JPS60214893A - 微生物を利用して芳香環を有するオレフインからエポキシドを製造する方法 - Google Patents

微生物を利用して芳香環を有するオレフインからエポキシドを製造する方法

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JPS60214893A
JPS60214893A JP7194984A JP7194984A JPS60214893A JP S60214893 A JPS60214893 A JP S60214893A JP 7194984 A JP7194984 A JP 7194984A JP 7194984 A JP7194984 A JP 7194984A JP S60214893 A JPS60214893 A JP S60214893A
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epoxide
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carbon atoms
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古橋 敬三
Kifuku Takagi
基福 高木
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Nihon Kogyo KK
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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】 皮業上皇且朋分野 本発明は微生物を利用して芳香環を自するオレフィンか
ら相当する芳香環を有するエポキシ1゛を製造する方法
に関するものである。
因に、エポキシド化合物は合成樹脂、界面活性剤、医薬
、農薬をはじめとする種々の有機化学製品の製造原料或
いは中間体として広範囲に利用されている。
従」■支肘 微生物を利用してエポキシドを製造する方法としては、
Nocardia属、Mycobacterium I
I、MeLlly−1ococcus属、Methyl
osinus属、Pseudomonas属、Cory
nebacterium属、Metl+ylobact
erium属、もしくはCandid、1屈、に属する
微生物による直鎖状オレフィンからのエポキシドの生成
が知られているが、芳香環を白するエポキシじの生産に
ついてはP s e u d o m o n a s
属及びBrevibacterium属に属する微ノ1
.物を利用する方法が知られζいるのみである。
先割9計偵一 本発明は、]二掲の微生物のうら、ノカルディア属に属
するエポキシ]・生産菌が芳香環を自するオレフィンか
らも芳香環を自するエポキシドを生産し得ることの知見
にwつきなされたものであって、ノカルディア属に属す
るエポキシド生産能を有する微生物を利用して芳香環を
aするオレフィンから相当する芳香環をfiするエポキ
シドを製造する方法を1足供することを目的とする。
以下本発明をmY、L<説明する。
発刊0.)」IH成 本発明の構成上の特徴は、ノカルディア属に属するエポ
キシl−生産能をC4”する微生物を、水不溶性有機溶
剤の存在下に、芳香環を白するAレフインに好気的条件
下で作用さ・lて芳香環を有するエポキシドを産生じ、
得られたエポキシ1を分離、採取することにある。
本発明で利用される微生物、はノカルディア属に属する
ものであって、Nocardia corallina
−ヲ例示し得る。此の菌は工業技術院微生物工業技術研
究所にFERM−P−4094号の受理番号で、昭和5
2年6月15日(=Jけで受託保管されており、其の菌
学的性質については特公昭56−40号公報に詳記され
ている。
本発明において上記微生物を利用してエポキシドを生産
するための反応基質として用いられる芳香環を有するオ
レフィン(以下原料オレフィンと称する)は、フェニル
基やナフチル基のような芳香環を有する直鎮状又は分岐
状オレフィン(ただし、二重結合の位置はいずれかの末
端炭素原子からα、β又はγ位にあるオレフィン)を包
含するもの゛(あつ′(にのよ・う〕、(jレフインと
しCはスチレン、α−メーy−ルスチレン、β−メチル
スチレン、″rリルヘンセン、4−フコ−ニル−1ブテ
ン、1−)、:1−ニル2 フテン、2−ヒニルナフタ
レンヲ例示しi;l、史には1−記、;♂開環にii’
x換基を有するオレフフイン、例えばi)メチルスチレ
ン、0−クロロスチレン、mり1j11スチレン、pク
