JPS59140888A - Biochemical optical resolution of cyclopentenolone derivative - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain the esters of cyclopentenone and its antipode, in high optical purity, by carrying out the asymmetric hydrolysis of a specific organic carboxylic acid ester of cyclopentenone with an esterase. CONSTITUTION:An organic carboxylic acid (1-18C saturated or unsaturated carboxylic acid) ester of (+ or -)-4-hydroxy-2-(1-methyl-2-propenyl)-2-cyclopentenone of formula is treated with an esterase produced by microorganisms or pancreatic esterase of an animal to effect the asymmetric hydrolysis and to resolve the ester into the esters of optically active 4-hydroxy-2-(1-methyl-2-propenyl)-2-cyclopentenone and its antipode.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は下記式（′１］で示されるｆＢ−４−ヒドロキ
シ−２−（ｌ−メチル−２−プロペニル）−２−シクロ
ベンテノンの生化学的光学分割法に胸する。更に詳しく
は微生物が生産するエステラーゼあるいは動物膵臓エス
テラーゼを（ト）−４−ヒドロキシ−２−（１−メチル
−２−フロベニル）−２−シクロベンテノンの有機カル
ボン酸（炭素数１−１８個の飽和または不飽和のカルボ
ン酸）エステルに作用させて不斉加水分解して、光学純
度の高い光学活性４−ヒドロキシ−２−（１−メチル−
２−プロペニル）−２−シクｑベンテノンとその対掌体
のエステルを得る工業的に有利な４−ヒドロキシ−２−
（１−メチル−２−プロペニル）−２−シクロベンテノ
ンの生化学的光学分割法に関する。Detailed Description of the Invention The present invention relates to a biochemical optical resolution method of fB-4-hydroxy-2-(l-methyl-2-propenyl)-2-cyclobentenone represented by the following formula ('1). More specifically, esterases produced by microorganisms or animal pancreatic esterases are synthesized by (tri)-4-hydroxy-2-(1-methyl-2-flobenyl)-2-cyclobentenone organic carboxylic acid (1-carbon number By acting on 18 saturated or unsaturated carboxylic acid) esters and asymmetrically hydrolyzing them, optically active 4-hydroxy-2-(1-methyl-
Industrially advantageous 4-hydroxy-2-2-propenyl)-2-cyclobentenone and its enantiomer esters
The present invention relates to a biochemical optical resolution method of (1-methyl-2-propenyl)-2-cyclobentenone.

本発明の対象である４−ヒドロキシ−２−（１−メチル
−２−プロペニル）−２−シクロベンテノン（以後、こ
れをノルメチルシクロペンテノロンと略称する。）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
ばれる一部ノエステル化合物の重要なアルコール成分の
１つとして知られている（特開昭５７−６７５８７号公
報）。4-hydroxy-2-(1-methyl-2-propenyl)-2-cyclobentenone (hereinafter abbreviated as normethylcyclopentenolone), which is the subject of the present invention, is
It is known as one of the important alcohol components of some noester compounds called synthetic pyrethroids, which have excellent insecticidal activity (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-67587).

ノルメチルシクロペンテノロンは４位の不斉炭素に基づ
く２種の光学異性体かび在し通常これらのエステルとし
ての活性は大きく異なる。Normethylcyclopentenolone exists in two types of optical isomers based on the asymmetric carbon at the 4-position, and their activities as esters are generally very different.

例えばｓ−菊ｓとのエステ・ルにおいては（→−ノルメ
チルシクロペンテノロンのエステルは対応する（＋−ノ
ルメチルシクロペンテノロンのエステルに比し、その殺
虫効力は約２倍優れている。For example, in the case of esters with s-chrysanthemums, the insecticidal efficacy of (→-normethylcyclopentenolone ester) is about twice as good as that of the corresponding (+-normethylcyclopentenolone ester).

従って通常の製造法により得られる（ト）−ノルメチル
シクロペンテノロンを光学分割する方法が望まれている
が、これ迄、該ノルメチルシクロペンテノロンの光学分
割法は皆無であった。Therefore, a method for optically resolving (t)-normethylcyclopentenolone obtained by a conventional production method is desired, but up to now, there has been no method for optically resolving this normethylcyclopentenolone.

このような状況の下に、本発明者らは工業的に有利な（
ト）−ノルメチルシクロペンテノロンの光学分割法を確
立すべく研究を重ねた結果、微生物エステラーゼあるい
は動物膵臓エステラーゼを（ト）−ノルメチルシクロペ
ンテノロンの有機カルボン酸（炭素数１〜１８個の飽和
または不飽和の有機カルボン酸）エステルに作用させる
こｉにより光学純度の置い光学活性ノルメチルシクロペ
ンテノロンとその対掌体のエステルが得られることを見
い出し、これに種々の検討を加え本発明を完成するに至
った。Under these circumstances, the present inventors have developed an industrially advantageous (
As a result of repeated research to establish an optical resolution method for (g)-normethylcyclopentenolone, we found that microbial esterases or animal pancreatic esterases can be isolated from organic carboxylic acids (having 1 to 18 carbon atoms) of (t)-normethylcyclopentenolone. It was discovered that an optically active normethylcyclopentenolone with high optical purity and an ester of its enantiomer can be obtained by reacting it with a saturated or unsaturated organic carboxylic acid ester, and after various studies, the present invention has been developed. I was able to complete it.

