JP2003235594A

JP2003235594A - 基質としてアセタール類またはケタール類を使用してエナンチオマー豊富なシアノヒドリンを製造する方法

Info

Publication number: JP2003235594A
Application number: JP2002377733A
Authority: JP
Inventors: Wolfgang Skranc; ヴオルフガング・スクランク; Peter Poechlauer; ペーター・ペヒラウアー; Irma Wirth; イルマ・ヴイルト; Rudolf Neuhofer; ルードルフ・ノイホーファー; Herbert Mayrhofer; ヘルベルト・マイローファー
Original assignee: DSM Fine Chemicals Austria Nfg GmbH and Co KG
Current assignee: Patheon Austria GmbH and Co KG
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2003-08-26
Also published as: EP1323828A3; US20030129713A1; CA2415168A1; AT411064B; ATA20322001A; EP1323828A2

Abstract

(57)【要約】【課題】不安定なカルボニル化合物から出発して、良
好な収率及び高いエナンチオマー過剰率をもって光学的
に活性のシアノヒドリンを製造するのに特に適した方法
を提供すること。【解決手段】ヒドロキシニトリルリアーゼ(HNL) 及び
シアニド基供与体を用いてエナンチオマー豊富なシアノ
ヒドリンを製造する方法であって、以下の式(I) 【化１】で表されるアセタール類またはケタール類を、(R)-また
は(S)-ヒドロキシニトリルリアーゼ及びシアニド基供与
体の存在下に有機系、水系もしくは二相系中またはエマ
ルションの状態で−５℃〜＋40℃の温度で反応させて、
以下の式(II) 【化２】で表される対応するエナンチオマー豊富なシアノヒドリ
ンとすることを含む上記方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、基質としてアセタ
ール類またはケタール類を使用してエナンチオマー豊富
なシアノヒドリンを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シアノヒドリンは、生物学的に活性の物
質、例えば薬理活性化合物、ビタミンまたはピレトロイ
ド化合物の製造に使用されるアルファ- ヒドロキシ酸、
アルファ- ヒドロキシケトン、ベータ- アミノアルコー
ルの合成に重要である。

【０００３】これらのシアノヒドリンは、ケトンまたは
アルデヒドのカルボニル基に青酸を付加することによっ
て製造される。多くの態様の方法が既に文献から公知で
あり、これらは、脂肪族、芳香族または複素芳香族アル
デヒドあるいは脂肪族または芳香族ケトンからの(R)-及
び／または(S)-シアノヒドリンの製造を開示している。

【０００４】例えば、ヨーロッパ特許出願公開第0 326
063 号のクレームには、プルナスアミグダラス(Prunus
amygdalus)由来の(R)-オキシニトリラーゼ(EC 4.1.2.1
0) またはソルガムビコロル(Sorghum bicolor) 由来の
オキシニトリラーゼ(EC 4.1.2.11) の存在下に脂肪族、
芳香族もしくは複素芳香族アルデヒドまたはケトンを青
酸と反応させることによって光学活性の(R)-または(S)-
シアノヒドリンを製造する酵素的方法が記載されてい
る。しかし、アセタール類及びケタール類は記載されて
いない。

【０００５】更にヨーロッパ特許出願公開第0 632 130
号には、脂肪族アルデヒドまたは非対称性脂肪族ケトン
を、ヘベアブラシリエンシス(Hevea Brasiliensis)由来
のオキシニトリラーゼ及び青酸と立体特異的に反応させ
て(S)-シアノヒドリンを得る方法が記載されている。こ
こでもまた、アセタール類及びケタール類は記載されて
いない。

【０００６】ヨーロッパ特許出願公開第0 927 766 号
は、エマルション中で脂肪族、芳香族または複素芳香族
アルデヒドまたはケトンから光学活性の(S)-シアノヒド
リンを製造する酵素的方法を記載している。基質として
のアセタール類及びケタール類は記載されていない。