ロし1スチレン、p−メ1−キソスチレン等を包含jる
これらのl++44Jレフインは東独又は2種以上の混
合物とし゛C反応基質に用いら才する。
本発明におい′(、]−記原料オレフ・インに前記微生
物を作用させ°C1ボキシ化を行なうに際して存在さ−
1る水不溶性向−機溶剤(以下屯に有機溶剤と称する)
は、炭素数9乃至17を有するパラフィン、炭素数10
乃至18を自するオレフィン、炭素数9乃至16を自す
るハロゲン化パラフィン、および鎖長が6乃至15の側
鎖を有するアルキルヘンゼンから成る群から選択される
自機溶剤であつ−C1これらは小独もしくは2種以1の
混合物としても使用し得る。
これらの有機溶剤についζ詳しく説明”4ると、炭素数
9〜17を有するパラフィンのうらノルマルパラフィン
は石油の灯油および軽油留分中に約20〜25%含有さ
れζいるものである。ずなわら、沸点約160℃〜35
0℃の留分を水素化脱硫した後、ゼオライト(モレキュ
ラーン−ブ)等を用いて分離、回収し得るものであって
、 ・般にラフ1〜洗剤の原料として使用されている。
上記パラフィンのうちでも炭素数の多いものの力かエポ
キシ化の促進作用が高く、特に炭素数12〜16のもの
が好ましい。因に、炭素数が9より少ないとエポキシ化
の促進作用がみられず、一方17より多くなっても該促
進作用が低下し、加うるに室温で固化するようになるの
で実用的でない。また、上記パラフィンのうちイソパラ
フィンは、上述した留分中にノルマルパラフィンと共存
しているもの(あって、精密蒸留によりノルマルパラフ
ィンと分^It シt5るか、実際にはノルマルパラフ
ィンとの混合物としC用いるのが便利である。なお、側
鎖かメチルやエチルのような短い鎖長のものが一般的で
あるが、炭素数が12・〜16を有するイソバッフイン
がエポキシ化促進上好ましい。
次に、イj機溶剤として使用される炭素数lO〜18を
有するオレフィンはプロピレンやブチレンの低重合体又
はオリゴマーであってもよく、また試薬として市販され
ているものも適用し得る。一般には直鎖状又は低分枝状
モノメレフィンである。
なお、炭素数が8より少ないオレフィンではエポキシ化
の促進効果はみられず、−力18より多いものでは該効
果も低く、加うるに粘性が高くなるので実用的でない。
有機溶剤としての炭素数9〜16を有するハロゲン化パ
ラフィンは、塩素化並びに巣素化パラフィンであって、
塩化デシル、塩化ウンデシル、塩化ドデシル、塩化トリ
デシル、塩化テト一ノデクル、臭化デシル、臭化ウンデ
シル、臭化1−デシル、臭化テトラデシル、臭化ヘキザ
デシル等を包含Jる。
なお、炭素数が9より少くζも又1Gより多くてもエポ
キシ化促進効果がみられなくなる。
次に、鎖長が6〜15の側鎖を有するアルキルヘンゼン
は通電ハート又はソフト洗剤の中間体として利用されて
いるものであって、炭素数6〜15の直鎮もシ、<は分
岐アルキル基を側鎖に白するものである。
なお、上記鎖長が6〜15の範囲外のものでは、エポキ
シ化促進9)果はみられないか、又は低くて実用的でな
い。
本発明では上述したような各有機溶剤を系内に存在させ
ることにより、後記実施例に示したとおり、エポキシド
の収量を著しく向上し得るよ・うになる。
本発明において、上記有機溶剤の存在下に、ノカルディ
ア属に属するコーホキンl”生産菌を原料オレフィンに
1′]用さ−Uるには、例えば(イ)線菌をpめ培養し
増殖し“(得られる菌体に原料オレフィンを有機溶j’
ll+の7i在下るこ好気的に接触させて反応さ−lる
方法、(1〕)上記菌を原料オレフィンと有機溶剤、お
よび場合によってはその他の炭素源に窒素環、フl(機
塩頬、更には必要に応じて生長促進物質を添加しC成る
栄養培地中で好気的条件下で培養さ・Uる方法を適用す
るとよい。
」二記(イ)の増殖させた菌体に原料オレフィンをイ1
機溶剤の存在Fに好気的に接触させて反応さ・ける方法
では、まず炭素源として糖質、例えばグルーノ ス、シ
ュクロース、糖蜜、殿粉加水分解物、セルトレース加水
分解物、炭化水素、例えばプ1コパン、ブタン、ドデカ
ン、テ1−ラデカン及びそのほかl”i+酸の如き菌体
増殖作用の高いものを用い、これに塩化アンモニウム、
硫酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、lit’! 1
m−j’ンモニウム、尿素、アンモニア水、アミノ酸及
びその他の資化性有機窒素化合物のような窒素源、燐酸
カリウム、#!i酸す1−リウム、硫酸マグネシウム、
硫酸マンガン、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、塩化カルシウ
