JPH03180196A - 光学活性エピクロルヒドリンの製法 - 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） 本発明はラセミ体２，３−ジクロロ−１−プロパノール
（以下、本化合物をβ−ＤＣ口と略称する。

）を微生物処理して得られる光学活性β−ＤＣ口を原料
とする光学活性エピクロルヒドリンの製法に関する。

（従来の技術〉 光学活性エピクロルヒドリンは種々の医薬等の合成に関
し重要な原料である。しかしながら、この光学活性エピ
クロルヒドリンを製造する方法はＢａｌｄｗｉｎ　、ジ
ャーナル、オア。オーガニック、ケミストリー（Ｊ、Ｏ
ｒｇ、Ｃｈｅｍ）第４３巻、１９７８年。

第４８７６頁あるいはＥｍｓ、ジャーナル、ケミカル、
ソサイエティ、、ケミカルコミニュケーション、　、　
　（Ｊ、Ｃｌ１Ｅ）ｆ、ｓＯｃ、、ＣＨＥＭ、ＣＯ）Ｉ
ＭＵＮ、、＞１９８４年、第１６００頁に記載されてい
るが、いずれも高度な合成技術を要するものであり、簡
便な製造方法は知られていない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者は既にラセミ体β−ＤＣ口とＲ−（十）−β−
ＤＣロ資化性菌とを接触させて高純度な光学活性Ｓ−（
−）−β−ＤＣ口を得る方法（特開昭６１−１３２１９
６号公報）および、このものをアルカリ剤と反応させて
Ｒ−（−）−エピクロルヒドリンを得る方法（特開昭６
２−６６９７＠公報）を開発したが、これらとは逆の光
学異性体、すなわらＳ−（＋）−エピクロルヒドリンの
簡便な製造方法は知られていない。この課題を解決した
のが本発明である。

（課題を解決するための手段） 本発明者は微生物処理により上記光学活性エピクロルヒ
ドリンを簡便に、また高純度に製造し得ることを見出し
本発明を完成させた。

すなわち本発明は、Ｓ−（−）−β−ＤＣロ資化能を有
するアルカリゲネス属に属する細菌又はその培養菌体を
培地中でラセミ体β−ＤＣ口と作用させて得られるＲ−
（十）−β−ＤＣ目にアルカリ剤を反応させてＳ−（＋
）−エピクロルヒドリンを得ることを特徴とする光学活
性なエピクロルヒドリンの製法である。

本発明者が土壌中より分離採取して本発明において用い
た微生物の菌学的性質は表１に示すとおりである。

表 ａ、形態 ■細胞の形及び大きさ ■細胞の多形性 ■運動性の有無 ■胞子の有無 ■ダラム染色性 ■抗酸性 す、各培地における生育状態 ■肉汁寒天平板培養（３０℃。

イ）コロニー形状の遅速 ０〉コロニーの形状 ハ）コロニー表面の形状 二）コロニーの隆起状態 ホ）コロニーの周縁 へ〉コロニーの内容 ト）コロニーの色調 チ）コロニーの透明度 り〉コロニーの光沢 ヌ）可溶性色素の生成 ■肉汁寒天斜面培ｌ！（３０℃。

イ）生育の良否 口）コロニーの形 ハ）コロニーの断面の隆起状態 二〉コロニーの光沢 ホ〉コロニー表面の形状 へ〉コロニーの透明度 ト）コロニーの色 ■肉汁液体培養（３０℃。

