JPH03254694A - 光学活性な含フッ素アルコールの製造方法 - 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、酵素反応を利用して光学活性な含フツ素アル
コールを製造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 光学活性な含フツ素アルコールは、医薬や農薬の中間体
および液晶化合物などの工業原料として有用である。通
常の化学合成によって含フツ素アルコールを製造すると
、ラセミ体となるので光学活性体を得るには、繁雑な不
斉合成を行うか、ラセミ体を光学分割しなければならな
い。

光学分割の方法には、ラセミ体と光学活性な分割試薬と
を反応させてジアステレオマーを作り、溶解度の差を利
用して分離する方法、分子包接反応を利用する方法、お
よび酵素反応を利用する方法などがある。

酵素反応を利用する方法としては、エステル体を不斉加
水分解する方法（特開昭１１ｉ３−２４３０４５）、ラ
セミアルコールから不斉エステル合成または不斉エステ
ル交換をへて分離する方法（特開平１−２３５５９９、
特開昭６２−１６８８９８）が知られている。

［発明が解決しようとする問題点コ Ｈ ［式中、ｎは０．１または２であり、Ｒはアルキル基、
ハロアルキル基、アルケニル基、アシルアルキル基、ア
ルコキシカルボニル基、アラルキル基、アリール基また
はハロアリール基である。］ で表わされる含フツ素アルコールは、医薬・農薬の中間
体および液晶化合物などの工業原料として重要な物質で
あるが、光学異性体が存在するため、Ｒ一体またはＳ一
体のどちらか一方を高純度に含むものでなければ、これ
らから合成される医薬・農薬および液晶物質は、多くの
場合十分な生理活性または物性を示さない。したがって
、工業的に有利な方法によってその光学活性体を得る技
術の開発が望まれてきた。

しかし、上記含フッ素、アルコールのラセミ体を、有機
酸と酵素の存在下に不斉エステル合成反応させ、光学分
割しようとする試みは、例がなかった。

［問題点を解決する手段］ 本発明者らは、含フツ素アルコールのラセミ体を酵素の
存在下にカルボン酸無水物と不斉エステル合成反応させ
ると光学分割できることを見い出した。

すなわち、本発明は、 一般式 ［式中、ｎは０，１または２であり、Ｒは、アルキル基
、ハロアルキル基、アルケニル基、アシルアルキル基、
アルコキシカルボニル基、アラルキル基、アリール基ま
たはハロアリール基である。コ で表わされるラセミアルコールを光学分割する方法にお
いて、有機溶媒中で、前記ラセミアルコールとカルボン
酸無水物を酵素の存在下に不斉エステル合成反応させ、
光学活性なアルコールおよびエステルに分割することを
特徴とする含フツ素アルコールの製造法である。

本発明で用いられる酵素としては、リパーゼ、リボプロ
ティンリパーゼを含む広義のエステラーゼが望ましいが
、前記反応を行う酵素であれば、その種類を問わない。

例えば、シュードモナスＫＷＩ−５８菌株が生産するリ
パーゼを用いることができる。シュードモナスＫＷＩ−
５６菌株は、昭和６２年ｌＯ月１５日に寄託された新菌
株であってその受託番号は、微工研菌寄第９６５９号（
ＦＥＲＭＰ−９１１ｉ５９）である。この菌株の菌学的
性質は以下の通りである。

ａ）形態 ■　細胞の形及び大きさ：長さ２．２〜３．０　ミクロ
ン、幅０．５〜０．７ミクロンの桿菌■　細胞の成形性
：単独または短連鋼 ■　運動性：あり、１本の極鞭毛を持っ■　胞　子：な
し ■　ダラム染色：陰性 ■　抗酸性：なし ｂ）生育状態 ■　肉汁寒天平板培養二円形、とっ円状、表面は滑らか
で光沢がある。わずかに黄色を帯びた白色。