ム、塩化マンガンのごとき無機塩類、更に必要に応して
ビタミン類、酵母エキス、コーンステイープリカーのご
とき生長促進物質を添加した培地に、ノカルディア属に
属するエポキシド生産菌の種菌を接種し、好気的条件下
で培養して菌体を増殖させる。
ついで、このようにして得られた菌体培養物、又は該培
#智から分離した菌体の懸濁液もしくは菌体を固定化し
たものに、原料オレフィンおよび有機溶剤を添加し、空
気、m素、酸素富化ガスのような酸素含有ガスを供給し
て反応さ−Uる。
原料オレフィンおよび有機溶剤の上記菌体)8′jl#
液もしくは菌体懸濁液等の菌体含有水性液に対する使用
割合は、有機溶剤の種類により異なることもあるが、通
電原料オレフィンでは0.1〜25VC11/VOI 
%、61’ましくは0.5〜5 vol/vol %で
あり、有tJM ’1g剤てはl −200vol/v
ol %、好ましくはI O−1(1(] vol/v
ol %である。
反応はpH5〜9、好ましくは6〜8のpH領域で、2
0〜50℃、灯ましくは25〜45°Cの温度下ζ1〜
611間行う。反応は通審當圧下で行われるが、加圧下
で行うことによりエポキシドの生産性を向上さ−lるご
ともできる。なお、反応中に菌体増911!に用いた炭
素源、窒素源、更にはその他の成分を適宜添加すること
により、菌体のエポキシl生産活性を維持し或いは高め
ることが出来る。
反k、は、回分方式又は連続方式のいずれでも実施しi
′、4る。原料オレフィンの供給は回分反応方式の場合
、全量を反応開始時に添加するほか、反応中に連続的に
又は間歇的に供給することも可能である。
−1−記反応により生成したエポキシドは主として自機
溶剤相に存在するので、相分離、蒸留、抽出等の公知の
手法を適用して分離採取し17る。
次に、前記(IJ)の培養による方法は、上記(イ)の
方法における菌体増殖時に原料」レフイン及び有機溶剤
を添加し、一段階でエボ4−ソ1の生産を図るものであ
る。培養条件(plL温度、圧力等)、培養方式及び生
成したエポキシドの分411 。
採取は前記(イ)の反応条件、反応力式及び分811、
採取方法が同様に用い得る。
本発明により得られるエポキシドはさきに3及した如き
従来知られている種々の広範囲な用途に供することがで
きる。
以下実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例1 物技術研究所PERM−P−4094)の3白金耳を、
NRG培地(オキソイド社製″ラブレンコ”パウダーl
ug、ハクう一す」1−Iノノノルベゾトン+−OIN
、クルニl−ス10 +X−塩化り1−リウム58に水
道水を加えて1[1(1(] m j!とし、IN−苛
性ソ ダ水溶液?:pH7,5とした後、」 1クレ 
ゾ中で+2(1’(+、15う(回加;;Jシ殺菌した
液体培)1iり IO[1mpを収容した500m7!
容]及1−1ソラス」に接種し、30℃ご48時間振感
培養(150回/分)した。この培養により生成した菌
体を(1,01モル濃度の3A酸緩(Φi’/I’;r
、 (pH7,5)で1回6し浄し、次いで下記に示−
」反応培地で?5L浄したのら、<1λ燥菌体濃度とし
て3.8mg/ mρとなる様に、下記の反応培地に1
[1懸濁しζ菌体1′f3濁液とした。
反ル月−■ KtllPO,+1.74g NgSO中・71120 1.50g Fe5% ・71120 5[]mg 脱・イオン水 In (p Ifは2−N硫酸水溶液で8.0に調整した)反
応2μL成−物Lヒ庁1足 」二連のよ・うにしく調製した菌懸濁液2(1mffと
、第1表に示される各原料メレフイン[1,1mf!及
びn−ヘキサデカン2mlをそれぞれ5(Hl m 1
.容の坂ロフラスコに入れて密栓した。次いご:l(1
”t;、15()回/分で往復振盪して24時間後、ソ
ラス」中の反応液を50mj!のエーテルで抽出しζ分
1ji’ L、友。分析にはDIEGS (ジコニチレ
ンクリコールタクン2. 1・)を液相とし、ユニボー
l1l(カスク+、31業柑i以)80〜100メツツ
ユを担体とする充填剤を充填した内径3mm、長さ2m
のガラスカラムをfj:iiえた島原GC−7A型イオ
ン化炎ガスク1」7トクラフを使用した。反応により生
成した生成物はガスクl:I −/ l−グラフて測定
し、保持時間及びカスタ1−1フトクラブに連結した質
量分析側て測定した質量スペクトルを、標準試料の保持
時間及び質量スペクトルと比較し、更に生成物が塩酸酸
性下で加水分解されることを調べて相当するエポキシド
であることを確認した。
