JPS6269994A - ２−メチルペンタン酸のエステル化方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、２−メチルペンタン酸エステルの穏やかな製
造方法に関する。

［従来の技術］ ２−メチルペンタン酸のエステルは、香料として重要で
ある。該化合物は、例えば西ドイツ国公開特許第３２　
２５　２９３号および第３３０５５６０号に記載されて
いる。

香料を製造する方法は、厳しい要件を満たす必要がある
。即ち、香料の香りに影響を与える副反応による副生成
物の生成を避ける必要がある。従って、特にカルボン酸
と標錦エステル化条件下で異性化を起こしやすいアルコ
ールとのエステル化の場合に、非常に穏やかであるが、
同時に容易に実施できるエステル化方法が必要である。

リパーゼによるエステル化は、原理的には既知であり、
例えば学術文献、例えばニス・オクモラ（Ｓ、Ｏｋｕｍ
ｏｒａ）ら、バイオキミ力・工・バイオロジカル５７５
（１９７９）Ｉ　５６〜ｔ６５＋：ｆｆｉ己載されティ
る。この文献には、いくつかのオし・イン酸エステルの
製造が記載されているが、得られる収量は、香料の合成
方法には不十分なものである。

未公開西ドイツ国特許出願第Ｐ３５　０３　９４４２号
には、場合にＪ、り水不溶性溶媒の存在下、触媒として
のリパーゼの存在下、２０〜４０℃の温度で緩衝した水
系溶液中で反応を行う、２〜メヂルペンクン酸の第１ま
たは第２Ｃ３〜Ｃ１２アルコールによるエステル化方法
が記１戦されている。

この先願の方法は、好ましい結果を与えているが、リパ
ーゼの寿命を延ばし、方法の他の好ましい要因に影響を
与えろことなく、同時に緩衝溶液を使用する必要かない
ようにすること、即ち、４０°Ｃを越えない温度、５よ
り小さくないからしくは８．５を越えないｐ　Ｉ−［値
での（コやかな方法またはリパーゼによる好ましい収量
が望ましい。

［発明の目的および構謀］ 従−て、先願を更に改良するという本発明の目的は、触
媒としてのリパーゼの存在下、場合により水不溶性溶媒
存在下、２０〜４０℃の温度で、緩衝水溶液中で反応を
行う、２−メチルペンタン酸の第１または第２Ｇ３〜Ｃ
Ｉ２アルコールによるエステル化方法を開発することに
あり、その方法は、２０重量％を越えない水の存在下、
場合により緩衝溶液を使用せずに、反応媒体に溶解しな
い固体担体材料に固定化したリパーゼと反応原料の２−
メチルペンタン酸とアルコールとを接触させる方法であ
る。

本発明の方法に使用できる適当な触媒は、いずれのリパ
ーゼであってらよい。例えば、アスペルギルス・ニゲル
（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　　ｎｉｇｅｒ）（例えば、
菌株ＮＲＲＬ３３７）、リゾパス・デレマー（Ｒｈｉｚ
ｏｐｕｓ　　ｄｅｌｅｍａｒＸ例えば、菌株ＡＴＣＣ３
４６１２）、ゲオトリクム・カンンドウム（Ｇ　ｅｏｔ
ｒｉｃｈｕｍｃａｎｄｉｄｕｍ）（例えば、菌１ＡＴｃ
ｃ３４６１４）またはベニツリウム・シクロビウム（Ｐ
ｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍｃｙｃｌｏｐｉｕｍＸ例えば、菌
株ＡＴＣ０３４６１３）が産生するリパーゼを使用でき
ろ。上述の菌株は、上述の寄託機関の一般に利用てきる
菌株に属している。カンジダ・ルゴーサ（Ｃａｎｄｉｄ
ａ　　ｒｕｇｏｓａ）としても既知のカンジダ・ノリン
ドラセア（Ｃａｎｄｉｄａｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）が
産生ずるリパーゼが、特に適当である。この種のいくつ
かの適当な菌株は、公的な菌株寄託機関（ＡＴＣＣＳＮ
Ｒ３〜Ｃ１２Ｌ、ＤＳＭＸＪＦＣＣまたはＣＢＳ）にお
いて入手可能である。

