反応系
本発明は、第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料中内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができるマイクロカプセル、を含むところの反応系を提供する。該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料をとおり該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである。該反応系においては、（ａ）該第一の基質は、該第二の基質であるか又は該第二の基質に転換されることができるものであり、そして、実施において、
該第二の基質の該第二の反応プロモーターによる転換が、該第一の基質の該第二の反応プロモーターによる転換よりも多くに起こり、そして該第二の物質の該第一の反応プロモーターによる転換率が低いものであるか、又は（ｂ）該第二の物質が、該第一の基質であるか又は該第一の基質に転換されることができるものでありそして、実施において、該第一の基質の該第一の反応プロモーターによる転換が、該第二の基質の該第一の反応プロモーターによる転換よりも多くに起こり、そして該第一の物質のマイクロカプセル中での転換率が低いものである、のどちらかである。
該第二の基質の該第二の反応プロモーターによる転換が、該第一の基質の該第二の反応プロモーターによる転換よりも多くに起こり、そして該第二の物質の該第一の反応プロモーターによる転換率が低いものであるか、又は（ｂ）該第二の物質が、該第一の基質であるか又は該第一の基質に転換されることができるものでありそして、実施において、該第一の基質の該第一の反応プロモーターによる転換が、該第二の基質の該第一の反応プロモーターによる転換よりも多くに起こり、そして該第一の物質のマイクロカプセル中での転換率が低いものである、のどちらかである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの反応プロモーターを有し、その少なくとも１方がマイクロカプセル内にカプセル化されたものである反応系に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の反応系内の複数の、互いに拮抗関係にある触媒を組み合わせる能力は、特に動的速度分割の分野において長年の間の研究対象であった。その課題に対する従来の解決方法は、膜型反応装置、二相系、及び逐次的な触媒の添加を含んでいたが、これらのアプローチの本質的な複雑さは、重大な欠点である。
【０００３】
進行中のより効率的な触媒の研究及び、それに付帯的な天然の触媒系の洗練性の評価を考慮すると、広範囲の研究が天然の触媒作用を模倣することに対して行なわれてきたことは驚くことではない。細胞内の反応の局在は、種々の人工のナノリアクターを生み出させた。これらのナノリアクターは一般的には、超分子組織化、特に自己組織化を用いることにより製造されてきた。最近、この超分子形態の触媒作用が多くの異なる触媒反応への用途を有するために、かなりの関心が寄せられている。これらの系は典型的には、触媒として作用する又は触媒物質を含む、ナノメートル又はマイクロメートルの大きさのカプセルからなり、そして該カプセル内で反応が進行する。
【０００４】
ナノリアクターの触媒作用は、生成物を放出しそして更に物質を転換させる、カプセルの組織化及び非組織化により進行し得る。基質がカプセル壁をとおりカプセル化された触媒と反応することによって作用するナノリアクターもまた製造され得る。
【０００５】
これらのカプセルは、カプセル化された基質の幾何学的圧縮を通した生成物の形成において、位置選択性又は立体選択性を提供するために調整され得る。種々の不斉カプセルが製造されてきたが、これらは一般的にエナンチオ選択性に乏しくそして合成が難しいものであった。さらに、カプセル膜の選択的透過性は、一定の基質のみを触媒に到達させること、又は特定の生成物にカプセルを回避させることにより選択的触媒系において重要な役割を果たし得る。これらの系はしたがって、より選択的でそして回収可能な触媒の有力で新しいアプローチを提示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明の対象
本発明の対象は、上記欠点の1つ以上の実質的な克服又は少なくとも改善をすることで
ある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明の第一の実施態様においては、
−第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは第二の基質を第二の物質へ転換させることができ、ここで、該第二の基質は該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル；
を含む反応系であって、
（ａ）該第一の物質は該第二の基質であるか、又は該第二の基質へ転換されることができるものであり、そして、実施において、該第二の反応プロモーターによる該第二の基質の転換が、該第二の反応プロモーターによる該第一の基質の転換よりもより多く起こりそして、該第一の反応プロモーターによる該第二の物質の転換率が低いものであり、所望によりごくわずかであり、所望によりゼロであるか、又は（ｂ）該第二の物質は該第一の基質であるか、又は該第一の基質へ転換されることができるものであり、実施において、該第一の反応プロモーターによる該第一の基質の転換が、該第一の反応プロモーターによる該第二の基質の転換よりもより多く起こりそして、該マイクロカプセル中の該第一の物質の転換率が低いものであり、所望によりごくわずかであり、所望によりゼロである、反応系が提供される。
【０００８】
このように、（ａ）の場合において、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセル により促進される全反応は：
Ｓ１→（Ｐ１）→Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２
又は
Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１→Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２
であり得、
そして（ｂ）の場合において、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセル により促進される全反応は：
Ｓ２→（ＭＣ）→Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１
又は
Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２→Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１
であり得、式中、Ｓ１及びＳ２はそれぞれ第一及び第二の基質を表し、Ｃ１及びＣ２はそれぞれ第一及び第二の物質を表し、Ｐ１は第一の反応プロモーターを表し、そしてＭＣはカプセル化材料中にカプセル化された第二の反応プロモーターを含むマイクロカプセルを表す。これらの式中、記号→（Ｘ）→はＸ種により促進された反応を表す。
【０００９】
式Ｓ１→（Ｐ１）→Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２に関して、第一の基質Ｓ１は第一の反応プロモーターＰ１によって第二の基質Ｓ２に転換される。第二の基質は、マイクロカプセルＭＣを貫通しそしてマイクロカプセル中にカプセル化された第二の反応プロモーターによって第二の物質Ｃ２に転換される。第二の物質は次にマイクロカプセルの外部に移動する。第二の物質は一連の反応の全生成物であり得る。式Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１→Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２に関して、第一の基質Ｓ１は第一の反応プロモーターによって第一の物質Ｃ１に転換され、そして第二の基質Ｓ２に転換される。第二の基質は次にマイクロカプセルＭＣ中へ貫通しそしてマイクロカプセル中にカプセル化された第二の反応プロモーターにより第二の物質Ｃ２に転換される。第二の物質は次にマイクロカプセルの外部に移動する。
【００１０】
式Ｓ２→（ＭＣ）→Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１に関して、第二の基質Ｓ２はマイクロカプセルＭＣ中に貫通しそしてマイクロカプセル中にカプセル化された第二の反応プロモーターにより第一の基質Ｓ１に転換される。第一の基質は次にマイクロカプセルの外部に移動し、そして第一の反応プロモーターＰ１によって、反応の全生成物であり得る第一の物質Ｃ１へ変換される。式Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２→Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１に関して、第二の基質Ｓ２はマイクロカプセルＭＣ中に貫通しそしてマイクロカプセル中にカプセル化された第二の反応プロモーターによって第二の物質Ｃ２に転換される。第二の物質はマイクロカプセルの外部に移動しそして第一の基質Ｓ１に転換されるか、又はマイクロカプセル内部で第一の基質へ転換されそして第一の基質がマイクロカプセルの外部に移動する。第一の物質は次に第一の反応プロモーターＰ１によって、反応の全生成物であり得る、第一の物質Ｃ１に転換される。
【００１１】
（ａ）の場合において、第一の反応プロモーターによる第二の物質の転換速度は、許容できる収率及び／又は純度における第二の物質の分離か、又は、第二の物質の許容できる収率及び／又は純度を有する生成物への更なる反応を可能とするように、十分低いものであり得る。この場合、第二の物質の転換は、それがもし起こるならば、１種又はそれ以上の望ましくない副生成物へのものであり得る。（ａ）の場合においてまた、第一の反応プロモーターは、第一の基質及び第二の基質を相互転換することができ得、即ち、第一の基質を第二の基質へ転換することができ得そして、第二の基質を第一の基質に転換することができ得る。この場合において、第二の反応プロモーターが、第二の基質を第二の物質へ選択的に転換することができるため又は、カプセル化材料が第二の基質を選択的に透過させることができるため、マイクロカプセルは、第二の基質を第二の物質に選択的に転換することができ得る。同様に、（ｂ）の場合において、第一の基質の第二の反応プロモーターによる転換速度は、許容できる収率及び／又は純度での第一の物質の分離を、又は許容できる収率及び／又は純度を有する生成物への更なる反応を可能とするように十分低いものであり得る。この場合において、第一の物質の転換は、それがもし起こるならば、１種又はそれ以上の望ましくない副生成物へのものであり得る。（ｂ）の場合においてもまた、第二の反応プロモーターは、第一の基質と第二の基質を相互転換することができ得、即ち、それは、第一の基質を第二の基質へ転換することができ、そして第二の基質を第一の基質へ転換することができ得る。この場合において、第一の反応プロモーターは第一の基質を第一の物質に選択的に転換することができ得る。
【００１２】
第一の反応プロモーター及び第二の反応プロモーターは、独立して触媒又は試薬又は触媒と組み合わせた試薬を含み得、又は１種より多くの触媒及び／又は試薬を含み得る。本明細書において、物質を“変換すること“とは、該物質の反応を触媒すること、又は該物質と反応すること、又は触媒することと反応することの組み合わせを指す。
【００１３】
第一の物質（上記（ｂ）の場合において）又は第二の物質（上記（ａ）の場合において）は最終生成物であり得る。あるいは、反応系は、所望により、独立して、カプセル化されている又はカプセル化されていない更なる反応プロモーター（それぞれ独立して触媒、又は試薬、又は触媒と組み合わせた試薬）を含み得る。１種以上の更なる反応プロモーターは、第二の物質（上記（ａ）の場合において）を転換するか又は第一の物質（上記（ｂ）の場合において）を転換することができ得る。この場合において、マイクロカプセル中の最終生成物の、及び第一及び更なる反応プロモーターによる転換速度は低いものであり得、所望によりわずかであり得、所望によりゼロであり得る。これらの転換速度は、最終生成物を許容できる収率及び純度で分離され得るように十分低いものであり得る。
【００１４】
第一の反応プロモーターはカプセル化され得るか、またはカプセル化され得ない。更なる反応プロモーター（存在する場合）はそれぞれ、所望によりそして独立して、試薬、又は触媒、又は触媒と組み合わせた試薬を含み得る。更なる反応プロモーター（存在する場合）は、それぞれ、独立してカプセル化され得るか又はカプセル化され得ない。カプセル化された反応プロモーターは、第二の反応プロモーターと、又はその他のカプセル化された反応プロモーターと同じマイクロカプセル内に、又は異なるマイクロカプセル内に、カプセル化され得る。如何なるカプセル化された反応プロモーターのカプセル化材料も、その他のカプセル化された反応プロモーターのカプセル化材料と同様のもの又は異なるものであり得る。如何なるカプセル化反応プロモーターについても、それがカプセル化されるカプセル化材料は、望ましい基質に対し、及びカプセル化反応プロモーターにより促進される該望ましい基質の反応の望ましい生成物に対し少なくとも部分的に透過性であり得る。カプセル化材料は、カプセル化された反応プロモーターに対し実質的に非透過性であり得、そして反応プロモーターを不活化することができる物質に対し実質的に非透過性であり得る。
【００１５】
第二の反応プロモーターによる第一の物質（上記（ｂ）の場合において）又は第二の物質（上記（ａ）の場合において）の転換率は、第二の反応プロモーターによる該物質の転換速度が低いためか又は該物質が徐々にカプセル化材料を通過するか又はそれを通して通過できないため、低いものであり得る。該転換速度はゼロであり得、実質的にゼロ又はわずかであり得る。これは、第二の反応プロモーターによる該物質の転換速度がゼロ、実質的にゼロ又はわずかであるためであり得、又は、該物質がカプセル化材料を通過して第二の反応プロモーターと接触する速度がゼロ、実質的にゼロ又はわずかであるためであり得る。
【００１６】
反応系は、さらに第一の反応プロモーターから及びマイクロカプセルから生成物を分離する分離器を含み得る。また、分離された生成物を精製する精製器を含み得る。生成物は、第一の物質（特に（ｂ）の場合において）又は第二の物質（特に（ａ）の場合において）を含み得、又は、更なる反応プロモーター（存在する場合）により促進された１つ以上の反応による第一又は第二の物質のどちらかから誘導された生成物を含み得る。
【００１７】
対応する物質への基質の転換は選択的な転換であり得る。第一の基質の第一の物質への転換は、選択的な転換であり得、即ち、第一の反応プロモーターは選択的反応プロモーターであり得、そして第二の基質の転換を促進することができないものであり得、また第一の基質のものよりより緩やかな速度で第二の基質の転換を促進し得る。第二の基質の第二の物質への転換は選択的な転換であり得、即ち、第二の反応プロモーターは選択的反応プロモーターであるため、又は第一の基質がカプセル化材料を通過して第二の反応プロモーターと接触することができないか、又は、緩やかな速度又は第二の基質のものよりもより緩やかな速度でそれを通過するため、第二の反応プロモーターは、第一の基質の転換を促進できないものであり得るか、または第二の基質のものよりもより緩やかな速度で第一の基質の転換を促進し得る。
【００１８】
カプセル化材料はポリマーを含み得る。それは選択的に透過性であり得る。それは、ポリマー電解質であり得る。それは１層より多く含み得る。その層、又はそれぞれの層は、約２乃至約５０ｎｍの厚さであり得る。カプセル化材料は、電気的に荷電したポリマー層であり得る。カプセル化材料は、少なくとも１種の正荷電したポリマー層及び少なくとも１種の負荷電したポリマー層を含み得る。１つより多い正荷電したポリマー層あるいは負荷電したポリマー層、又は両方、が存在する場合、正荷電した及び負荷電した層は交互に存在し得る。最も内部の層及び、独立して、最も外部の層は、負荷電したポリマー層又は正荷電したポリマー層であり得るか、又は、他の何らかの型の層、例えば非荷電の層又は荷電した非ポリマー層であり得る。
【００１９】
第一及び第二の反応プロモーターは、その１方又は両方を不活性化するように、相互作用（たとえば反応）することができるが、本発明の反応系においては、第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止し得る。このような状況において、不活性化すること、とは、不活性化されていない形態において促進することができる反応を促進することが出来ない形態へ、反応プロモーターを転換する事を指す。カプセル化材料は、第一の反応プロモーターに対して及び第二の反応プロモーターに対して非透過性であり得る。
【００２０】
第一の反応プロモーターは、反応媒体中、例えば溶媒中に、分散、懸濁、溶解され得又は別の方法で分布させ得る。マイクロカプセルは、反応媒体内に、分散され得、懸濁され得又は別の方法で分布させ得る。マイクロカプセルはナノカプセル又はナノリアクターであり得る。マイクロカプセルは、約０．２乃至約１０ミクロンの平均粒径を有し得る。
【００２１】
マイクロカプセルは、エネルギー（例えば、放射線）を吸収するための、所望により、
エネルギーが第二の基質へ及び／又は第二の反応プロモーターにより促進される反応を促進するために第二反応プロモーターへ伝達され得る形態にエネルギーを転換するための、エネルギー吸収剤を含み得る。幾つかの実施態様において、エネルギー吸収剤は、放射線吸収剤であり得る。それは、例えば、第二の基質の転換を加速するか、又は別の方法で該転換に影響を与えるために、カプセル内の温度を局所的に上昇させるか又は別の方法で放射線を分布させるように、放射線を吸収することができ得る。
【００２２】
1つの実施態様において、
−第一の基質を生成物に転換することができる第一の触媒；及び
−多数のマイクロカプセであって、該マイクロカプセルのそれぞれはカプセル材料中にカプセル化された第二の触媒を含み、
該第二の触媒は第二の基質を第一の基質へ転換させることができ、ここで、
該第二の基質は該カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして該第一の基質は該カプセル材料をとおってマイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル；
を含み；
それにより、実施において、該第一の触媒による該第一の基質の転換が、該第一の触媒による該第二の基質の転換よりもより多く起こり、そして、該マイクロカプセル中の生成物の副生成物への転換率が低いものであり、所望によりごくわずかであり、所望によりゼロである、反応系が提供される。
【００２３】
その他の実施態様において、第二の基質の存在下での第一の基質の選択的反応のための反応系であって、
−第二の基質を副生成物へ転換するより速い速度で第一の基質を生成物に転換することができる第一の触媒；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれはカプセル材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、
該第二の触媒は該第二の基質を該第一の基質へ転換させることができ、ここで、
該第二の基質は該カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして該第一の基質は該カプセル材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；
を含み、
実施において、該マイクロカプセル中の該生成物の、所望により副生成物への転換率が低いものであり、所望によりごくわずかであり、所望によりゼロである、ところの反応系が提供される。
【００２４】
その他の実施態様において、
ラセミ体のアルコールの動的速度分割のための反応系であって、
−該アルコールの第二の光学異性体をエステル化するよりも速い速度で該アルコールの第一の光学異性体をエステル化して、該アルコールのエステルの第一の光学異性体を形成することができる、第一の触媒；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該アルコールの第二の光学異性体をラセミ化することができ、ここで、該アルコールの第二の光学異性体は該カプセル化材料を通って該第二の触媒と接触することができ、該アルコールの第二の光学異性体は、該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；
を含み、
該マイクロカプセル中の該アルコールのエステルの第一の光学異性体のラセミ化速度が低いものであり、所望によりわずかであり、所望によりゼロである、ところの反応系が提供
される。
【００２５】
第一の触媒は、キラル触媒、例えば酵素であり得る。第二の触媒は、酸性触媒、例えばゼオライトであり得る。酵素及びゼオライトは、酵素を不活性化するように相互作用することができるが、しかし本発明の反応系においては、ゼオライトのカプセル化に起因して、そうすることが、少なくとも部分的に防止され得る。
【００２６】
本発明の第二の側面において、
−第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、
該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル、
を含む反応系であって、
該第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように 相互作用することができるが、該反応系においては、該第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、反応系が提供される。
【００２７】
カプセル化材料は第一の反応プロモーターに対しそして第二の反応プロモーターに対し非透過性であり得る。1つの実施態様において、（ａ）第一の物質が第二の基質であり、
又は（ｂ）第二の物質が第一の基質であるかどちらかである。
【００２８】
本発明の第三の側面において：
−本発明の第一の側面又は第二の側面による反応系を用意し；そして
−第一の基質、又は第二の基質、又は第一の基質及び第二の基質の両方の何れかを該反応系に添加する；
ことを含む反応を行なう方法であって、
それにより、（ａ）第一の基質が直接的又は間接的のどちらかで第二の基質に転換され、そして第二の基質が第二の物質に転換されるか、又は（ｂ）第二の基質が直接的又は間接的のどちらかで第一の基質に転換され、そして第一の基質が第一の物質に転換される、
方法が提供される。
【００２９】
したがって、
−（ｉ）第一の基質を第一の物質へ転換し得る第一の反応プロモーター；及び
（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル、
を含む反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方のいずれかを該反応系に添加すること；
を含む、反応を行なう方法であって、
（ａ）該第一の物質は該第二の基質であるか又は、該第一の基質が、直接的又は間接的に該第二の基質に転換されそして該第二の基質が該第二の物質へ転換されるように、第二の基質へ転換されることができるか、又は（ｂ）該第二の物質は、該第一の基質であるか又は該第二の基質が直接的又は間接的に該第一の基質へ転換されそして該第一の基質が第一
の物質に転換されるように、該第一の基質に転換されることができるものである、方法が提供される。
【００３０】
また、
−（ｉ）第一の基質を第一の物質へ転換し得る第一の反応プロモーター；及び
（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質はカプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル、
を含む反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方のいずれかを該反応系に添加すること；
を含む、反応を行なう方法であって、
該第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、該反応系においては、該第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、反応系が提供される。
【００３１】
1つの実施態様において、（ａ）第一の物質は第二の基質であるか、又は（ｂ）第二の
物質は第一の基質であるかのどちらかである。
【００３２】
オプション（ａ）において、第一の反応プロモーターは、第一及び第二の基質を相互転換し得る。オプション（ｂ）において、第二の反応プロモーターは、第一又は第二の基質を相互に転換し得る。
【００３３】