上記分析の結果は第1表に示すとおりである。
なお、)ニボキシトの生成量はガスクロマ1〜グラフイ
 により定!’;1 シたものである。また、比較例と
して、n−ヘキザデヵンを添加−lずに、原料オレフィ
ンを0.1m7!の代りに1mβを用いることを除いて
はに記と同様にして反応を行なった結果も併わせで第1
表に示した。
第1表にゐられるように、自機溶剤とし゛このn−ヘキ
ザデカンを系内に存在さ−lることにより原料オレフィ
ンかし罰)上ボキノ1.の生成量が著しく向」J−る。
実施例2 実施例1に記載と同様の手11+1で菌懸濁V&を調製
した。
反一応−門先成−物−のづ)」j1 菌懸濁〆1k2(l m j!と、原料オレフィンとし
てのスチレン0.5m7!および第2表に示された各種
有機溶剤Hymn9つを500m7!容坂1−1フラス
コに入れ、実施例1に記載と同様の手順で反応さ一已、
反応後iワられた6機溶剤層をガスクロマトグラフィー
で分析し定量した。
結果は第2表に示Jとおりである。なお、比較例とし゛
ζfi機溶剤全溶剤しない場合及び他の種類のY−it
a溶剤を添加した場合についても同様にして分)バを1
1なった結果をINわ−けて第2表に示した。
実施例3 J4’:l’ Al夜」Qa周軍1 実施例1に記載と同様の手順で菌懸濁液を調製した。
r;−HノL+ −L−?4’、城JIIJ □□o2
□5分JE1−菌懸淵液20 mρと、原料オレフィン
としてのスチレンおよび自機溶剤としてのトヘキジ・デ
カンの第3表に示された各酔とをそれぞれ500nl容
坂1−1フラスこIに入れ、実施例1に記載したと同様
の手順で反応させ、反応後得られノこ生成物中のスチレ
ンlキリ゛・1 Fを5f1m7!のエーテルで抽出し
、ガスクロマトグラフィで定Mした。
結果は第3表に示゛」とおりである。なお、比較として
有機溶剤(旧−・キカデカン)を添加しない場合にりい
“(も同様にして分(j1シた結果を(31わせで第3
表に示し]、:。
第 3 表 手続補正書 1.事件の表示 昭和59年特許願第71949号2、
発明の名称 微生物を利用して芳香環を有するオレフィ
ンからエポキシドを製造する方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 日本鉱業株式会社 4、代理人 住 所 東京都港区東新橋2丁目7番7号新橋国際ビル
8、補正の内容 明細書を下記のように補正する。
(1) 第16頁表中、[l−メチル−2−)゛テン[
とあるを[1−フェニル−2−ブチ刈に補正する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ノカルテ・イア属に属するエポキシl′律産能
    を(jする1)“戊生物を、水不溶性自機溶剤の存在下
    に、fi−1環を白−Jるオレフィンに好気的条件下で
    作用さ−lて、芳?i−環を自するエボ;トソトを産生
    し、iUられたエポキシ]・を分離、採取する、ことを
    特徴とするエポキシ1゛の製造方法。
  2. (2)水不溶性rJ1幾溶剤は、炭素数9乃至17を自
    するパラフィン、炭素数10乃至18を有するオレフィ
    ン、炭素数9乃至16を有するハロゲン化バソソイン及
    び鎖長か6乃至I5の側鎖を有するアルキルヘンセンか
    ら成る群から選択される1種又は2種以上の混合物であ
    る特8′1請求の範囲第(Ili、In記載の製造方法
  3. (3)ノカルディア属に属するエポキシ1生産能を有す
    る微生物がノカルう一イア・コソリナ(N 四B皿圏 
    cora l l 1na)である特許請求の範囲第(
    1)項記載の製造方法。
JP7194984A 1984-04-11 1984-04-11 微生物を利用して芳香環を有するオレフインからエポキシドを製造する方法 Granted JPS60214893A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60251894A (ja) * 1984-05-28 1985-12-12 Nippon Mining Co Ltd フェニルオキシプロパノールアミン類の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60251894A (ja) * 1984-05-28 1985-12-12 Nippon Mining Co Ltd フェニルオキシプロパノールアミン類の製造方法

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