KR20020001658A - 미생물 배양에 의한 광학 활성 1,2-디올의 제조 방법 - Google Patents

미생물 배양에 의한 광학 활성 1,2-디올의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020001658A
KR20020001658A KR1020010037753A KR20010037753A KR20020001658A KR 20020001658 A KR20020001658 A KR 20020001658A KR 1020010037753 A KR1020010037753 A KR 1020010037753A KR 20010037753 A KR20010037753 A KR 20010037753A KR 20020001658 A KR20020001658 A KR 20020001658A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optically active
butanetriol
formula
alkali
racemic
Prior art date
Application number
KR1020010037753A
Other languages
English (en)
Inventor
스즈끼도시오
이도가끼히데아끼
나까가와아쯔시
Original Assignee
사또모 고지
다이소 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사또모 고지, 다이소 가부시키가이샤 filed Critical 사또모 고지
Publication of KR20020001658A publication Critical patent/KR20020001658A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/42—Hydroxy-carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/001—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by metabolizing one of the enantiomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/18—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic polyhydric

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 상응하는 라세미 1,2-디올 화합물을, 통기 하에 배양하는 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 균주와 반응시키는 것을 포함하는, 하기 화학식 2:
(상기 식 중, R은 알킬기, 히드록시 치환 알킬기, 또는 알케닐기임)
의 광학 활성 1,2-디올 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

미생물 배양에 의한 광학 활성 1,2-디올의 제조 방법{PROCESS FOR PREPARATION OF OPTICALLY ACTIVE 1,2-DIOLS BY CULTIVATING MICROORGANISMS}
본 발명은 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 미생물의 배양에 의한 광학 활성 1,2-디올의 제조 방법 (1,2-디올은 키랄 빌딩 블록일 수 있음), 및 의약, 농약, 생리학적 활성 화합물 및 강유전성 액정과 같은 광학 활성 화합물의 합성에 유용한 그의 중간체에 관한 것이다.
광학 활성 1,2-디올의 화학적 제조 방법과 관련하여, Co(III)-살렌 촉매를 사용하여 프로필렌 옥사이드와 같은 에폭시드 화합물을 입체선택적으로 가수분해하고, 그를 잔류 광학 활성 에폭시드 및 생성 광학 활성 디올로 전환시키는 방법이 이미 Jacobsen 등에 의해 보고되었다 (M. Tokunaga 등, Science, 277, 936-938 (1997)).
그러나, 기질에 따라, 생성되는 1,2-디올 화합물의 광학 순도가 낮아지며, 상기 합성법에는 고가의 촉매가 필요하므로, 상기 방법은 경제적이지 못하다.
효소적 방법에 대해서는, 글리세롤 데히드로게나제를 사용하여 환원에 의해 각각 1-히드록시-2-프로파논 및 1-히드록시-2-부타논으로부터 (R)-1,2-프로판디올및 (R)-1,2-부탄디올을 제조하는 것 (Lee 및 Whitesides의 문헌 [Journal of Organic Chemistry, Vol. 51, pp. 25-36 (1986)]), 및 산화적 탈할로겐화 효소 (할로히드린 데히드로-데할로게나제; HDDase로 약칭)을 사용하여 광학 활성 1,2-디올을 제조하는 것 (Suzuki의 문헌 [Tetrahedron/asymmetry, vol.5, 239-246 (1994)], 일본 특허 공보 A 7-1479939)이 보고되어 있다.
또한, 촉매로 미생물 세포를 사용하는 방법에 대해서는, 미생물 휴지 세포를 1-히드록시-2-케톤 화합물과 반응시키는 것에 의한 (S)-1,2-디올의 제법이 공지되어 있다 (일본 특허 공보 A1-320988). (R)-1,2-디올의 제법에 대해서는, 라세미 1,2,4-부탄트리올로부터의 (R)-1,2,4-부탄트리올의 광학 분할 방법이 공지되어 있다 (일본 특허 공보 A 6-209781).
