KR20060007294A - 광학활성 카복실산의 제조방법 - Google Patents

광학활성 카복실산의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060007294A
KR20060007294A KR1020040056084A KR20040056084A KR20060007294A KR 20060007294 A KR20060007294 A KR 20060007294A KR 1020040056084 A KR1020040056084 A KR 1020040056084A KR 20040056084 A KR20040056084 A KR 20040056084A KR 20060007294 A KR20060007294 A KR 20060007294A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carboxylic acid
cyclopropane carboxylic
substituted
acid ester
formula
Prior art date
Application number
KR1020040056084A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100650798B1 (ko
Inventor
김재동
Original Assignee
김재동
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 김재동 filed Critical 김재동
Priority to KR1020040056084A priority Critical patent/KR100650798B1/ko
Priority to PCT/KR2004/003019 priority patent/WO2006009338A1/en
Publication of KR20060007294A publication Critical patent/KR20060007294A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100650798B1 publication Critical patent/KR100650798B1/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
    • C12P41/003—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
    • C12P41/005—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of carboxylic acid groups in the enantiomers or the inverse reaction
    • 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
    • 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
    • C12P7/62—Carboxylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y301/00—Hydrolases acting on ester bonds (3.1)
    • C12Y301/01—Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
    • C12Y301/01003—Triacylglycerol lipase (3.1.1.3)

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 효소를 이용하여 카복실산 광학이성질체를 제조하는 새로운 방법에 관한 것이다.
광학이성질체, 리파제, 광학분할, 카복실산

Description

광학활성 카복실산의 제조방법{Process for preparing chiral substituted carboxylic acid}
본 발명은 효소를 이용하여 사이클로프로판 카복실산 광학활성물질을 제조하는 방법에 관한 것이다.
치환된 사이클로프로판 카복실산, 특히 디메틸 사이클로프로판 카복실산은 디하이드로펩티다제 I 억제제, 피레스린 계열의 살충제 원료 (영국공개특허공보 제 1,269,847호), 효소억제제인 실라스타틴의 의약중간체 (유럽공개특허공보 제 48,301호) 및 광학분할제로 그 용도가 다양하게 개발되는 중요한 산업적 의미를 갖는 키랄 빌딩블럭이다.
Figure 112004031868116-PAT00001
기존 제조 공정을 보면 크게 광활성 아민류 나 하이드록시기를 갖는 L-멘솔 이나 (S)-만델산 에스터를 이용하여 에스터를 제조한 후 반복되는 재결정을 통해 제조하는 방법과 발효공정을 통해 원하는 (S)-폼의 제품을 제조하는 공정으로 나눌 수 있다. 두 가지 공정 모두 제품의 낮은 광학 순도, 낮은 수율, 고가의 광학분할 시약 사용 및 반복적인 재결정 공정을 수반해야 하는 여러 단점들 중 몇 가지는 꼭 수반되기 때문에 산업적으로는 제약을 갖는 공정들이라 할 수 있다.
각 공정들에 대한 실예를 자세히 살펴보면 일본특허 공개기보 제 80-051023호에는 퀴닌을 이용하여 광학분할 방법을 사용하여 (S)-디메틸 사이클로프로판 카복실산을 제조하는 방법이 공지되어 있으며, 상기 방법은 퀴닌이 매우 고가이고 안정적으로 공급이 되지 않는 단점이 있을 뿐만 아니라 수율이 낮다는 단점이 있다. 또한 영국공개특허공보 제 1260847호에는 D- 또는 L-페네틸아민을 광학분할에 사용하는 방법이 공개되어 있으나, 상기 방법에 의하여 제조되는 (S)-디메틸 사이클로프로판 카복실산의 광학 순도가 49 % 밖에 되지 않고 수율이 낮아 산업적 유용성이 떨어지는 단점을 갖고 있다.