第一の反応プロモーター及び第二の反応プロモーターは、独立して、触媒、又は試薬、又は触媒と試薬の組み合わせであり得る。第一の基質及び第二の基質は、一緒に反応系に添加され得る。この場合において、別の工程において、第一の物質は、引き続いて第一の基質に転換され得るか（上記オプション（ｂ）において）、又は、第二の物質は、第二の基質に転換され得（上記オプション（ａ）において）、したがって、この側面は、一方の基質を他方の基質へ選択的に転換する方法を提供する。
【００３４】
該方法は、反応系から生成物を分離することを含み得る。該分離は、濾過、遠心分離、膜分離、沈降、デカンテーション、クロマトグラフ分離（たとえば、ｈｐｌｃ、ｇｃ、ｓｅｃ、アフィニティークロマトグラフィー、ｔｌｃ）又はこれらの２種以上の幾つかの組み合わせを含み得、又は、追加的に又は代わりに幾つかのその他の分離技術を含み得る。
【００３５】
該方法は、反応系を加熱すること、及び／又は反応系の成分により、又は第一又は第二の基質により、又はこれらの１つより多くにより吸収され得る波長の放射線で反応系を照射することを含み得る。
【００３６】
該方法は、全体の反応の生成物を反応させることをも含み得る。該反応は、上記のように、生成物を第一の又は第二の基質のどちらかに転換し得る。この場合において、該方法は、一方の基質を他方の基質へ選択的に転換する方法を示し得る。
【００３７】
１つの実施態様において、
−（ｉ）第一の基質を生成物へ転換し得る第一の触媒；及び
（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、第二の基質を
該第一の基質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって第二の触媒と接触することができ、そして該第一の基質は該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル、
を含み、該生成物の副生成物への転換率が低いものであり、所望によりわずかであり、所望によりゼロであるところの、反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方、のいずれかを該反応系に添加すること；
を含む反応を行なう方法であって、
それによって、該第二の基質は該第一の基質に転換され、所望により該第一の基質と相互転換され、該第一の基質は、該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部に出て該生成物へ転換される、方法が提供される。
【００３８】
第一の基質及び第二の基質は、一緒に反応系に添加され得る。この場合において、生成物は、その後に第一の基質へ転換され得、したがって、該実施態様は、第一の基質を第二の基質から分離する方法を提供する。
【００３９】
その他の実施態様において、第二の基質の存在下における第一の基質の選択的な反応の方法であって、該方法は、
−（ｉ''）第二の基質を副生成物へ転換するよりも速い速度で第一の基質を生成物へ転換することができる第一の触媒；及び（ｉｉ''）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該第二の基質を該第一の基質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって該第二の触媒と接触することができ、そして該第二の基質は該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができるマイクロカプセル、を含み；したがって、該マイクロカプセル内の生成物の、所望により副生成物への転換速度が低いものであり、所望によりわずかであり、所望によりゼロである、反応系を用意すること；及び
−該第一の基質又は該第二の基質を該反応系に添加すること；
を含む方法であって、
したがって、該第二の基質は該第一の基質へ転換され、所望により該基質と相互転換され、そして該第一の基質は選択的に生成物へと転換されるところの、方法、が提供される。
【００４０】
１つの実施態様において、
ラセミ体のアルコールの動的速度分割の方法であって、
−（ｉ'''） 該アルコールの第二の光学異性体をエステル化するよりも速い速度で該アルコールの第一の光学異性体をエステル化して、該アルコールのエステルの第一の光学異性体を形成することが出来る、第一の触媒；及び（ｉｉ'''）多数のマイクロカプセルであ
って、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料中にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該アルコールの第二の光学異性体をラセミ化することができ、ここで、該アルコールの第二の光学異性体は、該カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして該アルコールの第一の光学異性体は、該カプセル化材料を通ってマイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；を含み、
該マイクロカプセル中の該アルコールのエステルの第一の光学異性体のラセミ化速度が低いものであり、所望によりわずかであり、所望によりゼロである、マイクロカプセル；
そして
−該ラセミ体のアルコールを該反応系に添加すること；を含み、
該アルコールの第一の光学異性体は該エステルの第一の光学異性体に転換され、そして、該第二の光学異性体がラセミ化されて、該アルコールの第一及び第二の光学異性体の混合物が形成される、ところの方法が提供される。
【００４１】
前記アルコールの第一及び第二の光学異性体のどちらも、カプセル化材料を通過し得る。第二の触媒がキラルエステルをラセミ化することが不可能であるか又は低い又はわずかな速度でラセミ化するために、又は、該キラルエステルが該カプセル化材料を通って該第二の触媒に接触することができないか、低い又はわずかな速度でそこを通過するために、前記マイクロカプセルは、該キラルエステルをラセミ化することができないか、又は、キラルアルコールのラセミ化速度は、低い又はわずかであり得る。
【００４２】
第一の触媒は、キラル触媒、例えば酵素であり得る。第二の触媒は酸触媒、例えばゼオライトであり得る。
前記方法は、更に、以下の工程：
−キラルエステルを反応系から分離すること：
−該キラルエステルを精製すること；
−該キラルエステルを加水分解して前記アルコールの第一の光学異性体を生成すること；そして
−前記アルコールの第一の異性体を精製すること、
の1つ以上を含み得る。
【００４３】
本発明の第四の側面において、
−反応容器；及び
−本発明の第一の側面又は第二の側面による反応系であって、該反応容器内に配置されるものである、反応系、
を含むリアクターを提供する。
【００４４】
該反応系は、更に、生成物を第一の反応プロモーターから及びマイクロカプセルから分離する分離器を含み得る。それはまた、分離された生成物を精製する精製器を含み得る。それはまた、基質（複数の基質）、試薬（複数の試薬）及び／又は反応媒体をリアクターに添加するための添加口を含み得る。また、生成物をリアクターから除くための生成物出口を含み得る。
【００４５】
本発明の第五の側面において、本発明の第一の側面又は第二の側面による反応系により製造される、又は本発明の第三の側面の方法により製造される生成物が提供される。該生成物はキラル生成物であり得る。それはまた、ジアステレオマー生成物であり得る。それは、少なくとも約８０％の単一の光学異性体、又は、単一のジアステレオマー、又はこれら少なくとも約８５、９０又は９５％を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
さて、本発明の好ましい実施態様を、添付された図面を参照して例としてのみ説明する。
【図１】図１は、本発明の幾つかの実施態様の実施を示す図である。
【図２】図２は、従来の速度分割及び動的速度分割（ＤＫＲ）を図示するスキームである。
【図３】図３は、解糖経路の一部を図示するスキームである。
【図４】図４は、ゼオライトβの構造を示す図である。
【図５】図５は、幾つかの一般的なポリマー電解質の化学構造を示す図である。
【図６】図６は、Ｐｄナノリアクターにより触媒されたＳｏｎｏｇａｓｈｉｒａクロスカップリングを示すスキームである。
【図７】図７は、直接コートされたゼオライト粒子の顕微鏡写真を示す図である。
【図８】図８は、ゼオライトナノリアクターの落射蛍光顕微鏡写真を示す図である。
【図９】図９は、種々のゼオライト触媒についての（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化を図示するグラフである。
【図１０】図１０は、１−フェニルエタノールの動的速度分割を図示するスキームである。
【図１１】図１１は、炭酸カルシウムテンプレートの顕微鏡写真を示す図である。
【図１２】図１２は、中空のポリマー電解質カプセルの顕微鏡写真を示す図である。
【図１３】図１３は、ゼオライトβのＸＲＤ（Ｘ線回折）像である。
【図１４】図１４は、ゼオライトβのＳＥＭ（走査電子顕微鏡写真）を示す図である。
【図１５】図１５は、ゼオライト含有テンプレートの顕微鏡写真を示す図である。
【図１６】図１６は、（Ｒ）−１−フェニルエタノールの酸触媒によるラセミ化の機構を図示するスキームである。
【図１７】図１７は、（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化及び脱水を図示するスキームである。
【図１８】図１８は、１−フェニルエタノールの種々の溶媒中の時間に対する選択的エステル化を示すグラフである。
【図１９】図１９は、ＣＡＬＢ−活性基質及び（−）−メタノールの化学構造を示す図である；そして
【図２０】図２０は、１−インダノールの種々の溶媒中の時間に対する選択的エステル化のグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明は、第一の反応プロモーター及び多数のマイクロカプセルを含み、該マイクロカプセルは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含むところの、反応系に関する。明細書との関連で、“第一の”反応プロモーター、“第二の”反応プロモーター等は、異なる種類を特定するために使用されるのであり、そしていずれかの具体的な反応順序でこれらがその機能を遂行する順番を示すと理解されるべきではない。該反応系において、第一の反応プロモーターは第一の基質を第一の物質に転換することができ、そして第二の反応プロモーターは第二の基質を第二の物質に転換することができる。第二の基質は、カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして第二の物質は次にカプセル化材料を通ってマイクロカプセルの外部へ出ることができる。第一の基質及び第二の生成物もまた所望により、カプセル化材料を通過することができる。該反応系の幾つかの実施態様において、（ａ）第一の物質が第二の基質であるか、または（ｂ）第二の物質が第一の基質であるかどちらかである。幾つかの実施態様において、オプション（ａ）において、第一の反応プロモーターによる第二の物質の転換（例えば転換速度）は低く、そしてオプション（ｂ）においてマイクロカプセル中の第一の物質の転換（例えば転換速度）は低い。幾つかの実施態様において、第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、該反応系においては、第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される。これに関連し、“少なくとも部分的に防止される”とは、カプセル化は第二の反応プロモーターの不活性化を防止するか又は阻害することを示す。従って、本発明は、相互に相容れない反応プロモーター（例えば触媒）が反応（例えば１以上の工程を含むもの）に必要な場合に、単一の反応容器で反応を行なう利便性を保持しつつ、それら反応プロモーターが互いに相互作用することから防止され得るという利点をもたらす。第二の反応プロモーターがカプセル化されずそして第一の反応プロモーターと相互作用することができる同様の系における、第一の反応プロモーターによる第二の反応プロモーターの、又は第二の反応プロモーターによる第一の反応プロモーターの不活性化と比較して、本発明による系における第一の反応プロモーターによる第二の反応プロモーターの、又は第二の反応プロモーターによる第一の反応プロモーターの不活性化は、幾つかの場合において約５０％より大であり得、例えば約５０乃至９０％であり得るとはいえ、例えば、約５０％より少なく、又は約４０、３０、２０、１０、５、２、１、０．５又は０．１％よ
り少なく、そして、例えば約０．０１、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８，０．９、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５又は５０％であり得る。本発明の反応系における不活性化は、完全に防止され得る。本発明の実施態様の例を、本明細書で詳細を後に述べる図１に図示した。
【００４８】
（ａ）の場合における第一の反応プロモーターによる第二の物質の転換速度は、許容できる収率及び／又は純度での第二の物質の分離か又は第二の物質の許容できる収率及び／又は純度を有する生成物への更なる反応のどちらかを可能にするよう、十分に低いものであり得る。したがって、第一の反応プロモーターによる第二の基質の転換速度に対する第一の反応プロモーターとによる第一の基質の転換速度の比により定義される、第一の反応プロモーター転換速度は、約２より大きいものであり得、又は約３、４、５、６、７、８、９、１０、１５，２０、５０又は１００より大であり得る。それは、約２乃至１０００、又は５乃至１０００、５乃至１０００、１０乃至１０００、５０乃至１０００、１００乃至１０００、５００乃至１０００、２乃至１００、２乃至５０、２乃至２０、２乃至１０、２乃至５、５乃至１００、１０乃至１００、５０乃至１００又は１０乃至５０、例えば約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００又は１０００であり得、又は１０００より大きいものであり得る。許容できる収率、及び、それと独立して、許容できる純度は、質量又はモルに基づき、約５０％より大であり得、又は約６０、７０、８０、９０、９５又は９９％であり得、例えば、約５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５又は９９．９％であり得る。（ａ）の場合においてまた、第一の反応プロモーターは、第一の基質と第二の基質を相互に転換することができるものであり得、即ち、第一の基質を第二の基質に、そして第二の基質を第一の基質に、転換することができるものであり得る。したがって、例えば、第一の基質は、キラル化合物の第一の光学異性体であり得、第二の基質は該キラル化合物の第二の光学異性体であり得、そして第一の反応プロモーターは、該キラル化合物をラセミ化することができる触媒、例えば酸触媒、であり得る。第二の反応プロモーターが、第二の光学異性体を選択的にエステル化して光学活性エステルを形成するエステル化触媒である場合には、第一の反応プロモーターは、比較的純度のよい生成物（比較的純度の良い、は上記許容できる純度に関して定義されたもの）の分離を許容するためには該光学活性エステルを大きくラセミ化するべきではない。
【００４９】
同様に、（ｂ）の場合において、マイクロカプセル内の第一の物質の転換速度は、
許容できる収率及び／又は純度での第一の物質の分離、又は許容できる収率及び／又は純度を有する生成物への更なる反応であって、許容できる収率及び純度は上記に記載されているようなものであるところの反応、を可能とするように、十分低いものであり得る。この場合において、マイクロカプセル中の第一の物質の転換（もし起こる場合）は、１つ以上の望ましくない副生成物へのものであり得る。（ｂ）の場合においてもまた、第二の反応プロモーターは、マイクロカプセル内の第一の基質と第二の基質を相互転換することができ、即ち、それは第一の基質を第二の基質へ転換し、及び第二の基質を第一の基質へ転換することができる。したがって、例えば、第一の基質は、キラル化合物の第一の光学異性体であり得、そして第二の基質は、該キラル化合物の第二の光学異性体であり得、そして第二の反応プロモーターは、該キラル化合物をラセミ化することができる触媒、例えば酸触媒であり得、該触媒はカプセル化材料中にカプセル化されている。第一の反応プロモーターが、第一の光学異性体を選択的にエステル化し光学活性エステルを形成するエステル化触媒である場合、第二の反応プロモーターは、比較的純度のよい生成物（比較的純度の良い、は上記許容できる純度に関して定義されたもの）の分離を可能とするためには、該光学活性エステルを大きくラセミ化してはならない。
【００５０】
該反応系は、最初の２つの共役反応（即ち、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセルにより促進された反応）の生成物を、次いで反応系から分離され得る最終生成物へ転換することができ得る、１種以上の更なる反応プロモーター（例えば試薬又は触媒）を含み得る。この場合において、マイクロカプセル中のそして第一及び更なる反応プロモーターによる最終生成物の転換速度は、低いものであり得、所望によりわずかであり得、所望によりゼロであり得る。これらの転換速度は、許容できる収率及び純度（上記に定義したような）で最終生成物の分離を可能にするよう十分低いものであり得る。これらの速度は、第二の反応プロモーターによる最終生成物の転換不能に起因して、又は、最終生成物が第二の反応プロモーターと接触することを少なくとも部分的に防止する物理的なバリアーに起因して、又はその両方に起因して、低く、わずかであり又はゼロであり得る。
【００５１】
第一の反応プロモーターはカプセル化され得又はカプセル化され得ない。第一及び第二の反応プロモーターは、独立して、１種以上の促進種を含み得る。反応プロモーターが、１種より多くの促進種（例えば２、３、４又は５の促進種）を含む場合、これらは、その反応プロモーターによって促進される反応を促進するために一緒に作用し得る。該促進種のそれぞれは、独立して触媒又は試薬であり得る。反応プロモーターが１種より多くの促進種を含む場合、該促進種は、連続して、又は共同して作用し得、又はいくつかは連続して作用しそしていくつかは共同して作用し得る。共同の作用の例は、例えば、第一の反応プロモーターが触媒及び試薬を含む場合、それにより、試薬は触媒の触媒作用のもとで第一の基質と反応して第一の物質を形成し得る、ものである。連続した作用の例は、例えば、第一の反応プロモーターが２種の触媒を含む場合、それにより、１つの触媒が第一の基質の中間体への反応を触媒し、そしてその他の触媒が中間体の第一の物質への反応を触媒するものである。このように、連続した作用においては、１種より多い促進種を含む反応プロモーターは、個々の反応工程のカスケードを含む反応を促進するであろう。その他の順列（たとえば、２種の触媒と試薬、それにより、試薬は一方の触媒の触媒作用のもと第一の基質と反応し得中間体を生成し、そして他方の触媒は中間体の第一の物質への反応を触媒する）は、当業者により容易に予想され得る。
【００５２】
更なる反応プロモーター（存在する場合）は、それぞれ、独立して、カプセル化され得、又はカプセル化され得ない。カプセル化された反応プロモーターは、第二の反応プロモーター（所望により、例えば、マイクロカプセルの異なる層中で、又はマイクロカプセル中の別の部で、第二の反応プロモーターから分離される）と、又は任意のその他のカプセル化反応プロモーターと、同一のマイクロカプセル中に、又は異なるマイクロカプセル中に、カプセル化され得る。いずれかのカプセル化反応プロモーターのためのカプセル化材料も、いずれかのその他のカプセル化反応プロモーターのカプセル化材料と同じでも異なっていてもよい。
【００５３】
カプセル化材料は、その中の反応プロモーターの基質又は該反応プロモーターにより製造される物質に対し透過性であるべきである。カプセル化材料は、反応系中の任意の１種以上のその他の成分（反応プロモーター、試薬、溶媒、その他の基質、物質及び生成物）に対して、非透過性又は低透過性であり得る。特に、第一及び第二の反応プロモーターが互いに相容れないものである（即ち、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができる）場合、カプセル化材料は、第一及び第二の反応プロモーターに対し非透過性、又は低い透過性のものであるべきである。カプセル化材料は、カプセル化材料への選択的透過性を可能にする化学物質を取り込み得る。例えば、一定のタンパク又はチャネル構造は膜をとおり特定の種を選択的に輸送することができることが知られており、そしてこれらのタンパク又はチャネル構造は、カプセル化材料への選択的透過性のために該材料に取り込まれ得る。それぞれのカプセル化材料は独立して、ポリマー、又はポリマーの混合物又は何らかのその他のカプセル化材料を含み得る。そのポリマー、又はそれぞれの
ポリマーはポリマー電解質であり得る。カプセル化材料は、１つより多くの層、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０層を含み得る。その層、又はそれぞれの層は、約２乃至約５０ｎｍの厚さであり得、又は約２乃至４０、２乃至３０、２乃至２０、５乃至５０、１０乃至５０、２０乃至５０、５乃至３０又はア１０乃至３０ｎｍの厚さ、例えば約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５又は５０ｎｍの厚さであり得、又は、５０ｎｍより厚い厚さであり得る。それぞれの層は、独立して、ポリマー又はポリマーの混合物又は何らかのその他の物質を含み得る。カプセル化材料は１種又はそれ以上の帯電したポリマー層を含み得る。カプセル化材料は、１種以上の正荷電したポリマー層を含み得、そして１種以上の負荷電したポリマー層を含み得る。それは、交互になった、正荷電したポリマー層と負荷電したポリマー層を含み得る。幾つかの実施態様において、カプセル化材料、又はその層の1つ以上は、それへの特
定の物質の透過を促進する官能基を含み得る。幾つかの実施態様において、カプセル化材料、又はその層の1つ以上は、それへの特定の物質の透過を遅延させる又は防止する官能
基を含み得る。
【００５４】
第一又は第二の反応プロモーターは、そしてもし存在する場合、更なる反応プロモーターは、それぞれ、独立して、固体、液体、溶解した物質、乳化された物質、気体又はいずれかのその他の好適な形態として反応系中に存在し得る。幾つかの実施態様において、第一又は第二の反応プロモーターの一方は固体であり、そして他方は溶液であり得る。特に、第一の反応プロモーターは溶液で存在し得、そして第二の反応プロモーターは固体であり得る。本明細書に記載された種々の基質、物質及び生成物は、それぞれ、独立して溶液であり得る。
【００５５】
本発明はまた、カプセル化材料中にカプセル化された反応プロモーターを含むマイクロカプセルを提供する。特に、本発明は、本発明による反応系において使用した場合、又は本発明による方法において使用した場合の、カプセル化材料内にカプセル化された反応プロモーターを含むマイクロカプセルを提供する。より具体的には、基質及び生成物とともに反応プロモーターを含み、該反応プロモーター、基質及び生成物はカプセル化材料内にカプセル化されたものであり、ここで、該反応プロモーターは、該基質の該生成物への反応を促進することができる、ところのマイクロカプセルが提供される。例として、ゼオライト及び鏡像異性体として対のベンジルアルコールを含み、該ゼオライト及び対のアルコールはポリマーカプセル化材料内にカプセル化されており、該アルコールはカプセル化材料を通過することができるものである、マイクロカプセルが提供される。
【００５６】
第二の反応プロモーターによる第一の物質（上記（ｂ）の場合）又は第二の物質（上記（ａ）の場合）の転換は、第二の反応プロモーターによる該物質の転換速度が低いためかまたは該物質がカプセル化材料を緩やかに通過して第二の反応プロモーターと接触するためのどちらかにより、低いものであり得る。カプセル化材料を通過する遅い速度は、物質の分子量又は極性、電荷、疎水性／親水性、特異親和性又はその他の特性に起因し得る。一方又は他方の反応プロモーター（又は両方）が固体の場合において、これらは、カプセル化材料を通過することから物理的に妨害され得る。
【００５７】
該反応系はさらに、第一の反応プロモーターから及びマイクロカプセルから生成物を分離する分離器を含み得る。分離器は、フィルター、マイクロフィルター、限外フィルター、アフィニティー吸着体、選択的透過性膜または何らかのその他の好適な分離器を含み得、又は、これらの２つ以上の組み合わせを含み得る。好適な分離器の性質は、生成物、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセルの性質から、所望により、系のその他の特性とともに、当業者にとり明白である。
【００５８】