그러나, 상기 효소적 방법 및 미생물 휴지 세포에 의한 방법에 있어서, 라세미 1,2-디올과 반응시키기 위한 효소 또는 미생물 휴지 세포는 개별적으로 제조되어야 하며, 이어서 광학 분할 반응을 실시해야 한다. 즉, 효소적 반응에 있어서, 효소는 기계적 파쇄 방법 등에 의해 미생물로부터 추출되어야 한다. 미생물 휴지 세포에 의한 방법에 대해서는, 미생물 배양 공정 및 광학 분할 공정이 개별적으로 실시되며, 따라서 가외의 시간 및 과정이 소요된다. 또한, 분할 반응이 산화적- 및 환원적-분해 반응과 함께 진행되면, 상기 반응 시스템에 조효소 및 전자 수용체를 첨가할 필요가 있으며, 따라서 반응 재순환 관점에서 효소적 공정은 효율적이지 못하다.
따라서, 고도의 광학 순도를 가지는 광학 활성 1,2-디올 화합물의 경제적이고도 간단한 제조 방법의 개발이 요망되었다.
본 발명자들은 상기 방법의 개발에 예의 정진하여, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 할로히드린 데히드로데할로게나제 (HDDase)를 사용한 효소적 방법에 의한 광학 활성 1,2-디올 화합물의 상기 제조 방법 (Tetrahedron/asymmetry, vol. 5, 239-246(1994), 일본 특허 공보 A 7-147993)을 개선한 방법, 즉, 상기 방법을 효율적으로, 그리고 실질적으로 개선한 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명자들은 상기 반응에 관여하는 효소 (HDDase)의 화학적 특성 및 효소적 특성을 기초로, 생 미생물의 조효소의 효과적인 재생 시스템의 콘쥬게이팅에 의해 하기 화학식 2의 광학 활성 1,2-디올 화합물의 경제적이고 간단한 제조 방법을 개발하였다.
또한 본 발명자들은, 본 발명의 방법에 의해 광학 분할할 기질이 라세미 1,2,4-부탄트리올인 경우, (S)-2,4-디히드록시부티르산이 (R)-1,2,4-부탄트리올과 함께 수득될 수 있음을 알아내었다.
락토이나제를 사용한 광학 분할 방법에 의해 라세미 2-히드록시-γ-부티로락톤으로부터 광학 활성 2,4-디히드록시부티르산을 제조하는 것은 이미 보고되어 있으나 (일본 특허 공보 A 9-308497), 광학 활성 2,4-디히드록시부티르산을 광학 활성 1,2-디올 화합물과 함께 제조하는 것에 대한 보고는 처음이다.
상기 공지된 HDDase에 의한 효소적 방법과 관련하여, 입체선택성 산화적 분해 반응에 의해 라세미 1,2-디올 화합물로부터 광학 활성 1,2-디올 화합물을 분해 제거하는 경우, 조효소로 고가의 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 (NAD+로 약칭) 또는 인공 전자 수용체를 반응 혼합물에 개별적으로 첨가할 필요가 있다.
따라서, HDDase에 의한 효소적 방법에 있어서, 조효소의 재생이 속도 결정 또는 반응 조절 인자가 되어 (Tetrahedron/asymmetry, vol.5, 239-246(1994), J. Ferment. Bioeng., vol. 78, 194-196(1994), 상기 방법은 실용적이지 못하다.
본 발명은, 하기 화학식 2의 잔류 광학 활성 1,2-디올 화합물을 다른 광학 활성 1,2-디올 화합물의 산화적 분해 제거에 의해 회수하거나, 반응 혼합물에 조효소로 필요한 NAD+또는 인공 전자 수용체를 개별적으로 첨가하지 않고, 통기 하에 생장하는 미생물에서 생성되는 NAD+를 반복적으로 사용함으로써 그를 라세미 1,2-디올 화합물로부터 카르복실산으로 전환시키는 것을 특징으로 하는, 하기 화학식 2의 광학 활성 1,2-디올 화합물의 경제적이며 실용적인 제조 방법에 관한 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 방법은 정제 HDDase에 의한 공지된 효소적 방법 및 미생물 휴지 세포에 의한 공지된 방법과는 근본적으로 다르다 (Tetrahedron/asymmetry, vol 5, 239-246(1994), J. Ferment. Bioeng., vol. 78, 194-196(1994)).
본 발명은, 하기 화학식 1의 라세미 1,2-디올 화합물을, 통기 하에 배양하는 알칼리게네스 속에 속하는 균주와 반응시키고, 상기 배양 브로쓰로부터 하기 화학식 2의 광학 활성 1,2-디올 화합물을 회수하는 것을 포함하는, 하기 화학식 2의 광학 활성 1,2-디올 화합물의 제조 방법에 관한 것이다:
(상기 식 중, R은 알킬기, 히드록시 치환 알킬기, 또는 알케닐기임)
[화학식 2]
(상기 식 중, R은 상기에 정의된 바와 같음).
