(57)【要約】【課題】酸触媒を使用せず、また穏和な条件でレジスト用等の嵩高い不飽和カルボン酸エステルを製造する方法を提供する。【解決手段】エステル化またはエステル交換反応を触媒する能力を有する生体由来の触媒の存在下、特定の嵩高いアルコールまたはエステルと、特定の不飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸エステルとを反応させて、エステル化またはエステル交換反応を行うことにより、式（３）または置換基を有する式（３）で表される不飽和カルボン酸エステルを製造する方法。【化１】2004180505.tif 000033（式中、Ｘ１は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−を表し、ａ、ｂはそれぞれ０〜２の整数を表し、Ｚは置換基を有していてもよい環式飽和炭化水素基、Ｒ２は水素原子または置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基を表す。）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エステル化またはエステル交換反応を触媒する能力を有する生体由来の触媒の存在下、式（１）または置換基を有する式（１）で表される化合物と、式（２）で表される化合物とを反応させて、エステル化またはエステル交換反応を行うことにより、式（３）または置換基を有する式（３）で表される不飽和カルボン酸エステルを製造する方法。
【化１】
2004180505.tif 000026
（式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜６のアシル基、Ｘ１は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−を表し、ａ、ｂはそれぞれ０〜２の整数を表し、Ｚは置換基を有していてもよい環式飽和炭化水素基を表す。Ｚの環状骨格中のメチレン基は酸素原子または硫黄原子で置き換えられていてもよい。）
【化２】
2004180505.tif 000027
（Ｒ２は水素原子または置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ３は水素原子または置換基を表す。）
【化３】
2004180505.tif 000028
（式中、Ｚ、Ｘ１、ａ、ｂは前記式（１）と同義であり、Ｒ２は前記式（２）と同義である。）
【請求項２】
前記式（１）および式（３）において、Ｚが置換基を有していてもよい５〜１８の多環式飽和炭化水素基であり、さらにＺの環状骨格中のメチレン基は酸素原子または硫黄原子で置き換えられていてもよいことを特徴とする請求項１記載の不飽和カルボン酸エステルの製造方法。
【請求項３】
前記式（１）において、Ｒ１Ｏ−Ｚが下記式（４）で表される環式飽和炭化水素基であって、製造される不飽和カルボン酸エステルが式（５）で表される化合物であることを特徴とする請求項１記載の不飽和カルボン酸エステルの製造方法。
【化４】
2004180505.tif 000029
（式中、Ｒ１は式（１）と同義であり、Ｒ４〜Ｒ９は、独立している場合、水素原子、炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐アルキル基を表す。また、Ｒ４〜Ｒ９は一緒になって炭素数１〜６のメチレン鎖であってもよい。メチレン鎖の水素は炭素数１〜２のアルキル基で置換されていてもよく、またメチレン鎖の途中に−Ｏ−、−Ｓ−を有していてもよい。さらに、Ｒ４とＲ５は一緒になって−Ｏ−または−Ｓ−であってもよい。）
【化５】
2004180505.tif 000030
（式中、Ｘ１は式（１）と同義であり、Ｒ２は式（２）と同義であり、Ｒ４〜Ｒ９は式（４）と同義である。）
【請求項４】
前記式（１）の化合物が式（６）で表される化合物であって、製造される不飽和カルボン酸エステルが式（７）で表される化合物であることを特徴とする請求項１記載の不飽和カルボン酸エステルの製造方法。
【化６】
2004180505.tif 000031
（式中、Ｒ１は式（１）と同義であり、Ｘ２は−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−を表し、ｃ、ｄはそれぞれ０または１の整数を表し、Ｗは−ＣＨ２−または−Ｏ−を表す。）
【化７】
2004180505.tif 000032
（式中、Ｒ２は式（２）と同義であり、Ｘ２、Ｗ、ｃ、ｄは式（６）と同義である。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレジスト用構成成分樹脂等の原料モノマーとして有用な不飽和カルボン酸エステルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リソグラフィー技術による微細加工用のレジストは様々な材料から調製される。例えば、半導体製造用のレジストは、１種類以上のモノマーを重合し、これに添加剤、酸発生剤、溶剤等を加えて調製される。これらのレジストは、その目的に応じて、夾雑物を極力低減させる必要があるため、レジスト用モノマーの製造においても、副反応物の生成を極力低減させることが好ましい。レジスト用モノマーとしては、脂環式構造を有するアルコールの不飽和カルボン酸エステルが知られている。
【０００３】
一般的な不飽和カルボン酸エステルの合成法としては、アルケンと（メタ）アクリル酸の付加反応を酸触媒下で行うもの、縮合剤や酸触媒の存在下にアルコールと（メタ）アクリル酸の脱水反応でエステル化するもの、アルコールとエステルとのエステル交換反応によるもの、酸無水物または酸塩化物によるエステル化反応によるもの等の化学合成法がある。
【０００４】
脂環式構造を有するアルコールの不飽和カルボン酸エステルは立体的に嵩高く、酸分解性を有するため、酸触媒下の付加反応、脱水反応、エステル交換反応により合成することは、一般的に難しいと考えられる。このため、特許文献１〜４のように、通常、酸塩化物によるエステル化反応により合成されることが多い。
【０００５】
