３−ＣＨ５９５４８−−− ２−ＣＨ，−Ｈ９０，９４８５５：４５３−Ｃ２Ｈ５−
Ｈ８８２４９０：１０ ４　−ＣｓＨ７（ｎ）　　　　−Ｈ９０３４８９７：３
５　−Ｃ４Ｈ９（ｎ）　　　　−Ｈ８９Ａ４２　９４：
６８　−ＣＭ　　　　−Ｃ，Ｈ，（ｎ）　　８４　　　
７２　８１：１９９−α２−Ｃ）−Ｈ８８，４６４９０
：１０．１−ｃＨ２Ｇ＃ＣＨ２−Ｈ９ｉ、７　　４３　
９６：４２−ＣＨ（ＣＨ３）２−Ｈ８２Ｂ　　　　７２
　９６：４３−Ｃ２Ｈ３−Ｃ４Ｈ，伝）　　５０．６　
　１６８　７５：２５例１４〜例１９ 前記の一般的な手法を用いて各種のシス−１，２−ビス
（ヒドロキシメチル）シクロアルカンを相当するモノア
セテートに変換した。結果を表■に示す。

例１４で製造したモノアセテートは、ピレトリン又はク
リサンチミン酸の製造の有用な前駆体である。例１９で
製造したモノアセテートはｆｏスタグランジンの有用な
前駆体である。

表　　　■ ジオールからモノアセテートへの変換 ＊鋭像異性体過！１ＳＩＩ皐は反応完了時に計算し友。

これらが表中に示し次反応時間よシ長くなったものもあ
る。

鎖状ジオールの場合よシも収率は一般に低いが、前記の
環状ジオールを使用してかなシの量のモノアセテートが
生成された。

比較例 多数の生体触媒源の試験を行った。このスクリーンでは
、コリネバクテリウム・オキシダンスの数種の試料及び
多数の他の微生物が含まれていた。

他の微生物は大％ｉ　（Ｅｓｃｈｉｒｉｅｈｉａ　ｃｏ
ｉｌ）（ＡＴＣＣ１１３０３）、フラボバクテリウム・
フィラメントスム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｆ
ｉｌａｍｅｎｔｏｓｕｍ）（ＡＴＣＣ３１５４６）、バ
チルス−サブチリス（Ｂａｃｌｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｌ
ｓ）　（ＡＴＣＣ３１９５４）、コリネバクテリウム樵
、シュードモナス（Ｐｓ・ｕｄｏｍｏｎａｓ）種及びブ
レビバクテリウム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔ＠ｒｉｕｍ）　
＆であった。このスクリーンで陽性でめったものはコリ
ネバクテリウム・オキシダンスだけであった。この微生
物はコリネバクテリウム・オキシダンスＡＴＣＣＡ　２
１，２４５、Ａ　５３５８６及び扁５３５８７であった
。

反応は、６悌水性酢酸エチル５ｄ、２．２−ジメチル−
１，３−ｆロノ９ンジオール１００即及び細胞１００〜
を含有する試験管内で実施した。薄層クロマトグラフィ
ーを使用してモノアセテートの存在を決定した。

〔発明の効果〕

本発明はジオールからモノアセテートを調製する簡単な
方法を提供する６本発明は立体特異的中間体化合物の調
製に特に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コリネバクテリウム・オキシダンス （Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｏｘｙｄａｎｓ）
   から誘導される生体触媒の存在下で酢酸エステルとジオ
   ールとを反応させる工程を含むことを特徴とする、ジオ
   ールからのモノアセテートの製造方法。