또한, 본 발명은 라세미 1,2,4-부탄트리올을 기질로 사용할 경우 (화학식 2에서 R이 히드록시에틸기임), 상기 기질을 통기 하에 배양한 알칼리게네스 속에 속하는 균주와 반응시킴으로써 (R)-1,2,4-부탄트리올 및 (S)-2,4-디히드록시부티르산을 제조하는 방법에 관한 것이다.
이러한 반응은 하기에 예시되어 있다:
본 발명자들은, 질소원으로서 펩톤 또는 효모 추출물, 그리고 탄소원으로서 3-클로로프로판디올 또는 글루콘산으로 구성된 영양 배양 배지에서 호기적으로 배양하는 알칼리게네스 속에 속하는 미생물을, 외부로부터 NDA+를 도입하지 않고 상기 미생물에서 NDA+가 재생되게 하면서, 화학식 1의 라세미 1,2-디올 화합물과 반응시킴으로써 상기 라세미체로부터 화학식 2의 광학 활성 1,2-디올 화합물을 경제적이고 실용적으로 제조하는 방법을 개발하였다.
본 발명에서 사용되는 미생물은 할로히드린 데히드로-데할로게나제 (HDDase)를 생성할 수 있는 것, 예를 들어 알칼리게네스 속에 속하는 알칼리게네스 종 DS-S-7G (FERM BP-3098), 알칼리게네스 종 DS-S-8S (FERM BP-3099) 및 알칼리게네스 종 DS-S-1C (FERM BP-3100)이며, 이들은 본 발명자들에 의해 토양으로부터 단리되어 각각 상기 수탁 번호로 부다페스트 조약 하의 일본 통상산업성 공업기술원 생명공학 공업기술 연구소 (National Institute of Bioscience and Human-Technology Agency of Industrial Science and Technology)에 1989년 11월 15일자로 기탁되었다.
상기 균주는 (R)-3-클로로-1,2-프로판디올의 분해 및 동화능을 지표로 토양으로부터 선별되었으며, 소량의 포스페이트 및 황산마그네슘, 소량의 금속염 함유 무기 질소원, 예를 들어 황산암모늄, 및 단일 탄소원으로서 (R)-3-클로로-1,2-프로판디올로 구성된 기초 배양 배지를 포함하는 최소 브로쓰에서 생장할 수 있다 (일본 특허 공보 B 4-73999, Bioorg. Med. Chem. Lett., 1, 343-346 (1991)).
본 발명에서 사용되는 미생물 배양용 배양 배지는 미생물이 배양 배지에서 생장할 수 있기만 하다면 제한되지 않는다.
예를 들어 탄소원으로서 알콜, 예를 들어 글리세롤, 라세미 3-할로게노-1,2-프로판디올 또는 (R)-3-할로게노-1,2-프로판디올, 유기산, 예를 들어 아세트산, 시트르산, 말산, 말레산, 푸말산, 글루콘산, 그의 염 또는 그의 혼합물, 그리고 질소원으로서 무기 질소 화합물, 예를 들어 황산암모늄, 질산암모늄 또는 인산암모늄, 및 유기 질소 화합물, 예를 들어 우레아, 펩톤, 카제인, 효모 추출물, 고기 추출물, 옥수수 침지액, 또는 그의 혼합물을 예시할 수 있다. 또한, 무기염, 예를 들어 인산염, 마그네슘염, 칼륨염, 망간염, 철염, 아연염, 구리염, 또는 적합할 경우, 비타민이 사용될 수 있다. 또한, 상기 배지 또는 영양 배지, 예를 들어 펩톤 배지 또는 부용 (bouillon) 배지에서 상기 균주를 배양하는 경우, 고 HDDase 활성을 유도하기 위하여 라세미 3-할로게노-1,2-프로판디올 또는 (R)-3-할로게노-1,2-프로판디올을 첨가할 수 있다. 바람직한 실시 형태 중 하나는 단일 탄소원으로 라세미 3-할로게노-1,2-프로판디올 또는 (R)-3-할로게노-1,2-프로판디올을 포함하는 합성 완전 배지에서 배양하는 것이다.