一方、エステル化またはエステル交換反応を触媒する能力を有する生体由来の触媒（以下、生体触媒とも言う。）によるエステル化またはエステル交換反応は広く知られているが、生体触媒反応は、基質選択性および部位選択性が高いため、一般的に、嵩高いモノマーを製造するためのエステル交換反応に利用することは難しいと考えられている。そのため、レジスト用モノマー等の立体的に嵩高い特殊なモノマーの合成に生体触媒を適用した例はなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６４４６号公報
【０００７】
【特許文献２】特開２０００−１５９７５８号公報
【０００８】
【特許文献３】特開２００１−６４２７３号公報
【０００９】
【特許文献４】特開２００１−６４３２５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、化学合成法による製法では、副反応物、添加した触媒等の混入が多く、その精製に多大な労力を必要とする。そのため、酸触媒を用いず、穏和な条件で、レジスト用等の嵩高い不飽和カルボン酸エステルを製造する方法が望まれている。
【００１１】
したがって本発明の目的は、酸触媒を使用せず、また穏和な条件でレジスト用等の嵩高い不飽和カルボン酸エステルを製造する方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、生体触媒の存在下にエステル化またはエステル交換反応を行うことにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
すなわち本発明は、エステル化またはエステル交換反応を触媒する能力を有する生体由来の触媒の存在下、式（１）または置換基を有する式（１）で表される化合物と、式（２）で表される化合物とを反応させて、エステル化またはエステル交換反応を行うことにより、式（３）または置換基を有する式（３）で表される不飽和カルボン酸エステルを製造する方法である。
【００１４】
【化８】
2004180505.tif 000002
（式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜６のアシル基、Ｘ１は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−を表し、ａ、ｂはそれぞれ０〜２の整数を表し、Ｚは置換基を有していてもよい環式飽和炭化水素基を表す。Ｚの環状骨格中のメチレン基は酸素原子または硫黄原子で置き換えられていてもよい。）
【００１５】
【化９】
2004180505.tif 000003
（Ｒ２は水素原子または置換基を有していてもよい炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ３は水素原子または置換基を表す。）
【００１６】
【化１０】
2004180505.tif 000004
（式中、Ｚ、Ｘ１、ａ、ｂは前記式（１）と同義であり、Ｒ２は前記式（２）と同義である。）
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明において、前記式（３）または置換基を有する式（３）で表される不飽和カルボン酸エステル（以下、これらをまとめて式（３）で表される不飽和カルボン酸エステルとも言う。）は、エステル化またはエステル交換反応を触媒する能力を有する生体由来の触媒の存在下、前記式（１）または置換基を有する式（１）で表される化合物（以下、これらをまとめて式（１）で表される化合物とも言う。）と前記式（２）で表される化合物から製造する。
【００１８】
式（１）において、Ｘ１を含む環構造は、Ｘ１が−Ｃ（Ｏ）−の場合は環状ケトン、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−の場合はラクトン、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−の場合は酸無水物である。反応時または精製時の副反応が少ないことから、Ｘ１は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−が好ましい。また、反応性の点から、Ｘ１は−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−が好ましい。
【００１９】
式（１）において、Ｒ１は水素または炭素数１〜６のアシル基である。炭素数１〜６のアシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基等が挙げられる。反応性の点から、Ｒ１としては水素原子、ホルミル基、アセチル基が好ましい。
【００２０】
式（１）において、Ｒ１Ｏで表される基は複数でもよい。Ｒ１Ｏで表される基が複数の場合、使用する生体触媒の種類や数によっては、特定のＲ１Ｏで表される基だけをエステル化またはエステル交換したり、全てのＲ１Ｏで表される基をエステル化またはエステル交換したりできる。
【００２１】
式（１）において、ａ、ｂはそれぞれ０〜２の整数である。ａ、ｂはそれぞれ０または１が好ましい。反応時または精製時の原料および生成物の安定性の点から、ａ＋ｂは、Ｘ１が−Ｃ（Ｏ）−の場合は１〜２が好ましく、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−の場合は０〜２が好ましく、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−の場合は０〜１が好ましい。
【００２２】
式（１）において、Ｚは置換基を有していてもよい環式飽和炭化水素基であり、単環式飽和炭化水素基または多環式飽和炭化水素基のいずれでもよい。多環式飽和炭化水素基としては、例えば、縮合多環式飽和炭化水素基、橋かけ環式飽和炭化水素基、スピロ飽和炭化水素基およびこれらの基を含む基が挙げられる。本発明の方法で得られる式（３）で表される化合物のレジスト用構成成分樹脂等の原料として求められる重合体の熱安定性、ドライエッチング耐性等の点から、Ｚは多環式飽和炭化水素基が好ましく、橋かけ環式飽和炭化水素基がより好ましい。
【００２３】