反応系はまた、分離された生成物を精製する精製器を含み得る。精製器は、生成物を試
薬から及び／又は副生成物及び／又は何らかのその他の不要の物質から分離し得る。また、当業者は適切な精製器を容易に理解するであろう。これらは、例えば、蒸留器、膜分離器、クロマトグラフ分離器（ｇｃ、ｈｐｌｃ、ｇｐｃ、ｓｅｃ、ｔｌｃ等）及びその他を含み得る。
【００５９】
対応する物質への基質の転換は、選択的な転換であり得る。第一の基質の第一の物質への転換は、選択的な転換であり得、即ち、第一の反応プロモーターは、選択的反応プロモーターであり得、そして第二の異質の転換を促進不能であり得るか、又は第一の基質の転換よりも緩やかな速度において第二の基質の転換を促進し得る。第一の反応プロモーターの選択性（即ち、第一の反応プロモーターによる第二の基質の転換速度により除された第一の反応プロモーターによる第一の基質の転換速度。）は、約１より大きいものであり得、又は約１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、５０又は１００より大きいものであり得る。それは約１乃至約１００、又は約２乃至１０００、又は５乃至１０００、５乃至１０００、１０乃至１０００、５０乃至１０００、１００乃至１０００、５００乃至１０００、２乃至１００、２乃至５０、２乃至２０、２乃至１０、２乃至５、５乃至１００、１０乃至１００、５０乃至１００、１０乃至５０、例えば約１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００又は１０００であり得、又は１０００より大きいものであり得る。第二の基質の第二の物質への転換は選択的転換であり得、即ち、マイクロカプセルは、第二の反応プロモーターは選択的反応プロモーターであるためか、又は第一の基質はカプセル化材料をとおって第二の反応プロモーターと接触することができない、あるいは緩やかな速度で通過するため、のどちらかにより、第一の基質の転換を促進不能であり得るか、又は第一の基質の転換を第二の基質のものよりも緩やかな速度で促進することができる。マイクロカプセルの選択性（即ち、マイクロカプセル中の第一の基質の転換速度により除されたマイクロカプセル中の第二の基質の転換速度。）は、約１より大きいものであり得、又は約１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、５０又は１００より大であり得る。それは約１乃至約１０００、又は約２乃至１０００、又は５乃至１０００、５乃至１０００、１０乃至１０００、５０乃至１０００、１００乃至１０００、５００乃至１０００、２乃至１００、２乃至５０、２乃至２０、２乃至１０、２乃至５、５乃至１００、１０乃至１００、５０乃至１００又は１０乃至５０、例えば約１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００又は１０００であり得、又は１０００より大きいものであり得る。
【００６０】
第一及び第二の反応プロモーターは、その１方又は両方を不活性化するように相互作用（たとえば反応）することができるが、しかし本発明の反応系においては、第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止し得る。例えば、一方の反応プロモーターは酵素でありそして他方の反応プロモーターが酸触媒である場合、酸触媒は、酵素を、その本来の機能を果たすことができない様に不活性化（例えば変性すること）することができ得る。しかし、酸触媒（又はあるいは酵素の）のカプセル化は、２者の間の相互作用を少なくとも部分的に防止し得、したがって、単一の反応系における双方の活性を残存させる。
【００６１】
第一の反応プロモーターは、反応媒体中、例えば溶媒中に分散、懸濁、溶解又はその他の方法で分布され得る。反応媒体は１種より多くの溶媒、又は溶媒と共溶媒を含み得る。それは、界面活性剤、例えば乳化剤を含み得る。好適な溶媒は、第一の反応プロモーター、基質、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセルにより製造された物質、マイクロカプセル（特にカプセル化材料）等の性質の1つ以上次第である。反応媒体は、有機であ
り得、極性又は非極性のどちらかであり得る。水溶性であり得、そして水溶液を含み得る。それは、有機及び水溶性成分の組み合わせを含み得る。それは、無機の非水性成分を含み得る。必要に応じ１種以上の塩を含み得る。反応媒体は、第一の反応プロモーターを溶解、分散、懸濁又は乳化させることができ、そして、マイクロカプセルを分散又は懸濁させることができる。反応媒体は、マイクロカプセルと相溶性になるのに好適な極性を有し得る。
【００６２】
マイクロカプセルは、約０．２乃至１０ミクロン、又は約０．２乃至５、０．２乃至２、０．２乃至１、０．５乃至５、０．５乃至２、０．５乃至１、１乃至１０、２乃至１０、５乃至１０、１乃至５又は２乃至５ミクロン、例えば、約０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５又は１０ミクロンの平均（質量又は数平均）粒径を有し得、又は約１０ミクロンより大きいものであり得、又は約０．２ミクロンよりも小さいものであり得る。系が１種より多いのマイクロカプセルを含む（例えば、１種より多いの反応プロモーターが異なるマイクロカプセル中にカプセル化されている）場合には、それぞれの種類のマイクロカプセルが、独立して、上記の平均粒径を有する。マイクロカプセルは、球状、又はほぼ球状であり得、又は卵型、多面体、扁球、タブレット型、円形、不規則又は何らかのその他の好適な形状であり得る。マイクロカプセルが球状で無い場合には、上記粒径は最大粒径、最小粒径、平均粒径又はその他の好適な寸法を表し得る。
【００６３】
マイクロカプセルは、エネルギー（例えば、放射線）を吸収するための、所望により、エネルギーが第二の基質へ及び／又は第二の反応プロモーターにより促進される反応を促進するために第二反応プロモーターへ伝達され得る形態にエネルギーを転換するための、エネルギー吸収体を含み得る。幾つかの実施態様において、エネルギー吸収体は、放射線吸収体であり得る。それは、例えば、カプセル内の温度を局所的に上昇させるか、第二の反応プロモーターによる基質の転換を加速させ得るように、放射線を吸収することができ得る。例えば、第二の反応プロモーターは、マイクロ波放射線を熱に転換することができる金属を含み得る。この場合におけるマイクロカプセル内の局部温度は、約４０乃至２５０℃であり得、又は、約４０乃至２００、４０乃至１５０、４０乃至１００、４０乃至６０、５０乃至２５０、１００乃至２５０、１５０乃至２５０、５０乃至１５０、５０乃至１００又は１００乃至１５０℃であり得、例えば、約４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２２０、２４０又は２５０℃であり得、又はその他の温度であり得る。幾つかの実施態様において、マイクロカプセルの外部温度は、低く、例えば、約０、５、１０、１５、２０又は２５℃より下に保たれ、そして、マイクロカプセル内の局部温度は上記のようなより高い温度において保たれる。この場合において、マイクロカプセル内の温度は約０乃至４０℃、又は０乃至２０、０乃至１０、１０乃至４０、２０乃至４０、１０乃至３０又は１５乃至２５℃、例えば約０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５又は４０℃であり得る。或いは、マイクロカプセルは、基質の放射線により促進される反応を触媒するために、放射線、例えば紫外線、を吸収するための、光増感剤又は光開始剤（例えば、ベンゾインエーテル）を含み得る。この場合において、カプセル化材料は、波長又は光増感剤又は光開始剤により吸収された放射線の波長に対し実質的に透過性（例えば、少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０又は９５％の透過性）であるべきである。
【００６４】
１つの形態において、本発明の反応系は、第一の基質を第一の物質へ転換することができる第一の反応プロモーター、及び多数のマイクロカプセルを含み、それぞれのマイクロカプセルは、マイクロカプセル内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含む。第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質へ転換することができ、ここで、該第二の基質はカプセル化材料を通って第二の反応プロモーターと接触することができ、そし
て第二の物質はカプセル化材料を通ってマイクロカプセルの外部へと出ることができる。この特定の形態において、第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、本発明の反応系においては、第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される。好ましくは、本発明のこの形態において、カプセル化材料は、第一の反応プロモーターに対して及び第二の反応プロモーターに対して実質的に非透過性である。本発明のこの形態は、互いに相容れない反応プロモーターが共存し得、そして一方の反応プロモーターの他方との実質的な相互作用（例えば、不活性化）無しにそれらが別個の作用を遂行し得る系を提供することができる。
【００６５】
幾つかの実施態様において、（ａ）第一の物質が第二の基質であるか、又は（ｂ）第二の物質が第一の基質であるかどちらかである。この場合において、該系は２つの反応プロモーターにより促進される連続的な反応を促進することができる。これらの連続した反応の生成物は、第三の、及び所望により更なる反応プロモーターの作用下でさらに反応され得る。したがって、例えば第三の反応プロモーターは、第一の反応プロモーターとの相互作用を少なくとも部分的に防止するようにカプセル化されて、該反応系中に存在し得る。この反応プロモーターは、第二の物質（上記オプション（ａ））又は第一の物質（上記オプション（ｂ））の生成物の反応を促進することができる。或いは（又は更に）、該反応系は、反応プロモーター及びマイクロカプセルの通過を少なくとも部分的に防ぐことができる、選択的透過性膜により、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセルから分離された第三の反応プロモーターを含み得る。例えば、本明細書に記載されたＤＫＲ系は、触媒及びマイクロカプセルの通過を少なくとも部分的に防ぎ、そしてアルコール光学異性体の通過を少なくとも部分的に防ぐが、そのエステルの通過を許容する膜により加水分解触媒から分離され得る。この場合において、膜のＤＫＲ側へのラセミ体のアルコールの添加は、本明細書の別の場所で記載されたように、該アルコールの単一の光学異性体のエステルを生成し得る。このエステルは、次に膜を通過し、そこで、加水分解触媒により加水分解されて、該アルコールの単一の光学異性体のみを再生させ得る。この例において、加水分解触媒がマイクロカプセル化されている場合、これは、所望の生成物である該アルコールの単一の光学異性体の単離を促進するであろう。これを、本明細書で詳細を後述する図１ｂに図示する。
【００６６】
本発明のこの形態のその他の実施態様において、反応プロモーターの１つにより生成された物質は、第三の反応プロモーターへと選択的膜を通過し得、そしてこれにより生成された物質は膜を通って戻り得、その他の反応プロモーターの基質として、作用する。これを、本明細書で詳細を後述する図１ｃに図示する。
【００６７】
本発明はまた、上記反応系を用いた反応を行なう方法を提供する。第一の基質又は第二の基質、又は第一の基質と第二の基質の両方が反応系に添加された場合、（ａ）第一の基質が第二の基に転換されそして第二の基質が第二の物質に転換されるか、又は（ｂ）第二の基質が第一の基質に転換されそして第一の基質が第一の物質に転換されるかのどちらかが起こる。
【００６８】
反応系は、該系の関連成分と基質との間の効率的な接触を促進するために、攪拌、振とう、混合、超音波処理、又は激しく攪拌され得る。激しい攪拌は、マイクロカプセルの破壊を引き起こすのに十分な程激しくするべきではない。本発明のリアクターは、したがって、攪拌機、例えば、スターラー、シェーカー、ミキサー、超音波処理機又はその他の攪拌機を含み得る。該方法は、反応系の成分に実質的なダメージの原因とならない任意の好適な温度及び圧力で行なわれ得る。一般的に、大気圧が使用されるが、当業者は、それとは異なる圧力（例えば、高圧）が反応に必要とされる場合には、容易に理解するであろう。高圧が必要とされる場合には、本発明のリアクターは、反応系を含むための圧力容器を
含み得る。反応系の温度は、許容できる時間において、反応プロモーター、カプセル化材料、基質、反応プロモーターにより生成された物質及び最終生成物（反応プロモーターにより生成された物質から分離された場合）の不活性化及び分解（例えば、変性、望ましくない副生成物への転換等）を生じさせることなく必要とされる転換を達成するのに十分なものであるべきである。これに関し、不活性化とは、その正常な作用を行なうことができない、又は行なう能力が低い形態に種を転換することを指す。性能の減少は、幾つかの場合において、約５０％より少ないものであり得るが、例えば約１０乃至約５０％であり得るとはいえ、例えば少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０又は９５％であり得、そして約５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０，９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５又は９９．９％であり得る。したがって、反応プロモーターの不活性化はその阻害を指し得る。この関連において、不活性化は、ここでは完全な不活性化、即ち、性能における減少が１００％である場合を指し得る。温度は、時には温度は１００℃より高く又は０℃より低いものであり得るとはいえ、一般的には、約０乃至１００℃、又は約０乃至５０％、１乃至２０、０乃至１０、１０乃至１００、２０乃至１００、５０乃至１００、１０乃至９０、１０乃至５０、２０乃至５０又は２０乃至４０℃、例えば約０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０又は１００℃である。温度は、室温又は常温であり得る。リアクターは、したがって、反応系の温度を調整する温度調節機をとりこみ得る。温度調節機はヒーター及び／又はクーラーを含み得、そして制御装置を含み得る。
【００６９】
前記方法は、反応系の成分により、第一又は第二の基質により、又はそれらの１種より多くにより吸収されることができる波長の放射線による反応系の照射を含み得る。照射は、ＩＲ、ＵＶ，可視光、マイクロ波、超音波又は必要に応じその他の放射線によるものであり得る。
【００７０】
本発明の1つの実施態様を図１ａに図示する。図１ａにおいて、系１０は、第二の基質
Ｓ２を副生成物Ｐ２へと転換するよりも速い速度で、第一の基質Ｓ１を生成物Ｐ１に転換することができる第一の触媒Ｃ１を含む。系１０はまた、簡潔化の目的のために図１ａにその１つのみ示した、多数のマイクロカプセル２０を含む。各マイクロカプセル２０は、カプセル化材料３０内にカプセル化された第二の触媒Ｃ２を含む。触媒Ｃ２は、基質Ｓ１とＳ２を相互転換することができる。基質Ｓ１及びＳ２はカプセル化材料３０を通過することができる。随意にＰ２はカプセル化材料３０を通過し得ないため、生成物Ｐ１は、触媒Ｃ２により副生成物Ｐ２へ転換されることができないものである。触媒Ｃ１は、担体液体４０中に懸濁又は溶解され、そして、マイクロカプセル２０は、担体液体４０中に懸濁される。懸濁化は、図１ａには示していない攪拌機により補助され得る。基質Ｓ１及びＳ２及び生成物Ｐ１もまた、液体４０中に可溶性であり得る。反応系１０は容器５０内に含まれ得る。
【００７１】
実施において、Ｓ１及びＳ２の混合物（一般的に等モルの混合物）が反応系１０に添加される。Ｓ１は生成物Ｐ１に転換されるが、Ｓ２の副生成物Ｐ２への転換はかなり緩やかである。Ｐ１は触媒Ｃ１又はＣ２のどちらによっても転換されず、そしてその結果、系１０内で集積する。これは、Ｓ１のＰ１への転換による減少に起因して、系１０におけるＳ２のＳ１に対する過剰を招き得る。Ｓ１及びＳ２はカプセル化材料３０をとおって触媒Ｃ２と接触し得、該触媒はＳ１とＳ２を相互転換してＳ１とＳ２の等モル混合物を再生する。この混合物は、次にマイクロカプセル２０の外部に出る。この工程は、Ｓ２からの、生成物Ｐ１へ転換される基質Ｓ１の連続的な供給を生じる。相互転換性の触媒Ｓ２のない場合においては、等モルのＳ１及びＳ２の混合物からの生成物Ｐ１の最大収率は、５０％であろうが、しかしＣ２が更なるＳ２からＳ１の供給をもたらすため、５０％より高い収率が可能である。
【００７２】
他の実施態様を、図１ｂに示す。図１ｂにおいて、系１００は、選択的膜１３０により分離され、そして容器１４０内に含まれるＤＫＲサイド１１０及び加水分解サイド１２０を含む。サイド１１０は、試薬Ｒとアルコール異性体Ａ１の反応を選択的に触媒して光学活性エステルＥ１を形成することができる、エステル化触媒Ｃ１を含む。サイド１１０はまた、カプセル化材料１５０内にカプセル化された平衡触媒Ｃ２を含む。触媒Ｃ１及びＣ２は、少なくとも部分的にＣ１を不活性化するように相互作用することができるが、しかしＣ２のカプセル化により、そうすることが少なくとも部分的に防止される。カプセル化材料１５０は、触媒Ｃ１及びＣ２の通過を、そして好ましくはエステルＥ１の通過も防止するが、アルコールＡ１及びＡ２の通過を許容する。サイド１２０は、エステルＥ１を加水分解してアルコール光学異性体Ａ１を再生することができる、加水分解触媒Ｃ３を含む。選択的膜１３０はサイド１１０をサイド１２０から分離し、そして、触媒Ｃ１、並びにアルコール光学異性体Ａ１及びＡ２及びまた、触媒Ｃ２を含むマイクロカプセルの通過を少なくとも部分的に防止することができる。膜１３０はエステルＥ１の通過を許容することができる。
【００７３】
系１００の実施において、光学異性体Ａ１及びＡ２の混合物、又は所望により異性体Ａ２のみが容器１４０のサイド１１０に添加された場合、Ａ１（存在する場合）及びＡ２が、カプセル化材料１５０を通ってマイクロカプセル内へ入り、そして触媒Ｃ２により平衡化される。Ａ１及びＡ２はマイクロカプセルの外部に出て、そこで触媒Ｃ１は、Ａ１のＥ１へのエステル化を触媒する。Ａ２は、カプセル化材料を通過することによりそしてＣ２の作用のもとにＡ１と平衡化することにより、Ａ１と再平衡化される。Ｅ１は膜１３０からサイド１２０へ通過し、そして、触媒Ｃ３により加水分解されてＡ１を再生する。Ａ１は膜１３０を通過することができず、そしてしたがって系１００の１２０側にトラップされる。系はしたがって、Ａ２から又はＡ１及びＡ２の混合物からのどちらかから、選択的にＡ１を生じる手段を提供する。Ａ１は、Ｅ１への転換によりＤＫＲのサイド１１０から連続的に除去されるため、Ａ２は触媒Ｃ２により連続的にＡ１に転換される。
【００７４】
更なる実施態様を図１ｃに示す。図１ｃにおいて、反応系２００は、第一の基質Ｓ１を第一の物質Ｐ１に転換することができる第一の触媒Ｃ１を含む。系２００はまた、多数のマイクロカプセル２１０（簡潔化の目的のために図１ａに１つのみ示した）を含む。各マイクロカプセル２１０は、カプセル化材料２２０内にカプセル化された第二の触媒Ｃ２を含み、該第二の反応プロモーターは第二の基質Ｓ２を第二の物質Ｐ２へ転換することができるものである。第二の基質はカプセル化材料２２０を通って第二の触媒Ｃ２と接触することができ、そして第二の物質Ｐ２はカプセル化材料２２０を通ってマイクロカプセル２１０の外部に出ることができる。この実施例において、第一及び第二の触媒Ｃ１及びＣ２は、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、しかし反応系２００においては、カプセル化材料２２０による第二の反応プロモーターＣ２のカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される。カプセル化材料２２０は第一の反応プロモーターＣ１に対しそして第二の反応プロモーターＣ２に対し非透過性である。触媒Ｃ１及びＣ２は、容器２４０内の担体液体２３０中に位置する。容器２４０もまた、膜２５０、及び触媒Ｃ３（所望によりまた、担体液体２３０又は何らかのその他の担体液体中に位置する）を含む。膜２５０は、触媒Ｃ３から触媒Ｃ１及びマイクロカプセル２１０を、それがそれらに対し非透過性であるため、分離する。この分離は、触媒Ｃ３及び触媒Ｃ１とＣ２の間の相互作用を防ぐ目的のためであり得、又は生成物Ｐ２の分離を容易にするためであり得、または何らかのその他の目的、例えば、Ｐ１のＳ２への転換の副生成物がＣ１又はＣ２のどちらかと接触することを防止するためのものであり得る。膜２５０は物質Ｐ１を、及び基質Ｓ２を通過させることができる。それは、任意にＳ１、Ｐ１及びＰ１のＳ２への転換の副生成物１種以上に対し非透過性であり得る。触媒Ｃ３は物質Ｐ１の基質Ｓ２への転換を触媒することができる。
【００７５】
実施において、基質Ｓ１が容器２４０に添加された場合、Ｃ１によりＰ１に転換される。Ｐ１は次に膜２５０を通過しそしてＣ３によりＳ２に転換される。Ｓ２は次に膜２５０を通過しそしてマイクロカプセル２１０へ入る（カプセル化材料２２０を通じて）、そこでそれはＣ２によりＰ２に転換される。この例において、Ｐ２は該反応の最終生成物である。幾つかの場合において、Ｐ２は触媒Ｃ３に感受性があり得、そして、通過することができない膜２５０によりＣ３と接触することから少なくとも部分的に防止されるものであり得る。
【００７６】
また、本発明の更に他の実施態様を図１ｄに示す。図１ｄにおいて、系３００は、基質Ｓ１の生成物Ｐ１への、Ｓ２の生成物Ｐ２への、Ｓ３の生成物Ｐ４へのそしてＳ４の生成物Ｐ４への反応をそれぞれ促進することができる、反応プロモーターＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を含む。マイクロカプセルＭ２及びＭ４は、カプセル化材料Ｅ２及びＥ４内にそれぞれカプセル化された、反応プロモーターＣ２及びＣ４をそれぞれ含む。簡潔化のために、マイクロカプセルＭ２及びＭ４のそれぞれ１つのみ示すが、実施において各々多数存在する。系３００は容器３１０内に位置し、該容器は選択的透過性膜３２５により分離された２つのチャンバー３１５及び３２０を含む。触媒Ｃ１及びマイクロカプセルＭ２はチャンバー３１５中に位置しそして触媒Ｃ３及びマイクロカプセルＭ４はチャンバー３２０中に位置する。チャンバー３１５及び３２０はまた、担体液体、所望により溶媒を含み、そして、触媒Ｃ１及びＣ３及びマイクロカプセルＭ２及びＭ４は担体液体中に分散されている。一般的に系３００において、Ｃ１とＣ２は相容性が無く（即ち、相互作用してその一方又は他方を不活性化し得る。）、そしてＣ３とＣ４は相容性がない。或いは、Ｃ２及びＣ４のマイクロカプセル化は、生成物分離を簡略化する目的のためであり得る。系３００において、Ｓ２及びＳ４は、マイクロカプセルＭ２及びＭ４にそれぞれ入るためにカプセル化材料Ｅ２及びＥ４をそれぞれ通過することができ、そしてＰ２及びＰ４は、マイクロカプセルＥ２及びＥ４をそれぞれ出るためにカプセル化材料Ｅ２及びＥ４を通過することができる。膜３２５は、幾つかの様式ではそうではないが、一般的には触媒Ｃ１及びＣ３に対し及びマイクロカプセルＭ２及びＭ４に対し非透過性である。
【００７７】
系３００が実施され得る多数の様式があることは容易に理解されるであろう。例えば、１つの様式において、生成物Ｐ１は基質Ｓ２として作用し、生成物Ｐ２は基質Ｓ３として作用しそして生成物Ｓ３は基質Ｓ４として作用する。この様式において、チャンバー３１５へ基質Ｓ１を加えることは、Ｃ１によるＳ１のＳ２への転換を生じる。Ｓ２は次にカプセル化材料Ｅ２を通ってマイクロカプセルＭ２に入り、そして反応プロモーターＣ２によりＳ３に転換され、そしてＳ３は次にＥ２を通って膜３２５を通過しＭ２から出る。それは次にＣ３により転換されＳ４を形成する。カプセル化材料Ｅ４を通ったマイクロカプセルＭ４内へのＳ４の進入は、Ｃ４によるＰ４への転換をもたらし、Ｐ４は次に反応のカスケードの最終生成物としてＥ４を通ってＭ４を出る。この様式は、例えば、Ｃ３とＣ４が相容性がなくそしてＣ１とＣ２が相容性がない場合、及びＰ４がＣ１と相容性がなくそして膜３２５を透過し得ないものである場合、有用であり得る。あるいは、この様式は、最終生成物Ｐ４のＳ１及びＳ２からの、及び／又はＣ１からの分離を単純化する場合において有用であり得る。その他の可能な様式において、Ｃ２はＳ１及びＳ２の平衡触媒であり、そしてＣ４は、Ｓ３及びＳ４の平衡触媒である。この様式において、Ｐ２はＳ１として作用し、Ｐ１はＳ４として作用し、そしてＰ４はＳ３として作用する。したがって実施において、Ｓ１及びＳ２が一緒にチャンバー３１５へ添加された場合、Ｓ１は、Ｃ１によりＰ１に転換され、そしてＳ２はマイクロカプセルＭ２に入り、そこでＳ１により平衡化されてＰ１を製造するための触媒Ｃ１の更なる供給材料をもたらす。Ｐ１は次に膜３２５を通ってチャンバー３２０に入る。それは次にマイクロカプセルＭ４に入り、そこでＳ３（即ちＰ４）と平衡化されるＳ４として作用する。Ｓ３はマイクロカプセルＭ４を出てそして触媒Ｃ３により最終生成物Ｐ３に転換される。上記のように、系３００の実施の多数のその他の様式が容易に想定され得る。さらに、より複雑な反応のカスケードを誘導するた