본 발명에 사용되는 미생물은 통상의 방식으로, 예를 들어 4 내지 9, 바람직하게는 4.5 내지 8.5의 pH, 20 내지 45℃, 바람직하게는 25 내지 37℃의 온도에서 호기적으로 10 내지 96시간 동안 배양될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 바람직한 기질로는 1,2,4-부탄트리올, 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,2-디히드록시-3-부텐 및 1,2-디히드록시-5-헥센의 라세미체를 들 수 있다.
상기한 바와 같이, 기질로 라세미 1,2,4-부탄트리올을 사용하여 본 발명의방법을 실시할 경우, 잔류 (R)-1,2,4-부탄트리올을 (S)-2,4-디히드록시부티르산과 함께 수득할 수 있다. 두 화합물의 분리는, 이온 교환 수지 또는 실리카 겔에 의한, 또는 중성 조건 하에 배양 브로쓰를 농축시킨 후, 용매를 알콜로 치환함에 의한 컬럼 크로마토그래피로 실시하고, 2,4-디히드록시부티르산을 그의 염으로 침전시키고, 1,2,4-부탄트리올을 상청액에 남겨둠으로써 실시한다.
배양에 의한 반응은 20 내지 45℃, 바람직하게는 25 내지 37℃의 온도, 4 내지 9, 바람직하게는 4.5 내지 8.5의 pH에서 실시한다. 반응 매질 중 기질의 농도는 바람직하게는 0.1 내지 15 %(v/v)이다. 기질은 초기 단계에서 한번에, 또는 나누어서 배양 배지에 첨가할 수 있다.
반응은 대개 호기적 진탕 또는 교반 하에 실시되며, 기질의 농도 또는 미생물의 양에 따라 바람직하게는 24 내지 120 시간 후에 완료된다. 기체 크로마토그래피에 의해 기질의 잔량이 초기 기질 농도와 비교하여 50%가 되면, 바람직하게는 반응을 켄칭시킨다.
반응 매질의 pH가 기질의 산화적 분해에 의해 생성되는 산에 의해 반응이 진행됨에 따라 감소하는 경우, pH 값은 수성 수산화나트륨, 수성 암모니아, 또는 탄산칼슘과 같은 알칼리 카르보네이트의 수용액을 첨가하여 최적 pH로 조정할 수 있다.
이와 같이 수득된 반응 혼합물에 잔류하는 광학 활성 1,2-디올 화합물은 통상의 방법으로 회수 및 정제될 수 있다.
예를 들어, 반응 매질로부터 미생물 세포를 제거한 후, 상청액을 증발기로농축시키고, 에틸 아세테이트로 추출하고, 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 용매를 진공 증발시켜 시럽 형태의 광학 활성 1,2-디올 화합물을 얻는다. 또한, 생성물을 증류, 또는 실리카 겔을 사용한 컬럼 크로마토그래피로 정제할 수 있다.
본 발명은 하기 실시예로 상세하게 설명되지만, 본 발명의 범위는 이러한 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. 실시예에 있어서, 퍼센트 (%)는 구체적인 지시가 없는 한 퍼센트 (w/v)를 의미한다.
<실시예 1>
각각 1 %(w/v)의 폴리펩톤, 효소 추출물 및 글루콘산으로 구성된 배지 (1L)를 병 발효기 (2L)에 붓고, 121℃에서 15분 동안 살균하였다. 121℃에서 15분 동안 개별적으로 살균한 5% (w/v) 농도의 라세미 1,2,4-부탄트리올을 배지에 첨가하여 영양 배지를 제조하였다.
먼저, 각각 1.0%의 펩톤, 효모 추출물 및 라세미 3-클로로-1,2-프로판디올을 포함하는 반합성 배지 (100 ml, pH 7.2)에서, 진탕 하에, 30℃에서 20시간 동안 한 루프의 알칼리게네스 종 DS-S-7G를 배양하고, 이어서 배양 배지 20 ml을 상기 영양 배지에 살균적으로 접종하였다. 500 ml/분 의 통기 속도로, 호기적 교반 하에, 약 24시간 동안 30℃, 500 rpm에서 배양 배지를 배양하였다. pH의 측정 및 그의 조절은 연결된 pH 미터에 의해 수행하였으며, 그의 pH는 5N 수산화나트륨으로 6.5로 조정하였다.