【０００７】ヨーロッパ特許出願公開第0 528 256 号
は、ヒドロキシピバルデヒドは、非常に高めた酵素濃度
及び適当な条件下で反応させた場合にのみ、81.4％eeま
でのエナンチオマー過剰率でD-2,4-ジヒドロキシ-3,3-
ジメチルブタノニトリルを与え得ることを示している。
ヨーロッパ特許出願公開第0 528 256 号に記載のよう
な、非常に高めた酵素量を用いない他の従来公知の方法
の場合は、エナンチオマー過剰量は得られないかまたは
その程度が不十分なエナンチオマー過剰量しか得られな
い。これの理由の一つとしては、とりわけ、基質である
ヒドロキシピバルデヒドが不安定であるという事実も挙
げられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】多くのカルボニル化合
物、例えばヒドロキシアルデヒドは独りでに環化または
重合してしまい不安定であるため、本発明の課題の一つ
は、光学的に活性のシアノヒドリンを製造するのに特に
適した方法であって、この際、前記シアノヒドリンの対
応するカルボニル化合物は従来公知の条件では不安定で
あり、そして前記シアノヒドリンが、良好な収率で及び
基質として遊離のアルデヒドもしくはケトンを使用する
反応と比較してより高いエナンチオマー過剰率で得られ
るような方法を見出すことであった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】予期できないことには、
この課題は、基質としてアセタール類またはケタール類
を使用することによって達成された。

【００１０】それゆえ、本発明は、ヒドロキシニトリル
リアーゼ(HNL) 及びシアニド基供与体を用いてエナンチ
オマー豊富なシアノヒドリンを製造する方法であって、
以下の式(I)

【００１１】

【化３】

【００１２】[ 式中、R1及びR2は、互いに独立して、置
換されていないかまたは単置換もしくは複置換されたC₁
-C₂₀- アルキル、C₅-C₂₀- アリールまたはC₅-C₂₀- 複素
アリール基であるか、またはR1及びR2の一方は水素であ
るか、またはR1及びR2は一緒になって、置換されていな
いかまたは単置換もしくは複置換されたC₂-C₂₀- アルキ
レン基を形成し、そしてR3及びR4は、互いに独立して、
置換されていないかまたは単置換もしくは複置換された
C₁-C₂₀- アルキル、C₅-C₂₀- アリール、C₅-C₂₀- 複素ア
リール、C₇-C₂₀-アルキルアリール、C₅-C₂₀- アルキル
複素アリールまたはC₅-C₂₀- アラルキル基であることが
できるか、あるいは置換されていないかまたは単置換も
しくは複置換されたC₅-C₂₀- 複素環またはC₅-C₂₀- アル
キル複素環であることができるか、あるいは一緒になっ
て、鎖中に一つまたはそれ以上の異種原子を含んでいて
もよい置換されていないかまたは置換されたC₄-C₂₀- ア
ルキレン基であることができるか、あるいはR3及びR4の
うちの一方は水素である]で表されるアセタール類また
はケタール類を、(R)-または(S)-ヒドロキシニトリルリ
アーゼ及びシアニド基供与体の存在下に及び有機系、水
性系または二相系中であるいはエマルションの状態で、
−５〜＋40℃の温度下に反応させて、以下の式(II)

【００１３】

【化４】

【００１４】[ 式中、R3及びR4は上に定義した通りであ
る]で表される対応するエナンチオマー豊富なシアノヒ
ドリンを得る、上記方法に関する。

【００１５】本発明の方法では、式(I) のアセタール類
またはケタール類が基質として使用される。

【００１６】式(I) 中、R1及びR2は、互いに独立して、
置換されていないかまたは単置換もしくは複置換された
C₁-C₂₀- アルキル、C₅-C₂₀- アリールまたはC₅-C₂₀- 複
素アリール基であることができる。

【００１７】ここで、C₁-C₂₀- アルキル基とは、飽和、
単不飽和もしくは複不飽和、線状、分枝状もしくは環
状、橋掛け状(bridged) 、第一、第二もしくは第三の性
状の炭化水素基を意味するものである。これらは、例え
ば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、プロペ
ニル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、ブテニル、ブチ
ニル、ペンチル、シクロペンチル、イソペンチル、ネオ
ペンチル、ペンテニル、ヘキシル、イソヘキシル、シク
ロヘキシル、シクロヘキシルメチル、3-メチルペンチ
ル、2,2-ジメチルブチル、2,3-ジメチルブチル、オクチ
ル、シクロオクチル、デシル、シクロデシル、ドデシ
ル、シクロドデシルなどである。

