JPH0160239B2

JPH0160239B2 -

Info

Publication number: JPH0160239B2
Application number: JP17029580A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Iriuchijima; Natsuko Kojima
Original assignee: Sagami Chemical Research Institute
Current assignee: Sagami Chemical Research Institute
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1989-12-21
Also published as: JPS5794295A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般式（式中、Ｒはアルキル基であり、R′はアルキル
基、置換アルキル基又はアリール基であり、Ｘは
ハロゲン原子である。）で表わされるエステルを、
酵素又は微生物を用いて不斉水解した後、残存し
たエステルと生成した酸を分離、取得することを
特徴とする光学活性のエステル及び／又は酸の製
造法に関する。前記一般式（）で表わされるエステル又はそ
の酸の光学活性体は、光学活性基幹物質であり、
種々の有用な光学活性化合物の合成に用いること
ができる極めて重要な化合物である。例えば、Ｌ
−２−ブロモプロピオン酸メチルは、除草活性の
強いＤ型の除草剤の合成に利用でき（特開昭54−
125682号参照。）、（Ｒ）−（＋）−２−ブロモプロピ
オン酸（Ｌ型）は、抗オーキシン活性の強い
（Ｓ）−（−）−２−（ベンズイミダゾリル−２−チ
オ）プロピオン酸（Ｄ型）の合成に用いられる
〔Chem.Abstr.、88、105226y（1978）、参照。〕。
又、Ｌ−２−クロロプロピオン酸は免疫アジユバ
ント活性の強いムラミルペプチドの合成に用いら
れる（Tetrahedron Lett.、1978、4407参照。）。従来、前記一般式（）で表わされるエステル
又はその酸の光学活性体は、(1)光学活性の乳酸を
エステル化してから三臭化リン又は三塩化リンを
反応させる方法〔J.Am.Chem.Soc.、95、7908
（1973）、参照。〕、(2)（Ｓ）−アラニンに酸性条件
下臭化カリウムと亜硝酸ナトリウムを反応させる
方法（J.C.S.Perkin Ｉ、1976、2229参照。）、又
は(3)α−ハロカルボン酸を光学活性有機塩基を用
いて光学分割する方法〔J.Am.Chem.Soc.、92、
5519（1970）及び引用文献参照。〕等によつて合成
された。しかしながら、(1)の方法は高価な天然物
を用い、しかも三ハロゲン化リンの如き刺激臭の
強い試薬を用いなければならず、又、(2)の方法は
強酸性条件下０℃で、（Ｓ）−アラニンに対し６当
量の臭化カリウムと2.7当量の亜硝酸ナトリウム
を用いるジアゾ化反応であり、(3)の方法はシンコ
ニンの如き高価な有機塩基を用いて再結晶を繰り
返さなければならず、いずれも工業的製造法とは
なり難い。本発明者等は、前記一般式（）で表わされる
エステル又はその酸の光学活性体が、広く医薬、
農薬等の合成に用いられる有用な化合物であるこ
とに鑑み、その工業的製造法について鋭意研究を
重ねた結果、従来の方法とは全く異なる、操作の
極めて容易な本発明の方法を見い出したものであ
る。本方法に基質として用いるエステルの酸部分と
しては、２−クロロプロピオン酸、２−ブロモプ
ロピオン酸の如き２−ハロプロピオン酸、２−ク
ロロ酪酸、２−ブロモ酪酸の如き２−ハロ酪酸、
２−クロロ吉草酸、２−ブロモ吉草酸の如き２−
ハロ吉草酸を例示することができる。また、エス
テルのアルコール部分としては、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、イソブタ
ノール、ベンジルアルコール、フエノール等を挙
げることができる。本方法に用いることのできる酵素は、エステル
を不斉水解する能力を有する酵素であり、例え
ば、表１に示した酵素を挙げることができる。ま
た、本方法に用いることのできる微生物は、例え
ば、表１の「起源」の項に示した微生物及びリゾ
プスデレマーIAM6019、バチルスズブチリスバ
ル・ニガーIFO3108を挙げることができる。

