(57)【要約】【課題】  テレフタル酸成分を含むポリエステルに対して生分解活性のある微生物及びそれらが産生する酵素を迅速にスクリーニングすることができる新規化合物を提供すること。【解決手段】  下記一般式（Ｉ）に記載の構造を有するニトロフェノール誘導体を用いる。【化１】2005068063.tif 000011【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）に記載の構造を有するニトロフェノール誘導体。
【化１】
2005068063.tif 000008
【請求項２】
テレフタル酸クロライド、エチレングリコール及びp−ニトロフェノールの三者を溶液中で反応させた後の反応液から、析出物として下記一般式（Ｉ）記載の化合物を得る、ニトロフェノール誘導体の製造方法。
【化２】
2005068063.tif 000009
【請求項３】
テレフタル酸クロライド、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びｐ−ニトロフェノールの三者を溶液中で反応させた後の反応液から、析出物として下記一般式（ＩＩ）記載の化合物を得る、ニトロフェノール誘導体の製造方法。
【化３】
2005068063.tif 000010
【請求項４】
溶液が有機溶媒である、請求項２又は３記載の製造方法。
【請求項５】
有機溶媒が極性有機溶媒である、請求項４記載の製造方法。
【請求項６】
極性有機溶媒が、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド及びスルホランからなる群から選ばれる、請求項５記載の製造方法。
【請求項７】
溶液中での反応を０〜１２０℃の範囲内で行う、請求項２又は３記載の製造方法。
【請求項８】
溶液中での反応を０．５〜５時間の範囲で行う、請求項２又は３記載の製造方法。
【請求項９】
反応液からのニトロフェノール誘導体の析出を、イオン交換水を加えることによって行う、請求項２又は３記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象とする微生物やそれらから産生される酵素がテレフタル酸成分を含むポリエステルに対して生分解活性を有するか否かを評価するために有用な、新規化合物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境対応素材として生分解性プラスチックが開発されている。これは土壌、水中等において、微生物に代表される生物の産生する酵素によって分解される高分子である。これらの高分子は良好な生分解性を発揮させるために、脂肪族化合物よりなる脂肪族ポリエステルが主体であったが、このようなポリエステルは耐熱性が低く、強度等の物理特性も低いことから、用途によっては使用を大きく制限されることがあった。この問題を解決するために、脂肪族化合物から代えて、主鎖にテレフタル酸成分を有するポリエステルの開発も広く行われている。
【０００３】
ところで、主鎖にテレフタル酸成分を有するポリエステルとしてはポリエチレンテレフタレートが既に知られ、衣料、フィルム、ボトル等として多様な分野で使用されており、さらに染色性、接着性向上のため、アルカリ水溶液による加水分解や、各種物理処理により、表面性を改善してから使用されることも多く、最近では、微生物やそれらから産生される酵素によって処理する方法も開示されている（例えば、特許文献１、２等参照。）。
【０００４】
しかしながら、ポリエチレンテレフタレートの微生物やそれらから産生される酵素による分解反応の速度は遅く、例えば、ポリエチレンテレフタレートの、重量減少によって評価する方法が知られているが（特許文献１等参照）、重量変化評価が出るまでに処理開始から２ヶ月という長期間が必要となる。そのため、関連する酵素の特定や、その酵素の分解活性を迅速に把握することは困難であった。
【０００５】
また、微生物やそれらから産生される酵素によるポリエステルの分解活性評価を、波長２５０ｎｍの紫外線吸収の増加によって判断する方法も提案されている（非特許文献１参照。）。
【０００６】
これは、生分解によって生じると考えられるテレフタル酸の吸収ピークが波長２５０ｎｍに在ることから考えられた方法であるが、テレフタル酸以外の多くの芳香族化合物でもこの波長での吸収を持つため、波長２５０ｎｍの吸収の増加がポリエステルの分解に起因しているとは限らないという点で懸念が残る。
【０００７】
ところで、ｐ−ニトロフェノールは塩基性溶液中で波長４００ｎｍに強い吸収を持つことから、各種の指示薬として使用されている。特に酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸とｐ−ニトロフェノールよりなるエステル化合物は、加水分解された溶液が塩基性で波長４００ｎｍに強い吸収を持つことから、リパーゼやエステラーゼ等、脂肪酸エステル加水分解酵素の加水分解活性を迅速に把握するために重要な化合物であるが、脂肪酸エステルと芳香族エステルとでは酵素の基質認識能や分解活性が異なることが容易に推測されるため、良好な結果が得られないと考えられる。
【０００８】
