JP2001348356A

JP2001348356A - 光学活性α−ヒドロキシカルボン酸の製法

Info

Publication number: JP2001348356A
Application number: JP2000171186A
Authority: JP
Inventors: Norimasa Okuda; 典正奥田; Takashi Senba; 尚仙波; 幸生 ▲土▼▲橋▼; Yukio Dobashi
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2001-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】工業的に有利な光学活性α−ヒドロキシカル
ボン酸の製造方法を提供する。【解決手段】アルコール系溶媒、エステル系溶媒、エ
ーテル系溶媒及びカルボン酸系溶媒からなる群から選ば
れる少なくとも１種の有機溶媒を含有する溶媒を用いて
カルボニル化合物とシアン化水素とを反応させて光学活
性シアノヒドリンを製造後、前記反応溶媒中の前記有機
溶媒を除去した後、光学活性シアノヒドリンを単離する
ことなく、加水分解反応を行うことを特徴とする光学活
性α−ヒドロキシカルボン酸の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医薬中間体等とし
て有用な光学活性α−ヒドロキシカルボン酸を効率的に
製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学活性α−ヒドロキシカルボン
酸は、対応するカルボニル化合物に、アルコール系溶
媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、カルボン酸系溶
媒、炭化水素系溶媒等の有機溶媒中、植物から抽出され
る（Ｓ）−ヒドロキシニトリルリアーゼ、（Ｒ）−ヒド
ロキシニトリルリアーゼ等の酵素、又はこれらの酵素の
遺伝子を組み込んだ遺伝子組換え微生物によって生産さ
れる酵素の存在下にシアン化水素を不斉付加して光学活
性シアノヒドリンを得た後、これを加水分解することに
より製造されている（例えば、Synthesis, July 1990,
575-578；Tetrahedron Letters, 32, 2605-2608 (199
1)；特開昭６３−２１９３８８号；特開平５−３１７０
６５号；ＷＯ９８／３０７１１）。

【０００３】これらの方法では、光学活性シアノヒドリ
ンを単離した後、加水分解するか、効率面を考慮して、
光学活性シアノヒドリン製造工程で用いた反応溶媒を除
去することなく、加水分解している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、工業的に有
利な光学活性α−ヒドロキシカルボン酸の製造方法を提
供することを目的する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、光学活性
α−ヒドロキシカルボン酸の収率及び光学純度を向上さ
せることを目的として、鋭意研究を重ねた結果、光学活
性シアノヒドリン製造工程において反応溶媒としてアル
コール系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒又はカ
ルボン酸系溶媒を用いた場合、当該溶媒を除去した後、
加水分解することにより、このような除去をせずに加水
分解した場合に比べて光学活性α−ヒドロキシカルボン
酸の収率及び光学純度がいずれも向上することを見出
し、本発明を完成するに至った。本発明は、以下の発明
を包含する。

【０００６】（１）アルコール系溶媒、エステル系溶
媒、エーテル系溶媒及びカルボン酸系溶媒からなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の有機溶媒を含有する溶媒を
用いてカルボニル化合物とシアン化水素とを反応させて
光学活性シアノヒドリンを製造後、前記反応溶媒中の前
記有機溶媒を除去した後、光学活性シアノヒドリンを単
離することなく、加水分解反応を行うことを特徴とする
光学活性α−ヒドロキシカルボン酸の製造方法。（２）加水分解反応に供する反応混合物中の前記有機溶
媒の含有率が１０重量％未満である前記（１）に記載の
方法。（３）加水分解反応を、鉱酸を用いて行う前記（１）又
は（２）に記載の方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の方法は、光学活性シアノ
ヒドリンの製造工程に用いたアルコール系溶媒、エステ
ル系溶媒、エーテル系溶媒及び／又はカルボン酸系溶媒
に起因する光学活性α−ヒドロキシカルボン酸の収率及
び光学純度の低下を防止するものであり、これらの溶媒
を反応溶媒として用いるものであれば、光学活性シアノ
ヒドリンの製造工程は特に制限はない。

【０００８】光学活性シアノヒドリンの製造工程として
は、例えば、次式（Ｉ）：

【化１】Ｒ^１−ＣＯ−Ｒ^２（Ｉ）（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、互いに異なり、それぞれ水素
原子又は炭素数２２以下の１価の炭化水素基を表し、前
記炭化水素基中、−ＣＨ_２−並びに−ＣＨ_３のＣＨ_２は
カルボニル基、スルホニル基、−Ｏ−又は−Ｓ−で置き
換えられていてもよく、＝ＣＨ_２は＝Ｏ又は＝Ｓで置き
換えられていてもよく、また−ＣＨ_２−のＣ−Ｈ、−Ｃ
Ｈ_３のＣ−Ｈ、＞ＣＨ−のＣ−Ｈ、＝ＣＨ−のＣ−Ｈ並
びに＝ＣＨ _２のＣ−Ｈは、Ｎ又はＣ−ハロゲンで置き換
えられていてもよく、また、Ｒ^１及びＲ^２は、共同して
非対称の２価の基を表してもよい。）で示されるカルボ
ニル化合物に、前記の有機溶媒中、植物から抽出される
（Ｓ）−ヒドロキシニトリルリアーゼ、（Ｒ）−ヒドロ
キシニトリルリアーゼ等の酵素、又はこれらの酵素の遺
伝子を組み込んだ遺伝子組換え微生物によって生産され
る酵素の存在下にシアン化水素を不斉付加して光学活性
シアノヒドリンを得る工程が挙げられる（例えば、Synt
hesis, July 1990, 575-578；Tetrahedron Letters, 3
2, 2605-2608 (1991)；特開昭６３−２１９３８８号；
特開平５−３１７０６５号；特開平９−２２７４８８号
公報、ＷＯ９８／３０７１１）。