次に本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.

本発明方法において原料として使用される（ト）−ノル
メチルシクロペンテノロンの有機カルボン酸（炭素数１
〜１８個の飽和の有機カルボン酸）エステルの製造は、
エステル製造の常法、例えば（ト）−ノルメチルシクロ
ペンテノロンｉｉ：有機カルボン酸の無水物を反応させ
る方法あるいは有機カルボン酸クロライドを有機塩基の
存在下で反応させることなどにより容易に製造すること
ができる。The organic carboxylic acid (having 1 carbon
The production of esters of ~18 saturated organic carboxylic acids is
It can be easily produced by conventional methods for producing esters, such as (th)-normethylcyclopentenolone II: reacting an anhydride of an organic carboxylic acid or reacting an organic carboxylic acid chloride in the presence of an organic base. I can do it.

本発明で使用されるエステラーゼを生産する微生物とし
ては、（ト）−ノルメチルシクロペンテノロンの有掴カ
ルボン酸エステルを不斉加水分解する能力を有するエス
テラーゼを生産する微　（１）生物であればよく、特に
限定されるものではない（本明細書においてはエステラ
ーゼとはリパ　（２）−ゼを含む広義のエステラーゼを
意味する。）。The microorganisms that produce esterases used in the present invention include (1) microorganisms that produce esterases that have the ability to asymmetrically hydrolyze the gripping carboxylic acid ester of (th)-normethylcyclopentenolone; Well, it is not particularly limited (as used herein, esterase means esterase in a broad sense including lip(2)-ase).

このような微生物の具体例としては、エンテロ　（３）
バクター属、アルスロバクタ−属、ブレビバクテリウム
属、シュードモナス属、アルカリゲネ　（４）ス属、フ
ラボバクテリウム属、ミクロコツカス属、クロモバクテ
リウム属、ミコバクテリウム　（５）属、コリネバクテ
リウム属、バシルス属、ラクトバシルス属、トリコデル
マ属、キャンプイタ（６）属、サツカロミセス属、ロド
トルラ属、クリプトコックス属、トルロプシス属、ピヒ
７属、ぺ　（７）ニシリウム属、アスペルギルス１４、
’）ソーｊス属、ムコール属、オーレオバシディウム属
、アクチ　（８）ツムコール属、ノカルディア属、スト
レプトミセス属に属する微生物が挙げられる。　　　　
　（９）これらの各属に属する代表的ｆＣ菌株名を下記
に例示するが、本発明の微生物はこれらの例示　（１０
限定されるものではない。Specific examples of such microorganisms include Entero (3)
Bacter, Arthrobacter, Brevibacterium, Pseudomonas, Alcaligenes (4), Flavobacterium, Micrococcus, Chromobacterium, Mycobacterium (5), Corynebacterium, Bacillus , Lactobacillus, Trichoderma, Campita (6), Satucharomyces, Rhodotorula, Cryptococcus, Torulopsis, Pihi 7, Pe (7) Nicilium, Aspergillus 14,
') Microorganisms belonging to the genus Tumucor, genus Nocardia, and genus Streptomyces.
(9) Representative fC strain names belonging to each of these genera are illustrated below, and the microorganisms of the present invention are those exemplified (10
It is not limited.