めに、選択的透過性膜により従来のチャンバーから分離されそしてカプセル化された及び／又はカプセル化されていない反応プロモーターを含む、更なるチャンバーが追加され得る。
【００７８】
本発明の実施態様において、カプセル化された触媒は、キラル分子の光学活性中心のラセミ化をもたらし、そしてその他の触媒は、光学異性体の一方の選択的反応をもたらす。多くの化合物が、同様の機構か又は異なる機構により２つ以上の異性化され得る中心を含むことが明白であろう。例えば、分子は、２つの不斉中心を含んで、複数対のジアステレオマーの可能性をもたらし得、又は、それは不斉中心及び二重結合を含んで、二重結合のシス及びトランスの両方の光学異性体の可能性をもたらし得る。後者の場合に、例えば、この実施態様は、拡張され得、それにより、1つが異性部位（即ち二重結合又は不斉中心
）の各々を平衡化する２つの平衡化触媒が存在し、そして、各々が異性部位の特定の立体構造を選択的に転換する２つの選択的触媒が存在することになる。このようにして、この実施態様は、ジアステレオマーの混合物から又は２つの異性部位を有するその他の化合物から、１つ以上の生成物を、選択的にもたらす方法を提供し得る。
【００７９】
幾つかの実施態様において、本発明は、本発明によらなければ相容性のない触媒の共存を可能にする新規の系、即ち１つの触媒を囲みそしてそれを他の触媒から保護するポリマーナノカプセル、の使用に関する。
【００８０】
ポリマーナノカプセル及びその製造は、薬剤／ＤＮＡ送達、バイオセンサーの分野、ポリマー化学、ナノ粒子合成、及び触媒に関する興味深い研究分野を構成する。特に、適切なテンプレートへ層毎の（レイヤー−バイ−レイヤー（Ｌａｙｅｒ−ｂｙ−Ｌａｙｅｒ）（ＬｂＬ））自己組織化を用いたポリマー電解質（ＰＥ）ナノカプセルの製造が、広く研究されてきた。得られたポリマー電解質多層カプセル膜は、強固であり、種々の溶媒に安定で、そして小分子に対し選択的透過性を有するが巨大分子には有さないことが見出されてきた。これらの特性は、中空ポリマー電解質ナノカプセルが、小分子及び生成物を容易に膜を横切らせる一方で巨大分子触媒（酵素又はナノ粒子のような）をカプセル化し得るので、該カプセルを接触ナノリアクターの優れた候補にする。
【００８１】
純粋なエナンチオマーを得る１つの方法は、キラル資源の速度論的分割である。これは、ラセミ混合体の１つのエナンチオマーを、その他のエナンチオマーに対するよりもより速くその生成物へ転換する、選択的触媒を必要とする（図２（ａ））。図２は、（ａ）基質ＳSが生成物ＰSへ転換されるよりも速く、基質ＳRが生成物ＰRへ（例えば触媒により）転換されエナンチオマー過剰率の生成物ＰRを生じる従来の速度論的分割を示し、そして
、（ｂ）分割工程が、（ａ）におけると同様に起こり、エナンチオマー過剰量の基質ＳS
及び生成物ＰRを生じる、動的速度分割を示す。ラセミ化触媒はしかしながら、同時に過
剰量のＳSエナンチオマーをその場でＳRに転換する。分割工程が非常に選択的（ｋR＞＞
ｋS）でありそしてラセミ化反応（Ｋrac＞＞Ｋr，Ｋs）よりもはるかに遅い場合、ほぼ定量的な収率のＰRが得られ得る。
【００８２】
しかし、従来の速度分割は、最大理論収率の５０％までに限られる。動的速度分割（ＤＫＲ）は、理論的には、１つのエナンチオマーの定量的収率を与えるために、出発物質のその場でのラセミ化の取り込みによって、この方法を改良している（図２（ｂ））。異性化触媒及び選択的分割触媒の組み合わせを含む天然に起こる工程は知られている（図３）。図３は、フルクトース−１，６−二リン酸（ＦＢＰ）が、酵素アルドラーゼにより開裂されて、異性体生成物であるＧＡＰ及びＤＨＡＰを生成する、解糖経路の一部を示す。これらの生成物は酵素ＴＩＭにより異性化され、そして異性体ＧＡＰのみが、同時に酵素ＧＡＤＰＨにより１，３−ビスホスホグリセレート（１，３−ＢＰＧ）に転換される。
【００８３】
第二級アルコールのＤＫＲは、特に、広く研究されてきた。これらの反応は、一般的に、ラセミ化触媒と組み合わせて、分割工程を行なう選択的エステル化触媒としてリパーゼを用いることにより行なわれてきた。このラセミ化触媒は、ロジウム、パラジウム及びルテニウム種を含んでいた。実際、ＣＡＬＢ酵素のルテニウムラセミ化触媒との組み合わせは、非常に効果的でありかつ一般的なＤＫＲであることが証明されており、種々の第二級アルコール基質並びにジオール及びキラルな第一アミンへ適用されている。固体酸ゼオライトＨ−βをラセミ化触媒として用いＣＡＬＢを用いたベンジル第二級アルコールのＤＫＲもまた報告されてきたが、ゼオライトを二相性の系を経てｐＨ感受性の酵素から隔離することを含むものであった。これは、ＤＫＲ反応における触媒の間の相互許容性の非常な重要性を示し、そして、成功度のより高い類のルテニウムラセミ化触媒さえもが徹底的に研究されて、酵素とより相容性のある触媒が発明された。
【００８４】
カンジダ・アンタークティカ（Ｃａｎｄｉｄａ ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）由来のリパーゼＢ（ＣＡＬＢ）は広範な化学合成において使用される非常に多目的の酵素触媒である。イースト菌のカンジダ・アンタークティカより分離され得、そしてトリグリセリドの高い選択的加水分解を行なう。ＣＡＬＢは、３１７のアミノ酸残基から構成され、３３ｋＤａの分子量を有する。それは、約３０Åｘ４０Åｘ５０Åの寸法を有する球形のタンパク質であり、そして酵素の高い基質選択性及び立体選択性の原因と考えられている、活性サイトに対する非常に限られた入り口を含む。ＣＡＬＢはまた、種々の基質の選択的エステル化（及び加水分解）を触媒し、そして多くの異なる有機媒体中において活性を示してきており、有機合成における使用のための非常に有益な選択的触媒となっている。
【００８５】
ゼオライトβは、荷電平衡を維持するのに必要な多数のカチオンにより相殺された３Ｄの負荷電した骨格を有する、多孔質のアミノケイ酸物質である（図４参照）。その細孔は、構造全体にわたり相互に垂直に広がる直径６．６又は５．６Åのチャネルを構成する。１９６７年に最初に合成された、その物質は広く、クラッキング、アルキル化、異性化及び不均化のような炭化水素の種々の触媒反応に使用されてきた。ゼオライトβは容易に合成され、そしてその合成手順は変化されて２００ｎｍほどの小さなナノ結晶を与え得る。荷電平衡が、対イオンとしてプロトンを用いて達成された場合、物質は非常に酸性になる。この酸の形態のゼオライトＨ−βは、強い、水溶性溶媒中に漏れ出ない局在化した酸性を示す。図４は、ゼオライトβの構造を示し、（ａ）細孔チャネルを示す骨格構造：交点におけるＳｉ／Ａｌ原子、線の中間点におけるＯ原子；そして（ｂ）骨格上に負荷電を生じさせるシリカ網状構造中のＡｌドーパント、そして対イオン（Ａ+）を示す、構造の略
図を示す。
【００８６】
ゼオライトＨ−βの局在した酸性は、ゼオライトＨ−βをカプセル化のための望ましい酸触媒にし、いずれの酸触媒された反応もカプセル内でのみ起こることを確実にする。さらに、異種の触媒として、ゼオライトは、未だ小分子基質及び生成物に対し浸透性であるカプセル内に容易に保持され得る。ゼオライトはまた、酸性と水素化−脱水素化特性の両方が組み合わさる二機能性触媒としてのその能力においてカプセル化のための、有利な触媒である。しばしば、酸ゼオライトは、微細に分散された金属、例えば、白金又はパラジウム金属を保持しており、これらの触媒活性の両方を有する物質を生じる。これらの二機能性触媒は、炭化水素の種々の触媒反応のために広範に使用されてきた。カプセル化における選択的膜の使用と組み合わされた二重触媒機能を担持する単一のゼオライトの能力は、選択的触媒の新規な系を生じさせ得る。例えば、ケトンは第二級アルコールへと還元され得、そしてこの生成物は、カプセル化された二機能性触媒の二重の水素化−脱水素化活性によりそして酸性度によりその場でラセミ化され得る。さらに、触媒は１つの生成物エナンチオマーのみを逃させる選択的膜を用いてカプセル化され得る。そのような系は、例えば、１００％までの理論収率で、高価でそして合成的に困難な従来の選択的触媒の必要なしに、選択的な還元をもたらし得る。
【００８７】
レイヤー−バイ−レイヤー（ＬｂＬ）組織化は、強固な多重層のフィルムを形成するために、正荷電した種と負荷電した種の表面上への交互の吸着を必要とする。ポリマー電解質（ＰＥ）、即ち電解質の基を含むモノマー単位を含むポリマー、がこの目的に非常に好適である。これらは、殆どの表面に対し良好な粘着性、及びコーティング工程中の溶液状態の同様に荷電した種の間での静電斥力により起こるフィルムの厚さの自動調整を示す。本文献中で一般的に使用される幾つかのポリマー電解質の例は、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）（ＰＡＨ）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ）及びポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳ）（図５）を含む。図５は、ポリマー電解質（ａ）ポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム）(
ＰＳＳ)及び（ｂ）ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ）の構造を
示す。
【００８８】
ＬｂＬ組織化は、本来は、平坦な表面上に薄いポリマー電解質フィルムを製造するために使用され、最近では、コロイド粒子上に多層膜を生じさせるために改良されてきた。有機又は塩のコロイドテンプレートを使用することにより、テンプレートの溶解を経て中空の状態にし得るナノカプセルを製造することが可能である。得られたナノカプセルは溶液中で安定でありそしてそのテンプレートの形状を保持する傾向にある。伸張及び乾燥はカプセルを変形し得るが、これらの影響は一般的に水の添加により逆転する。
【００８９】
多重層ＰＥカプセル膜もまた、高分子量の分子を排除するが低分子量の種の拡散を許容する、半透性の非常に有用な特性を示してきた。この特性は、酵素及び不均一触媒のような巨大分子種をカプセル化させるのに重要である。
【００９０】
ポリマー電解質ナノカプセルは、薬剤／ＤＮＡ送達、バイオセンサリックス（ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｉｃｓ）、ポリマー化学、ナノ粒子合成及び触媒における多くの用途を有する。ＬｂＬ組織化は、触媒のカプセル化させて、多くの有用な特性を有する細胞様ナノリアクターを形成してきた。ＰＥカプセルの半透性を考えると、膜の構成成分の慎重な選択が、カプセル外部の環境から触媒を保護する一方、必要な基質がカプセル内部に拡散し触媒に到達させる、触媒系を生じ得る。カプセルは、ナノ粒子又はポリマー構造の組織化のためのテンプレート又はチャンバーとして、一般的にこれまでは単独で使用されてきた。その膜に埋め込まれた触媒物質を有するカプセルは、図６に示すような、ナノリアクターとして成功裏に使用されてきた。図６は、その膜中のＰｄクラスター（２モル％）を含むナノカプセルにより触媒されたフェニルアセチレン（１）及び４−ヨードトルエン（２）の間のソノガシラ（Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ）クロスカップリング反応を図示する。その生成物ｐ−メチルジフェニルアセチレン（３）は＞９９％の選択性で形成された。さらに、生合成において使用される酵素のカプセル化におけるかなりの関心が寄せられてきており、触媒的に活性の酵素含有ナノリアクターが成功裏に製造されてきた。さらにまた、これらのナノリアクターは、半透性のカプセル膜を行き来し得ない高分子量の阻害剤からカプセル化された酵素を保護することが見出されてきた。さらに、キラルな、触媒を取り巻く選択的な透過性膜の使用は、立体中心を生じる反応においてエナンチオマー過剰率を生じ得る。従来は、薄い、光学活性なポリマー電解質膜が幾つかのエナンチオ選択性を示し、そして、ゆえにその様な膜の優れた候補となり得た。結局、膜におけるキラル成分の使用は、試薬及び／又は生成物エナンチオマーの選択的透過性によって反応におけるエナンチオ選択性を引き起こし得、そして新規な不斉触媒への経路を提供する。
【００９１】
ポリマー電解質膜の巨大分子種に対する非透過性は、カプセル化によって触媒の区画化における用途を生じさせる。単一反応系において多数の、相互に拮抗関係にある触媒を組み合わせる能力は、長い間多くの研究、特に動的速度分割の分野においての対象であった。本課題に対する過去の解決方法は、膜リアクター、二相系、及び触媒の逐次的な添加を
含んでいた。しかし、本発明は、膜リアクターの組織全体を真にナノスケールの寸法へと縮小することにより、包括的な、ワンポットでの単相溶液（その関連した利益を伴う）を見出し得ることを開示する。
【００９２】
本明細書には、ｐＨ感受性の酵素カンジダ・アンタークティカ由来リパーゼＢ（ＣＡＬＢ）を固体酸ゼオライトＨ−βから、後者のカプセル化により保護し、それにより、ワンポットでの第二級アルコールの動的速度分割（ＤＫＲ）における両方の触媒の使用を可能とする、高分子電解質カプセルの使用が記載されている。この方法を用いて、従来の速度分割の５０％の理論収率を明らかに超えた（したがって、動的速度分割の実施を証明する）収率を得た。さらにまた、カプセルの防護能力が実証された。
【００９３】
ポリマー電解質であるポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ）及びポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳ）を、本文献記載のＬｂＬ法を用いてゼオライトＨ−β粒子の表面上に交互に沈着させた。紫外線領域において励起された場合カプセル膜は弱い青色の蛍光を示したので、ゼオライト粒子のカプセル化は蛍光顕微鏡検査を使用して確認された（図７）。図７は、直接コーティングされたゼオライト粒子（ｘ１００拡大）を示す。
【００９４】
カプセル状ナノリアクターへの別の経路として、炭酸カルシウムをゼオライトナノ粒子上に沈殿させ、８乃至１０ミクロンの平均寸法を持つ球状のテンプレートを得る。これらのテンプレートのＰＥコーティング及び炭酸カルシウムマトリックスの溶解によって、“ルーズな”ゼオライト粒子を含む中空のカプセルを得る。カプセル化に先立つイオン交換を経た蛍光色素分子［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］2+の静電固定化によるゼオライト粒子の蛍光
標識化が、蛍光顕微鏡検査を用いた、得られたナノリアクターの試験を可能にした（図８）。図８はポリマー電解質カプセルにより取り囲まれた蛍光標識ゼオライトを示すゼオライトナノリアクターの落射蛍光顕微鏡写真（ｘ１００拡大）を示す。
【００９５】
これらのナノリアクターを、第二級アルコールのラセミ化、即ち酸ゼオライト（特に、ゼオライトＨ−β）がよく触媒することが知られている反応、の触媒として試験した。炭酸カルシウムテンプレートを経て製造されたナノリアクターは、塩基性のテンプレートによる酸ゼオライトの抑制に起因して、如何なる活性も示さなかった。図９は、種々のゼオライト触媒の（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化の経時変化を示す。図９に示すように、直接コーティングされたゼオライトは、ＰＥカプセル膜を通った基質の分散に起因して、より小さい減少のみでその触媒活性を保持した。反応条件は（Ｒ）−１−フェニルエタノール（１００μＬ、０．８２７ｍｍｏｌ）、ゼオライト触媒（１０ｍｇ）、ｎ−ドデカン（内部標準、１００μＬ、０．４３９ｍｍｏｌ）、トルエン（５０ｍＬ）、空気雰囲気下、６０℃であった。
【００９６】
ラセミ化の触媒的に活性なゼオライトナノ粒子を得たので、第二級アルコールのＤＫＲを行なうために酵素ＣＡＬＢと組み合わせることが残された（図１０）。図１０は、ゼオライトＨ−βナノリアクター及びＣＡＬＢを用いて、酢酸ビニルをアシル供与体として用いた１−フェニルエタノールの動的速度分割を図示したスキームである。
【００９７】
触媒のゼオライト／酵素のこの組み合わせは、従来からこの反応に使用されているが、触媒の互いからの肉眼視できる分離を達成するには、二相系及び素固定化が必要とされる。殆どの酵素に関して、ＣＡＬＢの活性及び選択性はｐＨに非常に敏感で、そして酵素はしたがって、酸ゼオライトと相容れないことが予想された。巨大分子酵素に対し非透過性の膜を有するゼオライトナノリアクターを使用することにより、ＤＫＲを行うために両方の酵素が単一の系に取り込まれ得ることを目した。
【００９８】
ＤＫＲ反応は、種々の溶媒、基質及び基質／触媒濃度比を用いて試みられた。反応条件の各組み合わせについて、２種の対照が採用された：ひとつはゼオライトナノリアクターの代わりにカプセル化されていないゼオライトを用いたもの、そして他方はゼオライトを用いなかったものである。これらの対照は、触媒相容性に対するナノカプセルの効果を評価するために使用された。
【００９９】
結果は幾つかの傾向が与えられた。第一に、酵素で選択されたエステルの収率及びｅｅ‘ｓは、遊離の、カプセル化されていないゼオライトを酵素に添加した場合に、一般的に悪く、酸ゼオライトはｐＨに感受性の酵素を確かに妨害していることが示唆された。第二に、使用された場合、カプセルは、有意にこの妨害を弱め、カプセル化されていないゼオライトよりもナノリアクターを用いた反応について顕著により高い収率及びｅｅ’ｓを与えた。これは、ナノリアクターの内部からの巨大分子酵素の排除、そしてしたがってその酸ゼオライトからの保護に起因していたと思われる。別の試験は、経時的なエステル生成物の有意なラセミ化を示さず（予想されていたように）、またゼオライトがそれ自身に対するアキラルのエステル化を有意に触媒せず、したがって、ｅｅ（エナンチオマー過剰率）及び収率の減少が酵素の障害によることを確認した。ＰＥカプセルそれ自身は、如何なる触媒活性も示さなかった。
【０１００】
第三に、ゼオライトナノリアクター及びＣＡＬＢの相対濃度を調整することにより、所望の生成物エナンチオマーの収率は、従来の分割の５０％の関門を明らかに超えて得られ、したがってＤＫＲが起きたことを証明した。２種の試験された基質では、得られた最良の結果は、８１％ｅｅの１−フェニルエタノールにおいて６３％の収率で（Ｒ）−エステル（全エステルの収率の７０％）を、そして、９２％ｅｅの１―インダノールにおいて５７％収率の選択されたエステルエナンチオマー（全エステルの収率の５９％）である。おおよその定量的転換が得られたが、多くの出発物質が脱水の副反応で失われ、全エステルの収率を制限した。更なる反応の最適化（特に、競合する脱水反応の抑制、例えば、水が豊富な溶媒の使用を通じて）はよりよい収率及びエナンチオ選択性に通じ得る。
【０１０１】
要約すれば、本発明者らは、触媒的に活性なナノリアクターを製造し、そしてこれを用いて、第二級アルコールのＤＫＲのための新規の触媒系を可能とした。より一般的には、これは、将来多触媒系のより広範で柔軟な使用を可能にし得る触媒保護の新規手段を示す。ゼオライトＨ−β粒子はポリマー電解質のＬｂＬ沈着を用いカプセル化されそして、得られたナノリアクターは触媒的に活性であることが見出された。大きな内部の容積を持つナノリアクターもまた、ゼオライトを取り囲む炭酸カルシウムテンプレート（コーティング後溶解される）を用いて製造された。
【０１０２】
さらにまた、ナノリアクターは酵素ＣＡＬＢと組み合わされて、第二級アルコールの動的速度分割への新規な経路を提供した。その反応は、１−フェニルエタノール及び１−インダノールについて成功裏に行なわれた。７０％までの生成物の収率が達成された。９２％までのエナンチオマー過剰率が達成された。さらにまた、触媒のカプセル化は生成物の収率及びｅｅを有意に改善したため、カプセル膜がｐＨ感受性の酵素を酸ゼオライトから積極的に保護することを示唆する。これは、ＤＫＲにおいてだけでなくより一般的に触媒保護及び反応の区画化のための、ポリマー電解質ナノリアクターの実用性を実証するものである。
【０１０３】
単一の系に互いに拮抗関係にある触媒を取り込む能力及び反応を区画化する能力は、広範な用途、特にカスケード反応及びＤＫＲへの用途を有する。
【実施例】
【０１０４】
実施例は、動的速度分割に対する本発明の適用を概説する。カプセルの合成を述べる。
ゼオライトＨ−β及びカンジダ・アンタークティカ由来のリパーゼＢ（ＣＡＬＢ）は、単一の系内に組み合わされた場合、第二級アルコールの動的速度分割を行い得る、２種の相互に拮抗する触媒（前者の酸性度及び日後者のｐＨ感受性に起因して）として存在する。水性の系においてさえ非常に局在した酸性度を示す固体酸触媒としての、ゼオライトＨ−βを、カプセル化の対象とし、そして対応するポリマー電解質ナノリアクターを形成する種々の方法が検討された。これらのナノリアクターは同定され、最終的に、いくつかの第二級アルコールの良好な動的速度分割のためにリパーゼと組み合わされ、それによって、多触媒系における触媒保護及び分離の新規な手段を実証した。
【０１０５】
ナノカプセルの製造の最も一般的な合成戦略の一つは、正荷電したポリマー電解質及び負荷電したポリマー電解質の交互の層でテンプレートをコーティングし、次いでテンプレートを溶解することである。炭酸カルシウムは、小さな（１乃至１０μｍ）、球状の粒子が容易に製造されそして最後にＤＥＴＡ溶液中への溶解により簡単に除去されるため、特に便利なテンプレートである。このテンプレートの穏やかな除去は、幾つかのコロイド状のテンプレートに必要とされるより過酷な酸性条件と対照的である。
【０１０６】
炭酸カルシウムのコアテンプレートは、文献による方法により、塩化カルシウムの水溶液と炭酸ナトリウムの水溶性溶液を激しく攪拌させながら混合した後に沈殿させることにより得られた。図１１は、種々の形態の炭酸カルシウムテンプレートの透過型光顕微鏡写真（ｘ４０拡大）を示し：（ａ）球状及びブロックの混合物（粒子サイズ５乃至２０μｍ）を示す。（ｂ）大部分が球状のサンプル（平均直径〜５μｍ）。したがって、光学顕微鏡検査を用いた試験において、テンプレートの粒子サイズ及び形態は、攪拌速度及び時間により非常に有意に変化し、不定型の球状、結晶状ブロック、又は最も一般的には、２種の何らかの混合物を与えることが見出された（図１１（ａ）参照）。粒子サイズは５乃至３０μｍの間で変化した。塩化カルシウム溶液を炭酸ナトリウム溶液へ３分以上かけて５００ｒｐｍにおいて攪拌しながら緩やかに添加することによって、より均一な球状形態のそして平均直径が５μｍ（光学顕微鏡検査により測定され、図１１（ｂ）に示す）のテンプレートが得られた。
【０１０７】
中空のポリマー電解質ナノカプセルは、炭酸カルシウムのコアテンプレートをポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ）溶液及びポリ（４-スチレンスルホン
酸ナトリウム）（ＰＳＳ）溶液を用いた数回の交互の処理により（ＬｂＬ）コーティングし、次いでコアをＥＤＴＡ溶液を用いて溶解することにより製造された。図１２は、中空ポリマー電解質カプセルの顕微鏡写真：（ａ）透過型光学顕微鏡写真；（ｂ）同じ領域の落射蛍光顕微鏡写真；そして（ｃ）画像化のために必要とされる真空条件下で破壊し凝集された、カプセルのＳＥＭ、を示す。カプセルは、透過型光学顕微鏡検査を用い試験され、そして図１２（ａ）に示すように、テンプレートの球状形態を保持し、約２乃至３μｍの直径を有することが見出された。カプセルはまた、落射蛍光顕微鏡検査を用いて試験されそして、紫外線領域において励起された場合に弱い青色の蛍光を示したが、これは蛍光性ＰＳＳポリマー電解質が原因であり得る（図１２（ｂ））。カプセルのＳＥＭ画像化が得られ、乾燥直後のカプセルの形態のある程度の歪みが見られた（図１２（ｃ））。これらのカプセルは３ ＰＤＡ／ＰＳＳ二層で構成されているが、製作工程は一度に１つの層の沈着を含み、したがって、ＰＥ層の数、したがって、そしてカプセルの厚さを厳密に調整することを可能にする。この方法はまた、透過性を調整するため使用する可能性があり得る、ナノカプセルの内部、外部、及び正味の荷電を調整することを可能とする。
【０１０８】
ゼオライトＨ−βは、その非常に局在化した酸性活性のために、カプセル化の候補触媒と見なされた。特に、そのプロトンは負荷電したフレーム構造上にしっかりと固定されているため、カプセル化ゼオライトとの如何なる反応も完全にカプセル内で起こるはずである。カプセルはしたがってゼオライトと反応することから同じ系内での酵素を保護し、一
方基質及び生成物が通常通り透過しそして反応することを可能にするために使用され得ることが想定された。
【０１０９】