【０００９】前記式（Ｉ）において、炭素数２２以下の
１価の炭化水素基とは、直鎖状又は分岐状の鎖式炭化水
素基、側鎖のない又は側鎖のある単環式炭化水素基、側
鎖のない又は側鎖のある多環式炭化水素基、側鎖のない
又は側鎖のあるスピロ炭化水素基、側鎖のない又は側鎖
のある環集合構造の炭化水素基、あるいは、前記の環式
炭化水素基が置換した鎖式炭化水素基のいずれをも含
む。また、飽和な炭化水素基並びに不飽和な炭化水素基
のいずれをも含むが、不飽和な炭化水素基において、Ｃ
＝Ｃ＝Ｃのアレン構造を含む基は除く。直鎖状又は分岐
状の鎖式炭化水素基としては、例えば、飽和な鎖式炭化
水素基である、炭素数１以上の直鎖状アルキル基、炭素
数３以上の分岐状アルキル基、不飽和な鎖式炭化水素基
である、炭素数２以上の直鎖状アルケニル基、炭素数３
以上の分岐状アルケニル基、炭素数３以上の直鎖状アル
キニル基、炭素数４以上の分岐状アルキニル基、炭素数
４以上の直鎖状アルカジエニル基、炭素数５以上の分岐
状アルカジエニル基などを例示することができる。単環
式炭化水素基としては、例えば、飽和な単環式炭化水素
基である、炭素数３以上の側鎖のないシクロアルキル
基、総炭素数４以上の側鎖のあるシクロアルキル基、不
飽和な単環式炭化水素基である、炭素数４以上の側鎖の
ないシクロアルケニル基、総炭素数５以上の側鎖のある
シクロアルキニル基、炭素数５以上の側鎖のないシクロ
アルカジエニル基、総炭素数６以上の側鎖のあるシクロ
アルカジエニル基などを例示することができる。不飽和
な単環式又は多環式炭化水素基としては、芳香族炭化水
素基、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフ
チル基、９−アントリル基など総炭素数６〜２２の側鎖
のない芳香族基、総炭素数７以上の側鎖のある芳香族
基、更には、環集合構造の炭化水素基でもある、炭素数
１２のフェニルフェニル基、総炭素数１３以上の側鎖の
あるフェニルフェニル基を例示することができる。ま
た、多環式炭化水素基としては、炭素数６以上の側鎖の
ない縮合環式炭化水素基、総炭素数７以上の側鎖のある
縮合環式炭化水素基、炭素数７以上の側鎖のない架橋環
式炭化水素基、総炭素数８以上の側鎖のある架橋環式炭
化水素基、総炭素数９以上の側鎖のないスピロ炭化水素
基、総炭素数１０以上の側鎖のあるスピロ炭化水素基な
どを例示することができる。なお、前記の側鎖のない縮
合環式炭化水素基において、縮合する環の一つがベンゼ
ン環である場合、その総炭素数が９以上となるものを挙
げることができ、前記の側鎖のある縮合環式炭化水素基
において、縮合する環の一つがベンゼン環である場合、
その総炭素数が１０以上となるものを挙げることができ
る。環集合構造の炭化水素基としては、総炭素数６以上
の側鎖のないシクロアルキルシクロアルキル基、総炭素
数７以上の側鎖のあるシクロアルキルシクロアルキル
基、総炭素数６以上の側鎖のないシクロアルキリデンシ
クロアルキル基、総炭素数７以上の側鎖のあるシクロア
ルキリデンシクロアルキル基などを例示することができ
る。なお、これらの環式炭化水素において、側鎖のある
とは、環上に鎖式炭化水素基が置換していることを意味
する。前述する環式炭化水素基が置換した鎖式炭化水素
基としては、総炭素数７以上の側鎖のない芳香族基で置
換された直鎖状アルキル基、総炭素数８以上の側鎖のあ
る芳香族基で置換された直鎖状アルキル基、総炭素数９
以上の側鎖のない芳香族基で置換された分岐状アルキル
基、総炭素数１０以上の側鎖のある芳香族基で置換され
た分岐状アルキル基、総炭素数８以上の側鎖のない芳香
族基で置換された直鎖状アルケニル基、総炭素数９以上
の側鎖のある芳香族基で置換された直鎖状アルケニル
基、総炭素数９以上の側鎖のない芳香族基で置換された
分岐状アルケニル基、総炭素数１０以上の側鎖のある芳
香族基で置換された分岐状アルケニル基、総炭素数８以
上の側鎖のない芳香族基で置換された直鎖状アルキニル
基、総炭素数９以上の側鎖のある芳香族基で置換された
直鎖状アルキニル基、総炭素数１０以上の側鎖のない芳
香族基で置換された分岐状アルキニル基、総炭素数１１
以上の側鎖のある芳香族基で置換された分岐状アルキニ
ル基、総炭素数１０以上の側鎖のない芳香族基で置換さ
れた直鎖状アルカジエニル基、総炭素数１１以上の側鎖
のある芳香族基で置換された直鎖状アルカジエニル基、
総炭素数１１以上の側鎖のない芳香族基で置換された分
岐状アルカジエニル基、総炭素数１２以上の側鎖のある
芳香族基で置換された分岐状アルカジエニル基、総炭素
数４以上の側鎖のないシクロアルキル基で置換された直
鎖状アルキル基、総炭素数５以上の側鎖のあるシクロア
ルキル基で置換された直鎖状アルキル基、総炭素数６以
上の側鎖のないシクロアルキル基で置換された分岐状ア
ルキル基、総炭素数７以上の側鎖のあるシクロアルキル
基で置換された分岐状アルキル基、総炭素数５以上の側
鎖のないシクロアルキル基で置換された直鎖状アルケニ
ル基、総炭素数６以上の側鎖のあるシクロアルキル基で
置換された直鎖状アルケニル基、総炭素数６以上の側鎖
のないシクロアルキル基で置換された分岐状アルケニル
基、総炭素数７以上の側鎖のあるシクロアルキル基で置
換された分岐状アルケニル基、総炭素数５以上の側鎖の
ないシクロアルキル基で置換された直鎖状アルキニル
基、総炭素数６以上の側鎖のあるシクロアルキル基で置
換された直鎖状アルキニル基、総炭素数７以上の側鎖の
ないシクロアルキル基で置換された分岐状アルキニル
基、総炭素数８以上の側鎖のあるシクロアルキル基で置
換された分岐状アルキニル基、総炭素数８以上の側鎖の
ないシクロアルキル基で置換された分岐状アルカジエニ
ル基、総炭素数９以上の側鎖のあるシクロアルキル基で
置換された分岐状アルカジエニル基などを例示すること
ができる。