置換基（以下、第１置換基と言う。）を有する式（１）で表される化合物における第１置換基としては、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、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−アミル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基、プロペニル基、ブテニル基等の炭素数２〜４のアルケニル基；エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基等の炭素数２〜６のアルキニル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４のアルコキシ基；メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基等の炭素数１〜４のアルキルチオ基；ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオンアミド基、ヘキサンアミド基等の炭素数１〜７のアミド基；シアノ基；ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等の炭素数１〜４のアシル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等の炭素数２〜４のアルコキシカルボニル基；ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基；メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基等の炭素数１〜４のアルキル基を有しているアミノ基；ニトロ基；およびチオール基等の置換基やそれらから誘導化された置換基等が挙げられる。前記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アミド基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキル基、アルキル基を有しているアミノ基等の置換基は、ハロゲン等の第２置換基を有していてもよい。第２置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
【００２４】
また、Ｚの環状骨格を構成するメチレン基は、酸素原子または硫黄原子に置き換えられていてもよい。Ｒ１Ｏ−Ｚの具体例としては次の式（８）〜（２５）が挙げられる。
【００２５】
【化１１】
2004180505.tif 000005
（式中、Ｒ１は式（１）と同義である。）
【００２６】
また、式（１）で表される化合物の付加反応に対する反応性の点から、Ｒ１Ｏ−Ｚとしては式（４）で表される環式飽和炭化水素基が好ましい。
【００２７】
【化１２】
2004180505.tif 000006
（式中、Ｒ１は式（１）と同義であり、Ｒ４〜Ｒ９は、独立している場合、水素原子、炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐アルキル基を表す。また、Ｒ４〜Ｒ９は一緒になって炭素数１〜６のメチレン鎖であってもよい。メチレン鎖の水素は炭素数１〜２のアルキル基で置換されていてもよく、またメチレン鎖の途中に−Ｏ−、−Ｓ−を有していてもよい。さらに、Ｒ４とＲ５は一緒になって−Ｏ−または−Ｓ−であってもよい。）
【００２８】
式（４）における炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐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、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−アミル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。
【００２９】
また、式（４）における途中に−Ｏ−、−Ｓ−を有する炭素数１〜６のメチレン鎖としては、例えば、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）３−、−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）５−、−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３−Ｏ−（ＣＨ２）３−、−ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｓ−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２−Ｓ−（ＣＨ２）３−、−ＣＨ２−Ｓ−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２−Ｓ−（ＣＨ２）５−、−（ＣＨ２）２−Ｓ−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）２−Ｓ−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）２−Ｓ−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３−Ｓ−（ＣＨ２）３−等が挙げられる。
【００３０】
式（４）で表される環式飽和炭化水素基の具体例としては次の式（２６）〜（４３）が挙げられる。
【００３１】
【化１３】
2004180505.tif 000007
【００３２】
さらに、式（１）で表される化合物としては、式（６）または炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐アルキル基を置換基として有する式（６）で表される化合物（以下、これらをまとめて式（６）で表される化合物とも言う。）がより好ましい。
【００３３】
【化１４】
2004180505.tif 000008
（式中、Ｒ１は式（１）と同義であり、Ｘ２は−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−を表し、ｃ、ｄはそれぞれ０または１の整数を表し、Ｗは−ＣＨ２−または−Ｏ−を表す。）
【００３４】