ゼオライトβは、シリカ源としてアエロジル（Ａｅｒｏｓｉｌ）２００をそしてテトラエチルアンモニウムヒドロキシドをテンプレートとして用いて製造された。Ｘ線回折像は、ゼオライトβの特徴である２θにおいて７．８及び２２．５８°のピークを有していた（図１３参照）。ＳＥＭを用いた試験において、ゼオライト粒子は、形状はおよそ球状でありそして直径においては約２００ｎｍであることが観測された（図１４）。図１４は、ゼオライトβのＳＥＭを示し、約２００ｎｍの平均直径の結晶の凝集物を示す。
【０１１０】
酸性形態のゼオライトＨ−βを、水溶性硝酸アンモニウム水溶液を用いたゼオライトのイオン交換し、次いで空気中で５５０℃において終夜焼成することにより得た。
【０１１１】
ゼオライトそれ自身は、ＳＥＭ技術を用いて容易に画像化し得る一方で、ゼオライトのカプセル化は、分析することがより困難であった。ＳＥＭはカプセル内部を画像化することができず、そして従来の透過型光学顕微鏡は１ミクロン未満のゼオライト粒子の解像に非常な困難性を伴う。しかし、既に合成されたポリマー電解質カプセルの蛍光特性を考慮すると、落射蛍光顕微鏡は、ゼオライトのカプセル化を測定する良好な分析法と思われた。このような方法で、通常解像し得ないゼオライト粒子は強い蛍光色素分子で標識され得、そしてしたがってこれらのカプセル内を画像化され得た。さらにまた、ゼオライトβは、荷電平衡を達成するためにカチオンを必要とする負荷電したフレーム構造を有するため、蛍光標識は、好適な蛍光性カチオンと対イオンのイオン交換により容易に達成され得る。金属錯体［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］2+は良く知られた蛍光色素分子でありそしてその蛍光
特性は広く研究されてきたため、該錯体が選択された。［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］Ｃｌ2の水溶液を用いたゼオライトＨ−βのイオン交換は、乾燥後、蛍光顕微鏡を用いて容易に同定できる、桃色の蛍光性のゼオライト粒子を生じた。
【０１１２】
水溶液からのポリマー電解質の表面沈着（ＬｂＬ組織化）は、ゼオライト粒子をカプセル化する理想的な方法をもたらした。これは、第一に、炭酸カルシウム コアテンプレートにゼオライト粒子を埋め込むこと、次いでポリマー電解質コーティング及びテンプレートの溶解によりにより試みられ、 “遊離の”ゼオライト粒子は、該粒子がなければ中空
の、カプセル内に残存したままであった。ゼオライトを含む炭酸カルシウムテンプレートは、炭酸ナトリウム水溶液及び塩化カルシウム水溶液を、水中のゼオライトの懸濁液へ急速に攪拌しながら徐々に添加することにより製造した。この工程は、直径８乃至１０μｍの、不定形の、球状の炭酸カルシウム粒子を生じた（光学顕微鏡により測定された）。蛍光標識されたゼオライトを使用した場合、落射蛍光顕微鏡検査では、個々のゼオライト粒子は懸濁液中に遊離したままでなく、実際、炭酸カルシウムテンプレート中に埋め込まれたことが図１５に示すように明らかとなった。図１５は、蛍光標識されたゼオライトβを含む炭酸カルシウムテンプレートの顕微鏡写真（ｘ４０拡大）：（ａ）落射蛍光顕微鏡画像（λex４５０−４９０ｎｍ）；及び（ｂ）蛍光性が観測された領域が炭酸カルシウムテンプレートにより占有されていることを示す同様の領域の光学顕微鏡画像、を示す。これは、テンプレートにゼオライト粒子が埋め込まれたことを示す。
【０１１３】
その後の、これらのテンプレートのカプセル化及びＥＤＴＡ水溶液を用いた炭酸カルシウムの溶解によりカプセル化ゼオライトナノリアクターを得た。落射蛍光顕微鏡検査において示されるように（図８）、標識化ゼオライトの橙色の蛍光は、カプセルの青色蛍光内でのみ観察され、これはゼオライトのカプセル化が成功であったことを示す。
【０１１４】
ゼオライトはまた、炭酸カルシウムの使用なしにその表面の直接的ＰＥコーティングによりカプセル化された。この手順は、炭酸カルシウムの沈着及びその後の溶解に関する余
分な工程を回避する利点を有するものであった。この方法によるゼオライト粒子のカプセル化は、落射蛍光顕微鏡画像（蛍光色素コーティングを示す（図７（ｂ）））と透過型光学顕微鏡画像（ゼオライト粒子を示す（図７（ａ）））を比較することにより確認された。このコーティング方法は、カプセル化が透過型光学顕微鏡画像中のゼオライト粒子と、落射蛍光顕微鏡中の蛍光色素コーティングの並存により分析され得るので、蛍光色素標識の必要性を排除した。２種の異なるポリマー電解質溶液：０．５Ｍの塩化ナトリウム添加物を含むものと含まないものを使用した。両方の方法は有効なカプセル化を与えた。
【０１１５】
コーティングされたゼオライトナノリアクターの全ての形態の触媒活性を、それらが（Ｒ）−１−フェニルエタノールをラセミ化する速度を観察することにより試験した。図９に示され得るように、遊離のゼオライトは基質をラセミ化するのが最も速く、一方、塩化ナトリウム添加物を含まないポリマー電解質溶液でカプセル化したゼオライトはやや緩やかであった。この反応速度における小さな減少は、カプセル膜を通した基質の拡散の制限に起因すると思われる。ＰＥカプセル膜を通した基質の拡散に起因する触媒活性における同様の減少が、その他の用途において報告されている。
【０１１６】
塩化ナトリウム０．５Ｍを含むポリマー電解質溶液でコーティングされたゼオライトは、基質を最終的にラセミ化したが（１８時間後に７４％ｅｅ、３日後に９％であった）、はるかに活性が少なかった。触媒活性におけるこの減少は、コーティングの工程の間のポリマー電解質溶液中のＮａ+イオンによる酸部位のイオン交換によるものであった。しか
しながら、炭酸カルシウムテンプレートを経て製造されたゼオライトナノリアクターは、１日後であっても如何なるラセミ化も示さなかった。この活性の欠如は、沈殿の間の塩基性炭酸カルシウムテンプレートによるゼオライトの酸性度の抑制によるものと思われる。本発明者らは、両方の２種類のナノリアクターの活性の損失は、希酸溶液を用いたイオン交換により覆し得、これらの工程中の活性の損失の機構の試験及び触媒の再活性化の方法を提供するものであると仮定している。最終的に、空のナノカプセルそれ自身は基質のラセミ化を示さないことは特記すべきである。
【０１１７】
塩化ナトリウム添加物なしでコーティングされたゼオライト粒子が、カプセル化されたサンプル中で最も良好な触媒活性を示したため、この方法でコーティングされたゼオライトのみを以下の全ての反応においてナノリアクターとして採用した。
【０１１８】
キラルな第二級アルコールのラセミ化の可能性のある方法が多数存在する。図１６は、（Ｒ）−１−フェニルエタノールの酸触媒されたラセミ化の機構を示す。酸性条件下において、キラルアルコールは水酸基のプロトン付加、水の喪失、そしてプロキラルの平面のＳＰ2のカルベニウムイオンの形成によりラセミ化され得る。その後の水の添加が、非選
択的でありそして、したがって、ラセミ混合物が生じる（図１６）。ゼオライトＨ−βのような酸性ゼオライトによるラセミ化の機構は、ルイス酸性でなく、ブレンシュテット（Ｂｒoｎｓｔｅｄ）酸性により触媒されることが図１６に示すように証明された。確かに
、カルベニウム中間体の製造がさらに、基質の存在下のゼオライトの色の変化、１−フェニルエタノールの場合において橙色でそして１−インダノールの場合において桃色、によりさらに証拠付けられた。同様の色の変化が、ゼオライト上の関連するカルベニウムイオンの形成によるものと考えられた。さらにまた、ゼオライトの負荷電したフレーム構造及び分子次元の細孔（約６Å）はカルベニウムイオンの優れたホストである。この特性は、ゼオライトをカルベニウムイオンの生成及び安定化のための優れた媒体とする。これらの特性は、ゼオライトＨ−βのラセミ化触媒としての有効性に貢献するものと思われる。
【０１１９】
ゼオライトの細孔中のカルベニウムイオンの形成及び安定化は問題も引き起こした。長い反応時間にわたり、ゼオライトは、全ての基質を消費する傾向にあり、それをカルベニウムイオンへか又はさらにまた脱水された生成物へかのどちらかに転換する（図１７）。
図１７は、副生成物としてスチレンを生じる副反応の脱水を示す、（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化の機構を図示する。実際に、１−フェニルエタノールのラセミ化において、スチレンが経時的に量を増して形成された。これの脱離は、水が十分な環境下において反応を行なうことで抑制され得る。残念なことに、分割工程としてのリパーゼ触媒されたエステル化を用いたＤＫＲ反応において、過剰の水も、生成物のリパーゼ触媒された加水分解をまた促進し得、エステル化反応を損なう。これが理由で、二相系が、従来のＤＫＲ反応の酵素とゼオライトの相容性を解決する簡便な方法として試みられてきた。
【０１２０】
カンジダ・アンタークティカ由来のリパーゼＢは水性製剤リポザイム（Ｌｉｐｏｚｙｍｅ）ＣＡＬＢ Ｌとして提供された。この製剤は、殆どの有機溶媒とのその非混和性（そしてしたがってこれらの媒体中でよりゆるやかな反応を行なった）に起因して並びにそのゼオライト触媒を不活性化する傾向（恐らく、水性製剤中の保存性のある塩によるイオン交換に起因する）に起因して使用には不適切であった。したがって、該酵素は、脱イオン水に対し十分に透析されそして凍結乾燥され、淡黄色乃至橙色の薄片として純粋な酵素を生じた。凍結乾燥単独では、水性製剤中の抗凍結剤（グリセロール及びソルビトール）の存在により効果的でない。
【０１２１】
凍結乾燥された酵素の完全性を期すために、その活性は、CALBにおいて先に成功裏に使用された種々の有機溶媒中で、これらの溶媒中で酢酸ビニルを用いた１−フェニルエタノールのエステル化速度をモニターすることにより試験した。すべての場合において、（Ｒ）−アセチルエステルが＞９９％エナンチオマー過剰量で選択的に形成された。さらに、１−フェニルエタノールの（Ｒ）−エナンチオマーの選択は文献中に示されているリパーゼの一般的なエナンチオ選択性の傾向と一致するものであり、基質の置換基の立体的かさ高さ及び酵素の活性部位の立体化学から大いに予測され得るものであった。一般的に、基質の立体的な大きさは酵素の選択性に影響を与え、そして一般的に、与えられた基質についてのリパーゼとプロテアーゼの対照的なエナンチオ選択性を与える。
【０１２２】
図１８は、種々の溶媒中で酢酸ビニルを用いた１−フェニルエタノールのＣＡＬＢ触媒選択的エステル化の経時変化を図示するグラフを示す。
反応条件：ラセミ体の１−フェニルエタノール（２０μＬ、０．１６５ｍｍｏｌ））、酢酸ビニル（１０等量、２等量／時間）、乾燥ＣＡＬＢ（１０ｍｇ）、ｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）、溶媒（１０ｍＬ）、空気雰囲気下、６０℃。図１８に見られ得るように、オクタン及びトルエンが試験された中で最も効果的な有機溶媒であり、一方、より極性のあるＴＨＦ及びアセトニトリルは効果がより少なかったという結果が与えられた。この疎水性と共に活性が増加する傾向は、ＣＡＬＢ及び酵素一般の両方において良く知られている。水は、酵素の周囲に酵素に欠かせないある程度の潤滑性及び柔軟性をもたらす単層を形成することが仮定されてきた。疎水性溶媒は、したがって、酵素はこれらから水をより容易に抽出し得るため、より大きな活性をもたらす。
【０１２３】
触媒、カプセル化ゼオライトナノリアクター及びＣＡＬＢの個別の特性を試験したので、それらの単一の反応系中に共存する可能性を試験することが残された。動的速度分割は、出発物質の選択的転換及びその場でラセミ化の両方を必要とするため、この目的には優れた試験反応であった。この場合において、第二級アルコールの動的速度分割は、ラセミ化触媒としてカプセル化ゼオライトをそしてエナンチオ選択的エステル化触媒としてＣＡＬＢを用いることにより試みられた（図１０参照）。これらの反応は、種々の条件下、様々な溶媒そして相対的な触媒及び基質の濃度において行なわれた（表１参照）。基質１−フェニルエタノールは、ラセミ化及びＣＡＬＢ触媒選択的エステル化の両方の場合に先に試験されたため、そしてまたそのエナンチオマーはキラルＧＣを用いて良く分割されることが知られているため、該基質が選択された。対照反応もまた、コーティングされたゼオライトナノリアクターの代わりに遊離（カプセル化されていない）ゼオライトを用いたも
の、又はゼオライトを用いないものが採用された。これは、ゼオライト−酵素の干渉の影響及びゼオライトカプセル化のこれらの影響を減少させる能力を測定するために行なわれた。
【０１２４】
【表１】
［ａ］使用されたゼオライトの形態を指す。
［ｂ］生成物について校正されたＧＣを用いて測定された、約１−２％内の正確度。
［ｃ］ＧＣを用いて測定された。
表１．ゼオライトＨ−βナノリアクター及び酵素ＣＡＬＢ（１０ｍｇ）を用い６０℃における空気中での１−フェニルエタノールの動的速度分割の結果。
【０１２５】
【表２】
表２．１−インダノール（１０ｍｇＣＡＬＢ、３ｍｇゼオライト）を用いた動的速度分割の試験。
【０１２６】
表１に示すように、これらの反応の第一の特徴は、ゼオライト触媒がカプセル化された場合に得られる収率及びエナンチオ選択性における顕著な改善、そして、ゼオライトなしと比較して遊離ゼオライトを採用した場合に得られた顕著に悪化したエナンチオ選択性であった。これらのデータはゼオライトが酵素の活性及び選択性を有意に干渉したこと（遊離ゼオライトとゼオライトなしの結果を比較することによって：特に表１のエントリーｄ参照）、そして、カプセルが採用された場合に、該カプセルはこの干渉を実質的に弱めたこと、の両方を示唆する。この結果は、酵素は、ｐＨ感受性のある触媒としてよく知られ、そして酸性又は塩基性環境、本件の場合には局所的に酸性のゼオライト表面、に曝された場合に非常に異なった活性及び選択性を示し得るため、驚くべきことではない。半透過性のカプセルは、巨大分子酵素を排除しそしてゼオライトによる干渉を減少させることが予想された。さらに、有意なエステルのラセミ化を経時的に生じなかったこと、そしてゼオライトは、それ自身における有意なアキラルなエステル化を触媒しなかったことも示され、したがって、ｅｅの減少は酵素の障害に起因することが確認された。
【０１２７】
さらにまた、より高いエナンチオマー過剰量が、酵素の干渉をさらに減少させるためにより低いゼオライト対酵素の比を用いることにより得られた（表１中のエントリーｃ及びｄを比較されたし）一方、ゼオライトの低すぎる濃度は、ＤＫＲが有効に進行するのを可能とするために必要であるものより低くラセミ化速度を減少させ得た（即ち、＞５０％の収率において：表１中のエントリーａ参照）。ゼオライトナノリアクター及びＣＡＬＢの相対濃度を調整することにより、選択された生成物のエナンチオマー収率は、従来の速度分割の関門である５０％に明確に超えたものが得られ、したがって、動的速度分割が起きたことが証明された。現在のところ、得られた最も良い結果は、２２時間後の８１％ｅｅにおける６３％の収率の（Ｒ）−エステルである（表１中のエントリーｅ）。
【０１２８】
それにもかかわらず、副反応が原因の目的生成物の有意な損失が依然として明らかであった。転換はしばしば定量的（表１中のエントリーｃ−ｅ）であった一方、大量のスチレンが生成した（カプセル化ゼオライトを使用した場合に最大で２６％まで、そして遊離ゼオライトにおいては最大で３８％まで）。さらにまた、エステルの全体収率は、よくても６５乃至７０％に限られたものであり、さらに、脱水副反応の重要性が示された。脱水副反応を考慮に入れたとしても、かなりな量の試薬が、説明できないままであり（例えば、表１中の遊離ゼオライトを使用したエントリーｃは３４％）、その多くは、安定化したカ
ルベニウムイオンとしてゼオライトの細孔中に捕捉されたことが考えられた。
【０１２９】
これらの副反応への損失に対する１つの可能性のある解決方法は、反応系へのごく少量の水（溶媒の飽和量以下）の添加である。これは、脱離反応の速度の減少に通じ得るだけでなく、また、酵素触媒エステル化反応速度を有意に増加させ得る。少量の十分量の水を添加することにより、酵素活性における改善が、エステル加水分解速度の同時の増加を凌ぎ得る。
【０１３０】
１−フェニルエタノールは動的速度分割を成功裏に受けることが観察されたため、幾つかのその他の基質が、プロトコルの一般性を試験するために使用された。実際には、酵素ＣＡＬＢを採用したその他の動的速度分割反応が、様々な基質について成功したことが証明された。成功した基質の幾つかを図１９に示す。
【０１３１】
基質２乃至５（図１９）を本発明のＤＫＲプロトコルの候補として試験した。４つの全ては、酵素単独と反応することが見出されたが、幾つかの制限もあった。基質４であるα−ビニルベンジルアルコールは、エステル化が非常に緩やかに行なわれ、４８時間後に７３％の選択されたエナンチオマーの転換（即ち、３７％のラセミ混合物）しか得られなかった。基質５である１−フェニルエチルアミンは、わずか１時間後に両方のエナンチオマーの形態が消費されたが、エナンチオ選択性の予想に反して、ラセミ体の１−フェニルエチルアセタミドを含む、多数の生成物を与えた。さらにまた、２−オクタノール（３）は、適度に迅速に選択的にエステル化された（２４時間後に＞９９％ｅｅの生成物での８８％の選択されたエナンチオマーへの転換）一方、ゼオライトＨ−βと１日反応させた場合には如何なるラセミ化も示さなかった。（−）−メタノール（７）のラセミ化活性もまた試験されたが、１日後にゼオライトＨ−βとの如何なるラセミ化も示さなかった。
【０１３２】
これに対し、１−インダノール（２）は、はるかに有望な基質であることを証明した。オクタン及びトルエンにおけるＣＡＬＢ触媒エステル化速度の試験は、図２０に示すように、１−インダノールは、非常に急速にそして選択的に（＞９９％ｅｅ）両方の溶媒においてエステル化され、そしてオクタンにおける１−フェニルエタノールよりも更に迅速なものであった。図２０は、種々の溶媒中の酢酸ビニルを用いた１−インダノールのＣＡＬＢで触媒された選択的エステル化の経時変化、及びその１−フェニルエタノールのものとの比較を図示するグラフを示す。反応条件は：ラセミ体の基質（０．１６５ｍｍｏｌ）、酢酸ビニル（１５３μＬ、１．６５ｍｍｏｌ、２等量／時間）、乾燥ＣＡＬＢ（１０ｍｇ）、ｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）、溶媒（１０ｍＬ）、空気雰囲気下、６０℃。
【０１３３】
エナンチオマーが豊富な１−インダノールへのゼオライトの添加は、非常に急速な基質のラセミ化及び消費を生じ、そしてゼオライトは、カルベニニウイムイオンの生成に起因して色が鮮やかなピンク色に変化した。脱水生成物インデンの形成がまた、ガスクロマトグラフにおいて観察された。
【０１３４】
１−インダノールに対する個々の触媒の活性を考慮して、ＤＫＲ反応を、オクタン中でカプセル化ゼオライトナノリアクター及び乾燥ＣＡＬＢを用いて試みた。１０ｍｇのＣＡＬＢと３ｍｇのコーティングされたゼオライトとそしてその他は標準の反応条件を用いて、５７％の収率の酢酸１−インダニルの選択されたエナンチオマーを、わずか２時間後に９２％ｅｅで得た。１−フェニルエタノールにおいて観察されるように、コーティングされていないゼオライトを用いた対照反応は有意に悪い結果であり、２時間後に８３％ｅｅで酢酸１−インダニルの選択されたエナンチオマーが４２％しか得られず、ナノカプセルの保護性能を再び確認した。
【０１３５】
したがって、ゼオライトは、１−インダノール及び１−フェニルエタノールのようなベンジル型アルコールのラセミ化の非常に活性のある触媒である一方、それらは、２−オクタノール及びメタノールのような脂肪族アルコールへは不活性である。この現象は、ベンジル型には共鳴安定化するが、脂肪族とはしない、ラセミ化の工程中に形成されるカルベニウム中間体（図１６参照）の相対的安定性におそらく起因する。そのようにして、ゼオライトＨ−βラセミ化（そして従って本発明のＤＫＲプロトコル）は、α−置換基の共鳴安定化を有する基質に最適である。それでもなお、該プロトコルは、中程度乃至良好なｅｅでの幾つか基質の＞５０％の収率の選択されたエナンチオマーを成功裏に製造することが示された。これは、今日までの動的速度分割におけるナノリアクターを使用した触媒保護の初めての例であり、そしてまた、多触媒系の触媒保護の新規な方法を示すものである。
【０１３６】
実験の詳細
以下の試薬を、入手したままの状態で使用した：水性テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（３５質量％）、次亜リン酸（５０質量％）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（分子量１００−２００ｋＤａ、２０質量％水溶液）、ポリ（4-スチレンスルホン酸ナトリウム）（分子量７０ｋＤａ）、α−メチルベンアセテート、α−ビニルベンジルアルコール、Ｌ−メントール（シグマ−アルドリッチ）；塩化ナトリウム、硝酸アンモニウム、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩、トルエン、ピリジン（エイジャックス（Ａｊａｘ））；塩化カリウム、１−フェニルエタノール、塩化アセチル、２，２'
−ビピリジン、アセトン（メルク）；非晶質シリカ（アエロジル（Ａｅｒｏｓｉｌ）２００）（デグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ））；水酸化ナトリウム（ＡＰＳ）；アルミン酸ナトリウム（５０−５６質量％Ａｌ2Ｏ3、４０−４５質量％Ｎａ2Ｏ）（リーデル−ハーン（Ｒｉ
ｅｄｅｌ−ｈａeｎ））；塩化ルテニウム（ＩＩＩ）水和物、塩化パラジウム(ＩＩ)（ス
トレム（Ｓｔｒｅｍ））；塩化カルシウム二水和物、炭酸ナトリウム（アナラアール（ＡｎａｌａＲ））；ｎ−ドデカン（ＢＤＨ）；ヘキサン、酢酸エチル（レドックス（Ｒｅｄｏｘ））；１−インダノール、（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエタノール、１−フェニルエチルアミン（アルファ−アエサー（Ａｌｆａ−Ａｅｓａｒ））；２−オクタノール、インデン（フルカ）。リポザイム カンジダ・アンタークティカ由来のリパーゼＢ（１−１０質量％水性製剤）はノボザイム（Ｎｏｖｏｚｙｍｅ）の好意により提供され、そしてプロゲン、スネークスキン（ＰＲＯＧＥＮ ＳｎａｋｅＳｋｉｎ）透析チューブ（１０，００ＭＷＣＯ，２２ｍｍ）を用いて脱イオン水に対し十分透析しそして使用に先立ち凍結乾燥機により凍結乾燥した。クロマトグラフィーを、エイジャックス（Ａｊａｘ）製のフラッシュカラム用のシリカゲル（２３０−４００メッシュ）を用いて行い、そして分取用薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）をメルク製プレート上で実施した。特に定めのない限り、溶媒は、隔膜ポンプ及び動圧調節装置を装着したロータリーエバポレーターを用いて除去した。トルエン及びジエチルエーテルは、酸素を除去しそして活性アルミナにより、文献中に記載されたものから改良した装置を用いて乾燥させた。
【０１３７】
1Ｈ ＮＭＲ（３００．１３ＭＨｚ）及び13Ｃ｛1Ｈ｝ＮＭＲ（７５．４８ＭＨｚ）スペクトルを、ブルカー（Ｂｒｕｋｅｒ）ＤＰＸ３００スペクトロメーターを用いて３００Ｋにおいて測定し、そして残存の溶媒を内部標準として測定した。マススペクトルを、７０ｅＶのイオン化エネルギーにおいて、１５ｍＺＢ−５フィンニガン（Ｆｉｎｎｉｇａｎ）ＬＣＱイオントラップ質量分析計（ＥＳＩ）又はフィンニガンポラリス（ＦｉｎｎｉｇａｎＰｏｌａｒｉｓ）Ｑイオントラップ質量分析計を用い、カラム、５％フェニル９５％ジメチルポリシロキサン（ＧＣ／ＭＳ）を有するトレース（Ｔｒａｃｅ）ＧＣ器を用いて得た。電解放射型走査電子顕微鏡写真を３．０ｋＶにおいてＪＳＭ−６０００Ｆ走査顕微鏡を用いて得た。Ｘ線回折像を、４０ｋＶにおけるＣｕのＫα線を用いて、液体窒素を用いて冷却したゲルマニウム半導体検出器を装着したジーメンスＤ５０００Ｘ線回折計を用いて記録した。透過光学顕微鏡検査（ＬＭ）及び落射蛍光顕微鏡検査（ＥＭ）を、ノルマル
スキー（Ｎｏｒｍａｒｓｋｉ）ＤＩＣ光学素子及びニコンプランフルオル（Ｎｉｋｏｎ Ｐｌａｎ Ｆｌｕｏｒ）×（ＮＡ ０．３０，ドライ）、×２０（ＮＡ ０．５、ドライ）、×４０（ＮＡ ０．７５，ドライ）及び×１００（ＮＡ １．３０、オイル）対物レンズを取り付けたニコンエクリプス（Ｎｉｋｏｎ Ｅｃｌｉｐｓｅ）Ｅ８００蛍光顕微鏡を用いて行なった。ＤＡＰＩフィルターセット（ＢＰ３３０−３８０、ＤＩＣ４００，ＬＰ４２０）をＰＥ−カプセル及び［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］2+蛍光の観測に採用した。画像
をＰＣＯセンシカム（Ｓｅｎｓｉｃａｍ）の１２−ビットの冷却式画像カメラを用いて捉えた。サンプルを、スライド中のグリセロールか水かどちらかのなかに標本として載せそしてカバースリップでカバーした。ガスクロマトグラフィーを、バリアン（Ｖａｒｉａｎ）ＣＰ−キラシル（Ｃｈｉｒａｓｉｌ）−ＤｅｘＣＢカラム（２５ｍ×０．３２ｍｍＩ．Ｄ．；０．２５μｍ膜厚）、スプリット／スプリットレス注入口、そしてＦＩＤ検出器を備えた、ヒューレットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）５８９０Ａガスクロマトグラフ装置を用いて行なった。データを収集しそしてＧＣケムステーションソフトウェアを用いて分析した。紫外線−可視スペクトルを、バリアンカリ（Ｖａｒｉａｎ Ｃａｒｙ）１Ｅ紫外線−可視分光光度計を用いて記録した。