배양을 완료한 후, 반응 배양 배지에 잔존하는 1,2,4-부탄트리올을 기체 크로마토그래피 (컬럼 지지체: PEG20M, 60-80 메쉬)로 분석하였더니 잔류율이 49.2%이었다. 이와 동시에, 2,4-디히드록시부티르산의 형성을 확인하였다. 이어서 배양 배지를 원심분리하여 세포를 제거하고, 약 40 ml로 농축시키고, 다량의 에탄올 (120 ml)로 3회 추출하였다.
1,2,4-부탄트리올의 알콜 용액 및 소듐 2,4-디히드록시부티레이트의 침전물을 수득하였다. 에탄올층을 무수 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 용매를 진공 제거하여 시럽 형태의 1,2,4-부탄트리올 (21.6 g)을 수득하였다. 한편, 침전물은 수집하여 다시 에탄올로 세척하고, 용매를 진공 제거하여 조 소듐 2,4-디히드록시부티레이트 (5.6g)을 얻었다.
생성물의 동정은 GC/MS에 의해 실시하였으며, 반응 배양 브로쓰 중 1,2,4-부탄트리올 및 소듐 2,4-디히드록시부티레이트의 생성을 확인하였다. 시럽 형태의 1,2,4-부탄트리올의 광학 순도의 측정은 트리플루오로아세트산 무수물로 트리플루오로아세틸화한 후 모세 컬럼: astec CHRALDEX G-TA (내부 직경; 0.25 x 30)으로 기체 크로마토그래피함으로써 실시하였다.
그 결과, 회수된 1, 2, 4-부탄트리올의 광학 순도는 (R) 이성질체에 있어서, 98%ee 이상이었다.
상기 기체 크로마토그래피 분석 시의 조건은 하기와 같았다:
R 이성질체의 체류 시간; 39.3 분: S 이성질체의 체류 시간; 40.6 분.
분석 온도: 컬럼 온도 (100℃; 주입 온도: 200℃, 캐리어 기체: 질소 (유속: 1 ml/분),
검출: FID 스프릿 비: 100/1
한편, 배양 브로쓰 중 2,4-디히드록시부티르산은 200℃에서 2시간 동안 0.5 M HCl로 환류시켜 2-히드록시-γ-부티로락톤으로 전환시켰다 (JP 09308497). 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 용매를 제거하여 조 2-히드록시-γ-부티로락톤을 얻었다. 그의 화학적 순도는 기체 크로마토그래피 (컬럼 지지체: PEG20M, 60 내지 80 메쉬)로 측정시 80%였다. 그의 고유 광회전도는 [α]D= -51.9O(25℃, c = 1.132, CHC13)이었고, 그의 입체 구조는 (S) 이성질체이었다. 문헌에 기술된 값은 하기와 같다: [α]D= -65.2O(25℃, c = 1.15, CHC13)
<실시예 2-2>
상기 실시예 1과 동일한 방식으로, 1,2,4-부탄트리올 대신 하기 기질을 사용하고, DS-S-7G 대신 DS-S-8S 또는 DS-S-1C를 사용하여 광학 분할을 실시하였다.
균주: DS-S-7G
실시예 번호 기질 기질의 농도 (% (w/v)) 수득량 (g) 광학 순도 (% ee)
2 1,2-부탄디올 5 20.1 >98 (R)
3 1,2-펜탄디올 5 20.2 >98 (R)
4 1,2-헥산디올 5 20.5 >98 (R)
5 1,2-디히드록시-3-부텐 1 4.3 >98 (R)
6 1,2-디히드록시-5-헥센 1 4.1 >98 (R)
7 1,2-프로판디올 5 13.5 >98 (R)
균주: DS-S-8S
실시예 번호 기질 기질의 농도 (% (w/v)) 수득량 (g) 광학 순도 (% ee)
8 1,2,4-부탄트리올 5 21.3(5.4)* >98 (R)(>80 (S))*
9 1,2-부탄디올 5 20.1 >98 (R)
10 1,2-펜탄디올 5 20.6 >98 (R)
11 1,2-헥산디올 5 21.5 >98 (R)
12 1,2-디히드록시-3-부텐 1 4.1 >98 (R)
13 1,2-디히드록시-5-헥센 1 4.2 >98 (R)
14 1,2-프로판디올 5 12.9 >98 (R)
주: * 값은 2,4-디히드록시부티르산에 해당하는 것을 의미함.