L-멘톨을 이용하여 광학분할을 개시하고 있는 미국특허공보 제 4,487,956호의 방법은 수율도 높고 광학 순도도 높은 측면에서는 유용한 방법이나 후처리 공정이 매우 복잡하고 비교적 비싼 L-멘톨을 사용해야 하는 단점이 있다. 또한 미국특허공보 제 4,542,235호에 의하면 키랄 (S)-디메틸 사이클로프로판 카복실산을 제조하기 위해 다양하게 치환된 광활성 디페닐에틸아민을 광학분할제로 사용하고 있으나 상기 발명에서 사용되는 키랄 디페닐에틸아민은 일반적으로 구하기 힘든 고가의 시약으로 제조원가를 매우 높일 뿐만 아니라 재결정을 2회 이상해야 하며 재결정시 과량의 용매를 사용해야 하는 단점을 갖고 있다. 광활성 L-(3-메톡시페닐)에틸아민 을 이용하여 디어스테레오머(Diastereomer)를 만들고 이를 재결정 방법에 의한 광학분할을 개시하고 있는 미국특허공보 제 5,166,417호의 방법은 역시 이때 사용된 키랄 아민이 매우 고가일 뿐만 아니라 수율이 21 % 수준으로 매우 낮고 이때 제조되는 (S)-디메틸 사이클로프로판 카복실산의 광학순도가 93 %밖에 되지 않아 상업적인 유용성이 부족한 단점이 있다.
또한 미국특허공보 제 5,243,070호에서는 디메틸사이클로프로판 카복실릭산을 키랄 만델산 메틸 에스터와 반응시켜 에스터를 제조한 후 이를 재결정 방법으로 광학분할을 한 후 이를 가수분해하여 (S)-디메틸사이클로프로판 카복실산을 제조하는 방법을 개시하고 있으나 이때 사용되는 (S)-만델산 메틸 에스터가 고가의 시약이고 광학순도를 높이기 위해 재결정을 3회 이상 반복해야 되는 단점이 있다. 가장 최근에 공개된 방법으로 발효공정을 이용한 방법인 미국특허공보 제 5,273,903호, 미국특허공보 제 5,360,731호의 방법은 다양한 미생물을 이용하여 디메틸사이클로프로판 카복스아미드 라세미체를 선택적 분해 반응을 이용하여 (S)-디메틸사이클로프로판 카복스아미드를 제조하는 방법을 제시하고 있지만 상기 발명들은 미생물을 미리 배양하는데 2일이나 걸리는 번거로움과 반응공정 및 분리공정의 복잡함을 가질 뿐만 아니라 반응기질 농도가 2 % 수준으로 상업성이 떨어지는 것이 문제점으로 제시 되고 있다.
한편 국제공개특허공보 제 2004/5241호에는 에스터라제를 이용한 광학분할 반응을 하여 (S)-디메틸사이클로프로판 카복실산을 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 효소에 의한 광학분할은 특정구조들의 화합물에 대하여 모든 효소들이 광학분 할의 효과를 갖는 것이 아닌 특정효소에 의해서만 상응하는 광학분할이 이루어지고, 더 나아가, 광학분할에 이용되는 리파제라 하더라도 그 소스 (source)에 따라, 작용하는 화합물의 종류, 작용하는 광학 이성질체의 종류 및 반응성 등에서 차이가 있음을 바탕으로 본다면, 에스터라제를 미생물의 범주로 혼동하여 기재하고 있을 뿐만 아니라 명세서의 실시예에서는 사용하고 있는 에스터라제가 구체적으로 어느 것인지 특정하여 기재되어 있지 아니하여 실질적으로 효소를 이용한 (S)-디메틸사이클로프로판 카복실산 광학분할을 공지하고 있다고 하기가 어렵다.