【００１８】ここで好ましいものは、C₁-C₁₂- アルキル
基であり、特に好ましいものは、C₁-C₄-アルキル基であ
る。

【００１９】アリールとは、好ましくは、C₆-C₂₀- アリ
ール基、例えばフェニル、ビフェニル、ナフチル、イン
デニル、フルオレニルなどを意味するものである。

【００２０】複素アリールとは、好ましくは、環中に少
なくとも一つのＳ、ＯまたはＮ原子を含む６〜20個の炭
素原子を有する環状の基を意味するものである。

【００２１】これらの基は、置換されていなくともよい
し、あるいはフェニル、C₁-C₆-アルキル、ＯＨ、ハロゲ
ンまたはスルホキシからなる群から選択される一つまた
はそれ以上の置換基によって置換されていてもよい。

【００２２】この場合は、フルアセタール(full acetal
s)が基質として使用される。

【００２３】R1及びR2は、好ましくは、アルキル基であ
る。

【００２４】環状アセタールが基質として使用される場
合は、R1及びR2は一緒になってC₂-C ₂₀- アルキレン基を
形成し、これは、置換されていなくともよいし、または
フェニル、C₁-C₆-アルキル、ＯＨ、ハロゲンまたはスル
ホキシからなる群から選択される一つまたはそれ以上の
置換基によって置換されていてもよい。

【００２５】また、R1基及びR2基のうちの一方が水素で
あるヘミアセタールも好適な基質である。

【００２６】特に好ましくは、R1及びR2は、互いに独立
して、飽和された線状または分枝状のC₁-C₄-アルキル基
であるかまたはこれらの二つの基のうちの一方は水素で
あるか、あるいはR1及びR2は一緒になって、置換されて
いないかまたはC₁-C₄-アルキルもしくはＯＨからなる群
から選択される一つまたはそれ以上の置換基によって置
換されていてもよいC₂-C₆-アルキレン基を形成する。

【００２７】式(I) 中のR3及びR4は、互いに独立して、
置換されていないかまたは単置換もしくは複置換された
C₁-C₂₀- アルキル、C₅-C₂₀- アリール、C₅-C₂₀- 複素ア
リール、C₇-C₂₀- アルキルアリール、C₅-C₂₀- アルキル
複素アリールまたはC₅-C₂₀-アラルキル基であるかある
いは置換されていないかまたは単置換もしくは複置換さ
れたC₅-C₂₀- 複素環またはC₅-C₂₀- アルキル複素環であ
る。

【００２８】この場合も、C₁-C₂₀- アルキルとは、飽
和、単不飽和または複不飽和、線状、分枝状または環
状、橋掛け状、第一、第二または第三の性状の炭化水素
基を意味するものであり、例えばメチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、プロペニル、ブチル、イソブチ
ル、t-ブチル、ブテニル、ブチニル、ペンチル、シクロ
ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ペンテニル、
ヘキシル、イソヘキシル、シクロヘキシル、シクロヘキ
シルメチル、3-メチルペンチル、2,2-ジメチルブチル、
2,3-ジメチルブチル、オクチル、シクロオクチル、デシ
ル、シクロデシル、ドデシル、シクロドデシルなどであ
る。

【００２９】ここで好ましいものは、C₁-C₁₂- アルキル
基であり、特に好ましいものはC₁-C ₈-アルキル基であ
る。これらのアルキル基は、置換されていないかまたは
反応条件下に不活性の基によって単置換もしくは複置換
されていることができる。適当な置換基は、例えば、置
換されていないかまたは置換されたアリールまたは複素
アリール基、例えばフェニル、フェノキシまたはインド
リル基、ハロゲン、ヒドロキシル、ヒドロキシ-C₁-C₅-
アルキル、C₁-C₆-アルコキシ、アリールオキシ、好まし
くはC₆-C₂₀- アリールオキシ、C₁-C₆-アルキルチオ、ア
ミノ、アルキルアミノ、好ましくはC₁-C₆-アルキルアミ
ノ、アリールアミノ、好ましくはC₆-C₂₀-アリールアミ
ノ、エーテル、チオエーテル、カルボン酸エステル、カ
ルボキサミド、スルホキシド、スルホン、スルホン酸、
スルホン酸エステル、スルフィン酸、メルカプタン、ニ
トロまたはアジド基である。

