JPS6254479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３−フエ
ノキシベンジルアルコールの生化学的製造法に関
するものである。さらに詳しくはクロモバクテリ
ウム属に属し、（Ｒ・Ｓ）−α−シアノ−３−フエ
ノキシベンジルアルコールの有機カルボン酸（炭
素数１〜18個を有する飽和または不飽和有機カル
ボン酸）エステルに対し、不斉加水分解能を有す
る微生物の生産するエステラーゼを、PH７以下で
該エステルに作用させて、（Ｓ）−（−）体アルコ
ールのエステルを優先的に不斉加水分解し、光学
純度の高い（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３−フエ
ノキシベンジルアルコールとその対掌体のエステ
ルを得ることによる（Ｓ）−（−）−α−シアノ−
３−フエノキシベンジルアルコールの生化学的製
造法に関する。 α−シアノ−３−フエノキシベンジルアルコー
ルは優れた殺虫活性を有するいわゆる合成ピレス
ロイドと呼ばれる一群のエステル化合物の新規な
アルコール成分として知られている。該アルコー
ルをアルコール成分として有するフエンバレレー
ト、サイパーメスリン、デルタメスリンなどに代
表される合成ピレスロイドは、その飛躍的な効力
の増強に加え耐陽光性を有することから、家庭用
および防疫用のみならず農薬用殺虫剤としても注
目されており、それ故、該α−シアノ−３−フエ
ノキシベンジルアルコールの重要性が一層増して
きている。 該α−シアノ−３−フエノキシベンジルアルコ
ールは、そのα−位に不斉炭素を有していること
から、２種の光学異性体が存在し、エステルとし
ての殺虫効力はＳ体アルコールの方が、対応する
Ｒ体に比し遥かに優れていることが知られている
（吉岡宏輔、有機合成化学、38巻、12号、1152−
1162頁（1980））。従つて、通常の合成化学的製造
法によつて得られる（Ｒ・Ｓ）−α−シアノ−３
−フエノキシベンジルアルコールを工業的にも有
利な方法で光学分割し、Ｓ−体を取得する技術の
開発が望まれてきている。 ところで該α−シアノ−３−フエノキシベンジ
ルアルコールは、不安定な化合物であり、通常の
光学活性な有機酸とのエステルまたは半エステル
を経由する従来のアルコールの光学分割法は採用
し難く、これまでに（Ｓ）−（−）−α−シアノ−
３−フエノキシベンジルアルコールの取得方法と
しては、 (i) 酸性試剤の存在下に（Ｒ・Ｓ）−α−シアノ
−３−フエノキシベンジルアルコールをシス−
２・２ジメチル−3S−（ジヒドロキシメチル）
シクロプロパン−1R−カルボン酸ラクトンと
反応させ、エーテル化合物を導き、生じた２つ
の異性体混合物を物理的手段によつて分離し、
（Ｓ）−（−）体アルコール成分を含むエーテル
化合物を酸性媒質中で加水分解し、所望の
（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３−フエノキシベン
ジルアルコールを得る方法（特開昭54−109944
号）や (ii) キラルやシクロプロパンカルボン酸の（Ｓ）
−（−）−α−シアノ−３−フエノキシベンジル
アルコールエステルにハロゲン化ほう素を作用
させ、更に水を作用させて（Ｓ）−（−）−α−
シアノ−３−フエノキシベンジルアルコールを
得る方法（特開昭56−12355号）。 が知られているに過ぎない。しかしながら、これ
らの方法においても工程を必要とすること、高価
な光学活性試薬を必要とすることおよび通算収率
が低いこと、更に(ii)の方法では、予め光学活性な
α−シアノ−３−フエノキシベンジルアルコール
のエステルが必要であることなどの点で、必ずし
も十分な方法とは言い難い。 本発明者らはこれらの諸問題点を克服し、工業
的にも有利な（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３−フ
エノキシベンジルアルコールの製造法を見い出す
べく研究を重ねた結果、ラセミ体即ち（Ｒ・Ｓ）
−α−シアノ−３−フエノキシベンジルアルコー
ルのエステルを原料とし、これを生化学的に不斉
加水分解することにより、（Ｓ）−（−）−α−シア
ノ−３−フエノキシベンジルアルコールと対応す
るＲ体アルコールのエステルに効率よく分割でき
ることを見出し、さらに種々の検討を加え本発明
を完成するに至つた。 即ち、本発明はクロモバクテリウム
（Chromobacterium）属に属し、（Ｒ・Ｓ）−α−
シアノ−３−フエノキシベンジルアルコールの有
機カルボン酸（炭素数１〜18個の飽和または不飽
和のカルボン酸）エステルに作用して（Ｓ）−
（−）−体アルコールのエステルを優先的に不斉加
水分解する能力を有するエステラーゼ（本発明に