カンジダ・ンリンドラセアが産生ずる好ましいリパーゼ
は、アメリカ合衆国特許第３１８９５２９号に記１或さ
れており、ＡＴＣＣに第１４　８３０番で寄託され、一
般に人手できろ。名糖産業株式会社が市販しているりベ
ーゼＯＦ　３６０は、工業的規模で本発明の方法を実施
するのに特に適当である。更に、カンジダ・ンリンドラ
セアか産生するリパーゼに関する情報は、エヌ、トミヅ
カ（ＮＴｏｍｉｚｕｋａ）らの論文、アグリカルチュラ
ル・バイオロジカル・ケミストリー（Ａｒｇ、　Ｂｉｏ
！、　　Ｃｈｅｍ）、第３０巻、第１１号、１０９０頁
（１９６Ｇ）に記載されている。

リパーゼの担体への固定化は、塙本的には既知である。

固定化とは、一方では、物理的なカによる吸着てあり、
他方、イオンまたは共何結合による化学的結合であると
考えらえる。リパーゼの固定は、例えばワイ、キムラ（
Ｙ　、　Ｋ　ｉｍｕｒａ）ら、ヨーロピアン・ツヤ−ナ
ル・オブ・アプライド・マイクロバイオロノー・アンド
・バイオテクノロノ−（Ｅｕｒ、　　Ｊ　、　Ｍｉｃｒ
ｏｂｏｉｌ、　　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ、　）、（１９
８３）、１７・１０７およびアール　エイ、ウイドソン
（Ｒ，Ａ、　Ｗｉｄｓｏｎ）ら、エンザイム・アンド・
マイクロヒアル・テクノロジー（ＥｎｚｙｍｅＭｉｃｒ
ｏｂ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ、）、１９８４、第６巻、４４
３に記載されている。無機または有機水不溶性担体への
吸着により得られるリパーゼは、本発明の方法に適当で
ある。このような固定化リパーゼは、例えばリパーゼ水
溶液を担体材料の懸濁液に加え、水冷エタノールまたは
アセトンのような沈澱剤を添加することにより調製する
。適当な担体材料は、どのような材料でもよいが、当業
者は個々の場合に応じてその適合性を選択する必要があ
る。適当な担体材料は、無機材料、好ましくはケイソウ
土およびこの中でも特にセライト（Ｃ６１ｉｔｅ）とい
う名前で市販されている製品ならびに有機ポリマーであ
る。　本発明の特に好ましい１つの態様では、次のよう
に調製した担体結合リパーゼを使用する。

リパーゼ溶液を担体材料の懸濁液に添加する。

このようにして得られたリパーゼ含有懸濁液を凍結し、
凍結乾燥さＵ−る。

本発明のもう１つの態様では、共有結合により無機材料
または有機ポリマーに固定化した坦体結合リパーゼを使
用してよい。適当な固定化方法は、上述のキムテらの論
文に記載されている。例えば、リパーゼをポリウレタン
に組込んでらよい。また、疎水性光架橋可能樹脂は、適
当な担体である。また、中間基またはスペーサーを介し
て共有結合により酵素を固定化させる親水性の架橋可能
な、例えば光架橋可能な系またはガラスらしくは他の無
機担体を使用できろ。

本発明の方法は、標ベヘ的なエステル化条件下、即ち、
酸または塩基触媒の存在下で、転位反応を起こすか、ま
たは副生成物を生成しやすいアルコールのエステル化に
、特に適当である。従って、飽和アルコールのエステル
に加えて、特に、モノもしくはポリオレフィン系不飽和
第１アルコールまたは芳香族系不飽和アルコールのエス
テルの製造が可能である。好ましい第１アルコールは、
直鎖もしくは分岐、または炭素環式であってよい。

そのようなアルコールは、例えば、プロペニルアルコー
ル、ブテニルアルコール異性体、ヘキセニルアルコール
、ノネニルアルコール：特に３−メチル−２−ブテニル
アルコール、３−メチル−３−ブテニルアルコール、シ
クロへキセニルアルコール、３，５．５−）ツメチル−
２−シクロへキセニルアルコール、２．４（５）−ツメ
チル−４−シクロへキセニルメヂルアルコール、ベンノ
ルアルコール、３−フェニル−２−プロペニルアルコー
ル、特にプレニル（Ｐ　ｒｅｎｙｌ）アルコール（不飽
和Ｃ，アルコール）、ノスーヘキサー３−エンー１−オ
ール、３−メチルブタ−３−エン−１−オール、２−メ
チルブタン−１−オールまたはソンナミルアルコールで
ある。これらの総ての場合、本発明の方法では、厄介な
二次生成物の生成は無かった。

改善された方法において、緩衝溶液不存在下、水存在下
で、出発原料を担体結合リパーゼと接触させる。水の量
は、出発原料基めで約２０重量％までの水を使用するよ
うに選択する必要がある。