また、ｐ−ニトロフェニル安息香酸を用いた酵素のスクリーニング法も提案されている（例えば、特許文献３参照。）が、安息香酸中のカルボキシル基は一つであるため、高分子量の化合物を製造することが出来ず、ポリエチレンテレフタレート等、高分子量の芳香族ポリエステルのための生分解活性指標物質とするには不適であった。
【特許文献１】特許第３０５４７０２号公報
【特許文献２】国際公開第９７／３３００１号パンフレット
【特許文献３】特開２０００−２４５４７２号公報
【非特許文献１】ミー・ヤン・ユーン、ジム・ケリス、エイ・ジェイ・ポウロズ（Ｍｅｅ−Ｙｏｕｎｇ  Ｙｏｏｎ，  Ｊｉｍ  Ｋｅｌｌｉｓ，  ａｎｄ  Ａ．  Ｊ．  Ｐｏｕｌｏｓｅ）著，「エンザイマティックモディフィケーションオブポリエステル（Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）」，エイエイティーシーシー  リビュー  ジューン（ＡＡＴＣＣ  Ｒｉｖｅｗ  Ｊｕｎｅ），（米国），アメリカンアソシエーションオブテキスタイルケミスツアンドカラーリスツ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｅｘｔｉｌｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｓ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｒｉｓｔｓ），２００２年，Ｖｏｌ．２，ｐ．３３−３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術が有していた問題点を解消し、微生物およびそれらが産生する酵素の、テレフタル酸成分を含むポリエステルに対する生分解活性を評価するために有用な新規化合物及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記従来技術に鑑み鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。すなわち本発明の目的は、
下記一般式（Ｉ）に記載の構造を有するニトロフェノール誘導体により達成することができる。
【００１１】
【化１】
2005068063.tif 000002
【００１２】
さらに、本発明の他の目的は、
テレフタル酸クロライド、エチレングリコール及びp−ニトロフェノールの三者を溶液中で反応させた後の反応液から、析出物として下記一般式（Ｉ）記載の化合物を得る、ニトロフェノール誘導体の製造方法により達成される。
【００１３】
【化２】
2005068063.tif 000003
【００１４】
また、本発明の他の目的は、
テレフタル酸クロライド、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びｐ−ニトロフェノールの三者を溶液中で反応させた後の反応液から、析出物として下記一般式（ＩＩ）記載の化合物を得る、ニトロフェノール誘導体の製造方法によっても達成される。
【００１５】
【化３】
2005068063.tif 000004
【発明の効果】
【００１６】
本発明のニトロフェノール誘導体を用いることによって、テレフタル酸成分を含むポリエステルに対して生分解活性のある微生物及びそれらが産生する酵素を迅速にスクリーニングすることができ、その工業的意義は大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の目的は下記一般式（Ｉ）に記載の構造を有するニトロフェノール誘導体によって達成される。
【００１８】
【化４】
2005068063.tif 000005
【００１９】
ここで、式中ｎは、１〜６の整数である。このｎが６を超えると生分解活性指標物質としては、評価に時間が掛かりすぎるものとなる。
【００２０】
以下に、本発明のニトロフェノール誘導体を製造するための一態様について説明する。
本発明のニトロフェノール誘導体はテレフタル酸クロライド、エチレングリコールもしくはビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びｐ−ニトロフェノールの三者を反応させることにより製造することが出来る。
【００２１】
具体的には、テレフタル酸ジクロライドとエチレングリコールもしくはビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートとを反応させた後に、ｐ−ニトロフェノールとを反応させる方法、あるいはテレフタル酸クロライドとｐ−ニトロフェノールを反応させた後に、エチレングリコールもしくはビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートを反応させる方法、テレフタル酸クロライドとｐ−ニトロフェノール、エチレングリコールもしくはビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートとを同時に反応させる方法により製造される。
【００２２】
上記の反応は、溶液中で実施され、該溶液としては、有機溶媒を用いることが好ましく、更に有機溶媒を用いることが好ましく、特に極性有機溶媒を用いることが好ましい。該極性有機溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン等が用いられる。