【００３０】アリールは、好ましくは、C₆-C₂₀- アリー
ル基、例えばフェニル、ビフェニル、ナフチル、インデ
ニル、フルオレニルなどを意味するものである。

【００３１】ここで上記アリール基は、置換されていな
くともまたは単置換もしくは複置換されていてもよい。
この場合も適当な置換基は、置換されていないかまたは
置換されたアリールまたは複素アリール基、例えばフェ
ニル、フェノキシまたはインドリル基、ハロゲン、ヒド
ロキシル、ヒドロキシ-C₁-C₅- アルキル、C₁-C₆-アルコ
キシ、アリールオキシ、好ましくはC₆-C₂₀- アリールオ
キシ、C₁-C₆-アルキルチオ、アミノ、アルキルアミノ、
好ましくはC₁-C₆-アルキルアミノ、アリールアミノ、好
ましくはC₆-C₂₀- アリールアミノ、エーテル、チオエー
テル、カルボン酸エステル、カルボキサミド、スルホキ
シド、スルホン、スルホン酸、スルホン酸エステル、ス
ルフィン酸、メルカプタン、ニトロまたはアジド基であ
る。

【００３２】アルカリールまたはアルキルアリールと
は、アリール置換基を有するアルキル基を意味するもの
である。

【００３３】アラルキルまたはアリールアルキルとは、
アルキル置換基を有するアリール基のことである。

【００３４】複素アリールまたは複素環とは、環中に少
なくとも一つのＳ、ＯまたはＮ原子を含む環状の基を意
味するものである。これらは、例えば、フリル、ピリジ
ル、ピリミジル、チエニル、イソチアゾリル、イミダゾ
リル、テトラゾリル、ピラジニル、ベンゾフラニル、ベ
ンゾチオフェニル、キノリル、イソキノリル、ベンゾチ
エニル、イソベンゾフリル、ピラゾリル、インドリル、
イソインドリル、ベンゾイミダゾリル、プリニル、カル
バゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリ
ル、1,2,4-チアジアゾリル、イソキサゾリル、ピロリ
ル、キナゾリニル、ピラダジニル、フタラジニル、モル
ホリニルなどである。

【００３５】この際、必要ならば官能性のＯまたはＮ基
は保護することができる。

【００３６】上記複素アリール基または複素環は、置換
されていなくともよいしまたは上に挙げた置換基によっ
て単置換もしくは複置換されていてもよい。

【００３７】アルキル複素アリールまたはアルキル複素
環とは、複素アリール基または複素環によって置換され
たアルキル基を意味するものである。

【００３８】好ましくは、R3及びR4は、飽和または不飽
和の線状または分枝状C₁-C₈-アルキル基、ベンジル基ま
たはフェニル基であり、この際、これらの基は、置換さ
れていなくともよいし、またはＯＨ、ハロゲン、フェニ
ル、カルボン酸誘導体、例えばカルボン酸エステルまた
はカルボキサミド、アミノ、C₁-C₆-アルキルアミノ、C₆
-C₂₀- アリールアミノ、C₁-C₆-アルコキシ、C₆-C₂₀- ア
リールオキシまたはニトロによって単置換もしくは複置
換されていてもよい。

【００３９】しかし、R3及びR4は、一緒になって、置換
されていないかもしくは置換されたC₄-C₂₀- アルキレン
基であることもでき、この際、この基は、Ｏ、Ｎ、Ｓ及
びNR5R6 からなる群から選択される一つまたはそれ以上
の異種原子を鎖中に含んでいてもよく、なお、前記R5及
びR6は、互いに独立して、ＨまたはC₁-C₆-アルキルであ
ることができる。

【００４０】好ましいものは、環状ケトンの環の大きさ
に依存して、アルキル鎖中に多くとも２個の異種原子を
有するC₄-C₇-アルキレン基である。更にこのアルキレン
鎖は、同じく環の大きさに依存して、一つまたは二つの
二重結合を有することができる。更にまた上記アルキレ
ン基は、上に挙げた基によって単置換または複置換され
ていてもよい。