【００１０】なお、以下においては、側鎖のない芳香族
基、側鎖のある芳香族基、並びに、フェニルフェニル基
又は側鎖のあるフェニルフェニル基などを併せて、アリ
ール基といい、このアリール基で置換された直鎖状又は
分岐状のアルキル基をアラルキル基という。他の環式炭
化水素基に関しても、特に明記しない場合、環上に側鎖
のないものとあるものを併せて指す場合には、単にシク
ロアルキル基等の名称を用いる。鎖式炭化水素基につい
ても、直鎖状のものと分岐状のものを併せて指す場合に
は、単にアルキル基等の名称を用いる。

【００１１】前記炭化水素基中、−ＣＨ_２−がカルボニ
ル基、スルホニル基、−Ｏ−又は−Ｓ−で置き換えられ
ると、それぞれケトン、スルホン、エーテル又はチオエ
ーテルの構造が導入され、−ＣＨ_３の−ＣＨ_２−がカル
ボニル基、−Ｏ−又は−Ｓ−で置き換わると、それぞれ
ホルミル基（アルデヒド）、水酸基又はメルカプト基に
変わり、あるいは、末端の＝ＣＨ_２が＝Ｏ又は＝Ｓに置
き換わると、ケトン、チオケトンの構造が導入されるこ
とを意味し、また、−ＣＨ_２−のＣ−ＨがＮに変わる
と、−ＮＨ−となり、＞ＣＨ−のＣ−ＨがＮに変わる
と、＞Ｎ−となり、＝ＣＨ−のＣ−ＨがＮに変わると、
＝Ｎ−となり、末端の−ＣＨ_３のＣ−ＨがＮに変わる
と、−ＮＨ_２が導入され、＝ＣＨ_２のＣ−ＨがＮに変わ
ると、＝ＮＨとなる。また、−ＣＨ_３、−ＣＨ_２−、＝
ＣＨ−、≡ＣＨ又は＞ＣＨ−のＣ−ＨがＣ−ハロゲンで
置き換えられると、当該炭素上へハロゲン原子を置換す
ることになる。なお、炭素鎖中における−Ｏ−、−Ｓ
−、Ｎへの置き換えは、当該炭化水素基に対する、それ
ぞれオキサ置換、チア置換、アザ置換に当たり、例え
ば、炭化水素環の環の骨格炭素で起こると、炭化水素環
のそれぞれ含酸素複素環、含硫黄複素環、含窒素複素環
への変換となる。該炭化水素基中、ＣＨ_２並びにＣ−Ｈ
における置き換えは、それぞれ独立に行われてよく、加
えて、前記の置き換えを行った後、なお当該炭素上にＣ
Ｈ_２又はＣ−Ｈが残存する際には、更に置き換えがなさ
れてもよい。更には、前記の置き換えにより、−ＣＨ_２
−ＣＨ_３の−ＣＯ−Ｏ−Ｈ；カルボン酸構造への変換な
どもなされる。

【００１２】本明細書において、ハロゲン原子とは、フ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を指すが、
フッ素原子、塩素原子、臭素原子が好ましい。従って、
前記炭化水素基としては、鎖式炭化水素基並びに環式炭
化水素基など環構造を有する炭化水素基のいずれをも選
択でき、例えば、飽和鎖式炭化水素基である直鎖状又は
分岐状のアルキル基、不飽和鎖式炭化水素基である直鎖
状又は分岐状のアルケニル基、直鎖状又は分岐状のアル
キニル基、直鎖状又は分岐状のアルカジエニル基など、
飽和な環式炭化水素基であるシクロアルキル基、不飽和
な環式炭化水素基であるシクロアルケニル基、シクロア
ルキニル基、シクロアルカジエニル基など、芳香族炭化
水素基であるアリール基、アラルキル基、アリールアル
ケニル基などが挙げられる。

【００１３】更に詳しくいえば、直鎖状又は分岐状のア
ルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、ブチル基、１−メチルプロピル
基、ペンチル基、１−メチルブチル基、ヘキシル基、１
−メチルペンチル基、ヘプチル基、１−メチルヘキシル
基、１−エチルペンチル基、オクチル基、ノニル基、デ
シル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テ
トラデシル基、２−メチルプロピル基、２−メチルブチ
ル基、３−メチルブチル基、２−メチルペンチル基、３
−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、メチルヘ
キシル基、メチルヘプチル基、メチルオクチル基、メチ
ルノニル基、１，１−ジメチルエチル基、１，１−ジメ
チルプロピル基、２，６−ジメチルヘプチル基、３，７
−ジメチルオクチル基、２−エチルヘキシル基など、シ
クロアルキルアルキル基としては、シクロペンチルメチ
ル基、シクロヘキシルメチル基など、シクロアルキル基
としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロ
ペンチル基、メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル
基、メチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シク
ロオクチル基など、ビシクロアルキル基としては、ノル
ボルニル基、ビシクロ［２．２．２］オクチル基、アダ
マンチル基などが挙げられる。直鎖状又は分岐状のアル
ケニル基としては、例えばビニル基、アリル基、クロチ
ル基（２−ブテニル基）、イソプロペニル基（１−メチ
ルビニル基）など、シクロアルケニル基又はシクロアル
カジエニル基としては、シクロペンテニル基、シクロペ
ンタジエニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキサン
ジエニル基などが挙げられる。直鎖状又は分岐状のアル
キニル基としては、例えばエチニル基、プロピニル基、
ブチニル基などが挙げられる。アリール基としては、例
えばフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、２
−フェニルフェニル基、３−フェニルフェニル基、４−
フェニルフェニル基、９−アントリル基、メチルフェニ
ル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エ
チルフェニル基、メチルエチルフェニル基、ジエチルフ
ェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基など
が挙げられる。アラルキル基としては、例えばベンジル
基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基、フ
ェネチル基（２−フェニルエチル基）、１−フェニルエ
チル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェ
ニルペンチル基、フェニルヘキシル基、メチルベンジル
基、メチルフェネチル基、ジメチルベンジル基、ジメチ
ルフェネチル基、トリメチルベンジル基、エチルベンジ
ル基、ジエチルベンジル基などが挙げられる。アリール
アルケニル基としては、例えばスチリル基、メチルスチ
リル基、エチルスチリル基、ジメチルスチリル基、３−
フェニル−２−プロペニル基などが挙げられる。

【００１４】前記炭化水素基中のＣＨ_２がカルボニル
基、スルホニル基、Ｏ又はＳで、又はＣ−ＨがＮ又はＣ
−ハロゲンで置き換えられた基としては、ケトン、アル
デヒド、カルボン酸、スルホン、エーテル、チオエーテ
ル、アミン、アルコール、チオール、ハロゲン、複素環
（例えば、含酸素複素環、含硫黄複素環、含窒素複素
環）などの構造を一つ以上含む基が挙げられる。なお、
含酸素複素環、含硫黄複素環、含窒素複素環とは、環式
炭化水素基の環骨格の炭素がそれぞれ酸素、硫黄、窒素
で置き換わるものを意味し、更には、これらヘテロ原子
置換が二種以上ある複素環であってもよい。前記の置換
を有する炭化水素基としては、例えば、ケトン構造のア
セチルメチル基、アセチルフェニル基；スルホン構造の
メタンスルホニルメチル基；エーテル構造のメトキシメ
チル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキ
シプロピル基、ブトキシエチル基、エトキシエトキシエ
チル基、メトキシフェニル基、ジメトキシフェニル基、
フェノキシメチル基；チオエーテル構造のメチルチオメ
チル基、メチルチオフェニル基；アミン構造のアミノメ
チル基、２−アミノエチル基、２−アミノプロピル基、
３−アミノプロピル基、２，３−ジアミノプロピル基、
２−アミノブチル基、３−アミノブチル基、４−アミノ
ブチル基、２，３−ジアミノブチル基、２，４−ジアミ
ノブチル基、３，４−ジアミノブチル基、２，３，４−
トリアミノブチル基、メチルアミノメチル基、ジメチル
アミノメチル基、メチルアミノエチル基、プロピルアミ
ノメチル基、シクロペンチルアミノメチル基、アミノフ
ェニル基、ジアミノフェニル基、アミノメチルフェニル
基；含酸素複素環のテトラヒドロフラニル基、テトラヒ
ドロピラニル基、モルホリルエチル基；含酸素複素芳香
環のフリル基、フルフリル基、ベンゾフリル基、ベンゾ
フルフリル基；含硫黄複素芳香環のチエニル基；含窒素
複素芳香環のピロリル基、イミダゾリル基、オキサゾリ
ル基、チアジアゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル
基、ピリダジニル基、ピラジニル基、テトラジニル基、
キノリル基、イソキノリル基、ピリジルメチル基；アル
コール構造の２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシ
プロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、２，３−ジヒ
ドロキシプロピル基、２−ヒドロキシブチル基、３−ヒ
ドロキシブチル基、４−ヒドロキシブチル基、２，３−
ジヒドロキシブチル基、２，４−ジヒドロキシブチル
基、３，４−ジヒドロキシブチル基、２，３，４−トリ
ヒドロキシブチル基、ヒドロキシフェニル基、ジヒドロ
キシフェニル基、ヒドロキシメチルフェニル基、ヒドロ
キシエチルフェニル基；チオール構造の２−メルカプト
エチル基、２−メルカプトプロピル基、３−メルカプト
プロピル基、２，３−ジメルカプトプロピル基、２−メ
ルカプトブチル基、３−メルカプトブチル基、４−メル
カプトブチル基、メルカプトフェニル基；ハロゲン化炭
化水素基である２−クロロエチル基、２−クロロプロピ
ル基、３−クロロプロピル基、２−クロロブチル基、３
−クロロブチル基、４−クロロブチル基、フルオロフェ
ニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、ジフル
オロフェニル基、ジクロロフェニル基、ジブロモフェニ
ル基、クロロフルオロフェニル基、トリフルオロフェニ
ル基、トリクロロフェニル基、フルオロメチルフェニル
基、トリフルオロメチルフェニル基；アミン構造とアル
コール構造を有する２−アミノ−３−ヒドロキシプロピ
ル基、３−アミノ−２−ヒドロキシプロピル基、２−ア
ミノ−３−ヒドロキシブチル基、３−アミノ−２−ヒド
ロキシブチル基、２−アミノ−４−ヒドロキシブチル
基、４−アミノ−２−ヒドロキシブチル基、３−アミノ
−４−ヒドロキシブチル基、４−アミノ−３−ヒドロキ
シブチル基、２，４−ジアミノ−３−ヒドロキシブチル
基、３−アミノ−２，４−ジヒドロキシブチル基、２，
３−ジアミノ−４−ヒドロキシブチル基、４−アミノ−
２，３−ジヒドロキシブチル基、３，４−ジアミノ−２
−ヒドロキシブチル基、２−アミノ−３，４−ジヒドロ
キシブチル基、アミノヒドロキシフェニル基；ハロゲン
と水酸基で置換された炭化水素基であるフルオロヒドロ
キシフェニル基、クロロヒドロキシフェニル基；カルボ
ン構造のカルボキシフェニル基などが挙げられる。

【００１５】Ｒ^１及びＲ^２で表される非対称の２価の基
としては、特に制限はなく、例えば、ノルボルナン−２
−イリデン、２−ノルボルネン−５−イリデンが挙げら
れる。

【００１６】前記式（Ｉ）で示されるカルボニル化合物
としては、例えば、ベンズアルデヒド、ｍ−フェノキシ
ベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、ｏ−
クロロベンズアルデヒド、ｍ−クロロベンズアルデヒ
ド、ｐ−クロロベンズアルデヒド、ｍ−ニトロベンズア
ルデヒド、３，４−メチレンジオキシベンズアルデヒ
ド、２，３−メチレンジオキシベンズアルデヒド、フェ
ニルアセトアルデヒド、フルフラール等の芳香族アルデ
ヒド；アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチ
ルアルデヒド、バレルアルデヒド、シクロヘキサンアル
デヒド等の脂肪族アルデヒド；エチルメチルケトン、ブ
チルメチルケトン、メチルプロピルケトン、イソプロピ
ルメチルケトン、メチルペンチルケトン、メチル（２−
メチルプロピル）ケトン、メチル（３−メチルブチル）
ケトン等の飽和脂肪族ケトン；メチル（２−プロペニ
ル）ケトン、（３−ブテニル）メチルケトン等の不飽和
脂肪族ケトン；（３−クロロプロピル）メチルケトン等
のアルキル（ハロアルキル）ケトン；２−（アルコキシ
カルボニルアミノ）−３−シクロヘキシルプロピオンア
ルデヒド等の２−（保護アミノ）アルデヒド；３−メチ
ルチオプロピオンアルデヒド等のアルキルチオ脂肪族ア
ルデヒドが挙げられる。