본 발명의 발명자들은 놀랍게도 화학식 3의 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체를 수용액 중에서 효소로는 칸디다 안타크티카 유래의 리파제를 넣고 반응시킬 때만 (S)-폼의 치환된 사이클로프로판 카복실산 에스터 만을 특이적으로 가수분해 시켜 반응액내에는 (S)-폼의 치환된 사이클로프로판 카복실산과 (R)-폼의 치환된 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하게 되었으며, 따라서, 본 발명의 목적은 종래의 광학활성을 갖는 아민류 나 L-멘톨 같은 값비싼 광학 분할제를 사용하거나 복잡한 발효공정을 사용하지 않고 고농도에서 가수분해 효소를 반응시켜 (S)-사이클로프로판 카복실산 유도체를 높은 광학순도, 고수율의 산업적으로 경제성이 있는 새로운 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 효소를 이용하여 키랄 치환된 사이클로프로판 카복실산 이성질체(Chiral substituted Cyclopropanecarboxilic acid)를 제조하는 새로운 방법에 관한 것이다. 상세하게는 (a) 화학식 3의 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체를 수용액 중에서 효소로 칸디다 안타크티카 유래의 리파제를 넣고 반응시키는 단계 및 (b) 화학식 1의 (S)-사이클로프로판 카복실산 화합물과 화학식 2의 (R)-사이클로프로판 카복실산 에스터 화합물을 광학활성 물질로 분리하는 단계를 포함하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112004031868116-PAT00002
[화학식 2]
Figure 112004031868116-PAT00003
[화학식 3]
Figure 112004031868116-PAT00004
[상기 화학식 1 내지 화학식 3의 R1, R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 수소, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알케닐, 벤질, 치환되거나 치환되지 않은 C3 내지 C7의 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 중에서 선택되어진 것이고; R3, R4는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 수소, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 알케닐, 벤질, 치환되거나 치환되지 않은 C3 내지 C7의 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 중에서 선택되어진 것이며; R5는 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬, 할로화합물로 치환된 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알콕시기가 치환된 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬 중에서 선택되어진 것이다.]
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 화학식 3의 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체를 수용액 중에서 리파제 효소를 넣고 반응온도와 pH를 일정하게 유지시키면서 반응시키면 (S)-폼의 치환된 사이클로프로판 카복실산 에스터 만을 특이적으로 가수분해 시켜 반응액내에는 (S)-폼의 치환된 사이클로프로판 카복실산과 (R)-폼의 치환된 사이클로프로판 카복실산 에스터가 존재하게 되며, 간단한 분리과정을 거쳐 (S)-사이클로프로판 카복실산 화합물과 (R)-사이클로프로판 카복실산 에스터를 분리할 수 있다. 이는 칸디다 안타크티카 유래의 리파제가 (S)-사이클로프로판 카복실산 에스터 모핵 구조의 화합물을 특이적으로 가수분해 하는 것에서 기인하는 것이다.
광학분할에 이용되는 효소로서 리파제는 칸디다 실린드라시아 (Candida cylindracea), 슈도모나스 (Pseudomonas sp.), 칸디다 루고사 (Candida rugosa) 또는 칸디다 안타크티카 (Candida antarctica) 유래의 리파제 등 매우 범위가 넓으며, 그 소스 (source)에 따라, 작용하는 화합물의 종류, 작용하는 광학 이성질체의 종류 및 반응성 등에서 차이가 있으며, 대부분의 리파제의 경우 전혀 반응을 하지 않거나 일부 가수분해가 진행된다 하더라도 광학순도가 떨어져 광학분할 효소로서의 의미가 없는 경우가 대부분이며, 본 발명자들은 효소에 의한 광학분할 반응에서 리파제로서 칸디다 안타크티카 (Candida antarctica) 유래의 리파제 만이 매우 높은 전환율과 높은 광학순도를 얻을 수 있음을 발명하기에 이르렀다.
효소 반응에 의한 광학분할은 하기의 반응식 1에 도시된 바와 같이 진행된다.
[반응식 1]
Figure 112004031868116-PAT00005
상기 반응식 1에서 보는 바와 같이 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체(3)는 사이클로프로판 카복실산 라세미체(4)를 다양한 알코올들과 에스터화 반응에 의하여 용이하게 제조될 수 있다.
통상적인 에스터화 반응과 유사하게 유기용매 중에 사이클로프로판 카복실산 라세미체(4)를 넣고 티오닐클로라이드 등을 적가하여 아실할라이드 등 이탈그룹이 치환된 화합물을 제조한 후 분리하지 않고 당해 반응혼합물에 2-클로로에탄올과 같은 알코올 유도체를 첨가하여 제조하는 과정을 거쳐 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체(3)를 95% 이상의 정량적인 수율로 제조할 수 있다. 제조된 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체(3)에 효소로서 칸디다 안타크티카 유래의 리파제를 넣고 수용액 중에서 광학분할 반응을 진행한다.