おいて言うエステラーゼとは、水に不溶なエステ
ル基質に対して活性を有するリパーゼを含む広義
のエステラーゼを意味する。）を用い、PH７以下
において該ラセミ体アルコールのエステルを不斉
加水分解して、（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３−フ
エノキシベンジルアルコールとその対掌体のエス
テルに分割することによる（Ｓ）−（−）−α−シ
アノ−３−フエノキシベンジルアルコールの製造
法を提供する。 本発明において原料として使用される（Ｒ・
Ｓ）−α−シアノ−３−フエノキシベンジルアル
コールのエステルの有機カルボン酸成分として
は、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、桔
草酸、イソ桔草酸、カプロン酸、カプリル酸、カ
プロン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等
が挙げられ、取り扱いの容易さ、反応生成物の光
学純度等から炭素数２〜18個の有機カルボン酸の
エステルが好ましく、更には取り扱いの容易さ、
経済的な観点等から酢酸のエステルがより好まし
い。 これらのエステルの製造はエステル製造の常
法、例えば（Ｒ・Ｓ）−α−シアノ−３−フエノ
キシベンジルアルコールに有機カルボン酸の無水
物あるいは有機カルボン酸ハライドを反応させる
ことにより容易に製造することができる。また、
（Ｒ・Ｓ）−α−シアノ−３−フエノキシベンジル
アルコールのかわりに、３−フエノキシベンズア
ルデヒドと青酸ソーダおよび前記有機カルボン酸
のハライドを反応させることによつても製造でき
る。 本発明において用いることができるエステラー
ゼは、クロモバクテリウム属に属する微生物の産
出するリパーゼを含む広義のエステラーゼであ
る。 この微生物の具体例としては、例えば次の菌株
があげられる。 クロモバクテリウム・ビスコサム ATCC6918 Chromobacterium viscosum この菌株はAmerican Type Culture
Collection（ATCC）に保存され、この保存機関
より入手することができる。 上記微生物の培養は常法に従つて液体培養、例
えば滅菌したブイヨン液体培地に微生物を接種
し、通常20〜40℃で２〜３日間往復振盪培養を行
うこともできるし、また必要に応じて固体培養を
行つてもよい。 また、これらの微生物起源のエステラーゼのな
かには市販されているものがある。この市販酵素
もまた本発明の目的に用いることができる。本発
明に用いることができる市販酵素としては下記に
示すものが挙げられる。

【表】 本発明方法を実施するに際し、（Ｒ・Ｓ）−α−
シアノ−３−フエノキシベンジルアルコールの有
機カルボン酸エステルの不斉加水分解は、前記微
生物を培養した培養液、培養濾液、エステラーゼ
抽出液または濃縮液などのエステラーゼ含有物、
あるいは粗製エステラーゼ、精製エステラーゼを
含有する水溶液と該（Ｒ・Ｓ）−体アルコールの
有機カルボン酸エステルを混合し、撹拌または振
盪することにより行われる。必要に応じ、非エス
テル系の界面活性剤を添加してもよい。また、酵
素を固定化して使用することも可能である。 また、この時の反応温度としては、10〜65℃が
適当であり、生成した該アルコールが比較的熱に
不安定であることおよびあまり低温では反応速度
が遅いことから20〜50℃が好ましい。 反応時間は通常３〜48時間であるが、反応温度
を高めたり、活性の高い酵素を用いることによつ
て反応時間の短縮も可能である。また、α−シア
ノ−３−フエノキシベンジルアルコールはとりわ
け塩基によつて分解されやすいから酵素反応中の
水溶液のPHのコントロールは重要である。即ち塩
基性媒質中ではエステラーゼによる不斉加水分解
が進行しても、生成した該アルコールが変性を受
けることからPH７以下で酵素反応を行うことが肝
要である。また、あまりに低いPHでは酵素の失活
が起ることから、PH4.5〜PH6.5の範囲で行うこと
が好ましい。さらに加水分解によつて生成する酢
酸などの有機酸によるPHの低下を防ぐ為に緩衡液
を使用するなどしてPHを一定に制御することが望
ましい。緩衡液としては無機酸塩、有機酸塩いず
れの緩衡液も使用することができる。 基質であるエステルの使用濃度は反応液に対し
１〜80w／ｗ％の範囲、好ましくは５〜35％の範
囲であり、高い基質濃度でも行うことができる。 次に、このようにして不斉加水分解反応を行つ
た後、遊離した（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３−
フエノキシベンジルアルコールと未反応の対掌体
のエステルを分離回収する。この分離回収に際し
