JPS63269997A - 光学活性な１−エチニル−２−フルオロ−２−ペンテノ−ルの生化学的製造法 - 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、光学活性な１−エチニル−２−フルオロ−２
−ベンテノールの生化学的製造法に関する。

従来技術および問題点 １−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテノールは、合
成ピレスロイドと呼ばれる優れた殺虫活性を有する一群
のエステル化合物のアルコール成分である。この１−エ
チニル−２−フルオロ−２−ベンテノールは１位に不斉
炭素を有していることから、２種の光学異性体が存在し
、クロロホルム溶液とした時に正の旋光性を示す異性体
を（＋）一体、負の旋光性を示す異性体を（−）一体と
称する（なお１−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテ
ノールの二重結合に関する異性体も存在しうるが本明細
書においては（Ｚ）一体を意味する）。

■−エチニルー２−フルオロー２−ベンテノールの各光
学異性体をエステルとした場合の殺虫効力は（−）一体
アルコールの方が（＋）　一体に比べて遥かに優れてい
る。このため、化学合成法により製造した（±）−１−
エチニル−２−フルオロ−２−ベンテノールを工学的に
有利な方法で光学分割し、（−）一体を取得する技術の
開発が望まれている。

発明の構成 本発明者らは、工業的に有利な（−）−１−エチニル−
２−フルオロ−２−ベンテノールの製造法を見いだすべ
く研究を重ねた結果、クロモバクテリウム属、アクロモ
バクタ−属、アルカリ土類金属、アルスロバクタ−属あ
るいはシュウトモナス属に属する微生物由来のエステラ
ーゼがラセミ体、即ち（±）−１−エチニル−２−フル
オロ−２−ベンテノールの有機カルボン酸エステルに作
用して、（＋）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ベ
ンテノールの有機カルボン酸エステルヲ優先的に不斉加
水分割し、（−）−１−エチニル−２−フルオロ−２−
ベンテノールの有機カルボン酸エステルと（＋）−１−
エチニル−２−フルオロ−２−ベンテノールに効率よく
分割できることを見いだし、これに種々の検討を加え本
発明を完成した。

即ち、本発明は、一般式 ％式％ 〔式中、Ｒは炭素数１ないし１８のアルキル基を表す］
で示される（±）−１−エチニル−２−フロオワ−２−
ベンテノールの有機カルボン酸エステルにクロモバクテ
リウム属、アクロモバクタ−属、アルカリ土類金属、ア
ルスロバクタ−属あるいはシュウトモナス属に属する微
生物由来のエステラーゼを作用させて、これを不斉加水
分解して、（−）−１−ユニチル−２−フルオロ−２−
ベンテノールの有機カルボン酸エステルと（＋）　−ｔ
　−ｘテニル−２−フルオロ−２−ベンテノールに分割
し、（−）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテ
ノールの有機カルボン酸エステルｌ）離回収した後、脱
アシル化しく−）−１−エチニル−２−フルオロ−２−
ベンテノールを得ることを特徴とする（−）−１−エチ
ニル−２−フルオロ−２−ベンテノールの製造法を提供
する。

本発明において、使用する　（±）−１−エチニル−２
−フルオロ−２−ベンテノールの有機カルボン酸エステ
ルは公知であり、−ｍのエステル製造の通常の方法、例
えば（±）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテ
ノールに有機カルボン酸ハライドを反応させることによ
り容易に製造することができる。

本発明において使用する微生物由来エステラーゼは、一
般式（１）で示される（±）−１−エチニル−２−フル
オロ−２−ベンテノールの有機カルボン酸エステルに作
用して、（＋）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ベ
ンテノールの有機カルボン酸エステルを優先的に不斉加
水分解しうるちのであり、その起源となる微生物として
はクロモバクテリウム属、アクロモバクタ−属、アルカ
リ土類金属、アルスロバクタ−属或いはシュウトモナス
属に属し、リパーゼを含む広義のエステラーゼを生産す
る微生物が挙げられる。これらの微生物起源のエステラ
ーゼの中には市販のものがあり、容易に入手することが
可能である。

市販のエステラーゼの具体例としては、シュードモナス
・フルオレッセンス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｎａｓ　ｆｌｕ
。

ｒｅｓｃｅｎｓ）のリパーゼ（リパーゼＰ；天野製薬■
製、Ｂｉｏｃｈｅ＋ｗｌｃａ　ａｔ　８１ｏｐｈｙｓｉ
ｃａ　Ａｃｔａ誌３５３−３５８頁（１９７７年））、
アルカリ土類金属のリパーゼ（リパーゼＰＬ；名糖産業
■製、八ｇｒｉｃｕｌ　ｔｕｒａｌａｎｄ　Ｂｉｏｌｏ
ｇｉｃａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ誌　４６巻１１５９−
１１６４頁及び同誌１７４３−１７５０頁（１９８２年
））、アクロモバクタ−（Ａｃｈｒｏ＋ｍｏｂａｃｔｅ
ｒ　）属のリパーゼ（リパーゼＡＬ；名糖産業■製）、
アルスロバクタ−・ウレアファシェンス・ノヴ・ヴアー
ル（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ　ｕｒｅａｆａｓｉｅｎ
ｓ　ｎｏｖ、ｖａｒ、）のリパーゼ（新日本化学■製）
、クロモバクテリウム・ヴイスコサム（Ｃｈｒｏｍｏｂ
ａｃｔｅｒｉｕｅ＋　ｖｉｓｃｏｓｕａ＋）のリパーゼ
（リパーゼＬＰ、東洋醸造■製、Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒ
ａｌ　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ誌　３７巻９９９−１００５　頁（１９７３年））
などがあげられる。