본 발명에 따른 칸디다 안타크티카 유래의 리파제에 의한 특이적 가수분해에 의한 광학분할 반응은 사이클로프로판 카복실산 모핵 구조를 갖는 카복실산 에스터 화합물 범위이면 모두 가능하며, 상기 화학식 1의 사이클로프로판의 2위치에 어떠 한 치환체라도 치환 가능하나, R1, R2가 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7 알케닐, 벤질, 치환되거나 치환되지 않은 C3 내지 C7의 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 중에서 선택되는 것이 바람직하며, 특히 R1, R2가 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실 또는 플루오르메틸, 디플루오르메틸, 트리플로오르메틸로부터 선택될 때 본 발명에 따른 제조방법의 목적을 달성하는 데 바람직하며, R1, R2가 모두 메틸일 때 더욱 바람직하다.
또한 칸디다 안타크티카 유래의 리파제에 의한 특이적 가수분해에 의한 광학분할 반응에 있어서 전환율과 선택성에 있어서 가장 큰 영향을 미치는 것은 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체의 R3 내지 R5 치환체의 특성이며, 본 발명에 따른 효소반응이 가능한 에스터 치환체의 범위로는 R3, R4가 수소, 치환되거나 치환되지 않은 C1 내지 C7 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 알케닐, 벤질, 치환되거나 치환되지 않은 C3 내지 C7의 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 중에서 선택되며, R5는 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬로부터 선택되는 것이 적절하며, R5 치환체의 1번 위치에 전자가 풍부한 원자로 치환되는 것이 본 발명에 따른 효소반응에 있어서 전환율과 광학 순도를 향상시키는데 바람직하며, 따라서, R5가 할로화합물로 치환된 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알콕시기가 치환된 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 특히, R3, R4가 수소이고, R5는 플루오르메틸, 디플루오르메틸, 트리플루오르메틸, 클로로메틸, 디클로로메틸, 디클로로메틸, 브로모메틸, 디브로모메틸, 트리브로모메틸, 메톡시메틸 또는 에톡시메틸로부터 선택되는 것이 가장 바람직하다.
효소에 의한 특이적 가수분해에 의한 광학분할 반응에 사용되는 효소는 앞서 언급한 칸디다 안타크티카 유래의 리파제는 상용화되어 있어 용이하게 입수하여 사용가능하다. 반응계 내에서의 상기 칸디다 안타크티카 유래의 리파제의 농도는 기질인 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체 기준으로 1 내지 30 중량%가 바람직하나, 5 중량% 내외가 더욱 바람직하며, 효소는 반응의 편의성 및 경제성을 위하여 고정화 시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 칸디다 안타크티카 유래의 리파제에 의한 특이적 가수분해에 의한 사이클로프로판 카복실산의 광학분할 반응은 반응온도와 pH를 일정하게 유지시키면서 반응시키게 되며, 이때 반응온도는 10 내지 80 ℃가 바람직하며, 전환율과 광학순도를 고려하면 반응온도는 20 내지 45 ℃가 가장 바람직하다.
광학분할 가수분해 반응 시 pH는 6 내지 9의 범위에서 가능하나, pH 7.0을 유지해 주는 것이 효소반응의 효과를 최대로 나타낸다.
효소에 의한 광학분할 반응시 기질로 사용하는 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체의 농도는 3 % 내지 70 %가 적절하며, 공정의 효율성 등을 고려할 때 5 % 내지 40 %가 바람직하다.
본 발명에 따른 방법은 효소에 의한 특이적 가수분해에 의한 광학분할 반응 후 간단한 후처리 공정에 의하여 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 분리하여 얻을 수 있다.
즉, 분리공정의 과정은 에틸아세테이트, 디클로로메탄 등 적절한 유기용매로 (R)-사이클로프로판 카복실산 에스터를 유기용매층으로 추출한 후, 남은 수용액층의 pH를 2정도로 낮추어 (S)-사이클로프로판 카복실산을 유기용매로 추출한다.
효소반응에서 사용한 효소는 반응 종료 후 필터 등의 수단에 의하여 분리 후 세척하여 다시 사용할 수 있다.