【００４１】但し、使用される原料において、R3基及び
R4基の一方は水素であってもよい。

【００４２】本発明の方法においては、式(I) のアセタ
ール類またはケタール類（これらは、例えばSynthesis
1981, 501-522 に記載の方法に類似して製造することが
でき、また幾つかの物は商業的に入手することもでき
る）を反応させてエナンチオマー豊富な(R)-及び(S)-シ
アノヒドリンを生成する。

【００４３】式(I) の対応するアセタール類またはケタ
ール類は、シアニド基供与体の存在下に(R)-または(S)-
ヒドロキシニトリルリアーゼと反応させる。この際、上
記アセタール類またはケタール類はその場で(in situ)
開裂して対応するアルデヒドまたはケトンとアルコール
になり、次いでこのアルデヒドまたはケトンが酵素触媒
作用下に反応して対応するエナンチオマー豊富なシアノ
ヒドリンを与える。

【００４４】適当なシアニド基供与体は、青酸、アルカ
リ金属シアン化物、または次の一般式(III) 、すなわち R7R8C(OH)(CN) で表されるシアノヒドリンである。

【００４５】上記式(III) 中、R7及びR8は、互いに独立
して、水素または置換されていない炭化水素基である
か、またはR7及びR8は一緒になって４または５個の炭素
原子を有するアルキレン基であり、但しこの際、R7とR8
は同時には水素にはならない。上記炭化水素基は、脂肪
族または芳香族基、好ましくは脂肪族基である。好まし
くは、R7及びR8は、１〜６個の炭素原子を有するアルキ
ル基、特に好ましくは式(III) で表されるシアニド基供
与体はアセトンシアノヒドリンである。

【００４６】上記シアニド基供与体は公知方法によって
製造することができる。シアノヒドリン、特にアセトン
シアノヒドリンは、商業的にも入手できる。好ましく
は、シアニド基供与体は青酸、KCN 、NaCNまたはアセト
シアノヒドリン、特に好ましくは青酸である。

【００４７】青酸は、反応の少し前にそれの塩の一つ、
例えばNaCNまたはKCN から遊離させて、溶剤を用いずに
または溶解された形で反応混合物に加えることもでき
る。

【００４８】使用するアセタールまたはケタール１モル
当たり、少なくとも１モル、好ましくは１〜５モル、特
に好ましくは1.2 〜４モルのシアニド基供与体が加えら
れる。

【００４９】本発明の反応は、触媒としてのヒドロキシ
ニトリルリアーゼの存在下に有機系、水性系もしくは二
相系中でまたはエマルションの状態で行われる。

【００５０】水性系中でのエナンチオ選択的反応では、
対応するHNL を含む水溶液または緩衝溶液が使用され
る。これらの例は、酢酸塩緩衝液、ホウ酸塩緩衝液、フ
タル酸塩緩衝液、クエン酸塩緩衝液、リン酸塩緩衝液な
ど、またはこれらの緩衝溶液の２種以上の物の混合物で
ある。

【００５１】この溶液のpHは、1.5 〜５、好ましくは２
〜４、特に好ましくは2.2 〜3.7 である。

【００５２】加えて、水混和性または水不混和性溶剤、
例えばエタノール、DMF 、トルエンまたはt-ブチルメチ
ルエーテルを上記水溶液に加えることができる。

【００５３】使用する有機希釈剤は、水不混和性または
僅かに水混和性の脂肪族または芳香族炭化水素（なお、
これらはハロゲン化されていてもよい）、アルコール、
エーテルまたはエステルあるいはこれらの２種以上の物
の混合物であることができる。好ましくは、t-ブチルメ
チルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエー
テル及び酢酸エチルまたはこれらの２種以上の物の混合
物が使用される。

【００５４】しかし、上記反応は、二相系中でまたはエ
マルションの状態でも行うことができる。

【００５５】好ましくは、本発明の反応は、触媒として
のヒドロキシニトリルリアーゼの存在下に水溶液中で行
う。

【００５６】適当なNHL には天然由来(native)のものば
かりでなく、再組み替え型(recombinant) の(R)-及び
(S)-HNL もあり、これらはそのままでまたは不動化され
た状態で存在する。

