JPS6362200B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、微生物を利用して芳香環を有するオ
レフインから相当する芳香環を有するエポキシド
を製造する方法に関する。 芳香環を有するエポキシドは光学活性を有し、
合成樹脂、界面活性剤、医薬、農薬をはじめとす
る種々の有用物質の製造原料もしくは中間体とし
て広範囲に利用されている。 従来技術 従来、エポキシドを相当するオレフインから製
造する方法としては、過酸化水素や有機過酸など
の過酸化物を酸化剤とする化学的方法と微生物を
用いて酸素酸化する生物学的方法とが知られてい
る。又、微生物を利用してエポキシドを製造する
方法ではノカルデイア属、シユードモナス属、ブ
レビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、マ
イコバクテリウム属、アルスロバクター属、アシ
ネトバクター属、アルカリゲネス属、メチロバク
テリウム属、メチロコツカス属、メチロシナス属
などに属する微生物による直鎖状オレフインから
のエポキシドの生成が知られている。 しかしながら、芳香環を有するオレフインから
微生物を利用して相当するエポキシドを生産する
方法としてはシユードモナス属並びにブレビバク
テリウム属に属する微生物を利用する方法のみが
知られている。 すなわち、芳香環を有するオレフインからエポ
キシド生産能を有する微生物としては上記属に属
する微生物が知られているのみである。 発明が解決しようとする課題 本発明は、上掲の微生物とは別の属に属する微
生物を利用して芳香環を有するオレフインから相
当する芳香環を有するエポキシドを有利に製造す
る方法を提供して該エポキシドの生産能を高める
ことを課題とする。 本発明者は、種々の属に属する微生物について
芳香環を有するオレフインからエポキシドの生産
能を有するをものを検索した結果、フザリウム属
に属するエポキシド生産菌が芳香環を有するオレ
フインから芳香環を有するエポキシドを生産し得
ることを見出し、本発明をなすに至つた。 以下本発明を詳しく説明する。 発明の構成 フザリウム属に属するエポキシド生産能を有す
る微生物を、芳香環を有するオレフインに作用さ
せて芳香環を有するエポキシドを産生し、得られ
たエポキシドを分離、採取することにある。 課題を解決するための手段 本発明で用いられる微生物は、フザリウム属に
属するものであつて、フザリウム・オキシスポラ
ム（Fusarium oxysporum）を例示し得る。 この菌体は工業技術院微生物工業技術研究所に
FERM―BP―999号の受理番号で保管されてお
り、その菌学的性質はT.Satoh et al.、アグリカ
ルチユラル エンド バイオロジカル ケミスト
リイ〔Agr.Biol. Chem.、40、953〜961（1976）〕
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に用いられる芳香
環を有するオレフイン（以下原料オレフインと称
する）としては、フエニル基やナフチル基のよう
な芳香環を有する直鎖状又は分岐状オレフイン
（ただし、二重結合の位置がいずれかの末端炭素
原子からα、βまたはγ位のオレフイン）、例え
ばスチレン、α―メチルスチレン、β―メチルス
チレン、アリルベンゼン、４―フエニル―１―ブ
テン、１―フエニル―２―ブテン、２―ビニルナ
フタレン等、更には、上記芳香環に置換基を有す
るオレフイン、例えば、ｐ―メチルスチレン、ｍ
―メチルスチレン、ｏ―クロロスチレン、ｐ―ク
ロロスチレン、ｍ―クロロスチレン等があげら
れ、又、芳香環にエーテル結合したオレフイン、
例えばフエニルアリルエーテル、ｏ―メチルフエ
ニルアリルエーテル、ｍ―メチルフエニルアリル
エーテル、ｐ―メチルフエニルアリルエーテル、
ｏ―アリルフエニルアリルエーテル、ｏ―アリロ
キシフエニルアリルエーテル等があげられる。 これらの原料オレフインは、単独で或はパラフ
イン、オレフイン、ハロゲン化パラフイン、アル
キルベンゼン等の水不溶性有機溶剤で希釈して用
い得る。なお、上記有機溶剤で希釈して用いる場
合、２〜100倍程度に希釈すると目的エポキシド
の収率を向上させることができる。 本発明においては、上記原料オレフインに前記
の微生物を作用させてエポキシ化を行うには、例
えば、(a)該微生物を予め培養増殖して得られる菌
体に原料オレフインを好気的条件下で接触させて
反応させる方法、(b)上記微生物を原料オレフイン
を含む倍養培地中で好気的条件下で培養する方法
を適用し得る。 上記(a)の増殖菌体に原料オレフインを接触させ
て反応させる方法では、まず炭素源として糖質例
えばグルコース、シユクロース、糖蜜、澱粉加水
分解物、炭化水素例えばドデカン、テトラデカ
ン、油脂、例えば大豆油、亜麻仁油、綿実油、ひ
まし油、コーン油、サフラワー油、ゴマ油、菜種
油、ぬか油、エゴマ油、落下生油、及びそのほか
酢酸、エタノールのような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、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウ
ム、硝酸ナトリウム、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、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、硫
酸マグネシウム、硫酸マンガン、硫酸第１鉄、塩
化第２鉄、塩化カルシウム、塩化マンガン、塩化
コバルトのような無機塩類、更には必要に応じて
ビタミン類、酵母エキス、コーンステイープリカ
ー、大豆粉の如き成長促進物質を添加した培地
に、上記微生物の種菌を接種し、好気的条件下で
培養して菌体を増殖させる。このようにして得ら
れた菌体培養物、又は該培養物から分離した菌体