エンテロバクタ−・クローカニ　　　　　　　ＩＦＯ８
８２０Ｅｎｔｅｒｏｂａａｔｅｒ　　ｃｌｏａｏａｅア
ルスロバクタニ・□シンプレックス　　　　ＩＦｏ　８
５８０Ａｒｔｈｒｏｂａｏｔｅｒ　　５ｉｒｎｐ５ｅｘ
ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス　　ＩＦＯ１２
０７２ｎｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｔｕｎ　ａｍｍｏＩｌ
ｉａｇｅｎｅ８シュードモナス・フルオレッセンス　　
　　ＩＦＯ８０８１Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　　ｆＪｕ
ｏｒｅｓｃｅｎｓアルカリゲネ、ス・フェーカリス　　
　　　　　ＩＦ”　１２６６９Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ
　　ｆａｅｃａｌｉｓフラボバクテリウム・・アルボレ
センス　　　ＩＦＯ８７５０Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉ
ｕｍ　　ａｒｂｏｒｅｓｃｅｎｓミクロコツカス・ルテ
ウス　　　　　　　　”ＵＴ　８２７６Ｍ１ｃｒｏｏｏ
ｃｃｕｓ　　１ｕｔｅｕｓクロモバクテリウム・ビスコ
サム　　　　　ＡＴＣＣ６９１８０ｈｒｏｍｏｂａｅｔ
ｅｒｉｕｍ　ｖｉｓｃｏｓｕｍミコバクテリウム・フレ
イ　　　　　　　　ＩＦＵ　８１５８Ｍｙａｏｂｔｓａ
ｔｅｒｉｕｍ　　ｐｈｌｅｊ）コリネバクテリウム・エ
クイ　　　　　　　　ＡＴＯ（Ｅ　７６ｇｇＣｏｒｙｎ
ｅｂａｏｔｅｒｉｕｍ　　ｅｑｕｉ（ｌｌ）ハシルス・
スブチ、、スＩＦＯ８１０８Ｂａｃｉｌｌｕｓ　　５ｕ
ｂｔｉｊｉｓ（１２）ラクトパシルス・カゼイ　　　　
　　　　　ＩＦＯ８８２２Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ
　　ｃａｑｃｉ（１３）トリコデルマ・ビリデ　　　　
　　　　　　ＩＦＯ４８４７Ｔｒ＋ｃＪ１ｏｄｅｒｍａ
　　ｖｉｒｊｄｅ（１４）サツカロミセス’ルーキシイ
　　　　　　　ＩＦＵ　０５０５Ｓａｃｃｌｉａｒｏｍ
ｙｃｅｓ　　ｒｏ＋ｌＸ１ｉ（１５）キャンディダ・ユ
チリス　　　　　　　　　ＩＦ（Ｊ　０８９６Ｕａｎｄ
ｉｒｌａ　　ｕｔｉｌｉｓ （１６）　Ｏドトルラ・ミヌータ　　　　　　　　　Ｉ
ＦＵ　０８８７Ｒ１ｔｏｄｏｔｏｒｕｌａ　　ｒｎｉｕ
ｕｔａ（１７）クリプトコツカス・アルビダス　　　　
　　ＩＦｏ　０８７８０ｒｙｐｔｏｃｏｃｏｕｓ　　ａ
ｊｂｌｄｕｓ（１８）　　トルロプシス・、キャンディ
ダ　　　　　　　ＩＦＵ　０７６８！ｒｏｒｕｌｏｐｓ
ｉｓ　　ｃａｎｄｉｄａ（１９）ビヒア・ポリモルファ
　　　　　　　　　　ＩＦＵ　１１６６ＰＮ１ｉＩｔ　
Ｐａｌ　ｉｍｏｒｐｈａ（２０）ペニシリウム・フレク
エンタンス　　　　□　　”Ｐｅｎ１ａｉｌｌｉ、ｕｎ
　ｆｒ。、。。。、８ｏ８　　　”二Ｊ　５６９２（２
１）アスペルギルス・バール・アスペル　　　ＩＦｏ　
５Ｂ２４Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　　ｖａｒ、　ａｓｐ
ｅｒ（２２）　　リゾプス・チネンシス　　　　　　　
　　　ＩＦＯ４７８７Ｒｈｉｚｏｐｕｓ　　ｃｈｉｎｅ
ｎｓｉｓ（２８）オーレオバシディウム・プルランス　
　　ＩＦＯ４４６４Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ　ｐｕ
ｌｌｕｌａｎｓ（２４）アクチノムコール・エレガンス
　　　　　１Ｆ（Ｊ　４０２２Ａｃｔｉｓｉｏｍｕｃｏ
ｒ　　ｅｌｅｇａｎｓ（２５）ノカルディア・アステロ
イデス　　　　　ＩＦＯ８４２４Ｎｏｃａｒｄｉａ　　
ａｓｔｅｒｏｉｄｅｓ（２６）ストレプトミセス・グリ
セウス　　　　　ＩＦ（Ｊ　８８５６８ｔｒｅｐｔｍｙ
ｃｅｓ　　ｇｒｉｓｅｕｓ（２７）ムコール・ジャバア
ニクス　　　　　　　ＩＦＵ　４５７２Ｍｕｃｏｒ　　
ｊａｖａｎｉｃｕｓ これらの菌株ハイずれもＡｍｅｒｉｃａｎ　Ｔｙｐｅ　
Ｃｕ１ｔｕｒｅＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　（ＡＴＣＯ）ま
たは大阪大学工学部醗酵工学科（ＯＵＴ）あるいは大阪
市の財団法人醗酵研究所（ＩＦ（Ｊ）に保存され、これ
らの保存機関より入手することができる。Enterobacter crocani IFO8
820Enterobaater cloaoae Arthrobactani・□Simplex IFo 8
580Arthrobaoter 5irnp5ex
Brevibacterium ammoniagenes IFO12
072nrevibacteritun ammol
iagene8 pseudomonas fluorescens
IFO8081Pseudomonas fJu
orescens alcaligene, S. faecalis
IF” 12669Alcaligenes
faecalis Flavobacterium alborescens IFO8750Flavobacteri
um arborescens Micrococcus luteus “UT 8276M1crooo
ccus 1uteus Chromobacterium viscosum ATCC69180hrombaet
erium viscosumMycobacterium frey IFU 8158Myaobtsa
terium phlej) Corynebacterium equi ATO (E 76ggCoryn
ebaotherium equi(ll) hasils
Subuchi,,su IFO8108Bacillus 5u
btijis (12) Lactopacilus casei
IFO8822Lactobacillus
caqci (13) Trichoderma viride
IFO4847Tr+cJ1oderma
virjde (14) Saccharomyces 'Rukisii IFU 0505Sacgliarom
yces ro+lX1i (15) Candida utilis IF (J 0896Uand
irla utilis (16) O dotorla minuta I
FU 0887R1todotorula rniu
uta (17) Cryptococcus albidus
IFo 08780ryptocous a
jbldus (18) Torulopsis, Candida IFU 0768! rorulops
is candida (19) Vihere polymorpha IFU 1166PN1iIt
Pal imorpha (20) Penicillium flexentans □ “Pen1ailli, un
fr. ,. . . , 8o8”2 J 5692 (2
1) Aspergillus var asper IFo
5B24Aspergillus var, asp
er(22) Rhizopus chinensis
IFO4787Rhizopus chine
nsis (28) Aureobasidium pullulans
IFO4464Aureobasidium pu
llulans (24) Actisiomucor elegans 1F (J 4022 Actisiomuco
r elegans (25) Nocardia asteroides IFO8424Nocardia
asteroides (26) Streptomyces griseus IF (J 88568treptmy
ces griseus (27) Mucor Javanicus IFU 4572Mucor
javanicus These strains are also American Type.
It is preserved at the Culture Collection (ATCO), the Department of Fermentation Engineering, Faculty of Engineering, Osaka University (OUT), or the Fermentation Research Institute (IF (J)) in Osaka City, and can be obtained from these institutions.