이하 실시 예에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
[제조예 1]
치환된 사이클로프로판 카복실산 2-클로로에틸 에스터의 제조
반응기에 메틸렌클로라이드 500 ml, 디메틸사이클로프로판 카복실산 228 g을 넣고, 상온에서 잘 섞어 준뒤, 온도를 20 ℃로 유지하면서, 티오닐클로라이드 (SOCl2) 236 g을 천천히 적가 하였다. 상온에서 1시간 더 교반한 뒤에, 2-클로로에탄올(2-chloroethanol) 190 g을 천천히 적가하고, 상온에서 2시간 더 교반하였다. 포화된 소듐카보네이트(Na2CO3) 용액으로 세척 후 무수 소듐설페이트(Na2SO 4)로 건조 후 감압 증류시켜 유기용매를 제거하여, 표제의 디메틸사이클로프로판 카복실산 2-클로로에틸 에스터 라세미체 화합물 360 g을 회수하였다.
[제조예 2 내지 5]
디메틸사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체 제조
알코올 종류를 2, 2, 2-트리플루오르에탄올(제조예 2), 2-메톡시에탄올(제조예 3), 2-브로모에탄올(제조예 4)로 달리하여 제조예 1과 동일한 방법으로 여러 종류의 디메틸사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체를 제조하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112004031868116-PAT00006
[실시예 1]
50 mM 소듐인산용액(pH 7 완충용액) 1 ml에 제조예 1에서 제조한 디메틸사이클로프로판 카복실산 2-클로로에틸 에스터 라세미체 50 mg(5 %), 효소로서 칸디다 안타크티카 유래의 리파제인 칸디다 안타크디카 타입B 리파제 2.5 mg을 넣고 30 ℃에서 20시간 반응시킨 후 반응액 0.2 ml을 취해 1 N 염산용액 0.1 ml과 잘 섞어준 뒤, 1 ml 에틸아세테이트로 추출하였다.
에틸아세테이트 추출액을 키랄 칼럼이 장착된 가스크로마토그래피를 이용하여 광학순도를 측정하였다.
[비교예 1 내지 비교예 15]
효소에 따른 입체특이적 가수분해 반응의 비교
본 발명에 따른 제조방법에서 사용하는 효소인 칸디다 안타크티카 유래의 리파제인 칸디다 안타크디카 타입B 리파제와 기타 다른 효소의 종류에 따른 (S)-디메틸사이클로프로판 카복실산 광학이성질체의 전환율과 광학순도를 비교하기 위하여 표 2에 기재된 바에 따른 효소의 종류를 달리한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 반응을 수행하였다.
[표 2]
Figure 112004031868116-PAT00007
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 디메틸사이클로프로판 카복실산 2-클로로에틸 에스터 라세미체를 기질로 입체특이적 가수분해반응 시 칸디다 안타크디카 타입B 리파제 (실시예 1)가 유일하게 산업적으로 유용한 정도의 전환율과 높은 광학순도로 (S)-디메틸사이클로프로판 카복실산 광학이성질체의 생성을 보였으며, 다른 리파제, 프로테아제 및 에스터라제는 전혀 반응이 진행되지 않았고, 따라서 본 발명에 따른 제조방법의 효소인 칸디다 안타크티카 유래 리파제의 입체특이적 가수분해 효소로서의 현저한 작용효과를 확인할 수 있었다.
[실시예 2]
치환된 알코올 종류별 효소반응의 비교하기 위하여 상기 제조예 2에서 제조한 디메틸사이클로프로판 카복실산 2,2,2-트리플루오르에틸 에스터를 기질로 한 것 외에는 상기 실시예 1의 방법으로 (S)-디메틸사이클로프로판 카복실산 광학이성체를 제조하였다.
[실시예 3]
치환된 알코올 종류별 효소반응의 비교하기 위하여 상기 제조예 3에서 제조한 디메틸사이클로프로판 카복실산 2-메톡시에틸 에스터를 기질로 한 것 외에는 상기 실시예 1의 방법으로 (S)-디메틸사이클로프로판 카복실산 광학이성체를 제조하였다.
[실시예 4]
치환된 알코올 종류별 효소반응의 비교하기 위하여 상기 제조예 4에서 제조한 디메틸사이클로프로판 카복실산 2-브로모에틸 에스터를 기질로 한 것 외에는 상기 실시예 1의 방법으로 (S)-디메틸사이클로프로판 카복실산 광학이성체를 제조하였다.
상기 실시예 2 내지 실시예 4의 치환된 알코올 종류별 효소반응의 결과를 표 3에 나타내었다.