式（６）で表される化合物としては、次の式（４４）〜（４９）の化合物、および炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐アルキル基を有する式（４４）〜（４９）の化合物が挙げられる。反応性、目的物選択性の観点から、式（４４）〜（４６）で表される化合物、およびその幾何異性体、光学異性体または鏡像異性体等の異性体が特に好ましい。
【００３５】
【化１５】
2004180505.tif 000009
【００３６】
式（１）で表される化合物は、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．１（１９９６），２３０９−２３１３、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，  （１９５９），２２１−２２６、特開２００１−１８８３５１号公報、ＷＯ０２／４６１７９号公報、特開２０００−１５９７５８号公報等に記載の製法によって製造可能である。
【００３７】
以上の化合物と、エステル化またはエステル交換反応させるのに使用する式（２）で表される化合物において、Ｒ２は水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基であり、このアルキル基は、ハロゲン等の置換基を有していてもよい。Ｒ２は、好ましくは、水素原子またはメチル基である。また、Ｒ３は水素原子または置換基であり、この置換基としては、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、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基等の炭素数２〜６のアルキニル基；およびベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基等が挙げられる。前記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基等の置換基は、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のアルキルチオ基、炭素数１〜４のアミド基、炭素数１〜４のアシル基、シアノ基等の置換基を有していてもよい。Ｒ３は、好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ビニル基、１−メトキシビニル基、１−エトキシビニル基である。
【００３８】
式（１）で表される化合物と式（２）で表される化合物とを生体触媒の存在下で反応させて、エステル化またはエステル交換反応を行うことにより、式（３）で表される不飽和カルボン酸エステルを製造することができる。
【００３９】
また、Ｒ１Ｏ−Ｚが式（４）である式（１）で表される化合物と式（２）で表される化合物とを生体触媒の存在下で反応させて、エステル化またはエステル交換反応を行うことにより、式（５）で表される不飽和カルボン酸エステルを製造することができる。
【００４０】
【化１６】
2004180505.tif 000010
（式中、Ｘ１は式（１）と同義であり、Ｒ２は式（２）と同義であり、Ｒ４〜Ｒ９は式（４）と同義である。）
【００４１】
さらに式（６）で表される化合物と式（２）で表される化合物とを生体触媒の存在下で反応させて、エステル化またはエステル交換反応を行うことにより、式（７）で表される不飽和カルボン酸エステルを製造することができる。
【００４２】
【化１７】
2004180505.tif 000011
（式中、Ｒ２は式（２）と同義であり、Ｘ２、Ｗ、ｃ、ｄは式（６）と同義である。）
【００４３】
本発明において使用する生体触媒は、前記エステル化またはエステル交換反応を触媒する能力を有する生体由来のものであれば、その種類および起源は特に限定されないが、中でも、微生物または動植物由来の酵素が好ましく、その中でもリパーゼ活性、エステラーゼ活性、プロテアーゼ活性およびアミダーゼ活性等の加水分解活性を有する酵素が特に好ましい。
【００４４】
微生物由来の酵素としては、例えば、天野エンザイム社リパーゼＰ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属由来）、天野エンザイム社リパーゼＰＳ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃｅｐａｃｉａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＡ６（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ属由来）、天野エンザイム社リパーゼＡＰ６（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ属由来）、天野エンザイム社リパーゼＭ−１０（Ｍｕｃｏｒ属由来）、名糖産業社リパーゼＯＦ（Ｃａｎｄｉｄａ属由来）、名糖産業社リパーゼＰＬ（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属由来）、名糖産業社リパーゼＱＬＭ（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属由来）、名糖産業社リパーゼＳＬ（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ属由来）、名糖産業社リパーゼＴＬ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属由来）、名糖産業社リパーゼＭＹ（Ｃａｎｄｉｄａ属由来）、東洋紡社トヨチームＬＩＰ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属由来）、ＳＩＧＭＡ社Ｌｉｐａｓｅ  Ｔｙｐｅ  ＶＩＩ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ由来）、ＳＩＧＭＡ社Ａｃｙｌａｓｅ  Ｉ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｍｅｌｌｅｕｓ由来）、ＳＩＧＭＡ社Ｐｒｏｔｅａｓｅ  Ｔｙｐｅ  