【００５７】適当な(S)-ヒドロキシニトリルリアーゼ
は、(S)-ヒドロキシニトリルリアーゼ、例えばマニオク
(Manioc)またはヘベアブラシリエンシス由来の(S)-ヒド
ロキシニトリルリアーゼ、及び再組み替え型(S)-HNL で
ある。好ましくは、天然のHNLはヘベアブラシリエンシ
ス由来のものである。適当な再組み替え型(S)-HNL は、
例えば、遺伝子を組み替えた微生物、例えばピキアパス
トリス(Pichia pastoris) 、大腸菌またはサッカロマイ
セスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)から得られ
る。

【００５８】好ましいものは、ピキアパストリス由来の
再組み替え型(S)-HNL である。

【００５９】適当な(R)-HNL は、例えば、プルナスアミ
グダラス、プルナスラウロセラサス(Prunus lauroceras
us) またはプルナスセロチナ(Prunus serotina) 由来の
(R)-ヒドロキシニトリルリアーゼか、あるいは再組み替
え型(R)-HNL である。好ましくは、プルナスアミグダラ
ス由来の(R)-ヒドロキシニトリラーゼか、または再組み
替え型(R)-HNL が使用される。

【００６０】適当な(R)-及び(S)-HNL は、例えば、国際
特許出願公開第97/03204号、ヨーロッパ特許出願公開第
0 969 095 号、ヨーロッパ特許出願公開第0 951 561
号、ヨーロッパ特許出願公開第0 927 766 号、ヨーロッ
パ特許出願公開第0 632 130 号、ヨーロッパ特許出願公
開第0 547 655 号、ヨーロッパ特許出願公開第0 326 06
3 号、国際特許出願公開第01/44487号に開示されてい
る。

【００６１】好ましくは、再組み替え型(R)-HNL が使用
される。

【００６２】アセタールまたはケタール１モル当たり、
約10〜150,000 IU、好ましくは1,200 〜40,000 IU 活性
量のヒドロキシニトリルリアーゼが加えられる。

【００６３】反応温度は約−５〜＋40℃、好ましくは約
０〜＋30℃である。

【００６４】本発明の方法は、対応するカルボニル化合
物が不安定なシアノヒドリンの製造に特に適している。
これらは、例えば、自然に環化または重合してしまうヒ
ドロキシアルデヒドである。本発明方法により製造され
るシアノヒドリンは、高収率でかつ基質として遊離のア
ルデヒドまたはケトンを用いる反応と比較してより高い
エナンチオマー過剰率で得られる。

【００６５】

【実施例】例１再組み替え型(R)-HNL 溶液５ml(240 IU/ml) を、クエン
酸溶液を用いて2.4 のpHに調節した。次いで、1,1-ジメ
トキシ-2- フェニルエタン182 μl(1.1mmol)及び青酸0.
1ml(2.3mmol)を加えた。この反応溶液を室温で攪拌し
た。転化率及び生じた(R)-2-ヒドロキシ-3- フェニルプ
ロパノニトリルのエナンチオマー過剰率を、シクロデキ
ストリンカラムでGCにより測定した。反応の進行

【００６６】

【表１】

【００６７】例２ 3-クロロ-1,1- ジエトキシプロパン185 μｌ(1.1mol)
を、pH値が2.4 の再組み替え型(R)-HNL 溶液５ml(430 I
U/ml) に加えた。青酸0.1ml(2.3mmol)を上記混合物に加
え、そしてこれを室温で攪拌した。20時間の反応時間の
後、得られた混合物を分析し、98％を超える(R)-3-クロ
ロ-2- ヒドロキシブタノニトリルが確認された。アセタ
ールは完全に反応していた。

【００６８】例３青酸0.1ml(2.3mmol)を、pH値が2.4 の再組み替え型(R)-
HNL 溶液５ml（800 IU/ml)に０℃で加えた。次いで、4-
ヒドロキシ- β, β,5,5- テトラメチル-1,3-ジオキサ
ン-2- エタノール（二量体性ヒドロキシピバルアルデヒ
ド）110mg(0.55mmol) を加え、そしてこの混合物を０℃
で攪拌した。22時間の反応時間の後、95％が反応して、
84％eeの(R)-2,4-ジヒドロキシ-3,3- ジメチルブタノニ
トリルを生成した。