イ）生育性状 口）濁度 ３日間培養） 普通　直径的３〜４ＩＩＩｍ 円形 平滑 凸円状 金縁 均質 乳白色 半透明 詞兄 焦 ３日間培１１） 生育良好、糸状 平滑 扁平状 詞兄 平滑 半透明 乳白色 ３日間培！り 桿菌、０．４〜０．６　Ｘ　１．８〜２．２　μｍ無 有、周鞭毛 無 陰性 無 膜状 わずかに濁る なし なし ゼラチンを液化せず 無変化 ハ）ガス発生 ホ）１８地の着色 ■肉汁ゼラチン穿刺培養 ■リドマス・ミルク Ｃ６生理学的試験 １ｒＩＲ酸塩の還元 ２　　ＭＲテスト ３　　ＶＰテスト ４　インドール生産 ５　＠化水素の生成 ６　デンプンの加水分解 ７　脱窒反応 ８　クエン酸の利用 ９　無機窒素源の利用 １０　　色素の生成 １１　　ウレアーゼ １２　　オキシダーゼ　　　　　　　　　＋１３　　カ
タラーゼ　　　　　　　　　　＋１４　　生育の範囲　
　　　　　　　　　ｐＨ５，０〜９．０．温度２０〜４
５℃１５ｍ！素に対するＳ度　　　　　　　好気性１６
０−Ｆテスト（Ｈｕｇｈ　Ｌｅｉｒｓｏｎ法による）１
７　　ｍ類からの酸及びガスの生成の有無糖　　　類 （１〉Ｄ−グルコース （２〉Ｄ−ガラクトース （３）ショ糖 〈４）トレハロース （５）デンプン （６）グリセリン １８　　アルギニンジヒドロラーゼ １９　　ＰＨＢの蓄積 ガ ＋ 酸 ＋ ＋ ＋ 特に生成しない 以上の結果をもとにパージエイズ・マニュアル・オブ・
システマテイツク・バクテリオロジイ（Ｂｅｒａｅｙ’
ｓ　Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｂａ
ｃｔｅｒｉｏｌｏｃ＋ｙ）第１巻の記載に基づき帰属同
定を行うと本国はアルカリゲネス属の特徴を有する。本
発明者は本国をアルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅ
ｓ）　ｓｐ、　ＤＳ　−に−３３８と命名した（以下、
本国をＤＳ−に−３３８株という）。なお本国は工業技
術院微生物工業技術研究所に微工研菌奇第１１１１４号
（「ＥＲＭ　　Ｐ−１１１１４＞として寄託されている
。

本発明においては、上記ＤＳ−に一３３８株、その変種
、変異株ばかりでなく、アルカリゲネス属に属し５−（
−）−２，３−ジクロロ−１−プロパノール資化能を有
する細菌であればすべて使用することができる。

本発明は上記細菌によって上記ラセミ体β−ＤＣ日の光
学活性化を行いざらに常法によりアルカリ剤を反応させ
て光学活性なエピクロルヒドリンを得る事を骨子とする
。本発明においては上記細菌又はその培養菌体を用いて
もよいし、或いはこれらを固定化させても実施できるが
上記細菌の培養方法ならびに固定化方法は通常よく用い
られる方法でよい。すなわち培養方法は、上記細菌をブ
イヨン培地、あるいは加糖ブイヨン培地等、炭素源、窒
素源、有機栄養源、無機栄養源を含む栄養培地中で培養
せしめ、よく生育させておき、これから得られる培養物
あるいは培養菌体を用いればよい。炭素源としてはグリ
セリン等の炭水化物、あるいはクエン酸、マレイン酸、
リンゴ酸等の有機酸及びその塩類を、窒素源としては硫
酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム
。

リン酸アンモニウム等の無機態窒素、及びペプトン、カ
ゼイン、酵母エキス、肉エキス等の有機態窒素を用いる
ことができる。その他の無機塩類としてはリン酸塩、マ
グネシウム塩、カリ塩、鉄塩。

亜鉛塩、銅塩等が用いられる。その培養条件は通常、温
度約２０〜４５℃、好ましくは２５〜３７℃、ｐＨ約５
〜９、好ましくはｐｎｓ、ｏ〜７．５で振盪あるいは通
気撹拌等の手段で好気的に行われる。

また、固定化方法は例えばアクリルアミド、に−カラギ
ーナン、寒天、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム等を用
いて生菌体を包括する方法でよく、固定化後、適当な大
きざ、形状に破砕して用いればよい。

上記細菌とラセミ体β−ＤＣ口との反応はラセミ休β−
ＤＣＨを含有する培地、例えば合成培地中で上記細菌又
はその培養菌体、或いはこれらの固定化物を撹痒しよく
接触させればよく、その接触時間は通常半日〜１０日で
ありβ−ＤＣ日の濃度は培地巾約０．１〜０．６容量％
程度であればよい。

反応終了後、反応液をとり出して濾過し、培養菌体と上
清液、或いは固定化物と上清液とを分離し、上清液中に
残存するＲ−（＋）−β−ＤＣ口を活性炭カラム処理、
エーテル抽出、減圧蒸留等の操作によって分取する。こ
の分取物にアルカリ剤、好ましくは苛性ソーダ、苛性カ
リ等の苛性アルカリを作用させてエピクロルヒドリンと
する。