ＸＸＸＩ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ由来）、Ｆｌｕｋａ社Ｌｉｐａｓｅ（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来）、ＮＯＶＯ社Ｌｉｐｏｚｙｍｅ  ＩＭ  ２０（Ｈｕｍｉｃｏｌａ  ｌａｎｕｇｉｎｏｓａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＭ（Ｍｕｃｏｒ  ｊａｖａｎｉｃｕｓ由来）、天野エンザイム社リパーゼＭＦＬ、ＮＯＶＯ社Ｎｏｖｏｚｙｍ４３５（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来）、ＮＯＶＯ社Ｌｉｐｏｚｙｍｅ  ＲＭ  ＩＭ（Ｒｈｉｚｏｍｕｃｏｒ  ｍｉｅｈｅｉ由来）、ＮＯＶＯ社ＬｉｐｏｚｙｍｅＴＬ  ＩＭ（Ｔｈｅｒｍｏｍｙｃｅｓ  ｌａｎｕｇｉｎｏｓｕｓ由来）、ＮＯＶＯ社Ａｌｃａｌａｓｅ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ由来）、ＮＯＶＯ社Ｄｕｒａｚｙｍ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属由来）、ＮＯＶＯ社Ｅｓｐｅｒａｓｅ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属由来）、ＮＯＶＯ社Ｓａｖｉｎａｓｅ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属由来）、ナガセ生化学工業社ビオプラーゼコンク（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ由来）、天野エンザイム社リパーゼ  ＡＹ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ由来）、ナガセ生化学工業社リリパーゼＡ−１０（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ  ｊａｐｏｎｉｃｕｓ由来）、ナガセ生化学工業社リパーゼ２Ｇ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属由来）、ナガセ生化学工業社ビオプラーゼ  ＡＬ−１５ＦＧ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ由来）、天野エンザイム社リパーゼＰＳ−Ｃ  ”Ａｍａｎｏ”  Ｉ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃｅｐａｃｉａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＰＳ−Ｃ  ”Ａｍａｎｏ”  ＩＩ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃｅｐａｃｉａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＰＳ−Ｄ  ”Ａｍａｎｏ”  Ｉ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃｅｐａｃｉａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＡＫ  ”Ａｍａｎｏ”２０（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−２（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−３（Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−３ｐ（Ｃａ���ｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−６（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−８（Ｔｈｅｒｍｏｍｙｃｅｓ  ｌａｎｕｇｉｎｏｓ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−９（Ｒｈｙｚｏｍｕｃｏｒ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−１０（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属由来）等が挙げられる。
【００４５】
また、動物由来の酵素としては、例えば、天野エンザイム社パンクレアチン（豚由来）、ＳＩＧＭＡ社Ｐｏｒｃｉｎｅ  Ｐａｎｃｒｅａｓ  Ｌｉｐａｓｅ（豚由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−７（豚由来）等が、更に植物由来の代表的なものとしてＳＩＧＭＡ社Ｐａｐａｉｎ等が挙げられる。
【００４６】
本発明で使用する酵素としては、天野エンザイム社リパーゼＰ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属由来）、天野エンザイム社リパーゼＰＳ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃｅｐａｃｉａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＰＳ−Ｃ  ”Ａｍａｎｏ”  Ｉ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃｅｐａｃｉａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＰＳ−Ｃ  ”Ａｍａｎｏ”  ＩＩ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃｅｐａｃｉａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＰＳ−Ｄ  ”Ａｍａｎｏ”  Ｉ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃｅｐａｃｉａ由来）、天野エンザイム社リパーゼＡＫ  ”Ａｍａｎｏ”２０（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ由来）、天野エンザイム社リパーゼ  