【０１３８】
ゼオライトＨ−βを、バッチ組成１．９７Ｎａ2Ｏ：１．００Ｋ2Ｏ：１２．５(ＴＥＡ)2Ｏ：Ａｌ2Ｏ3：５０ＳｉＯ2：７５０Ｈ2Ｏ：２．９ＨＣｌを用いて製造した。ポリプロ
ピレン製の容器を蒸留水（４．６６ｍＬ，２５９ｍｍｏｌ）、水性テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（３５質量％、１０．４０ｇ、７１ｍｍｏｌ）、塩化ナトリウム（５２ｍｇ、０．９１ｍｍｏｌ）及び塩化カリウム（１４４ｍｇ、１．９６ｍｍｏｌ）で満たした。その混合物を透明な溶液が形成されるまで攪拌した。非晶質シリカ（２．９３ｇ、４８．９ｍｍｏｌ）を添加しそしてその混合物を１時間攪拌して、透明な溶液を得た。水酸化ナトリウム（３３ｍｇ、０．８３ｍｍｏｌ）の溶液及びアルミン酸ナトリウム（１７９ｍｇ、〜０．９３ｍｍｏｌＡｌ2Ｏ3、〜１．２ｍｍｏｌＮａ2Ｏ）の蒸留水（２．００ｍ
Ｌ，１１ｍｍｏｌ）溶液を添加し、そしてその混合物を１時間激しく攪拌して均一なゲルを得た。そのゲルを、テフロン（登録商標）の内張りをしたステンレス製のオートクレーブ中で１３５℃において２０時間加熱した。冷却後、反応混合物を遠心分離（４０００ｒｐｍ、２０分）し、そして蒸留水（３×１０ｍＬ）で洗浄した。ゼオライト結晶を、１２０℃で終夜乾燥して白色、固体、微晶質の層を得た。ゼオライトを、空気中で５５０℃においてランプ速度が１℃／分となった後６時間、焼成し、そして次いで１Ｍ硝酸アンモニウム水溶液（３×９０ｍＬ）中に２０分間懸濁させ、蒸留水（３×３０ｍＬ）で洗浄しそして８０℃において乾燥してＮＨ4−βゼオライトを得た。この生成物を、さらに５５０
℃において終夜焼成して、微細な、白色の結晶粉末としてゼオライトＨ−βを得た（１．１１ｇ、Ａｌに基づき〜４５％収率）：ＸＲＤ２θ（Irel）７．８２（１００）、２２．５８°（８７）（参照。文献値は７．６９、２２．４°）。
【０１３９】
蛍光性の［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］Ｃｌ2／６Ｈ2Ｏを文献に記載された方法を用いて製造
した（Ｊ．Ａ．Ｂｒｏｏｍｈｅａｄ，Ｃ．Ｇ．Ｙｏｕｎｇ，Ｉｎｏｒｇ． Ｓｙｎｔｈ．１９８２年、２１巻、１２７−１２８頁）。そして、ＲｕＣｌ3・ｘＨ2Ｏ（０．５ｇ）を１２０℃において３時間予め乾燥させ、粉砕しそして１２０℃においてさらに１時間加熱した。乾燥させたＲｕＣｌ3（４３１ｍｇ、２．０８ｍｍｏｌ）及び２，２'−ビピリジン（０．９７ｇ、６．２ｍｍｏｌ）を次に脱イオン水（４０ｍＬ）へ添加した。新たに調製したホスフィン酸ナトリウム溶液（２ｍＬ、〜４０質量％）を添加しそして混合物を還流させながら４０分間加熱したが、その間に、溶液が色を緑色から褐色そして次に橙色に変化した。反応混合物を濾過して未溶解の物質を除去した。塩化カリウム（１３．６ｇ、０．１８４ｍｍｏｌ）を添加し、組成生物を赤−橙色固体として沈殿させた。混合物を次に、還流させながら１時間加熱して、深赤色の溶液を得、該溶液を室温まで冷却することにより赤色の結晶を得た。該結晶を濾過により除去し、氷冷した含水アセトン（２ｘ４ｍＬ、８容量％）そしてアセトン（３０ｍＬ）で洗浄し、次いで、空気中で乾燥させ、光沢の
ある、赤色、板状の結晶（８４４ｍｇ、５４％）を得た：1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ3ＯＤ），ｐｐｍ）δ７．１９（ｄ、６Ｈ）、６．６１（ｔｄ、６Ｈ）、６．３１（ｄ、６Ｈ）、５．９７（ｔｄ、６Ｈ）；ＭＳｍ／ｚ（％）２８５．２（１００）［Ｍ］2+（計算値２８５．１）、１５７．１（８）［ビピリジン＋１］+（計算値１５７．１）；紫外線乃至可視光
（エタノール、ｎｍ）λmax４４９（ε＝９０００Ｍ-1ｃｍ-1）。
【０１４０】
ゼオライトH−β（９９ｍｇ）を、［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］Ｃｌ2の水溶液（３×１ｍL、１４ｍM）でイオン交換を行なった。ゼオライトを遠心分離し（１３４００ｒｐｍ、５分
間）、蒸留水（３×１ｍL）で洗浄し、そして次いで１２０℃において４時間乾燥させ、
微細な桃色粉末を得た（９１ｍｇ）。
【０１４１】
ゼオライトＨ−β（１００ｍｇ）はＰｄＣｌ2（１４０μＬ、０．１４Ｍ）の水溶液に
含浸させ２０分間放置した。ゼオライトは、１１０℃において３時間乾燥させそして引き続き３００℃において４時間焼成させ、ｐｄ付与したゼオライト（２質量％）を灰色粉末（１０４ｍｇ）として得た。
【０１４２】
コアテンプレートを以下のようにして製造した。ＣａＣｌ2水溶液（２０ｍＬ，１Ｍ）
を脱イオン水（１６０ｍＬ）で希釈した。Ｎａ2ＣＯ3水溶液（２０ｍＬ、１Ｍ）を、激しく攪拌した溶液中へ急速に添加すると、白色懸濁液が生成した。その懸濁液を遠心分離（２０００ｒｐｍ、１０分間）し、そしてその固体を蒸留水（３ｘ７０ｍＬ）そしてアセトン（５０ｍＬ）で洗浄した。固体ＣａＣＯ3を次に、アセトン（５０ｍＬ）中に再懸濁さ
せ、そして６０℃において乾燥させて、粒子サイズ５乃至１０μｍ（光学顕微鏡による測定）の微細な白色粉末（１．３４ｇ）としてテンプレートを得た。
【０１４３】
ポリマー電解質カプセルを以下のようにして製造した。前記のようにして製造した炭酸カルシウムコアテンプレートをレイヤーバイレイヤー（ＬｂＬ）法を用いてポリマー電解質でコーティングした。ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ、ＭＷ１００−２００ｋＤａ）を沈着させて水溶液（４ｇＬ-1ＰＤＡ、０．５Ｍ ＮａＣｌ）から正の層を形成した。ポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳ、ＭＷ７０ｋＤａ）を、沈着させて水溶液（５ｇＬ-1ＰＳＳ、０．５Ｍ ＮａＣｌ）から負の層を形成した。ＰＤＡから始めて、前記溶液をさらに３００μＬずつを交互にＣａＣＯ3テンプレ
ート（９９ｍｇ）にさらに添加し、混合物を各回２０分間放置し、そして遠心分離（１３，４００ｒｐｍ、９０秒）そして添加の間に水（３ｘ１ｍＬ）で洗浄して、多層を形成した。３PE二層の付加後、ＣａＣＯ3コアをＥＤＴＡ溶液（３ｘ１ｍＬ、０．２Ｍ、ｐＨ７
）で洗浄することにより除去し、そしてカプセルを１０時間該溶液中でインキュベートした。カプセルを次に遠心分離（１３，４００ｒｐｍ、５分間）し、水（１ｍＬ）そしてエタノール（３ｘ１ｍＬ）で洗浄し、エタノール中で保存した。
【０１４４】
ゼオライトＨ−β（２１５ｍｇ）を粉砕しそして脱イオン水（〜５ｍＬ）中に懸濁させた。混合物を超音波処理して結晶凝集体を粉砕し、濁った白色懸濁液を得た。ゼオライト懸濁液を脱イオン水（１．８Ｌ）で希釈し、そしてＮａ2ＣＯ3（０．４Ｍ，１００ｍＬ）の水溶液及びＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ（０．４０Ｍ、１００ｍＬ）の水溶液を、激しく攪拌した懸濁液に滴下ロートを経て非常に緩やかに（〜１滴／５秒）添加した。白色懸濁液が形成され、上澄を静かに移した。ＣａＣＯ3テンプレートを洗浄（３ｘＨ2Ｏそして１ｘアセトン）し、アセトン中に再懸濁させ、そして真空下で５０℃において乾燥させ、微細な白色粉末としてゼオライト含有テンプレート（３．１４ｇ）を得た。光学顕微鏡検査において、主に１乃至５μｍの直径の球状の粒子を認めた。テンプレートをカプセル化し、そして２．４．２章において記載されたプロトコールを使用して溶解して、カプセル化ゼオライトを得た。
【０１４５】
ゼオライトＨ−β（２５ｍｇ）を、上記のＰＤＡ溶液及びＰＳＳ溶液で直接コーティングした。コーティング工程はまた、塩化ナトリウムの添加なしのＰＤＡ溶液及びＰＳＳ溶液を用いて実施した。両方の場合において、コーティングされたゼオライトは（水１ｍＬ）そしてエタノール（３ｘ１ｍＬ）で洗浄し、そして保存のためエタノール中に再懸濁した。
【０１４６】
１−フェニルエタノールのラセミ化の典型的な反応条件は以下のとおりである：トルエン（５０ｍＬ）を遊離又はカプセル化ゼオライトＨ−β触媒（１０ｍｇ、上記のとおり製造した）又は、ほぼ等量の空のナノカプセル（上記のとおり製造した）へ添加し、そして攪拌した。基質（Ｒ）−１−フェニルエタノール（１００μＬ、０．８２７ｍｍｏｌ）、及びｎ−ドデカン（内部標準、１００μＬ、０．４３９ｍｍｏｌ）を添加しそして反応混合物を６０℃において加熱した。反応をＧＣを用いてモニターし、そしてエナンチオマー過剰率をガスクロマトグラフにおけるピーク信号の積分された面積を比較することにより測定した。
【０１４７】
特に定めのない限り、酵素で触媒された選択的エステル化の典型的な反応条件は、以下のとおりである：乾燥リパーゼ（１０ｍｇ）を溶媒（１０ｍＬ）に添加しそして、混合物を手短かに超音波処理して酵素を溶解した。磁石で攪拌された溶液中に基質（０．１６５ｍｍｏｌ）及びｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）を添加した。反応混合物を６０℃において加熱し、酢酸ビニル（１５３μＬ、１．６５ｍｍｏｌ）を２等量／時間の速度において導入した。反応をＧＣを用いてモニターし、そしてエナンチオマー過剰率をガスクロマトグラフにおけるピーク信号の積分された面積を比較することにより測定した。収率をＧＣにより基質及び生成物を校正した後に測定した。
【０１４８】
酢酸１−インダノールを以下のとおり校正のために製造した。乾燥ジエチルエーテル（３０ｍＬ）、１−インダノール（２０２ｍｇ、１．５１ｍｍｏｌ）、及びピリジン（２４１μＬ、２．９８ｍｍｏｌ）を混合した。塩化アセチル（１．０６ｍＬ、１４．９ｍｍｏｌ）を溶液に添加しそして白色沈殿物が生成した。混合物を、室温において終夜攪拌し、ろ過しそして溶媒、過剰のピリジン、及び塩化アセチルを真空下で濾液から除去した。残渣をカラムクロマトグラフィ−（１：８酢酸エチル／ヘキサン）により精製し、生成物（７２ｍｇ、２７％）を非常に淡色の黄色油状物として得た：1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ3ＯＤ、ｐｐｍ）δ
７．３５（ｄ、１Ｈ）、７．２６（ｍ、２Ｈ）、７．２０（ｍ、１Ｈ）、６．１４（ｄｄ、１Ｈ）、２．９６（ｍ、１Ｈ）、２．７５（ｍ、１Ｈ）、２．４５（ｍ、１Ｈ）、２．０６（ｍ、１Ｈ）、２．０２（ｓ、３Ｈ）；13Ｃ｛1Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤ3ＣＮ，ｐｐｍ）δ１７１．７，１４５．５，１４２．３，１２９．８，１２７．５，１２６．３，１２５．８，７９．０，３３．０，３０．７，２１．４。
【０１４９】
特に定めのない限り、ＤＫＲ反応の典型的な反応条件は、以下のとおりである：乾燥ＣＡＬＢ酵素（１０ｍｇ）を溶媒（１０ｍＬ）へ添加しそして混合物を手短に超音波処理し酵素を溶解した。基質（０．１６５ｍｍｏｌ）及びｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）及びＰＥでコーティングされたゼオライトＨ−βナノリアクター（１０ｍｇ）を添加した。反応混合物を６０℃において加熱し、酢酸ビニル（１５３μＬ、１０等量）を２等量／時間の速度において導入した。反応をＧＣを用いてモニターし、そしてエナンチオマー過剰率をガスクロマトグラフにおけるピーク信号の積分された面積を比較することにより測定した。収率をＧＣにより基質及び生成物を校正した後に測定した。
【０１５０】
ゼオライト触媒による（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化の典型的な反応条件は以下のとおりである：（Ｒ）−１−フェニルエタノール（１００μＬ、０．８２７ｍｍｏｌ）、ゼオライト触媒（１０ｍｇ）、ｎ−ドデカン（内部標準、１００μＬ、０．４３
９ｍｍｏｌ）、及びトルエン（５０ｍＬ）を混合し６０℃において空気中で加熱した。第二級アルコールのＤＫＲの典型的な反応条件は以下のとおりである：乾燥ＣＡＬＢ酵素（１０ｍｇ）を溶媒（トルエン又はオクタン、１０ｍＬ）に添加しそして混合物を手短に超音波処理し酵素を溶解した。基質（０．１６５ｍｍｏｌ）、ｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）及びＰＥでコーティングされたゼオライトＨ−βナノリアクター（１０ｍｇ）を添加した。反応混合物を６０℃において空気中で加熱し、酢酸ビニル（１５３μＬ、１０等量）を２等量／時間の速度において導入した。両方の反応をＧＣ（Ｖａｒｉａｎ−Ｃｈｉｒａｓｉｌ−Ｄｅｘ ＣＢカラム）を用いてモニターし、そしてエナンチオマー過剰率をガスクロマトグラフにおけるピーク信号の積分された面積を比較することにより測定した。収率をＧＣにより基質及び生成物を校正した後に測定した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの反応プロモーターを有し、その少なくとも１方がマイクロカプセル内にカプセル化されたものである反応系に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の反応系内の複数の、互いに拮抗関係にある触媒を組み合わせる能力は、特に動的速度分割の分野において長年の間の研究対象であった。その課題に対する従来の解決方法は、膜型反応装置、二相系、及び逐次的な触媒の添加を含んでいたが、これらのアプローチの本質的な複雑さは、重大な欠点である。
【０００３】
進行中のより効率的な触媒の研究及び、それに付帯的な天然の触媒系の洗練性の評価を考慮すると、広範囲の研究が天然の触媒作用を模倣することに対して行なわれてきたことは驚くことではない。細胞内の反応の局在は、種々の人工のナノリアクターを生み出させた。これらのナノリアクターは一般的には、超分子組織化、特に自己組織化を用いることにより製造されてきた。最近、この超分子形態の触媒作用が多くの異なる触媒反応への用途を有するために、かなりの関心が寄せられている。これらの系は典型的には、触媒として作用する又は触媒物質を含む、ナノメートル又はマイクロメートルの大きさのカプセルからなり、そして該カプセル内で反応が進行する。
【０００４】
ナノリアクターの触媒作用は、生成物を放出しそして更に物質を転換させる、カプセルの組織化及び非組織化により進行し得る。基質がカプセル壁をとおりカプセル化された触媒と反応することによって作用するナノリアクターもまた製造され得る。
【０００５】
これらのカプセルは、カプセル化された基質の幾何学的圧縮を通した生成物の形成において、位置選択性又は立体選択性を提供するために調整され得る。種々の不斉カプセルが製造されてきたが、これらは一般的にエナンチオ選択性に乏しくそして合成が難しいものであった。さらに、カプセル膜の選択的透過性は、一定の基質のみを触媒に到達させること、又は特定の生成物にカプセルを回避させることにより選択的触媒系において重要な役割を果たし得る。これらの系はしたがって、より選択的でそして回収可能な触媒の有力で新しいアプローチを提示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明の対象
本発明の対象は、上記欠点の1つ以上の実質的な克服又は少なくとも改善をすることで
ある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明の第一の実施態様においては、
−第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは第二の基質を第二の物質へ転換させることができ、ここで、該第二の基質は該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル；
を含む反応系であって、
（ａ）該第一の物質は該第二の基質であるか、又は該第二の基質へ転換されることができるものであり、そして、実施において、該第二の反応プロモーターによる該第二の基質の転換が、該第二の反応プロモーターによる該第一の基質の転換よりもより多く起こりそして、該第一の反応プロモーターによる該第二の物質の転換率が低いものであり、所望によりごくわずかであり、所望によりゼロであるか、又は（ｂ）該第二の物質は該第一の基質であるか、又は該第一の基質へ転換されることができるものであり、実施において、該第一の反応プロモーターによる該第一の基質の転換が、該第一の反応プロモーターによる該第二の基質の転換よりもより多く起こりそして、該マイクロカプセル中の該第一の物質の転換率が低いものであり、所望によりごくわずかであり、所望によりゼロである、反応系が提供される。
【０００８】
このように、（ａ）の場合において、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセル により促進される全反応は：
Ｓ１→（Ｐ１）→Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２
又は
Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１→Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２
であり得、
そして（ｂ）の場合において、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセル により促進される全反応は：
Ｓ２→（ＭＣ）→Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１
又は
Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２→Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１
であり得、式中、Ｓ１及びＳ２はそれぞれ第一及び第二の基質を表し、Ｃ１及びＣ２はそれぞれ第一及び第二の物質を表し、Ｐ１は第一の反応プロモーターを表し、そしてＭＣはカプセル化材料中にカプセル化された第二の反応プロモーターを含むマイクロカプセルを表す。これらの式中、記号→（Ｘ）→はＸ種により促進された反応を表す。
【０００９】
式Ｓ１→（Ｐ１）→Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２に関して、第一の基質Ｓ１は第一の反応プロモーターＰ１によって第二の基質Ｓ２に転換される。第二の基質は、マイクロカプセルＭＣを貫通しそしてマイクロカプセル中にカプセル化された第二の反応プロモーターによって第二の物質Ｃ２に転換される。第二の物質は次にマイクロカプセルの外部に移動する。第二の物質は一連の反応の全生成物であり得る。式Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１→Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２に関して、第一の基質Ｓ１は第一の反応プロモーターによって第一の物質Ｃ１に転換され、そして第二の基質Ｓ２に転換される。第二の基質は次にマイクロカプセルＭＣ中へ貫通しそしてマイクロカプセル中にカプセル化された第二の反応プロモーターにより第二の物質Ｃ２に転換される。第二の物質は次にマイクロカプセルの外部に移動する。
【００１０】
式Ｓ２→（ＭＣ）→Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１に関して、第二の基質Ｓ２はマイクロカプセルＭＣ中に貫通しそしてマイクロカプセル中にカプセル化された第二の反応プロモーターにより第一の基質Ｓ１に転換される。第一の基質は次にマイクロカプセルの外部に移動し、そして第一の反応プロモーターＰ１によって、反応の全生成物であり得る第一の物質Ｃ１へ変換される。式Ｓ２→（ＭＣ）→Ｃ２→Ｓ１→（Ｐ１）→Ｃ１に関して、第二の基質Ｓ２はマイクロカプセルＭＣ中に貫通しそしてマイクロカプセル中にカプセル化された第二の反応プロモーターによって第二の物質Ｃ２に転換される。第二の物質はマイクロカプセルの外部に移動しそして第一の基質Ｓ１に転換されるか、又はマイクロカプセル内部で第一の基質へ転換されそして第一の基質がマイクロカプセルの外部に移動する。第一の物質は次に第一の反応プロモーターＰ１によって、反応の全生成物であり得る、第一の物質Ｃ１に転換される。
【００１１】
（ａ）の場合において、第一の反応プロモーターによる第二の物質の転換速度は、許容できる収率及び／又は純度における第二の物質の分離か、又は、第二の物質の許容できる収率及び／又は純度を有する生成物への更なる反応を可能とするように、十分低いものであり得る。この場合、第二の物質の転換は、それがもし起こるならば、１種又はそれ以上の望ましくない副生成物へのものであり得る。（ａ）の場合においてまた、第一の反応プロモーターは、第一の基質及び第二の基質を相互転換することができ得、即ち、第一の基質を第二の基質へ転換することができ得そして、第二の基質を第一の基質に転換することができ得る。この場合において、第二の反応プロモーターが、第二の基質を第二の物質へ選択的に転換することができるため又は、カプセル化材料が第二の基質を選択的に透過させることができるため、マイクロカプセルは、第二の基質を第二の物質に選択的に転換することができ得る。同様に、（ｂ）の場合において、第一の基質の第二の反応プロモーターによる転換速度は、許容できる収率及び／又は純度での第一の物質の分離を、又は許容できる収率及び／又は純度を有する生成物への更なる反応を可能とするように十分低いものであり得る。この場合において、第一の物質の転換は、それがもし起こるならば、１種又はそれ以上の望ましくない副生成物へのものであり得る。（ｂ）の場合においてもまた、第二の反応プロモーターは、第一の基質と第二の基質を相互転換することができ得、即ち、それは、第一の基質を第二の基質へ転換することができ、そして第二の基質を第一の基質へ転換することができ得る。この場合において、第一の反応プロモーターは第一の基質を第一の物質に選択的に転換することができ得る。
【００１２】
第一の反応プロモーター及び第二の反応プロモーターは、独立して触媒又は試薬又は触媒と組み合わせた試薬を含み得、又は１種より多くの触媒及び／又は試薬を含み得る。本明細書において、物質を“変換すること“とは、該物質の反応を触媒すること、又は該物質と反応すること、又は触媒することと反応することの組み合わせを指す。
【００１３】
第一の物質（上記（ｂ）の場合において）又は第二の物質（上記（ａ）の場合において）は最終生成物であり得る。あるいは、反応系は、所望により、独立して、カプセル化されている又はカプセル化されていない更なる反応プロモーター（それぞれ独立して触媒、又は試薬、又は触媒と組み合わせた試薬）を含み得る。１種以上の更なる反応プロモーターは、第二の物質（上記（ａ）の場合において）を転換するか又は第一の物質（上記（ｂ）の場合において）を転換することができ得る。この場合において、マイクロカプセル中の最終生成物の、及び第一及び更なる反応プロモーターによる転換速度は低いものであり得、所望によりわずかであり得、所望によりゼロであり得る。これらの転換速度は、最終生成物を許容できる収率及び純度で分離され得るように十分低いものであり得る。
【００１４】
第一の反応プロモーターはカプセル化され得るか、またはカプセル化され得ない。更なる反応プロモーター（存在する場合）はそれぞれ、所望によりそして独立して、試薬、又は触媒、又は触媒と組み合わせた試薬を含み得る。更なる反応プロモーター（存在する場合）は、それぞれ、独立してカプセル化され得るか又はカプセル化され得ない。カプセル化された反応プロモーターは、第二の反応プロモーターと、又はその他のカプセル化された反応プロモーターと同じマイクロカプセル内に、又は異なるマイクロカプセル内に、カプセル化され得る。如何なるカプセル化された反応プロモーターのカプセル化材料も、その他のカプセル化された反応プロモーターのカプセル化材料と同様のもの又は異なるものであり得る。如何なるカプセル化反応プロモーターについても、それがカプセル化されるカプセル化材料は、望ましい基質に対し、及びカプセル化反応プロモーターにより促進される該望ましい基質の反応の望ましい生成物に対し少なくとも部分的に透過性であり得る。カプセル化材料は、カプセル化された反応プロモーターに対し実質的に非透過性であり得、そして反応プロモーターを不活化することができる物質に対し実質的に非透過性であり得る。
【００１５】
第二の反応プロモーターによる第一の物質（上記（ｂ）の場合において）又は第二の物質（上記（ａ）の場合において）の転換率は、第二の反応プロモーターによる該物質の転換速度が低いためか又は該物質が徐々にカプセル化材料を通過するか又はそれを通して通過できないため、低いものであり得る。該転換速度はゼロであり得、実質的にゼロ又はわずかであり得る。これは、第二の反応プロモーターによる該物質の転換速度がゼロ、実質的にゼロ又はわずかであるためであり得、又は、該物質がカプセル化材料を通過して第二の反応プロモーターと接触する速度がゼロ、実質的にゼロ又はわずかであるためであり得る。
【００１６】