[표 3]
Figure 112004031868116-PAT00008
[실시예 5 내지 실시예 8]
기질농도 별 전환율 향상 효과를 비교하기 위하여 기질로 사용한 디메틸사이클로프로판 카복실산 2-클로로에틸 에스터 라세미체의 양을 100 mg(10 %), 200 mg(20 %), 400 mg(40 %), 600 mg(60 %)으로 증가시켰으며, 이에 따라 칸디다 안타크디카 리파제 타입B 리파제 양도 5 mg, 10 mg, 20 mg, 30 mg으로 증가시킨 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 반응조건으로 반응시켰으며, 반응결과를 표 4에 나타내었다.
[표 4]
Figure 112004031868116-PAT00009
기질 농도를 60 %로 올려도 입체특이적 가수분해 반응은 잘 진행됨을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따른 제조방법은 종래의 광학활성을 갖는 아민류 나 L-멘톨 같은 값비싼 광학분할제를 사용하거나 복잡한 발효공정을 사용하지 않고 고농도에서 가수분해 효소를 반응시켜 (S)-사이클로프로판 카복실산 유도체를 높은 광학순도, 고수율의 산업적으로 경제성이 있는 새로운 제조방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Claims (9)

  1. (a) 화학식 3의 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체를 수용액 중에서 칸디다 안타크티카 유래의 리파제와 반응시키는 단계 및;
    (b) 화학식 1의 (S)-사이클로프로판 카복실산 화합물과 화학식 2의 (R)-사이클로프로판 카복실산 에스터 화합물을 광학활성 물질로 분리하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
    [화학식 1]
    Figure 112004031868116-PAT00010
    [화학식 2]
    Figure 112004031868116-PAT00011
    [화학식 3]
    Figure 112004031868116-PAT00012
    [상기 화학식 1 내지 화학식 3의 R1, R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 수소, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알케닐, 벤질, 치환되거나 치환되지 않은 C3 내지 C7의 사이클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 중에서 선택되어진 것이고; R3, R4는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 수소, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 알케닐, 벤질, 치환되거나 치환되지 않은 C3 내지 C7의 사이클로알킬, 치환되거나 또는 치환되지 않은 아릴알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴알킬 중에서 선택되어진 것이며; R5는 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬, 할로화합물로 치환된 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬 또는 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 또는 측쇄의 C1 내지 C7의 알콕시기가 치환된 C1 내지 C7의 직쇄 또는 측쇄의 알킬 중에서 선택되어진 것이다.]
  2. 제 1항에 있어서,
    R1, R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, 또는 플루오르메틸, 디플루오르메틸, 트리플로오르메틸로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    R3, R4는 모두 수소이고, R5는 플루오르메틸, 디플루오르메틸, 트리플루오르메틸, 클로로메틸, 디클로로메틸, 디클로로메틸, 브로모메틸, 디브로모메틸, 트리브로모메틸, 메톡시메틸 또는 에톡시메틸로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
  4. 제 2항 또는 제 3항중 어느 한 항에 있어서,
    R1, R2는 모두 메틸인 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    반응온도는 10 내지 80 ℃인 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    반응온도는 20 내지 45 ℃인 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    치환된 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체의 농도는 3 % 내지 70 %인 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    치환된 사이클로프로판 카복실산 에스터 라세미체의 농도는 5 % 내지 40 %인 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    칸디다 안타크티카 유래의 리파제가 칸디다 안타크티카 타입B 리파제인 것을 특징으로 하는 광학활성물질인 사이클로프로판 카복실산 및 사이클로프로판 카복실산 에스터를 제조하는 방법.