ＡＹ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ由来）、名糖産業社リパーゼＯＦ（Ｃａｎｄｉｄａ属由来）、名糖産業社リパーゼＰＬ（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属由来）、名糖産業社リパーゼＱＬＭ（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属由来）、名糖産業社リパーゼＳＬ（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ属由来）、名糖産業社リパーゼＴＬ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属由来）名糖産業社リパーゼＭＹ（Ｃａｎｄｉｄａ属由来）、ＮＯＶＯ社Ｎｏｖｏｚｙｍ４３５（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−２（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−６（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−９（Ｒｈｙｚｏｍｕｃｏｒ由来）、ロシュ社キラザイム（ＣＨＩＲＡＺＹＭＥ）Ｌ−１０（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属由来）が好ましい。
【００４７】
更に、前記のような単離された粗酵素または精製酵素のみならず、前記のエステル化またはエステル交換反応を触媒する能力を有する生体細胞またはその処理物をそのまま生体触媒として用いることもできる。生体細胞としては微生物、動物細胞、植物細胞を用いることができる。例えば、微生物を培養して得られる培養液をそのまま用いるか、または、培養液から遠心分離等の集菌操作によって得られる菌体またはその処理物等を用いることができる。菌体外に酵素が産生される場合は、遠心分離等の除菌操作を施した後の培養液をそのまま用いることもできるが、硫安、有機溶媒処理等の濃縮精製操作を実施することがより有効である。菌体処理物としては、アセトン、トルエン等で処理した菌体、凍結乾燥菌体、菌体破砕物、菌体を破砕した無細胞抽出物、これらから酵素を抽出した粗酵素液等が挙げられる。
【００４８】
このような微生物は特に限定されないが、例えば、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属、アグロバクテリウム（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属、ミクロバクテリウム（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属、ムコール（Ｍｕｃｏｒ）属、リゾムコール（Ｒｈｙｚｏｍｕｃｏｒ）属、モルテエレラ（Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌｌａ）属、ノカルデア（Ｎｏｃａｒｄｉａ）属、ステノトロフォモナス（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ）属、ブレブンディモナス（Ｂｒｅｖｕｎｄｉｍｏｎａｓ）属、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、エアロモナス（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）属、カンジダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、ピキア（Ｐｉｃｈｉａ）属、デバリオマイセス（Ｄｅｂａｒｙｏｍｙｃｅｓ）属、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属、フミコラ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）属、サーモマイセス（Ｔｈｅｒｍｏｍｙｃｅｓ）属、リゾプス（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ）属に属する微生物が挙げられる。
【００４９】
また、これらの微生物の変異体、または目的の酵素遺伝子を単離し、通常の方法で各種宿主ベクター系に導入し、該ベクター系で形質転換した微生物を利用することも可能である。
【００５０】
本発明の反応を触媒する微生物は、例えば以下の方法によりスクリーニングすることができる。適当な栄養培地、例えば液体培地等を選択し、該培地により微生物を培養する。培養終了後、遠心分離等の操作を行い、培養菌体と培養上清を得る。それらを式（１）および式（２）で表される化合物を含む溶液に添加し、例えば３０℃で振とうする。反応終了後、ＧＣ（ガスクロマトグラフィー）により式（３）で表される化合物の有無を確認することにより、触媒活性の有無を確認する。
【００５１】
本発明において生体触媒を反応に供するに際しては、前記の触媒活性を示す限りその使用形態は特に限定されず、これら生体触媒を常法により適当な担体に固定化して用いることもできる。固定化は、例えば、架橋したアクリルアミドゲル、多糖類等で生体触媒を包括したり、または、イオン交換樹脂、珪藻土、セラミック等の固体担体に生体触媒を物理的、化学的に固定化することにより実施できる。生体触媒を固定化して用いることにより、触媒活性が上昇する場合がある。更に、反応終了後に生体触媒の分離、回収が容易になるため、生体触媒を再利用できるとともに、反応生成物の単離が容易になる。
【００５２】
また、これら生体触媒に、凍結乾燥もしくは真空乾燥等の処理を施すことにより、またはアセトン、メタノール、エタノール等の有機溶媒処理を施すことにより、該生体触媒の水分含有量を減じることができ、このように処理した生体触媒を使用すると反応が円滑に進行する場合が多い。
【００５３】
本発明では、通常これら生体触媒を１種類用いるが、同様な能力を有する２種類以上の生体触媒を混合して用いることも可能である。
【００５４】