균주: DS-S-1C
실시예 번호 기질 기질의 농도 (% (w/v)) 수득량 (g) 광학 순도 (% ee)
15 1,2,4-부탄트리올 5 20.3(5.1)* >98 (R)(>80 (S))*
16 1,2-부탄디올 5 21.3 >98 (R)
17 1,2-펜탄디올 5 20.4 >98 (R)
18 1,2-헥산디올 5 20.4 >98 (R)
19 1,2-디히드록시-3-부텐 1 4.1 >98 (R)
20 1,2-디히드록시-5-헥센 1 4.2 >98 (R)
21 1,2-프로판디올 5 12.5 >98 (R)
주: * 값은 2,4-디히드록시부티르산에 해당하는 것을 의미함.
본 발명에 따르면, 알칼리게네스 속에 속하는 알칼리게네스 종 DS-S-7G, 알칼리게네스 DS-S-8S 및 알칼리게네스 종 DS-S-1C의 호기적 배양 브로쓰를 사용함으로써, 기타 광학 이성질체의 산화적 분해 제거에 의해 라세미 1,2-디올 화합물로부터 경제적으로, 그리고 간단하게 (R)-1,2-디올 화합물을 제조할 수 있다. 라세미 1,2,4-부탄트리올을 기질로 사용할 경우, (R)-1,2,4-부탄트리올 및 (S)-디히드록시부티르산이 제조된다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 2의 광학 활성 1,2-디올 화합물의 제조 방법에 있어서, 하기 화학식 1의 라세미 1,2-디올 화합물을, 통기 하에 배양하는 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속에 속하는 균주와 반응시키고, 상기 배양 브로쓰로부터 상기 광학 활성 1,2-디올 화합물을 회수하는 것을 특징으로 하는 방법:
    [화학식 1]
    (상기 식 중, R은 알킬기, 히드록시 치환 알킬기, 또는 알케닐기임)
    [화학식 2]
    (상기 식 중, R은 상기에 정의된 바와 같음).
  2. 제1항에 있어서, 화학식 1 및 2의 R이 히드록시 치환 알킬기인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 화학식 1 및 2의 R이 알킬기인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 화학식 1 및 2의 R이 알케닐기인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 화학식 1의 화합물이 라세미 1,2,4-부탄트리올인 것을 특징으로 하는 광학 활성 1,2,4-부탄트리올의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 화학식 1의 화합물이 광학 활성 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,2-디히드록시-3-부텐 또는 1,2-디히드록시-5-헥센의 라세미체인 것을 특징으로 하는, 광학 활성 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,2-디히드록시-3-부텐 또는 1,2-디히드록시-5-헥센의 제조 방법.
  7. 라세미 1,2,4-부탄트리올을, 통기 하에 배양하는 알칼리게네스 속에 속하는 균주와 반응시키는 것을 포함하는, (R)-1,2,4-부탄트리올 및 (S)-2,4-디히드록시부티르산의 제조 방법.
  8. (S)-2,4-디히드록시부티르산의 제조 방법에 있어서, 라세미 1,2,4-부탄트리올을, 통기 하에 배양하는 알칼리게네스 속에 속하는 균주와 반응시키고, 상기 배양 브로쓰로부터 상기 광학 활성 산 화합물을 회수하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 균주가 알칼리게네스 종 DS-S-7G (FERM BP-3098), 알칼리게네스 종 DS-S-8S (FERM BP-3099) 또는 알칼리게네스 종 DS-S-1C (FERM BP-3100)인 것을 특징으로 하는 광학 활성 1,2-디올 화합물의 제조 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 균주가 알칼리게네스 종 DS-S-7G (FERM BP-3098), 알칼리게네스 종 DS-S-8S (FERM BP-3099) 또는 알칼리게네스 종 DS-S-1C (FERM BP-3100)인 것을 특징으로 하는 (R)-1,2,4-부탄트리올 및 (S)-2,4-디히드록시부티르산, 또는 (S)-2,4-디히드록시부티르산의 제조 방법.