Ｌか１、なから、水は、出発原料に溶解する全て使用す
る（即ち、出発原料の水飽和混合物を使用する）のが好
ましい。従って、プレニルエステルの場合、例えば約１
０重量％の水を使用する。水は、出発化合物に直接加え
るか、あるいは湿らせたセライトを充填したカラムの最
初の領域に連続的に加えてよい。どちらの場合でも、少
なくともｔｉ量％、特に少なくとも５重５１％のｍか確
実に仔住ずろことが！■要である。

許容できろ反応時間内で、高転化率を得るために、出発
原料、叩ら、酸またはアルコールの一方に過剰−１で使
用するのが望ましい。従って、酸のアルコールにχ、１
するモル比か１：５５〜！・０５であるような反応を行
うことか可能である。このことに関連して、他方の反応
物に対して、酸またはアルコールの一方を１０〜５０モ
ル％の過！ｆｉ’ｌ　’Ｊ”（て使用ずろのか好ましい
。

本発明の方法は、高収ｊｎて反応生成物を得ることかで
きる。

固定化リパーゼは、非常に高い安定性を合することに特
徴がある。従って、プレニルエステルの場合、例えば、
反応は６５０時間にわたり、エステル化度か約８４％を
下回ることかない。従って、反応は、例えばチューブ反
応器で連続的に行うことができる。

実施例１ リパーゼの固定 リパーゼＯＦ（８糖産業社製ＮＯｇを蒸留水５０ｍ１溶
解させた。撹拌しながら、この溶液に、２００ｇセライ
ト／７００ｍ１水の割合で蒸留水に懸濁させたセライト
（ザーバ（Ｓ　ｅｒｖａ）　５３５　）懸澗液を添＋１
１４　シた。この生成物を一２０°Ｃで十分凍結さ０゛
、次いて凍結乾燥した。

リパーゼ−セライト凍結乾燥物を、カラム反応器内でエ
ステル化に直接使用した。

実施例２ エステル化 固定化リパーゼ（リパーゼ５ｇ／セライト１００ｇ）ｌ
ｏｏｇを、カラム（５１ｘ　２．５ｃｍ）に入れた。

体積比が１１の２−メチルペンタン酸とブレニルアルコ
ールとの水飽和混合物（本釣ＩＯ重量％）を、ポンプて
ｌｌｌ１．なった速度てカラムに仕込み、反応生成物を
フラクノヨンコレクターで分集１．た。

数時間の昇温間開の後、０　、６　ｍｌ／時間の仕込量
の場合、エステル化度は約８４％てめった。６５０時間
後てし、エステル化度の減少は無かった。

水飽和混合物１Ｆを使用しない場合、２−メチルペンタ
ン酸とブレニルアルコールとの混合物を、最初に水飽和
セライトカラム（：２０Ｘ２．５ｃｍ）にポンプて仕込
み、次いで反応カラムに仕込んだ。

特許出願人　ヘンケル・コマンディットケセルノヤフト
・アウフ・アクチェン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、触媒としてのリパーゼ存在下、温度２０〜４０℃で
   、２−メチルペンタン酸を第１または第２Ｃ＿３〜Ｃ＿
   １＿２アルコールによりエステル化する方法であって、
   ２−メチルペンタン酸とアルコールを、２０重量％を越
   えない水の存在下、反応媒体に溶解しない固体担体に固
   定化したリパーゼと接触させる方法。 ２、微生物カンジタ・シリンドラセアが産生するリパー
   ゼ、特に名糖産業株式会社の製品リパーゼＯＦ３６０を
   、リパーゼとしで使用する特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３、２−メチルペンタン酸を、直鎖、分岐、環式オレフ
   ィン系および、／または芳香族系不飽和の第１アルコー
   ルによりエステル化する特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の方法。 ４、２−メチルペンタン酸を、ブレニルアルコール、シ
   ス−ヘキサ−３−エン−１−オール、３−メチルブタ−
   ３−エン−１−オール、２−メチルブタン−１−オール
   またはシンナミルアルコールによりエステル化する特許
   請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方法。 ５、リパーゼを、無機材料、特にケイソウ土または有機
   ポリマーに固定化させて使用する特許請求の範囲第１〜
   ４項のいずれかに記載の方法。 ６、リパーゼ溶液を担体材料の水性懸濁液に入れ、次い
   で凍結乾燥することにより固定化したリパーゼを使用す
   る特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の方法。 ７、水飽和反応物を担体結合リパーゼに通過させる特許
   請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の方法。