上記微生物の培養は、通常常法に従って液体培養を行な
うことにより培Ｉｉ液を得る。例えば滅菌した液体培地
〔かび類、酵母順相には麦、芽エキス・酵母、エキス培
地（水１ｔにペプトン５．０１．グルコースｌｏ、ｏｇ
、麦芽工４　ス８．　Ｏｇ、酵母エキス８．０ｇを溶解
し、ＰＪｌｉ６．５．！：する）、細菌類用には加糖ブ
イヨン培地（水１ｔにグルコース１０．　Ｑ　ｌ　、ペ
プトン５．Ｏｆ、肉エキス５、０　’Ｉ　、　Ｎａ（ｚ
　８．Ｏｆ／　ｆｚ溶解Ｌ　Ｐｆｉ７．２　トｔ、ル）
　］に微生物を接種し、通常２０〜４０’Ｏで１〜８日
間往復振盪培養を行なう。また必要に応じて固体培養を
行なってもよい。The above-mentioned microorganisms are cultured by liquid culture according to a conventional method to obtain a culture medium Ii. For example, sterilized liquid medium [molds, yeast normal phase: wheat, bud extract/yeast, extract medium (1 ton of water with 5.01 peptone, glucose lo, og
, malt worker 4 s8. Og, yeast extract 8.0g was dissolved, PJli6.5. ! For bacteria, sweetened bouillon medium (glucose 10.Ql, peptone 5.Of, meat extract 5.0'I, Na(z
8. Of/ fz dissolution L Pfi7.2 t, le)
Microorganisms are inoculated into the microorganism and cultured with reciprocating shaking for 1 to 8 days, usually at 20 to 40'O. Further, solid culture may be performed as necessary.

本発明においては、上記微生物のうちエンテロバクタ−
属、アルスロバクタ−属、ブレビバクテリウム属、シュ
ードモナス属、アルカリ土類金属、クロモバクテリウム
属、ミコバクテリウム属、バシルス属、トリコデルマ属
、キャンディダ属、ロドトルラ属、トルロプシス属、ア
７、　ヘルキｉＬｔ　ス３５　、　　リゾプス属、ムコ
ール属、ツカルティア属、ストレプトミセス属に属する
微生物がエステラーゼ活性および不斉収率の点で特に好
適である。In the present invention, among the above microorganisms, Enterobacter
Genus, Arthrobacter, Brevibacterium, Pseudomonas, alkaline earth metal, Chromobacterium, Mycobacterium, Bacillus, Trichoderma, Candida, Rhodotorula, Torulopsis, A7, Herki iLt Microorganisms belonging to the genera Rhizopus, Mucor, Tucartia, and Streptomyces are particularly suitable in terms of esterase activity and asymmetric yield.

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り、容易に人手することができる
。市販エステラーゼの具体例としてはシュードモナス属
のリパーゼ（大野［薬製）　、アスペルギルス属のリパ
ーゼ（リパーゼｈｐ　＜大野ｔｓ薬＊＞　）、ムコール
属のリパーゼＭ−ＡＰ（大野製薬製））、キャンディダ
・シリンドラッ、士のリパーゼ（リパーゼＭＹ（８糖産
業製））、アルカリ土類金属のリパーゼ（！Ｊ　／ｆ−
−ｔｆＰ　Ｌ　（８糖産業製））、アクロモバクタ−属
のリパーゼ（リパーゼＡＬ（８糖産業製））、アルスロ
バクタ−属のリパーゼ（リパーゼ合同４３８Ｌ　（合同
酒精Ｍ））、クロモバクテリウム属のリパーゼ（東洋醸
造！４り、リゾプス・デレマーのリパーゼ（タリパーゼ
（田辺製薬製））、リゾプス属のリパーゼ（リパーゼサ
イケン（大阪細菌研究所））などが挙げられる。Moreover, some of these microbial-originated esterases are commercially available and can be easily prepared manually. Specific examples of commercially available esterases include Pseudomonas lipase (Ohno Pharmaceutical), Aspergillus lipase (Lipase HP <Ohno TS Yaku*>), Mucor lipase M-AP (Ohno Pharmaceutical), and Candida lipase. Cylindra, Shi's lipase (Lipase MY (8 sugar industry)), alkaline earth metal lipase (!J/f-
-tfP L (manufactured by 8 Sugar Sangyo)), lipase of the genus Achromobacter (Lipase AL (manufactured by 8 sugar industry)), lipase of the genus Arthrobacter (Lipase Godo 438L (Godo Shusei M)), lipase of the genus Chromobacterium (Lipase Godo 438L (Godo Shusei M)) Examples include Toyo Jojo!4, Rhizopus deremer lipase (Talipase (manufactured by Tanabe Seiyaku)), and Rhizopus lipase (Lipase Saiken (Osaka Bacteria Research Institute)).

また、動物膵臓エステラーゼとしてはステアプシンやパ
ンクレアチンを用いることができる。Furthermore, stearpsin and pancreatin can be used as animal pancreatic esterase.

本発明方法を実施するに際し、（ト）−ノルメチル−シ
クロペンテノロンの有機カルボン酸（炭素数１−１８個
の飽和または不飽和のカルボン酸）エステルの不斉加水
分解は、上記微生物を培養した培養液、培養液から分離
した菌体、エステラーゼを含有する培養Ｐ液、あるいは
各種酵緊分離法によって菌体または培養Ｐ液から分離１
ツた粗製エステラーゼ、精製エステラーゼおよびエステ
ラーゼ含有抽出液または濃縮液、あるいは動物膵臓エス
テラーゼを含有する水溶液と（ト）−ノルメチルシクロ
ペンテノロンの有機カルボン酸エステルを混合し、攪拌
または振盪することにより行なわれる。また、固定化菌
体あるいは固定化エステラーゼも使用することもできる
。In carrying out the method of the present invention, the asymmetric hydrolysis of the organic carboxylic acid (saturated or unsaturated carboxylic acid having 1 to 18 carbon atoms) ester of (tho)-normethyl-cyclopentenolone is carried out by culturing the above-mentioned microorganism. Culture solution, bacterial cells isolated from the culture solution, culture P solution containing esterase, or isolation from bacterial cells or culture P solution by various fermentation separation methods 1
This is carried out by mixing crude esterase, purified esterase, esterase-containing extract or concentrate, or an aqueous solution containing animal pancreatic esterase with an organic carboxylic acid ester of (t)-normethylcyclopentenolone, and stirring or shaking the mixture. It will be done. Furthermore, immobilized bacterial cells or immobilized esterase can also be used.

′（ト）−ノルメチルシクロペンテノロンの有機カルボ
ン酸エステルの不斉加水分解を行なう条件としては、反
応温度は１０〜７０℃が適当であり、好熱菌の培養液ま
たは好熱菌の培養により得られた耐熱性エステラーゼで
は５０〜６５°Ｃ中温菌の培養液または特に耐熱性を有
しないエステラーゼでは２０〜５０”Ｑが好ましい。　
　　　″反応時間は通常３〜４８時間であるが、楊応温
度を高めたり酵素量を増加させるなどにより反応時間の
短縮も可能である。As conditions for asymmetric hydrolysis of the organic carboxylic acid ester of '(t)-normethylcyclopentenolone, a reaction temperature of 10 to 70°C is appropriate, and a culture solution of thermophilic bacteria or a culture of thermophilic bacteria In the case of a heat-resistant esterase obtained by 50 to 65°C, a culture solution of a mesophilic bacterium, or particularly in the case of an esterase not having heat resistance, a temperature of 20 to 50''Q is preferable.
``The reaction time is usually 3 to 48 hours, but the reaction time can be shortened by raising the reaction temperature or increasing the amount of enzyme.

反応中のＰＲは好アルカリ性菌の培養液やアルカリ性エ
ステラーゼではｐＨ３〜１１．好アルカリ性でない微生
物の培養液や耐アルカリ性を有しないエステラーゼでは
ｐＨ５〜８が好ましい。During the reaction, PR is at pH 3 to 11. For culture solutions of microorganisms that are not alkaliphilic or for esterases that are not alkali tolerant, pH 5 to 8 is preferred.

また、加水分解によって生成する有機カルボン酸を中和
し、反応中のｐｌｔを一定に保つために緩衝液の使用が
好ましく、リン酸ナトリウム、リン酸カリウムなどの無
機酸塩の緩衝液、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム
などの有機酸塩の緩衝液を使用することができる。In addition, it is preferable to use a buffer solution to neutralize the organic carboxylic acid generated by hydrolysis and to keep the PLT constant during the reaction, such as a buffer solution of an inorganic acid salt such as sodium phosphate or potassium phosphate, or a buffer solution of an inorganic acid salt such as sodium acetate. , organic acid salt buffers such as sodium citrate can be used.

基質である（ト）−ノルメチルシクロペンテノロンの有
機カルボン酸エステルの使用濃度は反応液に対し１〜５
　Ｑ　ｗｔ％であり、好ましくは５〜２５ｗｔ％である
。The concentration of the organic carboxylic acid ester of (tri)-normethylcyclopentenolone, which is the substrate, is 1 to 5 in the reaction solution.
Q wt%, preferably 5 to 25 wt%.

次に、このまうにして不斉加水分解反応を行った後、遊
離した光学活性ノルメチルシクロペンテノロンと未反応
の対掌体エステルを分離回収する。この分離回収に際し
ては水蒸気蒸留、溶媒抽出、分別蒸留、カラムクロマト
グラフィーなどの操作を適宜採用することができる。Next, after carrying out the asymmetric hydrolysis reaction in this manner, the liberated optically active normethylcyclopentenolone and the unreacted enantiomer ester are separated and recovered. For this separation and recovery, operations such as steam distillation, solvent extraction, fractional distillation, column chromatography, etc. can be appropriately employed.

例えば反応液を水蒸気蒸留し留出物をエーテル抽出する
かあるいは直接反応液をエーテル、酢酸エチル、ベンゼ
ンなどの有機溶媒で抽出し、この抽出物を分別蒸留し光
学活性ノルメチルシクロペンテノロンとその対掌体のエ
ステルを分離取得するか、または抽出物をシリカケルの
カラムクロマトグラフィーにかけ、例えばヘキサンご酢
酸エチル（５：１）溶液で溶出することにより、先ず光
学活性ノルメチルシクロペンテノロンの有機カルボン酸
エステルが分離され、次いでヘキサン−酢酸エチル（２
：１）溶＋１ｉＦｊｌを行なう仁とによりその対掌体の
遊離のノルメチルシクロペンテノロンが分離すｔｔ、ル
。For example, the reaction solution is steam distilled and the distillate is extracted with ether, or the reaction solution is directly extracted with an organic solvent such as ether, ethyl acetate, or benzene, and this extract is fractionally distilled to produce optically active normethylcyclopentenolone. The enantiomeric ester is first isolated and obtained, or the extract is subjected to column chromatography on silica gel, eluting with, for example, hexane and ethyl acetate (5:1) solution to first obtain the organic carbon of the optically active normethylcyclopentenolone. The acid ester was separated and then diluted with hexane-ethyl acetate (2
:1) Free normethylcyclopentenolone, its enantiomer, is separated by lysis + 1iFjl.

ま１こ、以上のようにして分離された光学活性ノルメチ
ルシクロペンテノロンのエステルは、さらに脱アシル化
することにより容易に光学活性ノルメチルシクロペンテ
ノロンに導くことができる。脱アシル化の方法としては
例えばノルメチルシクロペンテノロンの有機カルリボン
酸工酸カリウムを加え室温で（２０’Ｃ〜８０°Ｃ）か
きまぜることによりエステル交換させて容易にノルメチ
ルシクロペンテノロンを合成することかできる。First, the ester of optically active normethylcyclopentenolone separated as described above can be easily converted into optically active normethylcyclopentenolone by further deacylation. As a method for deacylation, for example, normethylcyclopentenolone can be easily synthesized by transesterification by adding organic carribonic acid potassium chloride and stirring at room temperature (20'C to 80°C). I can do it.

尚、ノルメチルシクロペンテノロンには側鎖０１位に不
斉炭素が存在するが、酵素を用いる本発明方法では、側
鎖の不斉炭素を区別することはできなかった。Although normethylcyclopentenolone has an asymmetric carbon at position 01 in the side chain, the asymmetric carbon in the side chain could not be distinguished by the method of the present invention using an enzyme.

以上、詳細に説明したように本発明方法による（ト）−
ノルメチルシクロペンテノロンの光学分割は収率、光学
純度が高く工業的にも極めて有利である。As explained above in detail, (g)--
Optical resolution of normethylcyclopentenolone has high yield and optical purity, and is extremely advantageous from an industrial perspective.

次に本発明を実施例によってさらをこ詳細番こ説明する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。Next, the present invention will be further explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例１〜８ 山−ノルメチルシクロペンテノロンの酢酸エステル１．
０ｇと表１に記載した各エステラーセ’２０１１ｇを緩
衝液（ＰＨ７，０、Ｍｃｌｌｖａｉｎｅ緩衝液またはｐ
ｎ９．ｏ、０．２Ｍ濃度（７）　Ｎａ２ＣＯａ　−Ｎａ
ｌｉＣＵａ　　緩衝液）１０−に加え、３０°Ｃで攪拌
子を用いて激しく攪拌しつつ反応させた。Examples 1-8 Acetate ester of normethylcyclopentenolone 1.
0 g and 1 g of each esterase listed in Table 1 was added to a buffer solution (pH 7.0, Mcllvaine buffer or p
n9. o, 0.2M concentration (7) Na2COa -Na
liCUa buffer) 10-, and the mixture was reacted at 30°C with vigorous stirring using a stirrer.