【００１７】本発明方法における光学活性シアノヒドリ
ン製造工程では、反応溶媒としてアルコール系溶媒、エ
ステル系溶媒、エーテル系溶媒及びカルボン酸系溶媒か
らなる群から選ばれる少なくとも１種の有機溶媒を含有
する溶媒を用いる。

【００１８】アルコール系溶媒としては、例えば、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブタノー
ル、ｔ−ブタノール、ヘキサノール、ｎ−アミルアルコ
ール、シクロヘキサノール等の脂肪族アルコールの他、
ベンジルアルコール等が挙げられる。エステル系溶媒と
しては、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等の脂肪族エステ
ルが挙げられる。

【００１９】エーテル系溶媒としては、例えば、ジエチ
ルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエー
テル、ジブチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、
ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等の脂肪族エー
テルが挙げられる。カルボン酸系溶媒としては、例え
ば、酢酸等の脂肪族カルボン酸が挙げられる。

【００２０】本発明に用いる反応溶媒は、前記の溶媒の
他に、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ｐ
Ｈ７以下の水系緩衝液、例えばクエン酸緩衝液、リン酸
緩衝液、酢酸緩衝液等を含有してもよい。

【００２１】本発明方法における光学活性シアノヒドリ
ン製造工程では、原料として、前記式（Ｉ）で示される
カルボニル化合物を用いた場合、当該化合物に対応する
次式（II）：

【化２】（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、前記と同義であり、Ｃ^＊は不
斉炭素原子を表す。）で示される光学活性シアノヒドリ
ンが得られるが、本発明の方法においては、第１工程で
得られた光学活性シアノヒドリンを単離することなく、
第２工程の加水分解反応に用いる。

【００２２】本発明の方法においては、その際に、第１
工程で反応溶媒として用いたアルコール系溶媒、エステ
ル系溶媒、エーテル系溶媒及び／又はカルボン酸系溶媒
を除去する。なお、これらの有機溶媒とともに、ｎ−ペ
ンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒を併用した場合に
は、当該炭化水素系溶媒は除去しなくともよい。前記の
溶媒を除去する方法としては、例えば常圧又は減圧下で
蒸発させる方法や水で抽出する方法等が挙げられるが、
簡便で、かつ第２工程に与える影響が少ない点で減圧下
で蒸発させる方法が好ましい。

【００２３】本発明における第１工程の反応溶媒の除去
は、加水分解反応に供する反応混合物中のアルコール系
溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒及びカルボン酸
系溶媒の含有率が、１０重量％未満になるように行うこ
とが好ましく、５重量％未満になるように行うことが更
に好ましい。

【００２４】本発明の方法における第２工程の加水分解
反応を、鉱酸を用いて行うことが好ましい。ここで用い
る鉱酸としては、例えば塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、リ
ン酸、過塩素酸、好ましくは塩酸が挙げられる。

【００２５】鉱酸の使用量は、加水分解反応に供する反
応混合物中に含有される光学活性シアノヒドリンに対し
て１〜１０当量であることが好ましい。鉱酸の使用量
が、光学活性シアノヒドリンに対して１０当量を超える
と、経済的に不利で、かつ回収率が低下し、一方、光学
活性シアノヒドリンに対して１当量未満であると、反応
が遅く十分に進行しなくなったり、目的とする光学活性
α−ヒドロキシカルボン酸の光学純度が低下する。鉱酸
の使用量は、光学活性シアノヒドリンに対して、２〜８
当量であることが更に好ましい。

【００２６】加水分解反応は、反応時の最高温度が４０
〜９０℃となるような条件下で行うことが好ましい。反
応時の最高温度が９０℃を超えると、副生成物や着色が
増加し、一方、反応時の最高温度が４０℃未満である
と、反応が十分に進行せず、またいずれの場合も、目的
とする光学活性α−ヒドロキシカルボン酸の光学純度が
低下する。反応時の最高温度は、４０〜８０℃であるこ
とが更に好ましい。また、反応温度が４０℃未満である
反応時間は、１５時間以下とすることが好ましく、３時
間以下とすることが更に好ましい。

【００２７】加水分解反応において、反応溶媒は使用し
てもよいが特に効果がなく、また収率や光学純度を低下
させることがあるので、水以外の溶媒は使用しないこと
が好ましい。また、反応開始時における反応混合物中の
水の含量は、用いる鉱酸中に含有される分を含めて、光
学活性シアノヒドリンに対して、７〜５０当量であるこ
とが好ましく、１０〜４０当量であることが更に好まし
い。反応終了後、反応溶液（スラリーになっている場合
もある。）から目的とするα−ヒドロキシカルボン酸を
単離するためには、有機溶媒を用いて抽出し、必要に応
じて水洗した後、溶媒を蒸発・乾固させればよい。