【００６９】例４：基質としてアルデヒドを用いた比
較例 4-ヒドロキシ- β, β,5,5- テトラメチル-1,3- ジオキ
サン-2- エタノール（二量体性ヒドロキシピバルアルデ
ヒド）110mg(0.55mmol) を110 ℃で溶融しそしてこの温
度で40分間モノマー化(monomerize)した。遊離した3-ヒ
ドロキシ-2,2-ジメチルプロパノールを、pH値が2.4 の
再組み替え型(R)-HNL 溶液５ml(3,200 IU/ml) と混合し
た。次いで、青酸0.1ml(2.3mmol)を０℃で加えることに
よって反応を開始した。０℃で23.5時間の反応時間の
後、97％が反応して、70％eeの(R)-2,4-ジヒドロキシ-
3,3- ジメチルブタノニトリルを生成した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１２Ｒ 1:19）Ｃ１２Ｒ 1:865 (Ｃ１２Ｐ 13/00 Ｃ０７Ｍ 7:00 Ｃ１２Ｒ 1:84） (Ｃ１２Ｐ 13/00 Ｃ１２Ｒ 1:865）Ｃ０７Ｍ 7:00 (72)発明者ヴオルフガング・スクランクオーストリア国、ウイーン、オーバーフェルトガッセ、23 (72)発明者ペーター・ペヒラウアーオーストリア国、リンツ、アム・ペストリングベルク、５ (72)発明者イルマ・ヴイルトオーストリア国、エンス、ゼヴェリヌスストラーセ、４ (72)発明者ルードルフ・ノイホーファーオーストリア国、ミッタートレッフリング、ライトナーストラーセ、４ (72)発明者ヘルベルト・マイローファーオーストリア国、エンガーヴィッツドルフ、フライシュテッターストラーセ、62 Ｆターム(参考） 4B064 AE01 CA21 CA31 CC24 DA16 4H006 AA02 AC41 AC81