【００２３】
工業的に反応を実施する場合は、それぞれの成分を予め同じ溶媒に溶解しておき、その溶液同士を適当な方法で混合する方法を採用するのが好ましい。反応雰囲気は溶液が液相を保持する限り、どのような条件としてもよいが、通常は常圧下、０℃〜１２０℃の範囲にあることが好ましい。反応の当初は比較的低い温度とし反応が進行するに伴って順次温度を高める方法を採用することもできる。反応時間は０．５時間から５時間程度が適当である。反応後の溶液にはイオン交換水を加え、固体として析出させた後にこれを濾別することによって目的とする化合物の粗体を得ることが出来る。
【００２４】
この化合物をクロロホルムに溶解し、ろ過することにより不溶成分を除去した後に、シリカゲルカラムを通過させる、いわゆるカラムクロマトグラフィー法により、目的化合物と不純物とを分離することが出来る。ここで、用いる溶離液としてはクロロホルム、ジクロロメタン等を用いることができるが、これらにアセトンを０．１〜３％添加することが好ましく、特に、アセトンを０．５〜１．５％添加したクロロホルムを用いることが好ましい。
【００２５】
分取したカラム通過後の液は、薄層クロマトグラフィー（以下、ＴＬＣと略記することがある。）上で展開後、ＵＶ照射することによって目的化合物と不純物とを区別することが出来る。該化合物と不純物との分離が不完全である場合には、前記のカラム精製を繰り返すことにより目的とする純度の化合物を得ることができる。
【００２６】
最終的に得られた化合物が本願の目的化合物であるかどうかの確認は、１Ｈ−ＮＭＲ測定により同定することによって可能である。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何等限定を受けるものではない。なお、実施例中の「部」は、特に断らない限り「重量部」を意味するものとする。
【００２８】
また、実施例中の評価項目は以下の方法に従って求めた。
１Ｈ−ＮＭＲの測定：
日本電子株式会社製「ＪＮＭ−ＥＸ２７０」を用い、重水素化クロロホルム中、２３℃にて測定を行った。
【００２９】
［実施例１］
室温、窒素雰囲気下にてテレフタル酸クロライド３．２４８部を乾燥Ｎ−メチル−２−ピロリドン３０ｍｌに溶解し、これにエチレングリコール０．４９６部を乾燥ピリジン１．２８ｍｌと乾燥Ｎ−メチル−２−ピロリドン３０ｍｌとの混合物に溶解した溶液を滴下し、室温で撹拌した。０．５時間撹拌した後に、ｐ−ニトロフェノール２．２２５部を乾燥ピリジン１．２８ｍｌと乾燥Ｎ−メチル−２−ピロリドン３０ｍｌとの混合物に溶解した溶液を滴下し、室温で０．５時間、４０℃で０．５時間、８０℃で１時間、１００で１．５時間撹拌した後に反応溶液を室温まで冷却し、これを水１Ｌに注いで析出した褐色固体を濾別した。これをｐＨ７．２の１０ｍＭリン酸緩衝液５００ｍｌで洗浄した後に３０℃で真空乾燥することにより粗体４．５ｇを得た。これをクロロホルム３００ｍｌに溶解し、ろ過した後に、クロロホルム−シリカゲルカラムに加えた。アセトン１％含有クロロホルムを溶離液とし、通過液を３０ｍｌ毎に分取し、ＴＬＣにより純度を確認した。これをもう一度行い、該化合物０．１１５ｇを得た。得られた化合物を重水素化クロロホルム中２３℃にて１Ｈ−ＮＭＲ測定（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ、２３℃）を行ったところ、表１の通り帰属され、本願が目的とする化合物を得られたことを確認した。
【００３０】
【表１】
2005068063.tif 000006
【００３１】
［実施例２］
室温、窒素雰囲気下にてテレフタル酸クロライド３．２４８部を乾燥Ｎ−メチル−２−ピロリドン３０ｍｌに溶解し、これにビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート２．０３４部を乾燥ピリジン１．２８ｍｌと乾燥Ｎ−メチル−２−ピロリドン３０ｍｌとの混合物に溶解した溶液を滴下し、室温で撹拌した。０．５時間撹拌した後に、ｐ−ニトロフェノール２．２２５部を乾燥ピリジン１．２８ｍｌと乾燥Ｎ−メチル−２−ピロリドン３０ｍｌとの混合物に溶解した溶液を滴下し、室温で０．５時間、４０℃で０．５時間、８０℃で１時間、１００で１．５時間撹拌した後に反応溶液を室温まで冷却し、これを水１Ｌに注いで析出した褐色固体を濾別した。これをｐＨ７．２の１０ｍＭリン酸緩衝液５００ｍｌで洗浄した後に３０℃で真空乾燥することにより粗体３．３ｇを得た。これをクロロホルム３００ｍｌに溶解し、ろ過した後に、クロロホルム−シリカゲルカラムに加えた。アセトン１％含有クロロホルムを溶離液とし、通過液を３０ｍｌ毎に分取し、ＴＬＣにより純度を確認した。これをもう一度行い、該化合物０．１４５ｇを得た。得られた化合物を重水素化クロロホルム中２３℃にて１Ｈ−ＮＭＲ測定（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ、２３℃）を行ったところ、表２の通り帰属され、本願が目的とする化合物を得られたことを確認した。
【００３２】
【表２】
2005068063.tif 000007