２４時間反応を行なった後、反応物を酢酸エチルで抽出
した。抽出液をガスクロマトグラフィー（５％ＤＥＧ８
．１．１□、１８０’Ｃ）’ｔ’分析し、ノルメチルシ
クロペンテノロンの酢酸エステルとノルメチルシクロペ
ンテノロンのピーク面積比より加水分解率を算出し下記
の結果を得た。抽出液を濃縮し、シリカゲルカラムクロ
マトグラフィーにかけ、ヘキサン−酢酸エチル（５：ｌ
）溶液で溶出を行ない未反応のノルメチルシクロペンテ
ノロンの酢酸エステルを分離取得し、さらにヘキサン−
酢酸エチル（２：１）溶液で溶出し、遊離ノルメチルシ
クロペンテノロンを取得した。After reacting for 24 hours, the reaction product was extracted with ethyl acetate. The extract was subjected to gas chromatography (5% DEG8
．． 1.1□, 180'C) 't' analysis was performed, and the hydrolysis rate was calculated from the peak area ratio of normethylcyclopentenolone acetate and normethylcyclopentenolone, and the following results were obtained. The extract was concentrated, subjected to silica gel column chromatography, and diluted with hexane-ethyl acetate (5:l).
) solution to separate and obtain unreacted normethylcyclopentenolone acetate, and further elute with hexane-
Elution with ethyl acetate (2:1) solution yielded free normethylcyclopentenolone.

ここで得られた遊離ノルメチルシクロペンテノロンのう
ち１０■をトルエン１−に溶解し、ピリジン０．２　ｖ
ｔ、（Ｓ）　−ａ−イソプロピル−４−クロルフェニル
酢酸クロライ）’２０ｆｎｆを加え、一時間加熱遺留し
ノルメチルシクロペンテノロンのジアステレオマーエス
テルとし、ガスクロマトグラフィー（デキシル８００Ｑ
Ｃ，３０ｍガラスキャピラリーカラム、２２０°Ｃ）で
光学異性体分析を行ない、（ト）−ノルメチルシクロペ
ンテノロンのジアステレオマーと（→−ノルメチルシク
ロペンテノロンのジアステレオマーのピーク面積比より
遊離ノルメチルシクロペンテノロンの光学純度を求めた
。10 μ of the free normethylcyclopentenolone obtained here was dissolved in toluene 1-, and 0.2 v of pyridine was added.
t, (S) -a-isopropyl-4-chlorophenylacetic acid chloride)'20fnf was added and heated for 1 hour to obtain a diastereomeric ester of normethylcyclopentenolone.
Optical isomer analysis was carried out using a 30m glass capillary column (C, 30m glass capillary column, 220°C), and the free The optical purity of normethylcyclopentenolone was determined.

一方、カラムクロマトグラフィーの操作により得られた
未反応エステルにメタノール１〇−１２０■の炭酸カリ
ウムを加え、１゛２時間２０℃でかきまぜて脱アシル化
を行なった。On the other hand, 10-120 μm of methanol and potassium carbonate were added to the unreacted ester obtained by column chromatography, and the mixture was stirred at 20° C. for 1 to 2 hours to effect deacylation.

反応液を酢酸エチル、水および食塩を加え抽出し、溶媒
を留去後得られた油状物をシーフカケルカラムクロマト
グラフィーにかけヘキサン−酢酸エチル（２：１）溶液
で溶出し、光学活性ノルメチルシクロペンテノロンヲ分
１？取得した。The reaction solution was extracted by adding ethyl acetate, water and common salt, and after distilling off the solvent, the resulting oil was subjected to Thief Kaker column chromatography, eluted with a hexane-ethyl acetate (2:1) solution, and optically active normethylcyclo Pentenolone wo minute 1? Obtained.

このノルメチルシクロペンテノロンを上＝己ト同様ニし
てガスクロマトグラフィー〇こて光学異性体比を分析し
未反応エステノＬｔの光学異性体型および光学純度を求
めた。結果を表１に示す。This normethylcyclopentenolone was analyzed for optical isomer ratio by gas chromatography in the same manner as above and above to determine the optical isomer type and optical purity of unreacted ester Lt. The results are shown in Table 1.

表　　　　１ 実施例９〜１５ （ト）−プロピニルシクロペンテノロンのカプリン酸エ
ステル０．６５９と表２に記載した各エステラーゼ１０
ｍｇを緩衝故５　ｍｌに加え、３０°Ｃで攪拌子を用い
て激しく攪拌しつつ２４時間反応させた。以後、実施例
１〜８と同様の操作を行ない表２の結果を得Ｔコ。Table 1 Examples 9 to 15 Capric acid ester of (t)-propynylcyclopentenolone 0.659 and each esterase 10 listed in Table 2
mg was added to 5 ml of buffer, and the mixture was reacted for 24 hours at 30°C with vigorous stirring using a stirrer. Thereafter, the same operations as in Examples 1 to 8 were performed to obtain the results shown in Table 2.