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒドロキシニトリルリアーゼ(HNL) 及び
シアニド基供与体を用いてエナンチオマー豊富なシアノ
ヒドリンを製造する方法であって、以下の式(I) 【化１】 [ 式中、R1及びR2は、互いに独立して、置換されていな
いかまたは単置換もしくは複置換されたC₁-C₂₀- アルキ
ル、C₅-C₂₀- アリールまたはC₅-C₂₀- 複素アリール基で
あるか、またはR1及びR2のうちの一つは水素であるか、
あるいはR1及びR2は、一緒になって、置換されていない
かまたは単置換もしくは複置換されたC₂-C ₂₀- アルキレ
ン基を形成し、そしてR3及びR4は、互いに独立して、置
換されていないかまたは単置換もしくは複置換されたC₁
-C₂₀- アルキル、C₅-C₂₀- アリール、C₅-C₂₀- 複素アリ
ール、C₇-C₂₀- アルキルアリール、C₅-C₂₀- アルキル複
素アリールまたはC₅-C₂₀- アラルキル基であることがで
きるか、あるいは置換されていないかまたは単置換もし
くは複置換されたC₅-C₂₀- 複素環またはC₅-C₂₀- アルキ
ル複素環であることができるか、あるいは一緒になっ
て、鎖中に一つまたはそれ以上の異種原子を含んでいて
もよい置換されていないかまたは置換されたC₄-C ₂₀- ア
ルキレン基であることができるか、またはR3及びR4のう
ちの一方は水素である]で表されるアセタール類または
ケタール類を、(R)-または(S)-ヒドロキシニトリルリア
ーゼ及びシアニド基供与体の存在下に有機系、水性系も
しくは二相系中でまたはエマルションの状態で−５℃〜
＋40℃の温度で反応させて、以下の式(II) 【化２】 [ 式中、R3及びR4は上に定義した通りである]で表され
る対応するエナンチオマー豊富なシアノヒドリンとする
ことを含む上記方法。
【請求項２】式(I) 中、R1及びR2が、互いに独立し
て、置換されていないかまたはＯＨ、ハロゲンまたはフ
ェニルによって単置換もしくは複置換された飽和された
線状もしくは分枝状のC₁-C₁₂- アルキル基であるか、ま
たはR1及びR2のうちの一方が水素であるか、あるいはR1
及びR2が一緒になって、置換されていないかまたはＯ
Ｈ、ハロゲン、フェニルもしくはC₁-C₆-アルキルで単置
換もしくは複置換されていてもよいC₂-C₂₀- アルキレン
基を形成する、同式で表されるアセタール類またはケタ
ール類を原料として使用する、請求項１の方法。
【請求項３】式(I) 中、R3及びR4が、互いに独立し
て、置換されていないかまたはＯＨ、ハロゲン、フェニ
ル、カルボン酸エステル、カルボキサミド、アミノ、C₁
-C₆-アルキルアミノ、C₆-C₂₀- アリールアミノ、C₁-C₆-
アルコキシ、C₆-C₂₀- アリールオキシもしくはニトロに
よって単置換もしくは複置換された、飽和もしくは不飽
和で線状、分枝状もしくは環状のC₁-C₁₂- アルキルまた
はフェニル基であるか、またはR3及びR4のうちの一方が
水素であるか、あるいはR3及びR4が、一緒になって、置
換されていないかまたはＯＨ，ハロゲン、フェニル、カ
ルボン酸エステル、カルボキサミド、アミノ、C₁-C₆-ア
ルキルアミノ、C₆-C₂₀- アリールアミノ、C₁-C₆-アルコ
キシ、C₁-C₆-アルキル、C₆-C₂₀- アリールオキシもしく
はニトロによって単置換もしくは複置換されたC₄-C₇-ア
ルキレン基であり、なお、このアルキレン基は、Ｏ、Ｎ
もしくはＳまたはNR5R6 （ここで、R5及びR6は、互いに
独立して、ＨまたはC₁-C₆-アルキルであることができ
る）からなる群から選択される一つまたは二つの異種原
子を含むことができる、同式で表されるアセタール類ま
たはケタール類が原料として使用される、請求項１の方
法。
【請求項４】エナンチオ選択的な反応を水性系中で行
い、この際、対応するヒドロキシニトリルリアーゼを含
みかつ1.5 〜５のpH値を有する溶液あるいは酢酸塩緩衝
液、ホウ酸塩緩衝液、フタル酸塩緩衝液、クエン酸塩緩
衝液もしくはリン酸塩緩衝液またはこれらの緩衝溶液の
２種以上の物の混合物を反応媒体として使用する、請求
項１の方法。
【請求項５】エタノール、t-ブチルメチルエーテル、
ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジメチル
ホルムアミド、トルエンもしくは酢酸エチルまたはこれ
らの二種以上のものの混合物からなる群から選択される
水混和性溶剤または水不混和性溶剤を上記水性系に加え
る、請求項４の方法。
【請求項６】ヒドロキシニトリルリアーゼが、そのま
までまたは不動化された状態のいずれかで存在する、天
然由来のまたは再組み替え型の(R)-及び(S)-ヒドロキシ
ニトリルリアーゼである、請求項１の方法。
【請求項７】ヒドロキシニトリルリアーゼが、マニオ
クまたはヘベアブラシリエンシスからの天然由来の(S)-
ヒドロキシニトリルリアーゼ；ピキアパストリス、大
腸菌またはサッカロマイセスセレビシエからなる群から
選択された遺伝子組み換えした微生物由来の再組み替え
型(S)-ヒドロキシニトリルリアーゼ；プルナスアミグダ
ラス、プルナスラウロセラサスまたはプルナスセロチナ
からの天然由来の(R)-ヒドロキシニトリルリアーゼ；
または再組み替え型(R)-ヒドロキシニトリルリアーゼで
ある、請求項６の方法。
【請求項８】再組み替え型(R)-ヒドロキシニトリルリ
アーゼを使用する、請求項６の方法。
【請求項９】シアニド基供与体が、青酸、アルカリ金
属シアン化物、または以下の一般式(III) 、すなわち R7R8C(OH)(CN) [ 式中、R7及びR8は、互いに独立して、水素または置換
されていない炭化水素基であるか、またはR7及びR8は一
緒になって４または５個の炭素原子を有するアルキレン
基を形成し、なお但し、R7とR8は、同時には水素にはな
らない]で表されるシアノヒドリンである、請求項１の
方法。
【請求項１０】シアニド基供与体が、青酸、ＫＣＮ、
ＮａＣＮまたはアセトンシアノヒドリンである、請求項
９の方法。