■　肉汁寒天斜面培ＩＩ：糸状、生育は普通、表面は滑
らかで光沢がある。色素生成せず、わずかに黄色を帯び
た白色。

■　肉汁液体培養：生育は普通、混濁、色素生成せず。

■　肉汁ゼラチン穿刺培養：生育は普通、液化 ■　リドマスミルク：微アルカリ性、液化。

Ｃ）生理学的性質 ■　硝酸塩の還元：陽性。

■　脱窒反応：陰性。

■　ＭＲテスト：陰性。

■　ｖＰテスト：陰性。

■　インドールの生成：陰性。

■　硫化水素の生成：わずかに陽性。

■　デンプンの加水分解：陰性。

■　クエン酸の利用：コーナーの培地；陽性。

クリステンセンの培地；陰性。

■　無機窒素源の利用：硝酸ナトリウムは利用しないが
硫酸アンモニウムは利用する。

［相］　色素の生成：シュードモナスＦアガー、シュー
ドモナスＰアガー（デイフコ社り、クリグラ−の培地（
指示薬は含まず）、ＴＳＩ寒天培地（指示薬は含まず）
において、色素の生成はみられない。

■　ウレアーゼ：陽性。

■　オキシダーゼ：陽性。

［相］　カタラーゼ：陽性。

■　生育の範囲 ｐ）（：４．５〜８．５で生育。５．５〜７．０で最適
。

温度：１５〜３７℃で生育、１０℃および４０℃で生育
はみられない。３３℃前後が 最適。

［相］　酸素に対する態度：好気性。

［相］　ＯＦテスト：好気的に酸を生成。

■　糖類からの酸およびガスの生成の有無：Ｈｕｇｈ−
Ｌｅｉｆｓｏｎ法による。

Ｌ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−グルコース、
Ｄ−マンノース、Ｄ−フラクトース、Ｄ−ガラクトース
、麦芽糖、シ＝＝糖、乳糖、トレハロース、Ｄ−ソルビ
ット、Ｄ−マンニット、イノジット、グリセリンからガ
スは発生しないが酸を生成する。

デンプンからはガスも酸も生成しない。

［相］　ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の蓄積：陽性。

［相］　プロトカテキン酸の分解二オルト型。

［相］　グルコン酸の酸化：陽性。

■　アルギニン脱炭酸：陰性。

■　リジン脱炭酸：陽性。

■　リパーゼの生成：陽性。

［相］　炭素化合物の利用：　５ｔａｎｉｅｒらの方法
による。

グルコース、ガラクトース、ラクトース、アラビノース
、マルトース、ソルビトール、Ｌ−スレオニン、Ｌ−ア
ルギニン、Ｌ−アラニン、Ｄ−アラニン、アセトアミド
、ＤＬ−β−ヒドロキシ酪酸で生育するが、グリシン、
イヌリン、イタコン酸、メタコン酸では生育せず。

この菌株が生産するリパーゼの理化学的性質は以下の通
りである。

■作用 パーム油、オリーブ油、ヤシ油および牛脂を反応温度５
０℃、２０時間で９５％以上分解する。

■　基質特異性 各種トリグリセリドを分解し、とくにトリミリスチン、
トリカプリン、トリカプリリンをよく分解する。

■　作用最適ｐＨ及び安定ｐＨ範囲 オリーブ油を基質とした場合、作用最適ｐ）（５，５〜
７．０、安定ｐＨ４〜１Ｇ。

■　作用適温の範囲 オリーブ油を基質とした場合６０〜６５℃である。

■　熱安定性 ｐＨ７，０で６０℃までは２４時間安定である。

■　等電点 電気泳動法による等電点はｐＨ５である。

■　分子量 ５ＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法による分子
量は３３．０００である。

■　糖含有の有無 フェノール硫酸法による発色は認められず、糖は含有し
ない。

■　元素分析 Ｈ（６，８％）　、Ｃ（４７，５％）　、Ｎ　（１４，
７％） 前記菌株を用いて耐熱性リパーゼを生産するとき、培養
条件は次のとおりである。

まず培地組成であるが、本菌株はオリーブ油等の油脂ま
たはオレイン酸等の脂肪酸が培地中に存在する時にのみ
誘導的にリパーゼを生産する。このため、炭素源として
は油脂または脂肪酸を用いるか、もしくはグリセリン、
各種糖類などの本菌株が資化しうる物質に、適当な量の
油脂または脂肪酸を添加したものを使用すればよい。窒
素源には、硫酸アンモニウム、肉エキス、ポリペプトン
、大豆粉などが利用できる。

さらに無機塩として、カリウム、ナトリウム、リン酸、
マグネシウム、カルシウムなどの各塩類を添加する必要
がある。

以上述べた培地組成でｐＨを７．０に調整し、２７℃に
おいて、好気的に培養をおこなえば、培養開始後１日〜
２日間で培地中のリパーゼ生産量は最大となる。得られ
た培養液は遠心分離や濾過によって菌体を除去した後、
その上澄液を酵素液として回収できる。この酵素液を有
機溶剤（アセトン、エタノール等）による沈殿法、硫安
による塩析法、限外濾過膜法等の常法により濃縮し、ゲ
ル濾過、電気泳動等により、さらに精製されたリパーゼ
を得ることができる。

本発明に使用する有機溶媒としては、ジエチルエーテル
、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類が望ましい
が、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、塩化
メチル、ジオキサンなどを使用することも可能である。

［作　用コ 本発明においては、前記一般式（１）で表わされるラセ
ミアルコールとカルボン酸を不斉エステル合成反応させ
るが、このような原料アルコールは、北爪らの方法（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒ
ｙ、ｊｄ、３２１１（１９８７）　）に基いて合成する
ことができる。また、市販のものも利用することができ
る。

不斉エステル合成反応は、前記一般式（１）で表わされ
るラセミアルコールを有機溶媒に溶解させ、これに、前
記リパーゼを添加して攪拌することによって進行する。

反応系内の水分を除くために、あらかじめモレキュラシ
ーブ粉末を添加しておくのが好ましい。

反応温度は、１５〜７０℃の範囲が望ましく、反応時間
は、原料アルコール、反応温度等によるが通常、１２〜
７２時間程度でよい。

反応終了後、ろ過等の方法により固液分離を行い、リパ
ーゼおよびゼオライトを回収する。

回収されたリパーゼは再利用することができる。

液体部分から、水可溶性成分を水洗により除去したのち
、カラム・クロマトグラフィーまたは蒸留などの公知の
分離手段によって、光学活性な一般式（１）で表わされ
るアルコールと光学活性なエステル体とを分離すること
ができる。

実施例１ （Ｒ）−（＋）−４，４，４−）リフルオロ−３−ヒド
ロキシブタン酸エチルの製造リパーゼ（シュードモナス
ＫＷＩ−５［ｉ由来、栗田工業ＫＫ製、０．５ｇ　；　
２Ｘ１０ｆｓユ＝　ッ）７ｇ＞　、４＝　　４＝　　４
−’　）リフルオロ−３−ヒドロキシブタン酸エチル（
１，８６ｇ　；　１０ミリモル）、無水酢酸（ｒ、４３
ｇ　；　１４ミリモル）およびモレキュラシーブ４Ａ　
（０，１３ｇ）をフラスコに入れ、さらに溶媒としてジ
エチルエーテル（４０ｉｄ）を加えた。

この混合物を３５℃で４８時間攪拌したのち、固形分を
濾過し除去した。炉液を飽和食塩水で洗浄したのち、エ
ーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥した。次に、このエ
ーテル層のエーテルを留去したのち、ＣａＨ１５ＣＦｒ
１を内部標準として用い、１９Ｆ−ＮＭＲにより残留混
合物エステル化率を求めたところ、５７％であった。

この残留混合物をシリカゲルカラムクロマトにより、ｎ
−へキサン／酢酸エチル（５：１）を溶離液として用い
て分離したところ、（Ｒ）−（＋）−４，４，４−）リ
フルオロ−３−ヒドロキシブタン酸エチルを０．１３６
ｇ（回収率８２％）回収できた。また、エステル体は１
．１１ｇ　（回収率８Ｂ％）回収できた。

なお、得られた（Ｒ）−（十）−４，４゜４−トリフル
オロ−３−ヒドロキシブタン酸エチルの比旋光度［α］
♂０は＋１１．１’であり（メタノール溶液とし、濃度
ｔ、ｏａｋｇ／♂で測定した）、光学純度は７０％ｅｅ
であった。

また、ＮＭＲ，ＩＲは次のとおりであった。

”Ｆ　　ＮＭＲ（溶媒ＣＤＣｌ３．標準物質ＣＦ３ＣＯ
２Ｈ）： δ＋２．６ｐｐｍ（ｄ＊　　Ｊ　ｃｐ３−ｃｎ＝　６．
８１１ｚ）’ＨＮＭＲ（溶媒ＣＤＣ１Ｇ）： １．２５　（ＣＨ３＋Ｌ　Ｊ　ＣＨ３−ＣＭ＝７．３Ｈ
２）２．６２　（ＣＨ２１ｍ） ４．３０（４Ｈ，ｍ） ＩＲ（ＫＢｒ）： ３５８０　（ＯＨ）　ｃｓ−” １７２０　（Ｃ”　Ｏ）　ｃｘ−” 実施例２ リパーゼとして市販のもの（リパーゼ「アマノ」Ｐ１天
野製薬ＫＫ製）を用いた以外は実施例１と同様に反応さ
せたところ、得られたアルコールの光学純度は２７％ｅ
ｅであった。

実施例３ （Ｒ）　−（＋）　−１，１，１−トリフルオロデカノ
ールの製造 実施例１と同じリパーゼ（０，５９ｇ　；　２　ｘ　ｔ
ｏ！’ユニット／ｇ）、１，１．１−）リフルオロデカ
ノール（２，１２ｇ　；　１Ｇミリモル）、無水イソ酪
酸（２，０Ｇｇ　；　１３ミリモル）およびモレキュラ
シーブ４Ａ　（０，１２ｇ）をフラスコに入れ、さらに
溶媒としてジイソプロピルエーテル（４０ｔ７）を加え
た。

この混合物を６０℃で４８時間攪拌したのち、固形分を
濾過し除去した。炉液を飽和食塩水で洗浄したのち、エ
ーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥した。次に、このエ
ーテル層のエーテルを留去したのち、Ｃ６Ｈ５ＣＦ３を
内部標準として用い、”Ｆ−ＮＭＲにより残留混合物の
エステル化率を求めたところ、５１％であった。

この残留混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフによ
り、ｎ−ヘキサン／酢酸エチル（５：　１）を溶離液と
して用いて分離したところ、（Ｒ）−（十）−１，１，
１−）リフルオロデカノールを０４２ｇ　（回収率８９
％）回収できた。またエステル体は１．３１ｇ　（回収
率９１％）回収できた。

なお、得られた（Ｒ）−（＋）−１，Ｌｌ−トリフルオ
ロデカノールの比旋光度［αコＤ２０は＋１７．６°で
あり（メタノール溶液とし、濃度１．０Ｇｋｇ／ｌｄ′
で測定した）、光学純度は７１％ｅｅであった。

また、ＮＭＲｌ　ＩＲは次のとおりであった。

１９°ＦＮＭＲ（溶媒ＣＤＣ１３−標準物質ＣＦ３　Ｃ
Ｏ２Ｈ）： δ＋２．５（ｃＬ　　Ｊｃ＋ｐ３−ｃｕ＝７．３Ｈｚ）
’ＨＮＭＲ（溶媒ＣＤＣ１３）： ０．７０〜１．７０　（１７Ｈ，ｍ） ３．４０〜４．００（２Ｈ，ｍ） ＩＲ（ＫＢｒ）： ３５Ｈ（ＯＨ）　　ｃｓ−” ［発明の効果］ 本発明の効果を列挙すると次のようになる。

■　光学純度の高い化合物が、多量にかつ容易に得られ
る。

■　加水分解反応によるラセミアルコールの光学分割で
は、まずエステル化合物を化学合成しなければならない
が、本発明ではエステル合成反応による光学分割である
ため、そのプロセスが不要であり工業的に有利である。

■　有機溶媒中での反応であるため、酵素の回収が容易
であり、再利用も可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式中、ｎは０、１または２であり、Ｒは、アルキル基
   、ハロアルキル基、アルケニル基、アシルアルキル基、
   アルコキシカルボニル基、アラルキル基、アリール基ま
   たはハロアリール基である。］ で表わされるラセミアルコールを光学分割する方法にお
   いて、有機溶媒中で、前記ラセミアルコールとカルボン
   酸無水物を酵素の存在下に不斉エステル合成反応させ、
   光学活性なアルコールおよびエステルに分割することを
   特徴とする含フッ素アルコールの製造法。