反応系は、さらに第一の反応プロモーターから及びマイクロカプセルから生成物を分離する分離器を含み得る。また、分離された生成物を精製する精製器を含み得る。生成物は、第一の物質（特に（ｂ）の場合において）又は第二の物質（特に（ａ）の場合において）を含み得、又は、更なる反応プロモーター（存在する場合）により促進された１つ以上の反応による第一又は第二の物質のどちらかから誘導された生成物を含み得る。
【００１７】
対応する物質への基質の転換は選択的な転換であり得る。第一の基質の第一の物質への転換は、選択的な転換であり得、即ち、第一の反応プロモーターは選択的反応プロモーターであり得、そして第二の基質の転換を促進することができないものであり得、また第一の基質のものよりより緩やかな速度で第二の基質の転換を促進し得る。第二の基質の第二の物質への転換は選択的な転換であり得、即ち、第二の反応プロモーターは選択的反応プロモーターであるため、又は第一の基質がカプセル化材料を通過して第二の反応プロモーターと接触することができないか、又は、緩やかな速度又は第二の基質のものよりもより緩やかな速度でそれを通過するため、第二の反応プロモーターは、第一の基質の転換を促進できないものであり得るか、または第二の基質のものよりもより緩やかな速度で第一の基質の転換を促進し得る。
【００１８】
カプセル化材料はポリマーを含み得る。それは選択的に透過性であり得る。それは、ポリマー電解質であり得る。それは１層より多く含み得る。その層、又はそれぞれの層は、約２乃至約５０ｎｍの厚さであり得る。カプセル化材料は、電気的に荷電したポリマー層であり得る。カプセル化材料は、少なくとも１種の正荷電したポリマー層及び少なくとも１種の負荷電したポリマー層を含み得る。１つより多い正荷電したポリマー層あるいは負荷電したポリマー層、又は両方、が存在する場合、正荷電した及び負荷電した層は交互に存在し得る。最も内部の層及び、独立して、最も外部の層は、負荷電したポリマー層又は正荷電したポリマー層であり得るか、又は、他の何らかの型の層、例えば非荷電の層又は荷電した非ポリマー層であり得る。
【００１９】
第一及び第二の反応プロモーターは、その１方又は両方を不活性化するように、相互作用（たとえば反応）することができるが、本発明の反応系においては、第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止し得る。このような状況において、不活性化すること、とは、不活性化されていない形態において促進することができる反応を促進することが出来ない形態へ、反応プロモーターを転換する事を指す。カプセル化材料は、第一の反応プロモーターに対して及び第二の反応プロモーターに対して非透過性であり得る。
【００２０】
第一の反応プロモーターは、反応媒体中、例えば溶媒中に、分散、懸濁、溶解され得又は別の方法で分布させ得る。マイクロカプセルは、反応媒体内に、分散され得、懸濁され得又は別の方法で分布させ得る。マイクロカプセルはナノカプセル又はナノリアクターであり得る。マイクロカプセルは、約０．２乃至約１０ミクロンの平均粒径を有し得る。
【００２１】
マイクロカプセルは、エネルギー（例えば、放射線）を吸収するための、所望により、
エネルギーが第二の基質へ及び／又は第二の反応プロモーターにより促進される反応を促進するために第二反応プロモーターへ伝達され得る形態にエネルギーを転換するための、エネルギー吸収剤を含み得る。幾つかの実施態様において、エネルギー吸収剤は、放射線吸収剤であり得る。それは、例えば、第二の基質の転換を加速するか、又は別の方法で該転換に影響を与えるために、カプセル内の温度を局所的に上昇させるか又は別の方法で放射線を分布させるように、放射線を吸収することができ得る。
【００２２】
1つの実施態様において、
−第一の基質を生成物に転換することができる第一の触媒；及び
−多数のマイクロカプセであって、該マイクロカプセルのそれぞれはカプセル材料中にカプセル化された第二の触媒を含み、
該第二の触媒は第二の基質を第一の基質へ転換させることができ、ここで、
該第二の基質は該カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして該第一の基質は該カプセル材料をとおってマイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル；
を含み；
それにより、実施において、該第一の触媒による該第一の基質の転換が、該第一の触媒による該第二の基質の転換よりもより多く起こり、そして、該マイクロカプセル中の生成物の副生成物への転換率が低いものであり、所望によりごくわずかであり、所望によりゼロである、反応系が提供される。
【００２３】
その他の実施態様において、第二の基質の存在下での第一の基質の選択的反応のための反応系であって、
−第二の基質を副生成物へ転換するより速い速度で第一の基質を生成物に転換することができる第一の触媒；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれはカプセル材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、
該第二の触媒は該第二の基質を該第一の基質へ転換させることができ、ここで、
該第二の基質は該カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして該第一の基質は該カプセル材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；
を含み、
実施において、該マイクロカプセル中の該生成物の、所望により副生成物への転換率が低いものであり、所望によりごくわずかであり、所望によりゼロである、ところの反応系が提供される。
【００２４】
その他の実施態様において、
ラセミ体のアルコールの動的速度分割のための反応系であって、
−該アルコールの第二の光学異性体をエステル化するよりも速い速度で該アルコールの第一の光学異性体をエステル化して、該アルコールのエステルの第一の光学異性体を形成することができる、第一の触媒；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該アルコールの第二の光学異性体をラセミ化することができ、ここで、該アルコールの第二の光学異性体は該カプセル化材料を通って該第二の触媒と接触することができ、該アルコールの第二の光学異性体は、該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；
を含み、
該マイクロカプセル中の該アルコールのエステルの第一の光学異性体のラセミ化速度が低いものであり、所望によりわずかであり、所望によりゼロである、ところの反応系が提供
される。
【００２５】
第一の触媒は、キラル触媒、例えば酵素であり得る。第二の触媒は、酸性触媒、例えばゼオライトであり得る。酵素及びゼオライトは、酵素を不活性化するように相互作用することができるが、しかし本発明の反応系においては、ゼオライトのカプセル化に起因して、そうすることが、少なくとも部分的に防止され得る。
【００２６】
本発明の第二の側面において、
−第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、
該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル、
を含む反応系であって、
該第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように 相互作用することができるが、該反応系においては、該第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、反応系が提供される。
【００２７】
カプセル化材料は第一の反応プロモーターに対しそして第二の反応プロモーターに対し非透過性であり得る。1つの実施態様において、（ａ）第一の物質が第二の基質であり、
又は（ｂ）第二の物質が第一の基質であるかどちらかである。
【００２８】
本発明の第三の側面において：
−本発明の第一の側面又は第二の側面による反応系を用意し；そして
−第一の基質、又は第二の基質、又は第一の基質及び第二の基質の両方の何れかを該反応系に添加する；
ことを含む反応を行なう方法であって、
それにより、（ａ）第一の基質が直接的又は間接的のどちらかで第二の基質に転換され、そして第二の基質が第二の物質に転換されるか、又は（ｂ）第二の基質が直接的又は間接的のどちらかで第一の基質に転換され、そして第一の基質が第一の物質に転換される、
方法が提供される。
【００２９】
したがって、
−（ｉ）第一の基質を第一の物質へ転換し得る第一の反応プロモーター；及び
（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル、
を含む反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方のいずれかを該反応系に添加すること；
を含む、反応を行なう方法であって、
（ａ）該第一の物質は該第二の基質であるか又は、該第一の基質が、直接的又は間接的に該第二の基質に転換されそして該第二の基質が該第二の物質へ転換されるように、第二の基質へ転換されることができるか、又は（ｂ）該第二の物質は、該第一の基質であるか又は該第二の基質が直接的又は間接的に該第一の基質へ転換されそして該第一の基質が第一
の物質に転換されるように、該第一の基質に転換されることができるものである、方法が提供される。
【００３０】
また、
−（ｉ）第一の基質を第一の物質へ転換し得る第一の反応プロモーター；及び
（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質はカプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル、
を含む反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方のいずれかを該反応系に添加すること；
を含む、反応を行なう方法であって、
該第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、該反応系においては、該第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、反応系が提供される。
【００３１】
1つの実施態様において、（ａ）第一の物質は第二の基質であるか、又は（ｂ）第二の
物質は第一の基質であるかのどちらかである。
【００３２】
オプション（ａ）において、第一の反応プロモーターは、第一及び第二の基質を相互転換し得る。オプション（ｂ）において、第二の反応プロモーターは、第一又は第二の基質を相互に転換し得る。
【００３３】
第一の反応プロモーター及び第二の反応プロモーターは、独立して、触媒、又は試薬、又は触媒と試薬の組み合わせであり得る。第一の基質及び第二の基質は、一緒に反応系に添加され得る。この場合において、別の工程において、第一の物質は、引き続いて第一の基質に転換され得るか（上記オプション（ｂ）において）、又は、第二の物質は、第二の基質に転換され得（上記オプション（ａ）において）、したがって、この側面は、一方の基質を他方の基質へ選択的に転換する方法を提供する。
【００３４】
該方法は、反応系から生成物を分離することを含み得る。該分離は、濾過、遠心分離、膜分離、沈降、デカンテーション、クロマトグラフ分離（たとえば、ｈｐｌｃ、ｇｃ、ｓｅｃ、アフィニティークロマトグラフィー、ｔｌｃ）又はこれらの２種以上の幾つかの組み合わせを含み得、又は、追加的に又は代わりに幾つかのその他の分離技術を含み得る。
【００３５】
該方法は、反応系を加熱すること、及び／又は反応系の成分により、又は第一又は第二の基質により、又はこれらの１つより多くにより吸収され得る波長の放射線で反応系を照射することを含み得る。
【００３６】
該方法は、全体の反応の生成物を反応させることをも含み得る。該反応は、上記のように、生成物を第一の又は第二の基質のどちらかに転換し得る。この場合において、該方法は、一方の基質を他方の基質へ選択的に転換する方法を示し得る。
【００３７】
１つの実施態様において、
−（ｉ）第一の基質を生成物へ転換し得る第一の触媒；及び
（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、第二の基質を
該第一の基質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって第二の触媒と接触することができ、そして該第一の基質は該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル、
を含み、該生成物の副生成物への転換率が低いものであり、所望によりわずかであり、所望によりゼロであるところの、反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方、のいずれかを該反応系に添加すること；
を含む反応を行なう方法であって、
それによって、該第二の基質は該第一の基質に転換され、所望により該第一の基質と相互転換され、該第一の基質は、該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部に出て該生成物へ転換される、方法が提供される。
【００３８】
第一の基質及び第二の基質は、一緒に反応系に添加され得る。この場合において、生成物は、その後に第一の基質へ転換され得、したがって、該実施態様は、第一の基質を第二の基質から分離する方法を提供する。
【００３９】
その他の実施態様において、第二の基質の存在下における第一の基質の選択的な反応の方法であって、該方法は、
−（ｉ''）第二の基質を副生成物へ転換するよりも速い速度で第一の基質を生成物へ転換することができる第一の触媒；及び（ｉｉ''）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該第二の基質を該第一の基質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料をとおって該第二の触媒と接触することができ、そして該第二の基質は該カプセル化材料をとおって該マイクロカプセルの外部へ出ることができるマイクロカプセル、を含み；したがって、該マイクロカプセル内の生成物の、所望により副生成物への転換速度が低いものであり、所望によりわずかであり、所望によりゼロである、反応系を用意すること；及び
−該第一の基質又は該第二の基質を該反応系に添加すること；
を含む方法であって、
したがって、該第二の基質は該第一の基質へ転換され、所望により該基質と相互転換され、そして該第一の基質は選択的に生成物へと転換されるところの、方法、が提供される。
【００４０】
１つの実施態様において、
ラセミ体のアルコールの動的速度分割の方法であって、
−（ｉ'''） 該アルコールの第二の光学異性体をエステル化するよりも速い速度で該アルコールの第一の光学異性体をエステル化して、該アルコールのエステルの第一の光学異性体を形成することが出来る、第一の触媒；及び（ｉｉ'''）多数のマイクロカプセルであ
って、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料中にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該アルコールの第二の光学異性体をラセミ化することができ、ここで、該アルコールの第二の光学異性体は、該カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして該アルコールの第一の光学異性体は、該カプセル化材料を通ってマイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；を含み、
該マイクロカプセル中の該アルコールのエステルの第一の光学異性体のラセミ化速度が低いものであり、所望によりわずかであり、所望によりゼロである、マイクロカプセル；
そして
−該ラセミ体のアルコールを該反応系に添加すること；を含み、
該アルコールの第一の光学異性体は該エステルの第一の光学異性体に転換され、そして、該第二の光学異性体がラセミ化されて、該アルコールの第一及び第二の光学異性体の混合物が形成される、ところの方法が提供される。
【００４１】
前記アルコールの第一及び第二の光学異性体のどちらも、カプセル化材料を通過し得る。第二の触媒がキラルエステルをラセミ化することが不可能であるか又は低い又はわずかな速度でラセミ化するために、又は、該キラルエステルが該カプセル化材料を通って該第二の触媒に接触することができないか、低い又はわずかな速度でそこを通過するために、前記マイクロカプセルは、該キラルエステルをラセミ化することができないか、又は、キラルアルコールのラセミ化速度は、低い又はわずかであり得る。
【００４２】
第一の触媒は、キラル触媒、例えば酵素であり得る。第二の触媒は酸触媒、例えばゼオライトであり得る。
前記方法は、更に、以下の工程：
−キラルエステルを反応系から分離すること：
−該キラルエステルを精製すること；
−該キラルエステルを加水分解して前記アルコールの第一の光学異性体を生成すること；そして
−前記アルコールの第一の異性体を精製すること、
の1つ以上を含み得る。
【００４３】
本発明の第四の側面において、
−反応容器；及び
−本発明の第一の側面又は第二の側面による反応系であって、該反応容器内に配置されるものである、反応系、
を含むリアクターを提供する。
【００４４】
該反応系は、更に、生成物を第一の反応プロモーターから及びマイクロカプセルから分離する分離器を含み得る。それはまた、分離された生成物を精製する精製器を含み得る。それはまた、基質（複数の基質）、試薬（複数の試薬）及び／又は反応媒体をリアクターに添加するための添加口を含み得る。また、生成物をリアクターから除くための生成物出口を含み得る。
【００４５】
本発明の第五の側面において、本発明の第一の側面又は第二の側面による反応系により製造される、又は本発明の第三の側面の方法により製造される生成物が提供される。該生成物はキラル生成物であり得る。それはまた、ジアステレオマー生成物であり得る。それは、少なくとも約８０％の単一の光学異性体、又は、単一のジアステレオマー、又はこれら少なくとも約８５、９０又は９５％を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
さて、本発明の好ましい実施態様を、添付された図面を参照して例としてのみ説明する。
【図１】図１は、本発明の幾つかの実施態様の実施を示す図である。
【図２】図２は、従来の速度分割及び動的速度分割（ＤＫＲ）を図示するスキームである。
【図３】図３は、解糖経路の一部を図示するスキームである。
【図４】図４は、ゼオライトβの構造を示す図である。
【図５】図５は、幾つかの一般的なポリマー電解質の化学構造を示す図である。
【図６】図６は、Ｐｄナノリアクターにより触媒されたＳｏｎｏｇａｓｈｉｒａクロスカップリングを示すスキームである。
【図７】図７は、直接コートされたゼオライト粒子の顕微鏡写真を示す図である。
【図８】図８は、ゼオライトナノリアクターの落射蛍光顕微鏡写真を示す図である。
【図９】図９は、種々のゼオライト触媒についての（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化を図示するグラフである。
【図１０】図１０は、１−フェニルエタノールの動的速度分割を図示するスキームである。
【図１１】図１１は、炭酸カルシウムテンプレートの顕微鏡写真を示す図である。
【図１２】図１２は、中空のポリマー電解質カプセルの顕微鏡写真を示す図である。
【図１３】図１３は、ゼオライトβのＸＲＤ（Ｘ線回折）像である。
【図１４】図１４は、ゼオライトβのＳＥＭ（走査電子顕微鏡写真）を示す図である。
【図１５】図１５は、ゼオライト含有テンプレートの顕微鏡写真を示す図である。
【図１６】図１６は、（Ｒ）−１−フェニルエタノールの酸触媒によるラセミ化の機構を図示するスキームである。
【図１７】図１７は、（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化及び脱水を図示するスキームである。
【図１８】図１８は、１−フェニルエタノールの種々の溶媒中の時間に対する選択的エステル化を示すグラフである。
【図１９】図１９は、ＣＡＬＢ−活性基質及び（−）−メタノールの化学構造を示す図である；そして
【図２０】図２０は、１−インダノールの種々の溶媒中の時間に対する選択的エステル化のグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明は、第一の反応プロモーター及び多数のマイクロカプセルを含み、該マイクロカプセルは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含むところの、反応系に関する。明細書との関連で、“第一の”反応プロモーター、“第二の”反応プロモーター等は、異なる種類を特定するために使用されるのであり、そしていずれかの具体的な反応順序でこれらがその機能を遂行する順番を示すと理解されるべきではない。該反応系において、第一の反応プロモーターは第一の基質を第一の物質に転換することができ、そして第二の反応プロモーターは第二の基質を第二の物質に転換することができる。第二の基質は、カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして第二の物質は次にカプセル化材料を通ってマイクロカプセルの外部へ出ることができる。第一の基質及び第二の生成物もまた所望により、カプセル化材料を通過することができる。該反応系の幾つかの実施態様において、（ａ）第一の物質が第二の基質であるか、または（ｂ）第二の物質が第一の基質であるかどちらかである。幾つかの実施態様において、オプション（ａ）において、第一の反応プロモーターによる第二の物質の転換（例えば転換速度）は低く、そしてオプション（ｂ）においてマイクロカプセル中の第一の物質の転換（例えば転換速度）は低い。幾つかの実施態様において、第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、該反応系においては、第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される。これに関連し、“少なくとも部分的に防止される”とは、カプセル化は第二の反応プロモーターの不活性化を防止するか又は阻害することを示す。従って、本発明は、相互に相容れない反応プロモーター（例えば触媒）が反応（例えば１以上の工程を含むもの）に必要な場合に、単一の反応容器で反応を行なう利便性を保持しつつ、それら反応プロモーターが互いに相互作用することから防止され得るという利点をもたらす。第二の反応プロモーターがカプセル化されずそして第一の反応プロモーターと相互作用することができる同様の系における、第一の反応プロモーターによる第二の反応プロモーターの、又は第二の反応プロモーターによる第一の反応プロモーターの不活性化と比較して、本発明による系における第一の反応プロモーターによる第二の反応プロモーターの、又は第二の反応プロモーターによる第一の反応プロモーターの不活性化は、幾つかの場合において約５０％より大であり得、例えば約５０乃至９０％であり得るとはいえ、例えば、約５０％より少なく、又は約４０、３０、２０、１０、５、２、１、０．５又は０．１％よ
り少なく、そして、例えば約０．０１、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８，０．９、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５又は５０％であり得る。本発明の反応系における不活性化は、完全に防止され得る。本発明の実施態様の例を、本明細書で詳細を後に述べる図１に図示した。
【００４８】
（ａ）の場合における第一の反応プロモーターによる第二の物質の転換速度は、許容できる収率及び／又は純度での第二の物質の分離か又は第二の物質の許容できる収率及び／又は純度を有する生成物への更なる反応のどちらかを可能にするよう、十分に低いものであり得る。したがって、第一の反応プロモーターによる第二の基質の転換速度に対する第一の反応プロモーターとによる第一の基質の転換速度の比により定義される、第一の反応プロモーター転換速度は、約２より大きいものであり得、又は約３、４、５、６、７、８、９、１０、１５，２０、５０又は１００より大であり得る。それは、約２乃至１０００、又は５乃至１０００、５乃至１０００、１０乃至１０００、５０乃至１０００、１００乃至１０００、５００乃至１０００、２乃至１００、２乃至５０、２乃至２０、２乃至１０、２乃至５、５乃至１００、１０乃至１００、５０乃至１００又は１０乃至５０、例えば約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００又は１０００であり得、又は１０００より大きいものであり得る。許容できる収率、及び、それと独立して、許容できる純度は、質量又はモルに基づき、約５０％より大であり得、又は約６０、７０、８０、９０、９５又は９９％であり得、例えば、約５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５又は９９．９％であり得る。（ａ）の場合においてまた、第一の反応プロモーターは、第一の基質と第二の基質を相互に転換することができるものであり得、即ち、第一の基質を第二の基質に、そして第二の基質を第一の基質に、転換することができるものであり得る。したがって、例えば、第一の基質は、キラル化合物の第一の光学異性体であり得、第二の基質は該キラル化合物の第二の光学異性体であり得、そして第一の反応プロモーターは、該キラル化合物をラセミ化することができる触媒、例えば酸触媒、であり得る。第二の反応プロモーターが、第二の光学異性体を選択的にエステル化して光学活性エステルを形成するエステル化触媒である場合には、第一の反応プロモーターは、比較的純度のよい生成物（比較的純度の良い、は上記許容できる純度に関して定義されたもの）の分離を許容するためには該光学活性エステルを大きくラセミ化するべきではない。