本発明の方法を実施するに際し、（±）−１−エチニル
−２−フルオロ−２−ベンテノールのカルボン酸エステ
ルの不斉加水分解は、上記市販酵素を含有する水溶液、
或い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濾液、或いは各種
酵素分離法によって菌体または培養濾液から分離した粗
製エステラーゼおよ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（±）−１−エチニル−２−フ
ルオロ−２−ベンテノールのカルボン酸エステルを混合
し撹拌または振盪することにより行われる。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。（±）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ベン
テノールの有機カルボン酸エステルの不斉加水分解を行
う条件としては、反応温度は２０〜７０°Ｃが適当であ
り、高温でエステラーゼの安定性が低下し易く、また低
温では反応速度が遅いことから２０〜６０℃が好ましい
、反応時間は通常３〜４８時間であるが、反応温度を高
めたり酵素量を増加させるなどにより反応時間の短縮も
可能である。

反応中のｐＨは好アルカリ性菌の培養液やアルカリ性エ
ステラーゼでは、ｐＨ８〜１０、好アルカリ性でない微
生物の培養液や耐アルカリ性を有しないエステラーゼで
はｐＨ６〜８が好ましい、また、加水分解によって生成
する有機カルボン酸を中和し反応中のｐＨを一定に保つ
ために緩衝液の使用が好ましく、燐酸ナトリウムなどの
無機酸塩の緩衝液、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウ
ムなどの有機酸塩の緩衝液を使用することができる。

基質である（±）−１−エチニル−２−フルオロ−２−
ベンテノールの有機カルボン酸エステルの使用濃度は反
応液に対し１〜５０重量％であり、好ましくは５〜２５
重量％である。

反応液中の基質の分散性を向上させる、反応後の生成物
や未反応の基質の回収を容易にするなどの目的で、反応
液に界面活性剤や有機溶媒を添加することも可能である
。界面活性剤としてはツイーン（Ｔｗｅｅｎ”）８０、
スパン（Ｓｐａｎ”）８５、ブリイ（Ｂｒｉｊ”）５８
、トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ虞）Ｘ−１００などを使用す
ることができる。

界面活性剤の使用濃度は通常、反応液に対して、０．０
１〜１％である。有機溶媒を使用する場合、その溶媒と
しては例えばメチルエチルケトン、トルエン、ベンゼン
、クロルベンゼン、ジクロルメタン、ジクロルエタン、
クロロホルム、四塩化炭素、ヘキサン等の脂肪族もしく
は芳香族炭化水素、エーテル、ハロゲン化炭化水素等の
反応に不活な溶媒の単独または混合物が挙げられる。そ
の使用量については適宜決められる。

使用するエステラーゼの濃度は、基質の重量に対してｏ
、ｉ〜２０重量％である。

このようにして不斉加水分解反応を行った後、遊離り、
？、＝　（＋）　−１−エチニル−２−フルオロ−２−
ベンテノールと未反応の対掌体エステルである（−）−
１−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテノールの有機
カルボン酸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０例え
ば、反応液を水蒸気蒸留し留出物をジエチルエーテル抽
出するかあるいは直接反応液をジエチルエーテル、酢酸
エチル、ベンゼン、塩化メチレンなどの有機溶媒で抽出
し、この抽出物を分別蒸留し、（＋）−１−エチニル−
２−フルオロ−２−ベンテノールと（−）−１−エチニ
ル−２−フルオロ−２−ベンテノールの有機カルボン酸
エステルを分離取得する。または抽出物をシリカゲルの
カラムクロマトグラフィーにかけ、例えば、ヘキサン：
ジエチルエーテル（１０：　　１）溶液で溶出すること
により、先ず、（−）−１−エチニル−２−フルオロ−
２−ベンテノールの有機カルボン酸エステルが分離され
、次いでジエチルエーテルで溶出を行うことによりその
対掌体の遊離の（＋）−１−エチニルー２−フルオロ−
２−ベンテノールが分Ｍさｈる。また以上のようにして
分離された（−）−１−エチニル−２−フルオロ−２−
ベンテノールのエステルは、さらに脱アシル化すること
により容易に（−）−１−エチニル−２−フルオロ−２
−ベンテノールに導くことができる。