また本発明方法において固定化させた菌体を使用すれば
遠心分離等の操作が容易になり、さらに固定化物はくり
返し使用できる。

（実施例） 以下実施例により具体的に説明する。例中％は特記を除
いて重量基準である。

実施例１ 酵母エキス１．０％、グリセリン２．０％、ポリペプト
ン１．０％、　ｌ）Ｈ７，０の培地２０ｊを３０．Ｑ容
ジャーファーメンタ−に入れ、常法どおり加熱滅菌後、
ＤＳ−に−３３８株を接種し、次の条件下で２４時間培
養した。

温度　　　　　３０℃ ｐＨ初発ｐＨ７，０ 通気量２ＯＮ　／ｍｉｎ 撹拌回転数　　３００　ｒ、ｐ、ｍ。

培養終了後、微生物菌体と培養濾液とを遠心分離機を用
いて分離し生菌体６００ｇを得た。続いて、生菌体は、
以下に示す合成培地にけんだくさせ１０．１！容とした
後、常法どおりアクリルアミドで固定化した。固定化物
は、ミキサーで０．５〜１ｍｍ角の大きざに破砕し合成
培地でよく洗浄した。

合成培地の成分 硫酸アンモニウム　　　　０．０５重量％硝酸アンモニ
ウム　　　　０．０５　　〃リン酸水素第２カリウム　
０．１　　〃リン酸第１ナトリウム　　０．２〃 リン酸第２ナトリウム　　０．１〃 硫酸マグネシウム　　　　０．０５　　Ｎ硫酸鉄、硫酸
銅、硫酸マンガン　　　微量ｐＨ初発ｐＨ６，８ 次に、このようにして調製した固定化物は１００１容ジ
ψ−ファーメンタ−の中に入れ合成培地とともに８０．
０とする。そしてさらに、ラセミ体β−ＤＣ目を３２０
ｒｎ１．炭酸カルシウム１６０ｇを加え、以下の条件下
で攪拌した。

温度　　　　　３０℃ 通気量　　　　４０．１１　／ｍｉｎ 回転数　　　　３０Ｏｒ、ｐ、ｍ。

反応開始後７２時間後に上清液と固定化物とを濾別し、
この液から残存するβ−ＤＣ口を活性炭カラム、エーテ
ル抽出、減圧蒸留によって分取し１５２ｇを採取した。

本物質の同定は次の方法で行った。

１）ガスクロマトグラフィーによる同定カラム担体ＰＥ
Ｇ−２０ＭＰ、５％、６０〜８０メツシユを用いて市販
β−ＤＣ口と比較した結果、その保持時間は全く同じで
あった。純度９８．２％以上。

２）ＩＲ（赤外吸収スペクトル〉による同定第１図に示
したチャートのように、その吸収パターンは市販β−Ｄ
Ｃ日と全く同一であった。

以上から本物質は明らかにβ−ＤＣ口である事が判明し
た。又本物質がＲ−（十）−β−ＤＣ日である事の確認
は以下の方法によった。

１）旋光度の測定 市販β−ＤＣ口及び本物質の比旋光度は次の如くである
。

市販β−ＤＣ口 〔α〕萱＝　０．０”　　Ｃ＝　１．　　ジクロロメタ
ン本物質 （α）萱＝千１０．４°Ｃ＝１．　　ジクロロメタン２
）Ｒ−（＋）−α−メトキシ−α−トリフルオロメチル
フェニルアセテートエステルの調製ならびに高速液体ク
ロマトグラフィーによる分析Ｒ−（＋）−α−メトキシ
−α−トリフルオロメチルフェニルアセテートクロライ
ドを市販β−ＤＣＨならびに本物質に反応せしめ、その
エステル誘導体を調製した後、液体クロマトグラフィー
での分析結果は次のようであった。

分析条件 カラム担体 ＺＯＲＢＡＸＯＤＳ ４．６ｍｍｘ２５ｃｍ　（Ｏｕ　ｐｏｎｔ社製〉メタノ
ール：水＝６５　：　３５　（Ｖ／Ｖ　）１ｍ／ｍａｎ ２６０ｎｍにおける吸光度 溶出液 溶出量 検出法 分析結果 市販β−ＤＣ日 本物質 保持時間５０．５分及び５２．０分に 同一面積をもつ２つのピーク を与えた。

保持時間５２．０分にのみピーク を与え５０．５分にはピークを与 えなかった。

３〉ジクロロプロピル−Ｎ−フェニルカルバメートの調
製及びその旋光度 市販β−ＤＣ口、及び本物質１ｇとフェニルインシアネ
ート０．９（ｌを乾燥アセトン３０ｄ、　トリエチルア
ミン０．３ｍｉに加え、約３時間加熱還流し、そのジク
ロロプロピル−Ｎ−７エニルカルバメートを調製した後
、その比旋光度を測定した。

市販β−ＤＣ日 （α）管＝　０．０’　　　Ｃ＝　１．　　メタノール
本物質 （α）管＝　＋　１６．４°　Ｃ＝１．　　メタノール
以上の結果から本物質は、Ｒ−（十）−β−ＤＣ日であ
り、その光学純度は９９％以上であることが判った。

次にこのＲ−（＋）−β−ＤＣロ１００ｇを１．４Ｎ苛
、性ソーダ水溶液６５０−と共に１０００−フラスコ内
に混和させ室温で８０分間激しく撹拌し、更にエーテル
を２００ｍ加え撹拌の後エーテル層を分離した。

続いてエーテル層は硫酸マグネシウムで乾燥した後、エ
ーテルを留去し、ざらにエピクロルヒドリンを蒸留して
６０．３ｇを得た。このエピクロルヒドリンの純度は、
ガスクロマトグラフィーで測定した結果９９．４％以上
であった。また比旋光度は以下のようであった。

［α］　Ｗ　＝＋３４．３°　（Ｃ＝　３．４．メタノ
ール）すなわち、得られたエピクロルヒドリンはＳ−（
＋）−エピクロルヒドリンであり、その光学純度は９９
％以上であった。

実施例２ 実施例１と同様に酵母エキス１．０％、ポリペプトン１
．（）％、グリセリン２．０％、　ｐＨ７，０の培地２
１を５１容ジャーファーメンタ−に入れ常法どおり、加
熱滅菌後、ＤＳ−に−８３８株を接種し、実施例１と同
じ条件下で２４時間培養した。

次にｉｏｏ、ｕ容ジャーファーメンタ−に実施例１に示
した合成培地８０．１！及び炭酸カルシウム１６０ｇ。

ラセミ体β−ＤＣ日３２０ｒＩＪ１．ポリペプトン４０
（ｌを入れ、加熱滅菌のあと、常法どおり上記培養物を
接種し温度３０℃９通気Ｍ４０．ｌ！　／ｍｉｎ　、回
転数３００ｒｐｍの条件下で培養しながら反応させた。

反応開始後４８時間後に反応液は、遠心処理機にて、上
清液と菌体、沈澱物とに分離し、上清液から残存するβ
−ＤＣ口を、実施例１と同様に分取し、Ｒ−（＋）−β
−ＤＣ８１４８ｇを得た。

得られたＲ−（＋）−β−ＤＣ口の比旋光度は［α］　
Ｗ＝＋１ｏ、４°　（Ｃ＝１．０　、　ジクロロメタン
）であり、実施例１と同様に分析した結果、光学純度は
９９％以上であった。又、Ｒ−（＋）−β−ＤＣ口から
Ｓ−（＋）−エピクロルヒドリンへの変換は、やはり実
施例１と同じようにし、比旋光度［α］　’ｆｌ　＝＋
３４．３°　（Ｃ＝３．４　、メタノール）光学純度９
９％以上のＳ−（＋）−エピクロルヒドリンを得た。

（発明の効果〉 本発明によれば土壌中より分離したアルカリゲネス属に
属する細菌を利用して２，３−ジクロロ−１−プロパノ
ールより簡便に且つ高純度に光学活性なＲ−（＋）−２
，３−ジクロロ−１−プロパノールを経て光学活性なＳ
−（十）−エピクロルヒドリンを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１により得られた本発明の原料であるＲ
−（＋）　−２，３−ジクロロ−１−プロパノールおよ
び市販品の同物質の赤外線吸収スペクトルである。□は
市販β−ＤＣＨを、−−一はＲ−（十）−β−ＤＣ口を
示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プロパノー
   ル資化能を有するアルカリゲネス属に属する細菌、又は
   その培養菌体を、培地中でラセミ体２，３−ジクロロ−
   １−プロパノールと作用させて得られるＲ−（＋）−２
   ，３−ジクロロ−１−プロパノールにアルカリ剤を反応
   させてＳ−（＋）−エピクロルヒドリンを得ることを特
   徴とする光学活性エピクロルヒドリンの製法。
2. （２）Ｓ−（−）−２，３−ジクロロ−１−プロパノー
   ル資化能を有するアルカリゲネス属に属する細菌、又は
   その培養菌体を固定化して使用する特許請求の範囲第１
   項記載の製法。