の懸濁液もしくは菌体を固定化したものに、原料
オレフイン及び空気、酸素、酸素富化ガスのよう
な酸素含有ガスを供給して反応させる。 反応はPH５〜９、20〜50℃の範囲で用いる微生
物及び原料オレフインの種類により適宜定め、半
日〜６日間行う。反応は通常常圧下で行われる
が、加圧下で行うことによりエポキシドの生産性
を向上させることもできる。なお、反応中に菌体
増殖に用いた炭素源、窒素源、更にはその他の成
分を適宜添加することにより、菌体濃度や菌体の
エポキシド生産能を維持し域いは高めることがで
きる。 反応に用いる原料オレフインの菌体含有水性液
に対する割合は通常0.1〜50vol／vol％、好まし
くは0.5〜20vol／vol％である。 反応は回分式又は連続式さらには原料オレフイ
ン或いはその他の成分を反応中に連続的に又は間
歇的に補給する半回分式のいずれでも実施し得
る。 上記反応により反応液中に生成したエポキシド
は相分離、抽出、蒸留等の公知の手法を適用して
分離、採取する。 次に、前記(a)の培養による方法は、上記(a)の方
法における菌体増殖時に原料オレフインを添加し
一段階でエポキシドの生産を図るものである。培
養条件（PH、温度、圧力及び原料オレフインの添
加量等）、培養方式及び生成したエポキシドの分
離、採取は前記(a)の反応条件、反応方式及び分
離、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言及
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。また、このエポキシドは、
後記参考例に示したように、光学活性を有してい
ることから、特に医薬などの生理活性物質の合成
原料として有効に利用される。 以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 １ NaNO₃1ｇ／、MgSO₄・7H₂O0.1ｇ／、
酵母エキス１ｇ／、CoCl₂・6H₂O1mg／、
FeSO₄・7H₂O1mg／及びK₂HPO₄1.74ｇ／を
含み、PH8.0に調整した培地10mlと大豆油１mlを
内径24mmの試験管に入れ殺菌した。この培地にフ
ザリウム・オキシスポラムFERM―BP―999号
を接種し、30℃、300rpmで72時間振盪培養した。
得られた培養液を、NaNO₃2ｇ／、MgSO₄・
7H₂O0.2ｇ／、大豆粉２ｇ／、CoCl₂・
2H₂O2mg／、FeSO₄・7H₂O2mg／及び
K₂HPO₄1.74ｇ／を含み、PH8.0に調整した培地
100mlと大豆油３mlを500ml容三角フラスコに入れ
て殺菌した培地に接種し、28℃、200rpmで96時
間回転振盪培養した。得られた培養液を濾別し、
0.05MのK₂HPO₄溶液（PH7.2、以後KPBと呼ぶ）
40mlで５回洗浄後、湿菌体重量で100mg菌体／ml
となるよう、KPBに再懸濁した。該菌懸濁液20
ml、ｎ―ヘキサデカン20mlおよび後記第１表記載
の原料オレフインを500ml容坂口フラスコに入れ、
30℃、140rpmで120時間反応させた。反応終了後
遠心分離し、上層の油分をガスクロマトグラフイ
ーによる分析に供した。 反応生成物の定量には、シリコンSE―30を
Chromosorb Ｗ AW DMCSに３％担持した充
填剤を充填した２ｍのカラムと、イオン化炎検出
器を有するガスクロマトグラフイーを用いた。反
応に用いた原料オレフインと対応する生成物及び
その生成量を第１表に示した。

【表】 実施例 ２ 三角フラスコの培養地を300mlとし、油脂とし
て大豆油に代えて第２表記載の油脂を用い、その
添加量をそれぞれ９mlとし、かつ回転振盪培養の
回転数を160rpmに変える以外は実施例１に記載
と同様の方法で菌懸濁液を調製し、スチレンを原
料として実施例１に記載した方法で反応、分析を
行つた。結果を第２表に示す。

【表】 参考例 １ 実施例１に記載した反応終了後遠心分離して得
た油分のうち、スチレンおよびフエニルアリルエ
ーテルを基質としたものから、エポキシド量が５
〜0.5mgになるようサンプルを取り、これをパイ
レツクス製20ml容アンプルに移し、イソプロパノ
ール４ml、イソプロピルアミン２mlを加え、封管
後80℃で４時間加熱した。反応終了後開封し、溶
媒を除去後残渣を10mlのベンゼンに溶解し1N―
HCl20mlで２回抽出後、水層に6N―NaOH20ml
を加え、ベンゼン20mlで抽出した。Na₂SO₄でベ
ンゼンを乾燥後、乾固し、７ml容バイアルに残渣
を移した後、100μのビス（トリメチルシリル）
トリフロロアセトアミドを加え60℃で15分加熱し
た。冷後、Ｎ―ヘプタフロロブチリル―Ｌ―プロ
リルクロライド1M塩化メチレン溶液100μを加
え15分放置後、2μを液相をOV225とする60ｍ
のガラス製キヤピラリーカラムで分析した。 本方法を用いることにより、ガスクロマトグラ
ム上の面積比から残存エポキシドの光学純度を、
また、光学活性なエポキシドの標品を同様に処理
したものとの比較から残存エポキシドの絶対配置
を決定することができる。 上述の方法で決定したフザリウム・オキシスポ
ラムが生産したスチレンオキサイドとフエニルグ
リシジルエーテルの絶対配置と光学純度を第３表
に示した。なお、第３表では、（＋）の施光度を
有するフエニルグリシジルエーテルの絶対配置を
（ｓ）と仮定して記載した。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フザリウム属に属するエポキシド生産能を有
   する微生物を、芳香環を有するオレフインに作用
   させて芳香環を有するエポキシドを産生し、得ら
   れたエポキシドを分離、採取することを特徴とす
   る芳香環を有するエポキシドの製造方法。 ２ 上記微生物がフザリウム・オキシスポラム
   （Fusarium oxysporum）である特許請求の範囲
   第１項記載の製造方法。