【表】

【表】これら酵素又は微生物は、精製酵素、粗酵素、
酵素含有物、微生物培養液、培養物、菌体、培養
濾液及びそれらを処理した物など種々の形体で必
要に応じて用いることができる。更に、酵素と微
生物を組み合わせて用いることもできる。本発明の方法の実施に当つては、使用する酵素
又は微生物にもよるが、通常、緩衝液の使用が好
ましく、リン酸ナトリウム、リン酸カリウムの如
き無機酸塩の緩衝液、クエン酸ナトリウムの如き
有機酸塩の緩衝液を好適に使用することができ
る。初発PHは７〜８が好適に使用でき、反応の間
４〜7.5に保たれることが望ましい。濃度は、緩
衝液の種類にもよるが、0.05〜1Mが使用でき、
0.1〜0.5Mが好適に使用することができる。水解によつて生成する酸によつて極度な酸性に
ならない様に緩衝液を用い、不斉水解能を有する
酵素又は微生物及び基質を加え、数時間乃至数日
間、撹拌又は振とうを行なう。反応は10〜50℃で
実施できるが、低温では反応が遅くなり、高温で
は酵素の失活及び不斉選択性の低下が見られるこ
とがあるので、20〜35℃が望ましい。反応終了
後、通常の方法によつてエステルと酸を分離す
る。以下、実施例により更に具体的に説明する。実施例１ 500mlの三角フラスコに、リパーゼMY（30mg）
を取り、PH7.5の0.2Mリン酸ナトリウム緩衝液
（以下の実施例において特記しない限り本緩衝液
を用いた。尚、その際の記載は単に「緩衝液」と
した。）（500ml）を加え、更に２−ブロモプロピ
オン酸エチル（２，２−ジブロモプロピオン酸エ
チルと思われる不純物を少量含む。）（21.0ｇ、
116ｍmol）を加えて、30℃で17時間撹拌した。
1M炭酸水素ナトリウム水溶液（７ml）を加えて
から、酢酸エチル（200ml）で抽出した。有機層
を脱水（無水硫酸ナトリウム）、次いで30〜40℃
で濃縮し、更にbp60〜65℃／20mmHgで蒸留し
て、〔α〕²⁵ _D−26.4゜（ｃ＝1.09、CH₂Cl₂）（92％e.e
.）
〔文献値：〔α〕_D28.8゜（CH₂Cl₂）、J.Am.Chem.
Soc.、95、7908（1973）参照〕及び〔α〕²⁵ _D−29.4゜
（neat）（92％e.e.）〔文献値：〔α〕_D31.9゜（neat
）、
同上文献参照。〕を有する（Ｓ）−２−ブロモプロ
ピオン酸エチル（4.55ｇ、22％）を得た。このも
ののNMRスペクトルを測定したところ、使用し
た試薬中に混入している２，２−ジブロモプロピ
オン酸エチルと思われる化合物〔NMR（CDCl₃）
δ：1.35（ｔ、Ｊ＝７Hz）、2.66（ｓ）〕が約10％
（重量）入つていることがわかつた。このことを
考慮に入れると、得られた（Ｓ）−２−ブロモプ
ロピオン酸エチルは光学的にほとんど純粋である
と考えられる。実施例２ 125mlの三角フラスコに、リゾプスデレマーリ
パーゼ（41mg）を取り、緩衝液（100ml）を加え、
更に２−ブロモプロピオン酸エチル（4.2ｇ、
23.2ｍmol）を加えて、25℃で23時間撹拌した。
6N硫酸（２ml）で酸性にしてから、酢酸エチル
（40ml）で抽出した。有機層を1M炭酸水素ナトリ
ウム（20ml）と振りまぜた。有機層を脱水した
後、濃縮し、〔α〕²⁵ _D−16.3゜（ｃ＝1.26、CH₂Cl₂）
（57％e.e.）及び〔α〕²⁵ _D−20.2゜（neat）（63％e.e
.）
を有する（Ｓ）−２−ブロモプロピオン酸エチル
（1.46ｇ、35％）を得た。水層を6N硫酸で酸性に
してから、酢酸エチルで抽出し、脱水、濃縮し
て、〔α〕²⁵ _D＋17.9゜（ｃ＝1.11、CH₂Cl₂）を有する
（Ｒ）−２−ブロモプロピオン酸（1.79ｇ、50％）
を得た。バス温（減圧度）70〜85℃（１mmHg）
で蒸留して、〔α〕²⁵ _D＋19.5゜（ｃ＝1.21、CH₂Cl₂）
及び〔α〕²⁵ _D＋16.9゜（neat）（53％e.e.）〔文献値
：
〔α〕²⁰ _D−27.1゜（neat）、J.C.S.Perkin Ｉ、1976、
2229、参照。〕を有するもの（795mg22％）を得
た。実施例３試験管（25×200）に、リゾブスリパーゼＴ（12
mg）を取り、緩衝液（PH７）（15ml）を加え、次
いで２−ブロモプロピオン酸エチル（0.70ｇ、
3.87ｍmol）を加えて、30℃で16時間試験管振と
う機で振とうした。6N硫酸（0.3ml）を加え、酢
酸エチル（７ml）で抽出した。有機層を1M炭酸
水素ナトリウム（４ml）で洗い、脱水、濃縮し
て、〔α〕²⁵ _D−20.9゜（ｃ＝1.19、CH₂Cl₂）（73％e.e
.）
を有する（Ｓ）−２−ブロモプロピオン酸エチル
（179mg、25.6％）を得た。実施例４〜７表２に特記した以外は、実施例３と同様に行な
い、表２の結果を得た。

【表】実施例８リゾプスデレマーIAM6019を、培地Y^*（100
ml）の入つた500mlの三角フラスコ１本を用い、
30℃の48時間振とう培養した。培養物を濾過して
生乾きの菌体（３ｇ）を得た。このもの（0.3ｇ）
を50mlの三角フラスコに取り、緩衝液（30ml）を
加え、更に２−ブロモプロピオン酸エチル（1.40
ｇ、7.73ｍmol）を加えて、29℃で19時間撹拌し
た。6N硫酸（１ml）及び酢酸エチルを加え振と
うした後、濾過して菌体を除いた。濾液より分け
取つた有機層を、1M炭酸水素ナトリウム（８ml）
で洗い、脱水、濃縮して、〔α〕²⁵ _D−15.8゜（ｃ＝
1.18、CH₂Cl₂）（55％e.e.）を有する（Ｓ）−２−
ブロモプロピオン酸エチル（0.46ｇ、33％）を得
た。 ^*培地Ｙ：グルコース１％、酵母エキス0.3％、
麦芽エキス0.3％、ペプトン0.5％、PH５〜６。実施例９実施例８と同様に行なつて得られたリゾプスデ
レマーIAM6019の培養液（100ml）に、緩衝液
（300ml）を加え、更に２−ブロモプロピオン酸エ
チル（14.0ｇ、77.3ｍmol）を加えて、室温で10
時間撹拌した。1M炭酸水素ナトリウム（20ml）
を改えて酢酸エチルで抽出した。有機層を脱水、
濃縮、バス温（減圧度）70〜85℃（16mmHg）で
蒸留して、〔α〕²⁵ _D−21.2゜（ｃ＝1.09、CH₂Cl₂）（7
4
％e.e.）及び〔α〕²⁵ _D−23.5゜（neat）（74％e.e.）
を
有する（Ｓ）−２−ブロモプロピオン酸エチル
（3.30ｇ、24％）を得た。水層を6N硫酸で酸性にして酢酸エチルで抽出
した。抽出液を脱水、濃縮、bp103〜６℃／16mm
Hgで蒸留して、〔α〕²⁵ _D＋16.8゜（ｃ＝1.19、
CH₂Cl₂）及び〔α〕²⁵ _D＋14.4゜（neat）（53％e.e.）
を有する（Ｒ）−２−ブロモプロピオン酸（3.9
ｇ、33％）を得た。実施例 10 リパーゼMAP10（196mg）を取り、緩衝液（50
ml）を加え、更に２−ブロモプロピオン酸エチル
（2.10ｇ、11.6ｍmol）を加えて、30℃で8.5時間
撹拌した。1M炭酸水素ナトリウム（２ml）を加
えて酢酸エチル（25ml）で抽出した。有機層を脱
水、濃縮して、〔α〕²⁵ _D−16.1゜（ｃ＝1.22、CH₂Cl₂
）
（56％e.e.）を有する（Ｓ）−２−ブロモプロピオ
ン酸エチル（0.63ｇ、30％）を得た。実施例 11 表３に特記した以外は、実施例10と同様に行
い、表３の結果を得た。

【表】実施例 12 バチルスズブチリスバル、ニガーIFO3108を、
培地B^*（10ml）の入つた試験管１本を使い、30℃
で24時間振とう培養した。この培養液を50mlの三角フラスコに移し、緩衝
液（30ml）に加え、更に２−ブロモプロピオン酸
エチル（2.10ｇ、11.6ｍmol）を加えて、30℃で
18時間撹拌した。6N硫酸（１ml）を加え、酢酸
エチルで抽出した。有機酸を1M炭酸水素ナトリ
ウム（12ml）で洗い、脱水、濃縮して、〔α〕²⁵ _D＋
17.5゜（ｃ＝1.02、CH₂Cl₂）（61％e.e.）を有する
（Ｒ）−２−ブロモプロピオン酸エチル（490ml、
23％）を得た。 ^*培地Ｂ：粉末ブイヨン２％、酵母エキス0.5％、
PH７。実施例 13 100mlの三角フラスコに、リパーゼMY（２mg）
を取り、緩衝液（100ml）を加え、更に２−クロ
ロプロピオン酸メチル（3.24ｇ、26.4ｍmol）を
加えて、30℃で18時間撹拌した。1M炭酸水素ナ
トリウム（５ml）を加えて塩化メチレン（40ml）
で抽出した後、有機層を脱水し、溶媒を常圧蒸留
で除去した後、バス温135〜150℃で蒸留し、〔α〕
²⁵ _D−10.8℃（ｃ＝1.07、CH₂Cl₂）及び〔α〕²⁵ _D−
12.4゜（neat）（46％e.e.）〔文献値：〔α〕_D−26.83
゜
（neat）、J.Chem.Soc.Trans.、67、914（1895）参
照。〕を有する（Ｓ）−２−クロロプロピオン酸メ
チル（0.725ｇ、22％）を得た。実施例 14 リパーゼMY（13.5mg）を取り、緩衝液（10ml）
を加え、更に２−ブロモプロピオン酸エチル
（2.10ｇ、11.6ｍmol）を加えて30℃で７時間撹拌
した。この間PH４〜７に保たれる様に、1M炭酸
水素ナトリウム（６ml）を適宜滴下した。酢酸エ
チル（10ml）で抽出し、脱水、濃縮して、〔α〕²⁵ _D
−21.2゜（ｃ＝1.27、CH₂Cl₂）（74％e.e.）を有する
（Ｓ）−２−ブロモプロピオン酸エチル（0.665ｇ、
32％）を得た。実施例 32 リパーゼMY（200mg）をPH7.5の0.5Mリン酸ナ
トリウム緩衝液（22ml）に溶かし、α−ブロモイ
ソ吉草酸メチル（2.04ｇ）を加え、30℃で42時間
撹拌した。最終PH７であつた。塩化メチレンで抽
出し、脱水、濃縮して、〔α〕²⁵ _D＋18.1゜（neat）を
有するα−ブロモイソ吉草酸メチル（0.80ｇ、40
％）を得た。本生成物の光学純度はシフト試薬
Eu（HFC）₃を添加したNMRスペクトルによつて
約50％e.e.と決定された。実施例 33 リパーゼMY（15mg）をPH7.5の0.8Mリン酸ナト
リウム緩衝液（55ml）に溶かし、２−ブロモプロ
ピオン酸エチル（9.24ｇ）を加え、30℃で24時間
撹拌した。反応後、塩化メチレンで抽出し、脱
水、濃縮して、〔α〕²⁵ _D−30.0゜（neat）（94％e.e.
）
を有する（Ｓ）−２−ブロモプロピオン酸エチル
（2.66ｇ、29％）を得た。実施例 34 リパーゼMY（25mg）を緩衝液（100ml）に溶か
し、２−ブロモプロピオン酸メチル（4.5ｇ）を
加え、30℃で22時間撹拌した。最終PH４であつた
ので、1M炭酸水素ナトリウムでPH７とし塩化メ
チレンで抽出した。抽出液を脱水、濃縮して、
〔α〕²⁵ _D−43.1゜（neat）を有する（Ｓ）−２−ブロ
モ
プロピオン酸エチル（1.12ｇ、25％）を得た。光
学純度はシフト試薬Eu（HFC）₃を添加したNMR
スペクトルより約90％e.e.と決定された。実施例 35 リパーゼMY（５mg）をPH7.5の0.8Mリン酸ナト
リウム緩衝液（20ml）に溶かし、２−ブロモプロ
ピオン酸イソブチル（2.8ｇ）を加え、30℃で
25.5時間撹拌した。反応後のPH６であつたので、
1M炭酸水素ナトリウムでPH７とし、塩化メチレ
ンで抽出した。抽出液を脱水、濃縮、蒸留して、
〔α〕²⁵ _D−18.1゜（neat）を有する（Ｓ）−２−ブロ
モ
プロピオン酸イソブチル（0.63ｇ、22.5％）を得
た。光学純度はEu（HFC）₃を添加したNMRスペ
クトルにより、約90％e.e.と決定された。実施例 36 リパーゼMY（５mg）をPH7.5の0.8Mリン酸ナト
リウム緩衝液（18ml）に溶かし、２−ブロモプロ
ピオン酸ブチル（2.8ｇ）を加え、30℃で20時間
撹拌した。1M炭酸水素ナトリウムでPH７とし、
塩化メチレンで抽出した。抽出液を脱水、濃縮、
蒸留して、〔α〕²⁵ _D−21゜（neat）を有する（Ｓ）−
２−ブロモプロピオン酸ブチル（0.75ｇ、26.6
％）を得た。光学純度はEu（HFC）₃を添加した
NMRスペクトルより、約90％e.e.と決定された。

Claims

【特許請求の範囲】１エステルを不斉水解する能力を有するリゾプ
ス属、ムコル属、カンジタ属、バチルス属の各属
に属する微生物から得られた酵素又はリゾプス
属、ムコル属、カンジタ属、バチルス属の各属に
属する微生物を用いて、一般式で表わされるエステルを不斉水解した後、残存し
たエステルと生成した酸を分離、取得することを
特徴とする光学活性のエステル及び／又は酸の製
造法（前記一般式において、Ｒはアルキル基であ
り、R′はアルキル基、置換アルキル基又はアリ
ール基であり、Ｘはハロゲン原子である。）。