KR1020010037753A 2000-06-28 2001-06-28 미생물 배양에 의한 광학 활성 1,2-디올의 제조 방법 KR20020001658A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-194316 2000-06-28
JP2000194316A JP3687497B2 (ja) 2000-06-28 2000-06-28 微生物培養法による光学活性１，２−ジオール類の製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020001658A true KR20020001658A (ko) 2002-01-09

Family

ID=18693166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010037753A KR20020001658A (ko) 2000-06-28 2001-06-28 미생물 배양에 의한 광학 활성 1,2-디올의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6638759B2 (ko)
EP (1) EP1167534A3 (ko)
JP (1) JP3687497B2 (ko)
KR (1) KR20020001658A (ko)
CA (1) CA2351913A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6727088B2 (en) * 2000-12-26 2004-04-27 Daiso Co., Ltd. Process for preparation of (R)-1, 2-propanediol by microbes
EP2841584B1 (en) * 2012-04-26 2021-03-17 Adisseo France S.A.S. A method of production of 2,4-dihydroxybutyric acid
WO2014009435A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Adisseo France S.A.S. Method for the preparation of 2,4-dihydroxybutyrate
WO2016162712A1 (en) * 2015-04-07 2016-10-13 Metabolic Explorer Modified microorganism for the optimized production of 2,4-dihydroxyburyrate

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03191795A (ja) 1989-12-19 1991-08-21 Daiso Co Ltd 微生物処理によるｓ―（＋）―３―ハロゲノ―１，２―プロパンジオールの製法
JP2839663B2 (ja) 1990-07-13 1998-12-16 株式会社日立テレコムテクノロジー 基板供給収納装置
JP3184651B2 (ja) 1992-11-27 2001-07-09 ダイセル化学工業株式会社 光学活性アルコールの製法
JP3077478B2 (ja) 1993-11-26 2000-08-14 ダイソー株式会社 微生物酵素による光学活性１，２−ジオール類およびハロゲノヒドリン類の製造法

Also Published As

Publication number Publication date
US20020019034A1 (en) 2002-02-14
JP3687497B2 (ja) 2005-08-24
JP2002000292A (ja) 2002-01-08
EP1167534A2 (en) 2002-01-02
CA2351913A1 (en) 2001-12-28
US6638759B2 (en) 2003-10-28
EP1167534A3 (en) 2002-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Drueckhammer et al. Chemoenzymic synthesis of chiral furan derivatives: useful building blocks for optically active structures
KR20020001658A (ko) 미생물 배양에 의한 광학 활성 1,2-디올의 제조 방법
US20100261251A1 (en) Microbial kinetic resolution of ethyl-3,4-epoxybutyrate
JP4197815B2 (ja) 微生物による（ｓ）−３−ハロゲノ−１，２−プロパンジオールの製法
JP3077478B2 (ja) 微生物酵素による光学活性１，２−ジオール類およびハロゲノヒドリン類の製造法
JP3758566B2 (ja) 微生物培養法によるｒ体１，２−プロパンジオールの製法
JP3705046B2 (ja) 微生物による光学活性４−ハロゲノ−１，３−ブタンジオール及びその誘導体の製法
US5776766A (en) Optical resolution of chlorohydrin with microorganism
EP1219715B1 (en) Process for preparation of (R)-1,2-propanediol by microbes
US6455302B1 (en) Method for optically resolving a racemic α-substituted heterocyclic carboxylic acid using enzyme
KR20050072066A (ko) 미생물을 이용한 광학 활성 3－클로로－2－메틸－1,2－프로판디올의 제조 방법
JP4069742B2 (ja) 微生物によるカルボン酸エステルの光学分割法
JP4061862B2 (ja) 微生物によるクロロヒドリンの光学分割法
JPH0947296A (ja) 微生物によるクロロヒドリンの光学分割方法
JP3659123B2 (ja) ４−ハロゲノ−３−アルカノイルオキシブチロニトリルの光学分割方法
Wei et al. Chemoenzymatic synthesis of Ro 25-8210 and Ro 25-6630
JP3843692B2 (ja) 光学活性ｅｎｄｏ−ノルボルネオールの製造法
JP4042557B2 (ja) 光学活性テトラヒドロフラン−２−カルボン酸及びそのエステルの製法
JPS63109797A (ja) 光学活性なシクロペンテノン類の製法
CA2303697A1 (en) An optical resolution of 4-halogeno-3-alkanoyloxybutyronitrile
JPH10127299A (ja) 光学活性グリシド酸エステル及び光学活性グリセリン酸エステルの製造方法
JP2008005732A (ja) 光学活性２，３−ジクロロ−２−メチル−１−プロパノールおよび光学活性２−メチルエピクロルヒドリンの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid