203791. lajstromszámú szabadalom • Optikailag aktív foszfortartalmú ecetsavszármazékokat tartalmazó herbicid és növekedésszabályozó készítmény és enzimatikus eljárás ilyen vegyületek előállítására
1 HU 203 791 B 2 A találmány optikailag aktív, foszfortartalmű ecetsavszármazékokat tartalmazó herbicid és növekedésszabályozó készítményekre és az optikailag aktív, foszfortartalmú ecetsavszármazékoknak a megfeleld racém vegyület enzimatikus hasításával végzett előállítására vonatkozik. A 0 106 114 és 0 196 026 számú európai szabadalmi leírásokban racém, foszfortartalmú ecetsavszármazékokat ismertetnek, amelyek kiváló herbicid és növekedésszabályozó hatással rendelkeznek. Mint az más optikailag aktív vegyületek esetében is ismert, az izomerek közül ezek esetében is az egyik enantiomer leírt hatása erősebb. Ezért fontos, hogy ezt a vegyületet a racém keverékből el lehessen választani, ez az elválasztás azonban az ismert módszerekkel, így például a diasztereomer sóképzéssel vagy kristályosítással igen nehéz. Whitesides racém proteinogén aminosavak észterázokkal és/vagy lipázokkal végzett hasítását írja le [Whitesides G. M., Wong C. H., Angew. Chemie 97, (1985), 616]. Felismertük, hogy a racém, foszfortartalmú ecetsavszármazékokat elválaszthatjuk - optikai izomerjeikre bonthatjuk - hidrolázokkal, így például lipázokkal és észterázokkal való kezeléssel. Ez azért is meglepő, mert ezen vegyületek a természetben nem fordulnak elő és az alkalmazott enzimek szubsztrátspecifitása alapján nem volt várható, hogy az ilyen típusú vegyületek hasítása is segítségükkel elvégezhető. A fentiek alapján találmányunk tárgya eljrás (I*) általános képletű (+)-dialkil-foszfínoil-hidroxi-ecetsavszármazékok és sóik előállítására - a képletben R1 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport és R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport -oly módon, hogy egy (I) általános képletű racém vegyületet - a képletben R1 és R2 jelentése a fenti és R3 jelentése 1-14 szénatomos alkilcsoport -hidrolázokkal vizes vagy vizes-szerves oldószeres közegben hasítunk és a savformában nyert (I’) általános képletű vegyületet kívánt sóvá alakítjuk. A találmány szerinti eljárással nyert optikailag aktív vegyületek herbicid és növekedésszabályzó hatással rendelkeznek, így a találmány az ilyen vegyületeket hatóanyagként tartalmazó herbicid és növekedésszabályzó készítményekre is vonatkozik. Az (I) általános képletű vegyületek és a megfelelő savak előállítását a 0 106 114 és 0 196 026 számú európai szabadalmi leírások ismertetik. A savak ismert eljárások szerint a megfelelő észterekké alakíthatók. Az enzimatikus eljárásnál előnyösek azok az (I) általános képletű vegyületek, amelyek képletében R1 és R2 jelentése egymástól függetlenül 1-4 szénatomos alkilcsoport, különösen előnyösen 1-2 szénatomos alkilcsoport és R3 jelentése 1-14 szénatomos, alkilcsoport. Hidroláz enzimként előnyösen lipázokat vagy észterázokat alkalmazunk, előnyösen Candida cylindracea, Mucor miehei, Chromobacterium viscosum mikroorganizmusokból származó lipázokat vagy sertéspankreázból vagy sertésmájból származó észterázokat vagy lipázokat alkalmazunk. A reakciót különösen előnyösen sertésmáj-észterázzal és Candida cylindraceaval végezzük. Az enzimeket külön vagy együttesen is adagolhatjuk a reakciőkeverékhez. A találmány szerinti eljárásnál a hidrolázokat alkalmazhatjuk szabad, vízoldható vagy vízoldhatatlan, ismert módon hordozóhoz kötött formában (például 2 732 301 számú NSZK-beli nyilvánosságra hozatali irat) vizes vagy vizes-szerves oldószeres közegben. A szubsztrátum koncentrációja széles határok között változhat, értéke előnyösen 5-70 t%, különösen 20- 50 t%, különösen előnyösen 25-40 t%. Az alsóbb koncentrációértékeknél a reakció általában lassabban megy végbe. Szerves oldószerként - amellyel általában a szubsztrátum oldhatóságát fokozzuk - általában vízzel elegyedő oldószert alkalmazunk, amelyek az enzimaktivitást érzékelhető módon nem csökkentik. Előnyösen alkoholokat, így például metanolt vagy etanolt, ketonokat, így például acetont vagy metiletil-ketont, tetrahidrofuránt, dimetil-formamidot vagy dimetil-szulfoxidot alkalmazunk. Az oldószerkoncentrációt úgy választjuk meg, hogy az az enzimakativitást érzékelhető módon ne befolyásolja, általában 5-15 t% közötti értéken dolgozunk. A reakcióhőmérséklet általában 10 és 40, előnyösen 15 és 35 *C közötti érték, a reakcióidő a szubsztráttól és azt enzimkoncentrációtól függően 1-48 óra. Megfelelő enzimaktivitás mutatható ki 5-9, előnyösen 6-8 közötti pH-értéken. A reakciót végezhetjük puffer jelenlétében vagy puffer nélkül is. Ha az enzimet immobilizált formában alkalmazzuk, az eljárás lehet szakaszos vagy folyamatos. A találmány szerinti eljárásnál végtermékként (+)dialkil-foszfinoil-hidroxi-ecetsavat vagy annak sóját nyerjük, a kiváló (-)-dialkil-foszfinoil-hidroxi-ecetsavésztert rögtön racemizálhatjuk és a kapott (±)-észtert a reakciókeverékbe visszavezetve ismételten hasíthatjuk. Ez azt jelenti, hogy a (±)-észter kvantitatíve (+)-sav sójává alakítható. A találmány szerinti eljárásnál különösen előnyösen dimetil-foszfinoil-2-hidroxi-ecetsav-észtert alkalmazunk és a kiváló (+)-enantiomer optikai tisztasága 85-97%. A találmány szerinti eljárásnál kapott termék herbicid és növekedésszabályozó hatása kétszerese a megfelelő racém vegyületének. Az alkalmazási terület és a készítmények formálási módja azonos a0106114és0 196 026 számú európai szabadalmi leírásokban ismertetettekkel. Különösen előnyösen alkalmazhatók a me-' zőgazdaság területén gyomirtásra. A következő példákkal a találmány szerinti eljárást közelebbről illusztráljuk. A megadott %-értékek tömeg%-ot jelentenek. 1. példa 4,98 g (30 mmól) (±)-dimetil-foszfinoil-hidroxiecetsav-metil-észteihez 25 ml 0,1 mólos nátrium-foszfát-puffert (pH-7) adunk és 25 "C hőmérsékleten termosztáljuk. A reakciót 5 mg sertésmáj-észteráz adagolásával indítjuk és a pH értékét 1 n nátrium-hidroxid adagolásával konstans értéken tartjuk. 140 órás reak-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