本発明において、生体触媒源の一つである微生物の培養には、通常これらの微生物が生育し得るものであれば何れの培養条件でも採用できる。炭素源としては、例えば、グルコース、シュークロースやマルトース等の糖類、酢酸、クエン酸やフマル酸等の有機酸またはその塩、エタノールやグリセロール等のアルコール類等を使用できる。窒素源としては、例えば、ペプトン、肉エキス、酵母エキスやアミノ酸等の一般天然窒素源の他、各種無機アンモニウム塩、有機酸アンモニウム塩等が使用できる。その他、無機塩、微量金属塩、ビタミン等が必要に応じて適宜添加される。また、高い触媒活性を得るために、オリーブオイル、大豆油等を含有する培地、またはエステル結合もしくはアミド結合を持つ化合物等を含有する培地で培養することも有効である。
【００５５】
その培養は常法に従って行えばよく、例えば、ｐＨ４〜１０、温度１５〜４０℃の範囲にて好気的に６〜９６時間培養する方法が挙げられる。
【００５６】
式（３）で表される不飽和カルボン酸エステルの製造方法におけるエステル化またはエステル交換反応は、例えば、以下の方法で行うことができる。
【００５７】
前記生体触媒の存在下、原料である式（１）で表される化合物および式（２）で表される化合物を混合し、溶解または懸濁させる。そして、この溶液または懸濁液を、温度等の条件を制御しながら反応させる。
【００５８】
なお、原料である式（１）で表される化合物および式（２）で表される化合物は、生成物の用途および生体触媒反応であることを考慮すると、共に高純度であることが好ましく、夾雑不純物の混入を防ぐことは当然で、積極的に夾雑不純物を除去することがさらに好ましい。例えば、式（１）で表される化合物にその製造過程に生じた副生成物、無機塩等が含まれる場合は生体触媒反応を阻害しないレベルまでそれら夾雑物を除去することが望ましい。また、界面活性剤等の反応促進作用のある化合物を加えることで効率的に反応が進行する。
【００５９】
反応溶媒の使用は任意であり、必要に応じて適宜使用できる。反応溶媒を用いる場合、通常、無水の有機溶媒を使用するが、イオン交換水、緩衝液等の水性媒体を含んだ系でも反応を行うことができる。有機溶媒としては、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、ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブチルアルコール、ｔ−アミルアルコール等のアルコール系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらのうち、ｔ−ブチルアルコール、ヘキサン、オクタン、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチル−ｔ−ブチルエーテル、メチルエチルケトン、アセトニトリルが好ましい。また、これらの有機溶媒を水への溶解度以上に加えた２層系で反応を行うこともできる。
【００６０】
反応液中の両原料、すなわち式（１）で表される化合物および式（２）で表される化合物のモル比、濃度は任意であり、特に制限はない。反応溶媒を使用する場合、通常、両原料の各々の濃度は反応液の重量に対して０．１〜４０重量％の間である。生産性等を考慮すると、両原料とも０．５重量％以上の濃度で実施するのが好ましい。反応溶媒を使用しない場合は、後の処理等を考慮すると、式（２）で表される化合物を式（１）で表される化合物に対して過剰に用いる方が好ましく、式（１）で表される化合物に対して式（２）で表される化合物を１．１〜１０００倍当量使用することがより好ましい。
【００６１】
式（２）で表される化合物をアシルドナーとして複数種類用いることも可能である。
【００６２】
反応液中の生体触媒の濃度は、その使用形態および反応条件により適宜決定されるが、通常、反応液の重量の０．０１〜５０重量％であり、好ましくは０．０５〜２０重量％である。
【００６３】
その他の反応温度または反応時間等の条件は使用する原料、生体触媒の活性等により、適宜決定されるもので、一概に言えないが、通常は５〜８０℃で１時間〜１週間、好ましくは１０〜７０℃で１〜１２０時間という範囲で反応が終了する条件を適宜選択することが好ましい。
【００６４】
更に、エステル化またはエステル交換反応中で、生成する水またはアルコール、アルデヒド等を系外に留出しながら反応することが速度論的に好ましい。そのため、減圧下で本反応を実施することも有効である。また、副生するアルコール、水等と共沸組成を作る溶剤を添加してもよい。このような溶剤は特に限定されないが、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、トルエン等が挙げられる。
【００６５】
以上のような原料仕込み条件、生体触媒濃度、温度、溶媒、反応時間およびその他の反応条件は、反応収率等を考慮して、目的とするモノマーが最も多く採取できる条件を選択することが望ましい。
【００６６】
また、式（３）で表される不飽和カルボン酸エステルのうち、そのアルコールの結合部分あるいはその他の炭素原子を不斉中心とする立体異性体が存在する場合があるが、原料の式（１）で表される化合物は、Ｒ体、Ｓ体もしくはエンド、エキソ体等の立体異性体またはそれら混合物のいずれであってもよい。また、適宜生体触媒を選択し、目的や用途に応じた任意の立体構造を持った不飽和カルボン酸エステルを製造することもできる。
【００６７】
不飽和カルボン酸エステルを反応終了後の反応液から単離する方法としては、例えば、蒸留、薄膜蒸留、抽出洗浄、カラム分離等の方法が挙げられる。具体的には、生体触媒を濾過等で除去後、反応液から反応溶媒および／または未反応物を留去し、次いで蒸留またはカラム精製等により不飽和カルボン酸エステルを単離する方法が例示できる。
【００６８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例の範囲に限定されるものではない。実施例において、反応終了後の反応液中の目的生成物濃度は、ＦＩＤガスクロマトグラフ分析（カラム；ＤＢ−５（０．３２ｍｍ  ＩＤ  ｘ  ３０ｍ，Ｊ＆Ｗ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ））により定量した。
【００６９】