表　　２ 実施例１８ ５０〇−坂ロフラスコロ本にブイヨン培地２００Ｔｎｔ
ずつを分注し、滅菌後Ｂａｃ　ｉ　１１ｕｓｓｕｂｔｉ
ｌｉｓ　ｗａｒ、　ｎｉｇｅｒ　（Ｉｉ’０８１ｏ８）
保存株を白金耳で接種し、２日間８０℃で振盪培養した
。Table 2 Example 18 200Tnt of bouillon medium in 500-Sakaro flask
After dispensing and sterilizing Bac i 11ussubti.
lis war, niger (Ii'081o8)
The stock strain was inoculated using a platinum loop and cultured with shaking at 80°C for 2 days.

これに（ト）−フルメチルシクロペンテノロンの酢酸エ
ステル１２．０９を６等分して入れ、８０℃で３０時間
振盪培養した。これをエーテルで抽出し、セライト濾過
の後エーテル層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。次
にエーテルを留去して９．７ｇの濃縮残渣を得た。これ
をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製しジ
エチルエーテル中で（→の旋光性を示す（→−ノルメチ
ルシクロペンテノロン（旋光度−２２，１’（ジエチル
エーテル、Ｃ＝０．８２）、（光学純度８４．０％）　
４．８１と、（−）３　（７）　旋光性を示すノルメチ
ルシクロペンテノロンの酢酸エステル８．４１を得た。To this was added 12.09 g of acetic ester of (t)-flumethylcyclopentenolone in 6 equal parts, and cultured with shaking at 80°C for 30 hours. This was extracted with ether, filtered through Celite, and the ether layer was dried over anhydrous magnesium sulfate. Next, the ether was distilled off to obtain 9.7 g of a concentrated residue. This was purified by silica gel column chromatography and showed an optical rotation of (→ in diethyl ether) (→-normethylcyclopentenolone (optical rotation -22,1' (diethyl ether, C=0.82), 84.0%)
4.81 and (-)3 (7) Acetate ester of normethylcyclopentenolone exhibiting optical rotation, 8.41, was obtained.

（旋光度＋７９．１°　（ジエチルエーテル、Ｃ＝０．
６５）） 以上実施例で説明した光学活性４−ヒドロキシ−２−（
ｌ−メチル−２−プロペニル）−２−シクロペンテノロ
ンにつ、いてＣＤを測定した所、（→の旋光性を有する
４−ヒドロキシ−２−（１−メチル−２−プロペニル）
−２−シクロペンテノロン力（８）　−（→−アレスロ
ロンと同じコツトン効果を示しジエチルエーテル中で（
→の旋光性を有するノルメチルシクロペンテノロンの絶
対構造は＜８）と決定された。旋光性がアレスロロンと
逆であるが、アレスロロンと同様（Ｓ）体のエステルが
殺虫効力を葡することが判明した。(Optical rotation +79.1° (diethyl ether, C=0.
65)) The optically active 4-hydroxy-2-(
When CD was measured for 1-methyl-2-propenyl)-2-cyclopentenolone, it was found that 4-hydroxy-2-(1-methyl-2-propenyl) has an optical rotation of (→).
-2-Cyclopentenolone force (8) -(→-Shows the same effect as allethrone and in diethyl ether (
The absolute structure of normethylcyclopentenolone with optical rotation of → was determined to be <8). Although its optical rotation is opposite to that of arethrolone, it was found that the (S) form of the ester exhibits insecticidal efficacy like arethrolone.

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８０ １／８４ １／８４５ １／８５ ７８８ ７８８５ ０発　明　者　松尾憲忠 伊丹市南野字山道２９番地の２ ０発　明　者　光田賢 高槻重工用１丁目１８番１−４０９Continuation of ear 1 page 1545 1/665 1/72 17785 6760-4 B1/
80 1/84 1/845 1/85 788 7885 0 Inventor Noritada Matsuo 29-29 Sando, Minamino, Itami City Inventor Ken Mitsuda Takatsuki Heavy Industries 1-18-1-409

Claims (1)

【特許請求の範囲】 微生物が生産するエステラーゼあるいは動物膵臓エステ
ラーゼを（ト）−４−ヒドロキシ−２−。 （１−メチル−２−フロベニル）−２−シクロベンテノ
ンの有機カルボン酸（炭素数１〜１８個の飽和または不
飽和のカルボン酸）エステルに作用させて、これを不斉
加水分解して、光学活性な４−ヒドロキシ−２−（１−
メチル−２−プロペニル）−２−シクロベンテノンとそ
の対掌体のエステルに分割するととを特徴とする（ト）
−４−ヒドロキシ−２−（１−メチル−２−プロペニル
）−２−シクロベンテノンの生化学的光学分割法・・[Claims] Esterase produced by microorganisms or animal pancreatic esterase (t)-4-hydroxy-2-. By acting on an organic carboxylic acid (saturated or unsaturated carboxylic acid having 1 to 18 carbon atoms) ester of (1-methyl-2-furobenyl)-2-cyclobentenone, it is asymmetrically hydrolyzed, Optically active 4-hydroxy-2-(1-
Methyl-2-propenyl)-2-cyclobentenone and its enantiomer split into esters (g)
Biochemical optical resolution method of -4-hydroxy-2-(1-methyl-2-propenyl)-2-cyclobentenone...