ては溶媒抽出、分別蒸留、カラムクロマトグラフ
イーなどの操作を適宜採用することができる。例
えば反応液をエーテル、ベンゼンあるいはトルエ
ンなどの有機溶媒で抽出し、この抽出物を減圧で
分別蒸留し、（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３−フエ
ノキシベンジルアルコールとその対掌体のエステ
ルとを分離するか、または抽出物をシリカゲル等
を用いるカラムクロマトグラフイーで分離するこ
となどして遊離の（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３
−フエノキシベンジルアルコールを得ることがで
きる。 尚、このようにして分離除去された未反応のエ
ステルはアンモニア、ピリジン、トリエチルアミ
ン等の塩基化合物と接触させることによりエピ化
し、再び本発明方法の原料として使用することが
できる。 次に本発明を実施例によつてさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例 １ （Ｒ・Ｓ）−α−シアノ−３−フエノキシベン
ジルアルコールの酢酸エステル8.0ｇとクロモバ
クテリウム属エステラーゼ（リパーゼ東洋、東洋
醸造（株）製）20mgを0.2M濃度の酢酸塩緩衡液
（PH4.5）２mlに加え、30℃で攪拌しつつ反応させ
た。なお、反応中は反応の進行に伴い1M濃度の
NaOH水溶液をドロツプコントローラーで微小水
滴とし、注意深く添加しながらPHコントローラー
でPHを一定に制御した。24時間反応を行つた後反
応物をトルエンで抽出した。抽出液を高速液体ク
ロマトグラフイー（HPLC）〔Lichrosorb RP−
18、メタノール−水（６：４）、254nｍ、UV検
出）で分析し、α−シアノ−３−フエノキシベン
ジルアルコールの酢酸エステルとα−シアノ−３
−フエノキシベンジルアルコールとのピーク面積
比より加水分解率を算出した。 抽出液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフイーにかけ、シクロヘキサン−エチルエーテ
ル（94：６）溶液で溶出し、未反応のα−シアノ
−３−フエノキシベンジルアルコールの酢酸エス
テルを分解除去した後更に微量（10^-5％）のパラ
トルエンスルホン酸を含むメタノールで溶出し、
遊離のα−シアノ−３−フエノキシベンジルアル
コールを取得した。溶出溶媒を留去した後、該ア
ルコールの一部をとり、その比旋光度をクロロホ
ルム中で測定した。 また、得られた遊離のα−シアノ−３−フエノ
キシベンジルアルコールのうち10mgをトルエン１
mlに溶解し、等モルの（Ｓ）−（＋）−２−（４−ク
ロロフエニル）−イソ吉草酸のクロライドとピリ
ジンを加えて反応させ、α−シアノ−３−フエノ
キシベンジルアルコールの（Ｓ）−（＋）−２−（４
−クロロフエニル）−イソ吉草酸のジアステレオ
マーとしガスクロマトグラフイー（10％DOQF−
１、2.5ｍ、250℃）で光学異性体分析を行つた。
結果を表１に示す。

【表】 実施例 ２ 500ml肩付フラスコに加糖ブイヨン液体培地
（水１にグルコース10.0ｇ、ペプトン5.0ｇ、肉
エキス5.0ｇ、NaCl3.0ｇを溶解し、PH7.2とす
る。）100mlを入れて殺菌した後、クロモバクテリ
ウム・ビオラセウム（IFO−12614）を斜面培養
から２白金耳接種し、30℃で72時間往復振盪培養
した。次いで、2M濃度のHCl水溶液を用いて培
養液のPHをPH5.0とし、（Ｒ・Ｓ）−α−シアノ−
３−フエノキシベンジルアルコールの酢酸エステ
ル2.0ｇを添加し、30℃で攪拌しつつ30時間反応
させた。なお反応中は実施例１と同様にしてPHを
一定に制御した。 以後、実施例１と同様にして反応物の分離を行
ない取得したα−シアノ−３−フエノキシベンジ
ルアルコールの光学異性体比率および加水分解率
を測定した。結果を表２に示す。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クロモバクテリウム（Chromobacterium）
   属に属し、（Ｒ・Ｓ）−α−シアノ−３−フエノキ
   シベンジルアルコールの有機カルボン酸（炭素数
   １〜18個の飽和または不飽和のカルボン酸）エス
   テルに対し不斉加水分解能を有する微生物の生産
   するエステラーゼをPH７以下において該エステル
   に作用させ、これを不斉加水分解して（Ｓ）−
   （−）−α−シアノ−３−フエノキシベンジルアル
   コールとその対掌体のエステルに分割することを
   特徴とする（Ｓ）−（−）−α−シアノ−３−フエ
   ノキシベンジルアルコールの生化学的製造法。