CH686003A5

CH686003A5 - Mikrobiologisches Verfahren zur Herstellung von Glykolsoureethern.

Info

Publication number: CH686003A5
Application number: CH55194A
Authority: CH
Inventors: Andreas Dr Kiener; Rainer Glockler
Original assignee: Lonza Ag Gampel Wallis Geschof
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 1995-11-30

Description

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CH 686 003 A5

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein neues mikrobiologisches Verfahren zur Herstellung von Glykolsäureethern der allgemeinen Formel

R-O-CH2-COOH I

worin R eine Ci-C4-Alkylgruppe, die gegebenenfalls mit einem Halogenatom, einer Aminogruppe oder einer Methoxygruppe substituiert ist, eine Cr-C4-Alkenyl- oder eine CHIU-Alkinylgruppe bedeutet, ausgehend vom entsprechenden Glykolether.

Glykolsäureether wie beispielsweise Chlorethoxyessigsäure sind wichtige Zwischenprodukte zur Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen wie z.B. für Cetrizine.

Bekannt ist sowohl die Umsetzung von Ethylenglykolmonomethylether zu 2-Methoxyessigsäure als auch von Diethylenglykolmonomethylether zu 2-(2-Methoxy-)ethoxyessigsäure mittels Mikroorganismen der Spezies Gluconobacter suboxvdans (Bacteriol Reviews, Vol. 28, No. 2,164-180, 1964).

Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass die dabei gebildeten Glykolsäureether in schlechter Ausbeute erhalten werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es diesen Nachteil zu beseitigen und ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Glykolsäureethern zur Verfügung zu stellen, wobei die Glykolsäureether in guter Ausbeute erhalten werden.

Diese Aufgabe wurde auf überraschende Weise mit dem Verfahren gemäss Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäss wird das Verfahren derart durchgeführt, dass man als Substrat einen Glykolether der allgemeinen Formel

R-O-CH2-CH2-OH II

worin R die genannte Bedeutung hat, mittels Mikroorganismen der Gattung Gluconobacter oder Aceto-bacter zum Glykolsäureether der allgemeinen Formel

R-O-CHa-COOH I,

worin R die genannte Bedeutung hat, oxidiert.

Zweckmässig wird die Umsetzung mit Mikroorganismen der Spezies Gluconobacter oxvdans oder Acetobacter pasteurianus. vorzugsweise mit Gluconobacter oxvdans DSM 8936 oder mit Acetobacter pasteurianus DSM 8937, durchgeführt. Die Mikroorganismen DSM 8936 und DSM 8937 wurden am 31.1.1994 bei der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroderweg 1 b, D-38124 Braunschweig, gemäss Budapester Vertrag hinterlegt.

Die Kultivierung der Mikroorganismen vor der Substratzugabe (Anzucht) als auch die eigentliche Umsetzung des Substrates (Biotransformation) erfolgt unter fachmännisch üblichen Bedingungen.

Für die Anzucht und Biotransformation wird üblicherweise ein geeignetes Medium wie beispielsweise ein Mineralsalzmedium, vorzugsweise ein Mineralsalzmedium gemäss Tabelle 1 angewendet.

Die Biotransformation (Umsetzung) erfolgt zweckmässig unter einmaliger oder kontinuierlicher Substratzugabe vorzugsweise so, dass die Substratkonzentration 2 Gew.-% im Medium nicht übersteigt. Insbesondere erfolgt die Substratzugabe derart, dass die Substratkonzentration 0,5 Gew.-% im Medium nicht übersteigt.

Die Biotransformation kann bei einer Temperatur von 20 bis 45°C, vorzugsweise von 25 bis 35°C, durchgeführt werden. Zweckmässig wird die Biotransformation in einem pH-Bereich von 4 bis 9, vorzugsweise von 5 bis 8 durchgeführt.

Als Substrate werden Glykolether der Formel II eingesetzt worin R

- eine Ci-C4-Alkylgruppe wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl- oder Isobutyl-, die gegebenenfalls mit einem Halogenatom, einer Methoxygruppe oder einer Aminogruppe substituiert sind

- eine Ci-C4-Alkeny!gruppe wie Vinyl-, Propenyl- wie 1-Propenyl-, 2-Propenyl- oder Butenyl- wie 1-, 2-, oder 3-Butenyl oder

- eine Ci-C4-Alkinylgruppe wie Ethinyl-, Propinyl- oder Butinyl- bedeutet.

Zweckmässig bedeutet R eine mit einem Halogenatom substituierte Ci-C4-Alkylgruppe wie beispielsweise Chlor- oder Brommethyl-, Chlor- oder Bromethyl-, Chlor- oder Brompropyl-, Chlor- oder Brombu-tyl-. Vorzugsweise wird als Glykolether Ethylenglykolmonochlorhydrin, worin R Chlorethyl- bedeutet, angewendet.

Nach einer üblichen Umsetzungszeit von 10 bis 100 h können dann die gebildeten Glykolsäureether nach üblichen Aufarbeitungsmethoden wie z.B. durch Ansäuern und anschliessender Extraktion in guter Ausbeute erhalten werden.

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Claims

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1. Mikrobiologisches Verfahren zur Herstellung von Glykolsäureethern der allgemeinen Formel R-O-CHa-COOH I

worin R eine Ci-C4-Alky!gruppe, die gegebenenfalls mit einem Halogenatom, einer Aminogruppe oder einer Methoxygruppe substituiert ist, eine Ci-C4-Aikenyl- oder eine Ci-C4-A!kinylgruppe bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man als Substrat einen Glykolether der allgemeinen Formel

R-O-CH2-CH2-OH II

worin R die genannte Bedeutung hat, mittels Mikroorganismen der Gattung Gluconobacter oder Acetobacter zum Glykolsäureether der Formel I oxidiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung mittels Mikroorganismen der Spezies Gluconobacter oxidans oder Acetobacter pasteurianus durchführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung mittels Mi-

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kroorganismen der Spezies Gluconobacter oxidans mit der Bezeichnung DSM 8936 oder Acetobacter pasteurianus mit der Bezeichnung DSM 8937 durchführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Glykolether der Formel II Ethylenglykolmonochlorhydrin, worin R Chlorethyl- bedeutet, anwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung unter einmaliger oder kontinuierlicher Substratzugabe durchführt, so dass die Substratkonzentration im Medium 2 Gew.-% nicht übersteigt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung bei einer Temperatur von 20 bis 45°C und bei einem pH-Wert von 4 bis 9 durchführt.

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