【００２８】以上のようにして、光学活性シアノヒドリ
ンの立体配置を保ったまま、該光学活性シアノヒドリン
のシアノ基をカルボキシル基に変換することにより、光
学活性α−ヒドロキシカルボン酸を製造することができ
る。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により説明
するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものでは
ない。（調製例１）S-ヒドロキシニトリルリアーゼの調製（S-ヒドロキシニトリルリアーゼの調製）S-ヒドロキシ
ニトリルリアーゼは、酵母サッカロマイセス・セレビシ
エを宿主として用い、遺伝子工学的に調製した。すなわ
ち、まず、キャッサバの葉から常法に従って、全mRNAを
抽出した。次いで、得られたmRNAを鋳型として、cDNA合
成を行い、cDNAを作製した。一方、文献[Arch. Bioche
m. Biophys. 311，496-502(1994)]に記載のキャッサバ
由来のS-ヒドロキシニトリルリアーゼ遺伝子の配列に基
づいて、下記のプライマーを合成した。

【００３０】センスプライマー：ggggaattcatggtaactgc
acattttgttctgattc(配列番号１) アンチセンスプライマー：ggggtcgacctcacggattagaagcc
gccg (配列番号２) 合成したプライマーを用い、上記cDNAを鋳型としてPCR
（90℃、30秒；55℃、30秒；72℃、60秒；計35サイク
ル）を行い、S-ヒドロキシニトリルリアーゼ遺伝子を獲
得した。遺伝子配列の解析を行ったところ、文献に示さ
れている配列と一致した。

【００３１】次いで、得られたPCR断片を発現ベクターY
Ep352-GAPのプロモーターとターミネーターとの間に挿
入することにより、酵母エピソーム型発現ベクターYEp3
52-GCを作製した。これを酵母サッカロマイセス・セレ
ビシエInv-Sc1株へ、常法によって形質転換し、ウラシ
ルを含まない最少選択培地において増殖する株を選択す
ることによって発現ベクターYEp352-GCを含む組換え酵
母菌YEp352-GC-S2株を得た。

【００３２】次いで、得られた組換え酵母菌株YEp352-G
C-S2株を、YNBDCas液体培地（6.7g/L Yeast nitrogen b
ase without amino acid(Difco社製)、20g/Lグルコー
ス、20g/Lカザミノ酸、40mg/mL L-トリプトファン）中
で24時間培養することによって、細胞内にS-ヒドロキシ
ニトリルリアーゼを生産させた。組換え菌培養液から遠
心分離によって菌体を回収し、ビーズミルを用い、菌体
を破砕した。破砕菌体液を遠心分離し、粗酵素液を調
製、これを硫安分画することによって粗精製したものを
S-ヒドロキシニトリルリアーゼ溶液として、以下の実験
に使用した。

【００３３】（S-ヒドロキシニトリルリアーゼの固定
化）前述のようにして調製したS-ヒドロキシニトリルリ
アーゼを、Micro Bead Silica Gel 300A（富士シリシア
化学株式会社製）に固定化した。酵素の固定化は、S-ヒ
ドロキシニトリルリアーゼ溶液（活性：64U/ml、0.02M
HEPES-Na緩衝液(pH6.0)）1.0Lに担体200gを加え、４℃
で24時間攪拌することにより、酵素タンパク質を担体に
吸着固定することにより行った。

【００３４】（第一工程：固定化酵素を用いた光学活性
シアノヒドリン合成反応）（実施例１）容量２Ｌのフラスコに、固定化酵素２００
ｇ、１０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ５．５）で飽和したｔ
−ブチルメチルエーテル（ｔＢＭＥ）１．２Ｌ、ベンズ
アルデヒド１２７．２ｇ（２．０ｍｏｌ）及び青酸４
９．２ｇ（３．０ｍｏｌ）を仕込み、２０℃で１時間攪
拌した。反応終了後、ＨＰＬＣを用いて反応液を分析し
て得られたシアノヒドリンの量及び光学純度を求めた。

【００３５】（実施例２）溶媒としてｔＢＭＥの代わり
に酢酸エチルを用いた以外は実施例１と同様にして反応
を行った。

【００３６】（実施例３）容量５Ｌのフラスコにベンズ
アルデヒド、青酸及び酢酸ナトリウムをそれぞれ０．１
Ｍ，０．３Ｍ及び０．０５Ｍの濃度で含有する２５ｗｔ
％メタノール水溶液５．０Ｌ及び固定化酵素５０ｇを仕
込み、実施例１と同様にして反応を行った。

【００３７】（参考例）溶媒としてｔＢＭＥの代わりに
ヘキサンを用いた以外は実施例１と同様にして反応を行
った。以上の反応の結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】（第二工程：加水分解反応）（実施例１Ａ）実施例１の反応液をろ過して固定化酵素
を除いた後、パラトルエンスルホン酸一水和物２．３ｇ
を加えて振り混ぜ、得られた反応液の４分の１（出発原
料０．５ｍｏｌ分に相当）を取り、エバポレータを用い
てｔＢＭＥの含有量が２ｗｔ％になるまで濃縮してから
還流冷却器をつけた３００ｍＬのフラスコに移した。こ
れに３５％塩酸１５６ｇ（ＨＣｌ１．５ｍｏｌ）を加
え、室温で１時間攪拌後、更に７０℃で５時間攪拌し
た。室温まで冷却して酢酸エチル１７５ｇを加え、分液
漏斗中で振り混ぜた後、有機層を水層から分離した。水
層を再び酢酸エチル１７５ｇで抽出し、得られた有機層
を前に得た有機層と合わせた後、水５０ｇで洗浄した。
こうして得られた有機層を減圧下で乾固した後、トルエ
ン８０ｇで洗浄し乾燥させ、ｓ−マンデル酸７１．７ｇ
を得た。マンデル酸としての純度（Ｒ−体を含めて）は
ＨＰＬＣで９８．８％であり、光学純度は９９．０％ｅ
ｅであった。

【００３９】（実施例１Ｂ）ｔＢＭＥの含有量を５ｗｔ
％とした以外は実施例１Ａと同様にして反応を行った。

【００４０】（実施例２Ａ）実施例１の反応液をろ過し
て固定化酵素を除いた後、得られた反応液の４分の１を
用い、原料中の酢酸エチルの含有量を３ｗｔ％にし、実
施例１Ａと同様にして反応を行った。

【００４１】（実施例２Ｂ）酢酸エチルの含有量を５ｗ
ｔ％とした以外は実施例２Ａと同様にして反応を行っ
た。

【００４２】（実施例３Ａ）実施例３で得た反応液を用
い、ろ過し、パラトルエンスルホン酸一水和物０．５８
ｇを加えて振り混ぜ、得られた反応液の全量を濃縮して
メタノールの含有量を５ｗｔ％とし、以下実施例１Ａと
同様にして反応を行った。

【００４３】（参考例）第一工程の参考例で得た反応液
をろ過して固定化酵素を除いた後、得られた反応液の４
分の１を用い、原料中のヘキサンの含有量を１５ｗｔ％
にし、以下実施例１Ａと同様にして反応を行った。

【００４４】（比較例１〜４）加水分解反応の原料中に
残存する溶媒の量を変えた以外は実施例と同様にして反
応を行った。加水分解反応の結果を表２に示す。

【００４５】

【表２】注：カルボン酸収率は、得られたカルボン酸(R体含む)
のmol数を収量とHPLC純度から求め、これを第一工程で
得られたシアノヒドリン（R体含む）のmol数を基にして
計算。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、光学活性α−ヒドロキ
シカルボン酸を好収率かつ高純度で製造することができ
る。

【００４７】

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> NIPPON SHOKUBAI CO., LTD. <120> The process of synthesis of optical active α-hydroxycarboxylic ac id <130> P00-0255 <160> 2 <210> 1 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:synthetic DNA <400> 1 ggggaattca tggtaactgc acattttgtt ctgattc 37 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:synthetic DNA <400> 2 ggggtcgacc tcacggatta gaagccgccg 30

【００４８】

【配列表のフリーテキスト】配列番号１：合成DNA 配列番号２：合成DNA

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１２Ｎ 15/09 ＺＮＡＣ０７Ｍ 7:00 Ｃ０７Ｍ 7:00 Ｃ１２Ｎ 15/00 ＺＮＡＡ (72)発明者 ▲土▼▲橋▼ 幸生茨城県つくば市観音台１丁目25番地12 株式会社日本触媒内Ｆターム(参考） 4B024 AA03 BA07 CA04 DA12 GA11 4B050 CC03 DD13 FF03E FF04E LL01 LL05 4B064 AE01 AG01 CA06 CA19 CB30 CC24 CD01 CD04 CD05 DA01 4H006 AA02 AC46 AC81 AD16 BB15 BB17 BC10 BC19 BC31 BE01 BJ50 BN10 BS10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルコール系溶媒、エステル系溶媒、エ
ーテル系溶媒及びカルボン酸系溶媒からなる群から選ば
れる少なくとも１種の有機溶媒を含有する溶媒を用いて
カルボニル化合物とシアン化水素とを反応させて光学活
性シアノヒドリンを製造後、前記反応溶媒中の前記有機
溶媒を除去した後、光学活性シアノヒドリンを単離する
ことなく、加水分解反応を行うことを特徴とする光学活
性α−ヒドロキシカルボン酸の製造方法。
【請求項２】加水分解反応に供する反応混合物中の前
記有機溶媒の含有率が１０重量％未満である請求項１記
載の方法。
【請求項３】加水分解反応を、鉱酸を用いて行う請求
項１又は２記載の方法。