［実施例１］  ２−ｅｘｏ−メタクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オン（式（５０）で表される化合物）の合成
ｔ−ブタノール（以下、ｔ−ＢｕＯＨと言う。）中、２−ｅｘｏ−ヒドロキシ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オン（式（５１）で表される化合物）およびビニルメタクリレートをそれぞれ１．０％（Ｗ／Ｖ）および０．８％（Ｗ／Ｖ）になるように調製した。そこに表１に示した酵素を５％（Ｗ／Ｖ）になるように加え、３０℃で２４時間反応させた。表１に反応液中の２−ｅｘｏ−メタクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オン濃度を示した。
【００７０】
【化１８】
2004180505.tif 000012
【００７１】
【化１９】
2004180505.tif 000013
【００７２】
【表１】
2004180505.tif 000014
【００７３】
［実施例２］  ８−または９−メタクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物（式（５２）で表される化合物）の合成
ｔ−ＢｕＯＨ中、８−または９−ヒドロキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物（式（５３）で表される化合物）およびビニルメタクリレートをそれぞれ１．０％（Ｗ／Ｖ）および０．７３％（Ｗ／Ｖ）になるように調製した。そこに表２に示した酵素を５％（Ｗ／Ｖ）になるように加え、３０℃で２４時間反応させた。表２に反応液中の８−または９−メタクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物濃度を示した。
【００７４】
【化２０】
2004180505.tif 000015
【００７５】
【化２１】
2004180505.tif 000016
【００７６】
【表２】
2004180505.tif 000017
【００７７】
［実施例３］  ８−または９−メタクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物（式（５２）で表される化合物）の合成
メチルメタクリレート中、８−または９−ヒドロキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物（式（５３）で表される化合物）を１．０％（Ｗ／Ｗ）になるように調製し、そこに表３に示した酵素を５％（Ｗ／Ｖ）になるように加え、３０℃で２４時間反応させた。表３に反応液中の８−または９−メタクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物濃度を示した。
【００７８】
【表３】
2004180505.tif 000018
【００７９】
［実施例４］  ２−ｅｘｏ−メタクリロイルオキシ−４、９−ジオキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オン（式（５４）で表される化合物）の合成
ｔ−ＢｕＯＨ中、２−ｅｘｏ−ヒドロキシ−４、９−ジオキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オン（式（５５）で表される化合物）およびビニルメタクリレートをそれぞれ１．０％（Ｗ／Ｖ）および０．７９％（Ｗ／Ｖ）になるように調製した。そこに表４に示した酵素を５％（Ｗ／Ｖ）になるように加え、３０℃で２４時間反応させた。表４に反応液中の２−ｅｘｏ−メタクリロイルオキシ−４、９−ジオキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オン濃度を示した。
【００８０】
【化２２】
2004180505.tif 000019
【００８１】
【化２３】
2004180505.tif 000020
【００８２】
【表４】
2004180505.tif 000021
【００８３】
［実施例５］  ２−ｅｘｏ−アクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オン（式（５６）で表される化合物）の合成
ｔ−ＢｕＯＨ中、２−ｅｘｏ−ヒドロキシ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オンおよびビニルアクリレートをそれぞれ１．０％（Ｗ／Ｖ）および０．７％（Ｗ／Ｖ）になるように調製した。そこに表５に示した酵素を５％（Ｗ／Ｖ）になるように加え、３０℃で２４時間反応させた。表５に反応液中の２−ｅｘｏ−アクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０３，７］ノナン−５−オン濃度を示した。
【００８４】
【化２４】
2004180505.tif 000022
【００８５】
【表５】
2004180505.tif 000023
【００８６】
［実施例６］  ８−または９−アクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物（式（５７）で表される化合物）の合成
ｔ−ＢｕＯＨ中、８−または９−ヒドロキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物（式（５３）で表される化合物）およびビニルアクリレートをそれぞれ１．０％（Ｗ／Ｖ）および０．６４％（Ｗ／Ｖ）になるように調製した。そこに表６に示した酵素を５％（Ｗ／Ｖ）になるように加え、３０℃で２４時間反応させた。表６に反応液中の８−または９−アクリロイルオキシ−４−オキサトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−３−オン混合物濃度を示した。
【００８７】
【化２５】
2004180505.tif 000024
【００８８】
【表６】
2004180505.tif 000025
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、酸触媒を使用せず、また穏和な条件でレジスト用等の嵩高い不飽和カルボン酸エステルを製造することができる。