脱アシル化は、通常の公知方法で行うことができる０例
えば、■−エチニルー２−フルオロー２−ベンテノール
の有機カルボン酸エステルに水及び当量の炭酸ナトリウ
ムを加え、次いで、１０％塩酸水を加え、ＰＨ５に調整
した後、８時間撹拌下に環流を行うと容易に１−エチニ
ル−２−フルオロ−２−ベンテノールが分離される。

発明の効果 本発明法による（±）−１−エチニル−２−フルオロ−
２−ベンテノールの光学分割法は、１）工程が簡略であ
る ２）高価な試薬を要しないので経済的に有利である３）
得られる（−）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ベ
ンテノールの光学純度が高く、効率よく回収できるなど
の利点を有しており、工業的に極めて有利な方法である
。

次に本発明を実施例により更に詳細に説明する。

しかし、本発明はこれによって限定されるものではない
。

実施例１〜５ （±）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテノー
ルの酢酸エステル２ｇと表１に記載した各エステラーゼ
２００■をｐＨ８，０のＯ，ＬＭにＨＩＰＯ。

−ＫｔＨＰＯ，緩衝液２０Ｊｄに加え、３５°Ｃで撹拌
子を用いて１１０００ｒｐで撹拌しつつ反応させた。５
時間反応を行った後、反応物をジエチルエーテルで抽出
した。抽出液をガスクロマトグラフィー（１０％ＦＦＡ
Ｐ２．６＋＊　１４０°Ｃ）で分析し、１−エチニル−
２−フルオロ−２−ベンテノールの酢酸エステルと、１
−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテノールのピーク
面積比よりアルコール生成率を算出した。抽出液を濃縮
し、シリカゲルカラムクロマトグラフィにかけ、ヘキサ
ン：ジエチルエーテル（１０：１）溶液で溶出を行い、
未反応の１−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテノー
ルの酢酸エステルを分離取得し、更にジエチルエーテル
で抽出し、生成した１−エチニル−２−フルオロ−２−
ベンテノールを回収した。ここで得られた生成１−エチ
ニル−２−フルオロ−２−ベンテノール１０ｍｇに３．
５−ジニトロフェニルイソシアナート５０μ！及びピリ
ジン５０ｕｌを加えて反応させ、１−エチニル−２−フ
ルオロ−２−ベンテノールのカーバメイト誘導体とした
後、これを高速液体クロマトグラフィー〔カラム、０Ａ
−２１００カラム（４ａｒｍφ×０．５ｍ）　　（住化
分析センター■製）：キャリアー；ヘキサン／ジクロロ
エタン／エタノール（４００１５０１５）］により分析
した。（−）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ベン
テノールｍ８体のピークと（＋）体アルコール誘導体の
ピークとの面積比により光学異性体比を求めた。一方、
分離取得した未反応の１−エチニル−２−フルオロ−２
−ベンテノールの酢酸エステルは、５％ＮａＯＨ／メタ
ノール溶液を混合し、６０″Ｃに加熱し、加水分解反応
を行い、遊離した１−エチニル−２−フルオクテリウム
・ヴイスコサム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｖ
ｉｓｃｏｓｕＩｌｌ）のリパーゼ（リパーゼＬＰ；東洋
醸造■製）　５０ｍｇを０．１ＭＫＬＰＯｎ−ＬＩＩＰ
０４緩衝ｆ！ｉ、（ｐ　Ｈ８，０）１０ｍｌに加え、４
０°Ｃで撹拌しつつ反応させた。４時間反応をおこなっ
た後、反応物をジエチルエーテルで抽出した。実施例１
〜５と同様にしてガスクロマトグラフィーで分析したと
ころ、加水分解率は４９．８％であった。以後、実施例
１〜５と同様の操作を行い、生成した１−エチニル−２
−フルオロ−２−ベンテノールの光学異性体比を測定し
たところ、　（＋）一体／（−）一体−７４，９／２５
．１であった。また、未反応エステルの構成成分である
ｌ−エチニル−２−フルオロ−２−ベンテノールの光学
異性体比は（＋）一体／（−）一体＝２０．７／７９．
３であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ▲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のアルキル基を表す〕
   で示される（±）−１−エチニル−２−フルオロ−２−
   ペンテノールの有機カルボン酸エステルにクロモバクテ
   リウム属、アクロモバクター属、アルカリゲネス属、ア
   ルスロバクター属あるいはシュウドモナス属に属する微
   生物由来のエステラーゼを作用させて、これを不斉加水
   分解し、（−）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ペ
   ンテノールの有機カルボン酸エステルと（＋）−１−エ
   チニル−２−フルオロ−２−ペンテノールに分割し、（
   −）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ペンテノール
   の有機カルボン酸エステルを分離回収した後、脱アシル
   化し（−）−１−エチニル−２−フルオロ−２−ペンテ
   ノールを得ることを特徴とする（−）−１−エチニル−
   ２−フルオロ−２−ペンテノールの製造法