KR1020040056084A 2004-07-19 2004-07-19 광학활성 카복실산의 제조방법 KR100650798B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040056084A KR100650798B1 (ko) 2004-07-19 2004-07-19 광학활성 카복실산의 제조방법
PCT/KR2004/003019 WO2006009338A1 (en) 2004-07-19 2004-11-20 Process for preparing chiral substituted carboxylic acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040056084A KR100650798B1 (ko) 2004-07-19 2004-07-19 광학활성 카복실산의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060007294A true KR20060007294A (ko) 2006-01-24
KR100650798B1 KR100650798B1 (ko) 2006-11-27

Family

ID=35785421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040056084A KR100650798B1 (ko) 2004-07-19 2004-07-19 광학활성 카복실산의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100650798B1 (ko)
WO (1) WO2006009338A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2015367A4 (en) * 2006-04-25 2011-10-05 Sharp Kk ELECTRO-CONDUCTIVE PASTE FOR A SOLAR BATTERY ELECTRODE
US8828691B2 (en) * 2012-02-24 2014-09-09 Bristol-Myers Squibb Company Process for resolving cyclopropyl diesters

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0964928A1 (en) * 1996-12-27 1999-12-22 Smithkline Beecham Plc Enzymatic resolution of benzodiazepine-acetic acid esters with a lipase
KR100341256B1 (ko) * 1999-09-11 2002-06-21 박호군 리파제를 이용한 베라파밀 중간체의 분할 및 (ｒ)- 및 (ｓ)-베라파밀의 제조 방법
AU2003222053A1 (en) * 2002-03-22 2003-10-13 Dow Global Technologies Inc. Enzymatic resolution of propylene glycol alkyl (or aryl) ethers and ether acetates
KR100433633B1 (ko) * 2002-04-18 2004-05-31 학교법인 포항공과대학교 무용매 이상계 시스템을 이용한 효소적 광학분할 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100650798B1 (ko) 2006-11-27
WO2006009338A1 (en) 2006-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63273499A (ja) 光学活性化合物の製造法
KR100650798B1 (ko) 광학활성 카복실산의 제조방법
JP2006510364A (ja) （ｒ）または（ｓ）体のｎ−（２，６−ジメチルフェニル）アラニンおよびその逆対掌体であるｎ−（２，６−ジメチルフェニル）アラニンエステルを、酵素を用いて調製する方法
KR100650797B1 (ko) 광학활성 사이클로프로판 카복사미드의 제조방법
US4863859A (en) Process for preparing optically active glycerol derivatives
JP4843813B2 (ja) 酵素を用いるＲ−体又はＳ−体のα−置換ヘテロサイクリックカルボン酸及びこれと反対鏡像の鏡像異性体のα−置換ヘテロサイクリックカルボン酸エステルの調製方法
US6455302B1 (en) Method for optically resolving a racemic α-substituted heterocyclic carboxylic acid using enzyme
JP4601621B2 (ja) 加水分解酵素を用いた（ｓ）−インドリン−２−カルボン酸及び（ｓ）−インドリン−２−カルボン酸メチルエステル化合物の製造方法
JP2005176758A (ja) 光学活性を有する４−オキソクロマン−２−カルボン酸誘導体の製法
EP0474250A2 (en) Enzymatic process for separating the optical isomers of racemic 1,2-diols
US5326885A (en) Process of preparing enriched enantiomers of glycerol carbonate and derivatives thereof for synthesis of β-blockers
WO2007078176A1 (en) The method of making optically active 2-chloromandelic acid esters and 2-chloromandelic acids by enzymatic method
KR20070095618A (ko) 엘-카르니틴의 제조방법
JP3704731B2 (ja) 光学活性３−ヒドロキシヘキサン酸類の製造方法
KR100368735B1 (ko) 효소를 이용한 Ｒ-폼 또는 Ｓ-폼의 α-치환헤테로싸이클릭 카르복실산의 제조 방법
JP6287528B2 (ja) 光学活性３，３−ジフルオロ乳酸誘導体の製造方法
JP2690953B2 (ja) 光学活性１，３−ブタンジオールおよびその誘導体の製造法
JP2612671B2 (ja) 光学活性なプロピオン酸エステルの製造法
JP3129776B2 (ja) 光学活性なα−ヒドロキシアルケン誘導体の製造方法
JPS62275697A (ja) ラセミ体２−アミノ−１−アルカノ−ルの酵素による分割方法
JPH06500458A (ja) ４―ヒドロキシ―２―シクロペンテン―１―オン及び２′，２′―ジメチルプロパン―１′，３′―ジオールとのケタールのｓ（−）―及びｒ（＋）―エステルの酵素によるエナンチオ選択的合成
Inagaki Applications of Lipase as a Catalyst for Stereoselective
Inagaki Applications of Lipase as a Catalyst for Stereoselective Reactions in Organic Solvent
JP2001169798A (ja) リパーゼを利用した光学活性アズレントリフルオロエタノール誘導体の両鏡像体の製造方法
JPH07115992A (ja) 光学活性化合物の酵素による製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20101122

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee