JPH0586192B2 - - Google Patents

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JPH0586192B2
JPH0586192B2 JP11367584A JP11367584A JPH0586192B2 JP H0586192 B2 JPH0586192 B2 JP H0586192B2 JP 11367584 A JP11367584 A JP 11367584A JP 11367584 A JP11367584 A JP 11367584A JP H0586192 B2 JPH0586192 B2 JP H0586192B2
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JP
Japan
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optically active
hydroxy
cyclopentenone
formula
reaction
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JP11367584A
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JPS60256389A (ja
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Masayoshi Minamii
Juji Ueda
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、式()
【式】 (式中、※印は光学活性中心を示す。) で示される光学活性な4−ヒドロキシ−2−シク
ロペンテノンの製造法に関する。 光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテ
ノンはそれ自身農薬およびその中間体として有用
であるばかりでなく、医薬品の中間体としても有
用であり、たとえば該化合物がR(+)の立体配
位をもつ場合にはプロスタグランデイン誘導体の
重要中間体として用いることができる。 さらに又、これらの光学活性体はたとえばパラ
トルエンスルホン酸やメタンスルホン酸などによ
りスルホン酸エステルに導いたのち、加水分解す
るか、あるいは酢酸ソーダ、ジクロル酢酸ソー
ダ、トリクロル酢酸ソーダなどと反応させて対応
するエステルとしたのち加水分解することによつ
て、もとの配位とは逆の立体配位を有する4−ヒ
ドロキシ−2−シクロペンテノンとして利用する
こともできる。 従来、かかる光学活性な4−ヒドロキシ−2−
シクロペンテノンの合成法としては、 (A) d−4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノ
ンを光学活性なヒドロキシラクトン類と反応さ
せてエーテル体とし、これをクロマト分離によ
りそれぞれの対称体を得たのち加水分解して、
光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテ
ノンを得る方法(特開昭57−159777号公報) (B) 光学活性な酒石酸エステルを原料として、光
学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノ
ンに誘導する方法(特公昭59−3458号公報) などが知られている。 しかしながら、これらの方法においてはいずれ
も高価な試薬を使用しなければならず、また処理
工程が多く、繁雑な動作を必要とすすなど工業的
製法として満足し得るものではない。 このようなことから、本発明者らは光学活性な
4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンを安価に
して、かつ工業的有利に得る方法について研究の
結果、本発明に至つた。 すなわち本発明は、一般式()
【式】 (式中、Rは水素原子、置換されていることも
あるアルキル基またはアルケニル基を示し、※印
は光学活性中心を示す) で示されるエステル類を、酵素もしくは微生物を
用いて不斉加水分解して光学活性な4−ヒドロキ
シ−2−シクロペンテノンを製造する方法であ
り、また、上記不斉加水分解の加水分解残である
一般式(※)
【式】 (式中、Rおよび※印は前記と同じ意味を有す
る。) で示される光学活性なエステル類を加水分解して
光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノ
ンを製造する方法である。 本発明において、原料として使用される一般式
()で示されるエステル類は、d−またはい
ずれか一方の光学活性体が過剰量の4−ヒドロキ
シ−2−シクロペンテノンと一般式()
【式】 (式中、Rおよび※印は前記と同じ意味を有す
る) で示される光学活性なシクロプロパンカルボン酸
類もしくはその誘導体と反応させることにより容
易に、好収率で製造することができる。 ここで、原料として用いられる光学活性なシク
ロプロパンカルボン酸もしくはその誘導体として
は、たとえば2,2−ジメチルシクロプロパンカ
ルボン酸またはその酸クロリド、2,2−ジメチ
ル−3−(2−メチル−1−プロペニル)−シクロ
プロパンカルボン酸またはその酸クロリド、2,
2−ジメチル−3−(2,2−ジクロルビニル)−
シクロプロパンカルボン酸またはその酸クロリ
ド、2,2,3−トリメチルシクロプロパンカル
ボン酸またはその酸クロリドなどのd−またはl
一体が挙げられる。 一般式()で示されるエステル類の不斉加水
分解は、該エステル類のどちらか一方の光学活性
体を加水分解する能力を有する酵素もしくは微生
物を用いて行われる。 この反応で用いられる加水分解酵素としては動
物、植物、微生物から得られる酵素が用いられ、
その使用形態としては、精製酵素、粗酵素、酵素
含有物、微生物培養液、培養物、菌体、培養ロ液
及びそれらを処理した物など種々の形態で必要に
応じて用いることができ、酵素と微生物を組合わ
せて用いることもできる。あるいはまた、樹脂等
に固定化した固定化酵素、固定化菌体として用い
ることもできる。 このような酵素としては、例えば肝臓エステラ
ーゼ、膵臓エステラーゼ等の動物エステラーゼあ
るいは植物エステラーゼ等の動植物加水分解酵素
が挙げられ、さらには以下に例示する各属に属す
る微生物や地衣類、藻類などの微生物もしくはこ
れらより得られる加水分解酵素が挙げられる。 Rhodotorula,Trichoderma,Candida,
Hansenula,Pseudomonas,Bacillus,Achrom
−obacter,Nocardia,Chromobacterium,
Flavoba−cterium,Rhizopus,Mucor,
Aspergillus,Alkal−igenes,Torulopsis,
Corynebacterium,Endo−myces,
Saccaromyces,Arthrobacter,Metshn−
ikowia,Pleurotus,Streptomyces,Proteus,
Gliocladium,Acetobacter,
Helminthosporium,Brevibacterium,
Escherichia,Citrobacter,Absidia,
Micrococcus,Pediococcus,klebsiella,
Geotrichum,Lactobaccilus,Cryptococcus,
Pichia,Aureobasidium,Actinomucor,Ente
−robacter,Microbacterium,Penicillium and
Schizophyllium. これらの加水分解酵素の中でもとりわけ好まし
いものとして、たとえばブタ肝臓エステラーゼが
挙げられる。 不斉加水分解反応は、エステル類と上記加水分
解酵素または微生物を、通常緩衝液中で激しく撹
拌することにより行われる。 緩衝液としては、通常用いられるリン酸ナトリ
ウム、リン酸カリウムのごとき無機酸塩の緩衝
液、クエン酸ナトリウムの如き有機酸塩の緩衝液
等が用いられ、そのPHは4〜10、好ましくは5〜
9の範囲であり、濃度は通常0.05〜2モル、好ま
しくは0.05〜0.5モルの範囲である。 反応温度は通常20〜40℃であり、反応時間は一
般的には10〜70時間であるが、これに限定される
ことはない。 反応終了後、加水分解反応液をたとえばメチル
イソブチルケトン、酢酸エチル等の溶媒により抽
出処理し、有機層から溶媒を留去したのちの濃縮
残渣を更に蒸留するか、カラムクロマトグラフイ
ーで処理する等の方法により、目的とする光学活
性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンと加
水分解残である一般式(※)で示される光学活
性なエステル類に分離することができる。 ここで回収された光学活性なエステル類は、こ
れを加水分解することにより、先に得た光学活性
な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンとは逆
の配位を有する光学活性な4−ヒドロキシ−2−
シクロペンテノンを得ることができる。 この加水分解反応は、たとえば希塩酸、希硫
酸、酢酸、パラトルエンスルホン酸のような酸触
媒あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化バ
リウム、水酸化カルシウムのような塩基性触媒の
存在下に加水分解を行うか、あるいは単に加熱の
み行う等の方法により実施される。 反応温度は反応条件により変わるが、通常−20
℃〜130℃、好ましくは−10℃〜100℃の範囲であ
る。 反応時間については特に制限されず、適宜設定
される。 反応終了後、反応液からの光学活性な4−ヒド
ロキシ−2−シクロペンテノンの単離は、たとえ
ばメチルイソブチルケトン、酢酸エチル等の溶媒
により反応液を抽出処理し、得られた有機層から
溶媒を留去したのち濃縮残渣を更に蒸留するか、
カラムクロマトグラフイーで処理する等の方法に
より行われる。 かくして本発明の方法によれば、一般式()
で示されるエステル類の不斉加水分解により一方
の光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンタ
ノンが、またこの反応における加水分解残を加水
分解することにより、先に得たと反対の配位をも
つ他方の光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロ
ペンテノンがそれぞれ容易に得られる。 なお、d−4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノンのエステルであるd−4−アセトキシ2
−シクロペンテノンのWheat gorm Lipaseによ
る加水分解反応がTetrahedron.Vol.32、1713〜
1718(1976)に知られているが、ここで得られた
4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンに関する
光学純度については全く記載がないばかりか、そ
の加水分解収率を考えあわせると、光学純度よく
得られていると考えることはできない。 ここに、本発明方法に従つて、4−ヒドロキシ
−2−シクロペンテノンと一般式()で示され
る光学活性なシクロプロパンカルボン酸もしくは
その誘導体とから形成される一般式()で示さ
れるエステルを不斉加水分解することにより、光
学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン
の製造法が工業的に確立されたのである。 以下、実施例により本発明を説明する。 参考例 1 (4−オキソ−2−シクロペンテニル)−(+)
−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボキシ
レートの合成 温度計および滴下ロートを装着した4ツ口フラ
スコにd−4−ヒドロキシ−2−シクロペンテ
ノン19.6g、ピリジン18.98gおよびジクロルメタ
ン100mlを仕込む。内温を0〜10℃に保持しなが
ら、(+)−2,2−ジメチルシクロプロパンカル
ボン酸クロリド29.17gを3時間かかつて滴下す
る。滴下終了後、同温度で2時間、室温にて3時
間保温する。反応終了後、反応液を水中にあけ、
有機層を分液する。有機層を1N−Hcl水、水、
3%重ソウ水、水の順に洗浄し、芒硝乾燥の後、
濃縮する。さらに減圧にて蒸留をおこない、(4
−オキソ−2−シクロペンテコル)−(+)−2,
2−ジメチルシクロプロパンカルボキシレートを
得る。 収量 36.72g b.p. 93〜5℃/0.5〜0.6mmHg n20 D 1.4806 α〕20 D +86.8゜(C=1クロロホルム) 実施例 1 温度計を装着した4ツ口フラスコに(4−オキ
ソ−2−シクロペンテニル)−(+)−2,2−ジ
メチルシクロプロパンカルボキシレート5g、PH
7.0のリン酸バツフアー溶液150mlおよびPig
Liver Esterase(Sigma社品)250mgを仕込み、30
℃にて36時間激しく撹拌する。 反応終了後、反応液をメチルイソブチルケトン
100mlにて4回抽出する。得られた有機層から溶
媒を留去し、濃縮残渣を酢酸エチル:トルエン=
4:5の混合溶媒にてカラムクロマト精製し、l
−4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン0.80g
〔α〕20 D−82゜(C=1、エタノール)光学純度85
%〕とd−(4−オキソ−2−シクロペンテニル)
−(+)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボ
キシレート3.00g〔α〕20 D+130゜(C=1、クロロホ
ルム)n20 D1.4816〕を得た。 実施例 2 実施例1で得たd−(4−オキソ−2−シクロ
ペンテニル)−(+)−2,2−ジメチルシクロプ
ロパンカルボキシレート2.5g、炭酸カルシウム
1.25gおよび水50mlを90℃にて6時間反応させる。
反応終了後、メチルイソブチルケトン80mlにて4
回抽出する。得られた有機層から溶媒を留去し、
濃縮残渣を酢酸エチル:トルエン=4:5の混合
溶媒にてカラムクロマト精製し、d−4−ヒドロ
キシ−2−シクロペンテノン0.85g 〔α〕20 D+53゜(C=1、エタノール)、光学純度55
%〕を得た。 参考例 2 (4−オキソ−2−シクロペンテニル)−(−)
−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボキシ
レートの合成 (+)−2,2−ジメチルシクロプロパンカル
ボン酸クロリドにかえて(−)−2,2−ジメチ
ルシクロプロパンカルボン酸クロリドを使用する
以外は、参考例1と同様に反応、後処理して(4
−オキソ−2′−シクロペンテニル)−(−)2,2
−ジメチルシクロプロパンカルボキシレートを得
る。 収量 36.58g b.p. 92〜96℃/0.4〜0.6mmHg n20 D 1.4800 α〕20 D −85゜(C=1、クロロホルム) 実施例 3 実施例1で用いたと同様のフラスコに(4−オ
キソ−2−シクロペンテニル)−(−)−2,2−
ジメチルシクロプロパンカルボキシレート4g、
PH7.0のリン酸バツフアー溶液120mlおよびPig
Liver Esterose(Sigma社品)240mgを仕込み、25
℃にて48時間激しく撹拌する。 反応終了後、反応液をメチルイソブチルケトン
100mlにて4回抽出する。得られた有機層から溶
媒を留去し、さらに濃縮残渣を実施例1と同様に
してカラムクロマト精製する。l−4−ヒドロキ
シ−2−シクロペンテノン0.85g〔α〕20 D−64.5゜C=
1、エタノール)、光学純度68%〕とl−(4−オ
キソ−2−シクロペンテニル)−(−)−2,2−
ジメチルシクロプロパンカルボキシレート2.0gを
得た。 実施例 4 実施例3で得たl−(4−オキソ−2−シクロ
ペンテニル)−(−)−2,2−ジメチルシクロプ
ロパンカルボキシレート1.5g、炭酸カルシウム1g
および水40mlを90℃にて6時間加熱する。以下、
実施例2と同様に後処理、精製し、d−4−ヒド
ロキシ−2−シクロペンテノン0.48gを得た。 〔α〕20 D+40゜(C=1、エタノール)、光学純度43
%〕

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (1) 一般式 【式】 (式中、Rは水素原子、置換されていることも
    あるアルキル基またはアルケニル基を示し、※は
    光学活性中心を示す) で示されるエステル類を、ブタ肝臓エステラーゼ
    を用いて不斉加水分解することを特徴とする式 【式】 (式中、※印は光学活性中心を示す。) で示される光学活性な4−ヒドロキシ−2−シク
    ロペンテノンの製造法。 (2) 一般式 【式】 (式中、Rは水素原子、置換されていることも
    あるアルキル基またはアルケニル基を示し、※は
    光学活性中心を示す) で示されるエステル類を、ブタ肝臓エステラーゼ
    を用いて不斉加水分解し、その加水分解残である
    一般式 【式】 (式中、Rおよび※印は前記と同じ意味を有す
    る。) で示される光学活性なエステル類を加水分解する
    ことを特徴とする式 【式】 (式中、※印は光学活性中心を示す。) で示される光学活性な4−ヒドロキシ−2−シク
    ロペンテノンの製造法。
JP11367584A 1984-06-01 1984-06-01 光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの製造法 Granted JPS60256389A (ja)

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JPH0648989B2 (ja) * 1986-04-30 1994-06-29 住友化学工業株式会社 光学活性な4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノンの製造法
CN100593569C (zh) 2007-11-28 2010-03-10 浙江工业大学 蜡状芽孢杆菌及其制备手性2,2-二甲基环丙甲酸/酰胺

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