【００４９】
同様に、（ｂ）の場合において、マイクロカプセル内の第一の物質の転換速度は、
許容できる収率及び／又は純度での第一の物質の分離、又は許容できる収率及び／又は純度を有する生成物への更なる反応であって、許容できる収率及び純度は上記に記載されているようなものであるところの反応、を可能とするように、十分低いものであり得る。この場合において、マイクロカプセル中の第一の物質の転換（もし起こる場合）は、１つ以上の望ましくない副生成物へのものであり得る。（ｂ）の場合においてもまた、第二の反応プロモーターは、マイクロカプセル内の第一の基質と第二の基質を相互転換することができ、即ち、それは第一の基質を第二の基質へ転換し、及び第二の基質を第一の基質へ転換することができる。したがって、例えば、第一の基質は、キラル化合物の第一の光学異性体であり得、そして第二の基質は、該キラル化合物の第二の光学異性体であり得、そして第二の反応プロモーターは、該キラル化合物をラセミ化することができる触媒、例えば酸触媒であり得、該触媒はカプセル化材料中にカプセル化されている。第一の反応プロモーターが、第一の光学異性体を選択的にエステル化し光学活性エステルを形成するエステル化触媒である場合、第二の反応プロモーターは、比較的純度のよい生成物（比較的純度の良い、は上記許容できる純度に関して定義されたもの）の分離を可能とするためには、該光学活性エステルを大きくラセミ化してはならない。
【００５０】
該反応系は、最初の２つの共役反応（即ち、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセルにより促進された反応）の生成物を、次いで反応系から分離され得る最終生成物へ転換することができ得る、１種以上の更なる反応プロモーター（例えば試薬又は触媒）を含み得る。この場合において、マイクロカプセル中のそして第一及び更なる反応プロモーターによる最終生成物の転換速度は、低いものであり得、所望によりわずかであり得、所望によりゼロであり得る。これらの転換速度は、許容できる収率及び純度（上記に定義したような）で最終生成物の分離を可能にするよう十分低いものであり得る。これらの速度は、第二の反応プロモーターによる最終生成物の転換不能に起因して、又は、最終生成物が第二の反応プロモーターと接触することを少なくとも部分的に防止する物理的なバリアーに起因して、又はその両方に起因して、低く、わずかであり又はゼロであり得る。
【００５１】
第一の反応プロモーターはカプセル化され得又はカプセル化され得ない。第一及び第二の反応プロモーターは、独立して、１種以上の促進種を含み得る。反応プロモーターが、１種より多くの促進種（例えば２、３、４又は５の促進種）を含む場合、これらは、その反応プロモーターによって促進される反応を促進するために一緒に作用し得る。該促進種のそれぞれは、独立して触媒又は試薬であり得る。反応プロモーターが１種より多くの促進種を含む場合、該促進種は、連続して、又は共同して作用し得、又はいくつかは連続して作用しそしていくつかは共同して作用し得る。共同の作用の例は、例えば、第一の反応プロモーターが触媒及び試薬を含む場合、それにより、試薬は触媒の触媒作用のもとで第一の基質と反応して第一の物質を形成し得る、ものである。連続した作用の例は、例えば、第一の反応プロモーターが２種の触媒を含む場合、それにより、１つの触媒が第一の基質の中間体への反応を触媒し、そしてその他の触媒が中間体の第一の物質への反応を触媒するものである。このように、連続した作用においては、１種より多い促進種を含む反応プロモーターは、個々の反応工程のカスケードを含む反応を促進するであろう。その他の順列（たとえば、２種の触媒と試薬、それにより、試薬は一方の触媒の触媒作用のもと第一の基質と反応し得中間体を生成し、そして他方の触媒は中間体の第一の物質への反応を触媒する）は、当業者により容易に予想され得る。
【００５２】
更なる反応プロモーター（存在する場合）は、それぞれ、独立して、カプセル化され得、又はカプセル化され得ない。カプセル化された反応プロモーターは、第二の反応プロモーター（所望により、例えば、マイクロカプセルの異なる層中で、又はマイクロカプセル中の別の部で、第二の反応プロモーターから分離される）と、又は任意のその他のカプセル化反応プロモーターと、同一のマイクロカプセル中に、又は異なるマイクロカプセル中に、カプセル化され得る。いずれかのカプセル化反応プロモーターのためのカプセル化材料も、いずれかのその他のカプセル化反応プロモーターのカプセル化材料と同じでも異なっていてもよい。
【００５３】
カプセル化材料は、その中の反応プロモーターの基質又は該反応プロモーターにより製造される物質に対し透過性であるべきである。カプセル化材料は、反応系中の任意の１種以上のその他の成分（反応プロモーター、試薬、溶媒、その他の基質、物質及び生成物）に対して、非透過性又は低透過性であり得る。特に、第一及び第二の反応プロモーターが互いに相容れないものである（即ち、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができる）場合、カプセル化材料は、第一及び第二の反応プロモーターに対し非透過性、又は低い透過性のものであるべきである。カプセル化材料は、カプセル化材料への選択的透過性を可能にする化学物質を取り込み得る。例えば、一定のタンパク又はチャネル構造は膜をとおり特定の種を選択的に輸送することができることが知られており、そしてこれらのタンパク又はチャネル構造は、カプセル化材料への選択的透過性のために該材料に取り込まれ得る。それぞれのカプセル化材料は独立して、ポリマー、又はポリマーの混合物又は何らかのその他のカプセル化材料を含み得る。そのポリマー、又はそれぞれの
ポリマーはポリマー電解質であり得る。カプセル化材料は、１つより多くの層、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０層を含み得る。その層、又はそれぞれの層は、約２乃至約５０ｎｍの厚さであり得、又は約２乃至４０、２乃至３０、２乃至２０、５乃至５０、１０乃至５０、２０乃至５０、５乃至３０又はア１０乃至３０ｎｍの厚さ、例えば約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５又は５０ｎｍの厚さであり得、又は、５０ｎｍより厚い厚さであり得る。それぞれの層は、独立して、ポリマー又はポリマーの混合物又は何らかのその他の物質を含み得る。カプセル化材料は１種又はそれ以上の帯電したポリマー層を含み得る。カプセル化材料は、１種以上の正荷電したポリマー層を含み得、そして１種以上の負荷電したポリマー層を含み得る。それは、交互になった、正荷電したポリマー層と負荷電したポリマー層を含み得る。幾つかの実施態様において、カプセル化材料、又はその層の1つ以上は、それへの特
定の物質の透過を促進する官能基を含み得る。幾つかの実施態様において、カプセル化材料、又はその層の1つ以上は、それへの特定の物質の透過を遅延させる又は防止する官能
基を含み得る。
【００５４】
第一又は第二の反応プロモーターは、そしてもし存在する場合、更なる反応プロモーターは、それぞれ、独立して、固体、液体、溶解した物質、乳化された物質、気体又はいずれかのその他の好適な形態として反応系中に存在し得る。幾つかの実施態様において、第一又は第二の反応プロモーターの一方は固体であり、そして他方は溶液であり得る。特に、第一の反応プロモーターは溶液で存在し得、そして第二の反応プロモーターは固体であり得る。本明細書に記載された種々の基質、物質及び生成物は、それぞれ、独立して溶液であり得る。
【００５５】
本発明はまた、カプセル化材料中にカプセル化された反応プロモーターを含むマイクロカプセルを提供する。特に、本発明は、本発明による反応系において使用した場合、又は本発明による方法において使用した場合の、カプセル化材料内にカプセル化された反応プロモーターを含むマイクロカプセルを提供する。より具体的には、基質及び生成物とともに反応プロモーターを含み、該反応プロモーター、基質及び生成物はカプセル化材料内にカプセル化されたものであり、ここで、該反応プロモーターは、該基質の該生成物への反応を促進することができる、ところのマイクロカプセルが提供される。例として、ゼオライト及び鏡像異性体として対のベンジルアルコールを含み、該ゼオライト及び対のアルコールはポリマーカプセル化材料内にカプセル化されており、該アルコールはカプセル化材料を通過することができるものである、マイクロカプセルが提供される。
【００５６】
第二の反応プロモーターによる第一の物質（上記（ｂ）の場合）又は第二の物質（上記（ａ）の場合）の転換は、第二の反応プロモーターによる該物質の転換速度が低いためかまたは該物質がカプセル化材料を緩やかに通過して第二の反応プロモーターと接触するためのどちらかにより、低いものであり得る。カプセル化材料を通過する遅い速度は、物質の分子量又は極性、電荷、疎水性／親水性、特異親和性又はその他の特性に起因し得る。一方又は他方の反応プロモーター（又は両方）が固体の場合において、これらは、カプセル化材料を通過することから物理的に妨害され得る。
【００５７】
該反応系はさらに、第一の反応プロモーターから及びマイクロカプセルから生成物を分離する分離器を含み得る。分離器は、フィルター、マイクロフィルター、限外フィルター、アフィニティー吸着体、選択的透過性膜または何らかのその他の好適な分離器を含み得、又は、これらの２つ以上の組み合わせを含み得る。好適な分離器の性質は、生成物、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセルの性質から、所望により、系のその他の特性とともに、当業者にとり明白である。
【００５８】
反応系はまた、分離された生成物を精製する精製器を含み得る。精製器は、生成物を試
薬から及び／又は副生成物及び／又は何らかのその他の不要の物質から分離し得る。また、当業者は適切な精製器を容易に理解するであろう。これらは、例えば、蒸留器、膜分離器、クロマトグラフ分離器（ｇｃ、ｈｐｌｃ、ｇｐｃ、ｓｅｃ、ｔｌｃ等）及びその他を含み得る。
【００５９】
対応する物質への基質の転換は、選択的な転換であり得る。第一の基質の第一の物質への転換は、選択的な転換であり得、即ち、第一の反応プロモーターは、選択的反応プロモーターであり得、そして第二の異質の転換を促進不能であり得るか、又は第一の基質の転換よりも緩やかな速度において第二の基質の転換を促進し得る。第一の反応プロモーターの選択性（即ち、第一の反応プロモーターによる第二の基質の転換速度により除された第一の反応プロモーターによる第一の基質の転換速度。）は、約１より大きいものであり得、又は約１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、５０又は１００より大きいものであり得る。それは約１乃至約１００、又は約２乃至１０００、又は５乃至１０００、５乃至１０００、１０乃至１０００、５０乃至１０００、１００乃至１０００、５００乃至１０００、２乃至１００、２乃至５０、２乃至２０、２乃至１０、２乃至５、５乃至１００、１０乃至１００、５０乃至１００、１０乃至５０、例えば約１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００又は１０００であり得、又は１０００より大きいものであり得る。第二の基質の第二の物質への転換は選択的転換であり得、即ち、マイクロカプセルは、第二の反応プロモーターは選択的反応プロモーターであるためか、又は第一の基質はカプセル化材料をとおって第二の反応プロモーターと接触することができない、あるいは緩やかな速度で通過するため、のどちらかにより、第一の基質の転換を促進不能であり得るか、又は第一の基質の転換を第二の基質のものよりも緩やかな速度で促進することができる。マイクロカプセルの選択性（即ち、マイクロカプセル中の第一の基質の転換速度により除されたマイクロカプセル中の第二の基質の転換速度。）は、約１より大きいものであり得、又は約１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、５０又は１００より大であり得る。それは約１乃至約１０００、又は約２乃至１０００、又は５乃至１０００、５乃至１０００、１０乃至１０００、５０乃至１０００、１００乃至１０００、５００乃至１０００、２乃至１００、２乃至５０、２乃至２０、２乃至１０、２乃至５、５乃至１００、１０乃至１００、５０乃至１００又は１０乃至５０、例えば約１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００又は１０００であり得、又は１０００より大きいものであり得る。
【００６０】
第一及び第二の反応プロモーターは、その１方又は両方を不活性化するように相互作用（たとえば反応）することができるが、しかし本発明の反応系においては、第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止し得る。例えば、一方の反応プロモーターは酵素でありそして他方の反応プロモーターが酸触媒である場合、酸触媒は、酵素を、その本来の機能を果たすことができない様に不活性化（例えば変性すること）することができ得る。しかし、酸触媒（又はあるいは酵素の）のカプセル化は、２者の間の相互作用を少なくとも部分的に防止し得、したがって、単一の反応系における双方の活性を残存させる。
【００６１】
第一の反応プロモーターは、反応媒体中、例えば溶媒中に分散、懸濁、溶解又はその他の方法で分布され得る。反応媒体は１種より多くの溶媒、又は溶媒と共溶媒を含み得る。それは、界面活性剤、例えば乳化剤を含み得る。好適な溶媒は、第一の反応プロモーター、基質、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセルにより製造された物質、マイクロカプセル（特にカプセル化材料）等の性質の1つ以上次第である。反応媒体は、有機であ
り得、極性又は非極性のどちらかであり得る。水溶性であり得、そして水溶液を含み得る。それは、有機及び水溶性成分の組み合わせを含み得る。それは、無機の非水性成分を含み得る。必要に応じ１種以上の塩を含み得る。反応媒体は、第一の反応プロモーターを溶解、分散、懸濁又は乳化させることができ、そして、マイクロカプセルを分散又は懸濁させることができる。反応媒体は、マイクロカプセルと相溶性になるのに好適な極性を有し得る。
【００６２】
マイクロカプセルは、約０．２乃至１０ミクロン、又は約０．２乃至５、０．２乃至２、０．２乃至１、０．５乃至５、０．５乃至２、０．５乃至１、１乃至１０、２乃至１０、５乃至１０、１乃至５又は２乃至５ミクロン、例えば、約０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５又は１０ミクロンの平均（質量又は数平均）粒径を有し得、又は約１０ミクロンより大きいものであり得、又は約０．２ミクロンよりも小さいものであり得る。系が１種より多いのマイクロカプセルを含む（例えば、１種より多いの反応プロモーターが異なるマイクロカプセル中にカプセル化されている）場合には、それぞれの種類のマイクロカプセルが、独立して、上記の平均粒径を有する。マイクロカプセルは、球状、又はほぼ球状であり得、又は卵型、多面体、扁球、タブレット型、円形、不規則又は何らかのその他の好適な形状であり得る。マイクロカプセルが球状で無い場合には、上記粒径は最大粒径、最小粒径、平均粒径又はその他の好適な寸法を表し得る。
【００６３】
マイクロカプセルは、エネルギー（例えば、放射線）を吸収するための、所望により、エネルギーが第二の基質へ及び／又は第二の反応プロモーターにより促進される反応を促進するために第二反応プロモーターへ伝達され得る形態にエネルギーを転換するための、エネルギー吸収体を含み得る。幾つかの実施態様において、エネルギー吸収体は、放射線吸収体であり得る。それは、例えば、カプセル内の温度を局所的に上昇させるか、第二の反応プロモーターによる基質の転換を加速させ得るように、放射線を吸収することができ得る。例えば、第二の反応プロモーターは、マイクロ波放射線を熱に転換することができる金属を含み得る。この場合におけるマイクロカプセル内の局部温度は、約４０乃至２５０℃であり得、又は、約４０乃至２００、４０乃至１５０、４０乃至１００、４０乃至６０、５０乃至２５０、１００乃至２５０、１５０乃至２５０、５０乃至１５０、５０乃至１００又は１００乃至１５０℃であり得、例えば、約４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２２０、２４０又は２５０℃であり得、又はその他の温度であり得る。幾つかの実施態様において、マイクロカプセルの外部温度は、低く、例えば、約０、５、１０、１５、２０又は２５℃より下に保たれ、そして、マイクロカプセル内の局部温度は上記のようなより高い温度において保たれる。この場合において、マイクロカプセル内の温度は約０乃至４０℃、又は０乃至２０、０乃至１０、１０乃至４０、２０乃至４０、１０乃至３０又は１５乃至２５℃、例えば約０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５又は４０℃であり得る。或いは、マイクロカプセルは、基質の放射線により促進される反応を触媒するために、放射線、例えば紫外線、を吸収するための、光増感剤又は光開始剤（例えば、ベンゾインエーテル）を含み得る。この場合において、カプセル化材料は、波長又は光増感剤又は光開始剤により吸収された放射線の波長に対し実質的に透過性（例えば、少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０又は９５％の透過性）であるべきである。
【００６４】
１つの形態において、本発明の反応系は、第一の基質を第一の物質へ転換することができる第一の反応プロモーター、及び多数のマイクロカプセルを含み、それぞれのマイクロカプセルは、マイクロカプセル内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含む。第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質へ転換することができ、ここで、該第二の基質はカプセル化材料を通って第二の反応プロモーターと接触することができ、そし
て第二の物質はカプセル化材料を通ってマイクロカプセルの外部へと出ることができる。この特定の形態において、第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、本発明の反応系においては、第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される。好ましくは、本発明のこの形態において、カプセル化材料は、第一の反応プロモーターに対して及び第二の反応プロモーターに対して実質的に非透過性である。本発明のこの形態は、互いに相容れない反応プロモーターが共存し得、そして一方の反応プロモーターの他方との実質的な相互作用（例えば、不活性化）無しにそれらが別個の作用を遂行し得る系を提供することができる。
【００６５】
幾つかの実施態様において、（ａ）第一の物質が第二の基質であるか、又は（ｂ）第二の物質が第一の基質であるかどちらかである。この場合において、該系は２つの反応プロモーターにより促進される連続的な反応を促進することができる。これらの連続した反応の生成物は、第三の、及び所望により更なる反応プロモーターの作用下でさらに反応され得る。したがって、例えば第三の反応プロモーターは、第一の反応プロモーターとの相互作用を少なくとも部分的に防止するようにカプセル化されて、該反応系中に存在し得る。この反応プロモーターは、第二の物質（上記オプション（ａ））又は第一の物質（上記オプション（ｂ））の生成物の反応を促進することができる。或いは（又は更に）、該反応系は、反応プロモーター及びマイクロカプセルの通過を少なくとも部分的に防ぐことができる、選択的透過性膜により、第一の反応プロモーター及びマイクロカプセルから分離された第三の反応プロモーターを含み得る。例えば、本明細書に記載されたＤＫＲ系は、触媒及びマイクロカプセルの通過を少なくとも部分的に防ぎ、そしてアルコール光学異性体の通過を少なくとも部分的に防ぐが、そのエステルの通過を許容する膜により加水分解触媒から分離され得る。この場合において、膜のＤＫＲ側へのラセミ体のアルコールの添加は、本明細書の別の場所で記載されたように、該アルコールの単一の光学異性体のエステルを生成し得る。このエステルは、次に膜を通過し、そこで、加水分解触媒により加水分解されて、該アルコールの単一の光学異性体のみを再生させ得る。この例において、加水分解触媒がマイクロカプセル化されている場合、これは、所望の生成物である該アルコールの単一の光学異性体の単離を促進するであろう。これを、本明細書で詳細を後述する図１ｂに図示する。
【００６６】
本発明のこの形態のその他の実施態様において、反応プロモーターの１つにより生成された物質は、第三の反応プロモーターへと選択的膜を通過し得、そしてこれにより生成された物質は膜を通って戻り得、その他の反応プロモーターの基質として、作用する。これを、本明細書で詳細を後述する図１ｃに図示する。
【００６７】
本発明はまた、上記反応系を用いた反応を行なう方法を提供する。第一の基質又は第二の基質、又は第一の基質と第二の基質の両方が反応系に添加された場合、（ａ）第一の基質が第二の基に転換されそして第二の基質が第二の物質に転換されるか、又は（ｂ）第二の基質が第一の基質に転換されそして第一の基質が第一の物質に転換されるかのどちらかが起こる。
【００６８】
反応系は、該系の関連成分と基質との間の効率的な接触を促進するために、攪拌、振とう、混合、超音波処理、又は激しく攪拌され得る。激しい攪拌は、マイクロカプセルの破壊を引き起こすのに十分な程激しくするべきではない。本発明のリアクターは、したがって、攪拌機、例えば、スターラー、シェーカー、ミキサー、超音波処理機又はその他の攪拌機を含み得る。該方法は、反応系の成分に実質的なダメージの原因とならない任意の好適な温度及び圧力で行なわれ得る。一般的に、大気圧が使用されるが、当業者は、それとは異なる圧力（例えば、高圧）が反応に必要とされる場合には、容易に理解するであろう。高圧が必要とされる場合には、本発明のリアクターは、反応系を含むための圧力容器を
含み得る。反応系の温度は、許容できる時間において、反応プロモーター、カプセル化材料、基質、反応プロモーターにより生成された物質及び最終生成物（反応プロモーターにより生成された物質から分離された場合）の不活性化及び分解（例えば、変性、望ましくない副生成物への転換等）を生じさせることなく必要とされる転換を達成するのに十分なものであるべきである。これに関し、不活性化とは、その正常な作用を行なうことができない、又は行なう能力が低い形態に種を転換することを指す。性能の減少は、幾つかの場合において、約５０％より少ないものであり得るが、例えば約１０乃至約５０％であり得るとはいえ、例えば少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０又は９５％であり得、そして約５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０，９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５又は９９．９％であり得る。したがって、反応プロモーターの不活性化はその阻害を指し得る。この関連において、不活性化は、ここでは完全な不活性化、即ち、性能における減少が１００％である場合を指し得る。温度は、時には温度は１００℃より高く又は０℃より低いものであり得るとはいえ、一般的には、約０乃至１００℃、又は約０乃至５０％、１乃至２０、０乃至１０、１０乃至１００、２０乃至１００、５０乃至１００、１０乃至９０、１０乃至５０、２０乃至５０又は２０乃至４０℃、例えば約０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０又は１００℃である。温度は、室温又は常温であり得る。リアクターは、したがって、反応系の温度を調整する温度調節機をとりこみ得る。温度調節機はヒーター及び／又はクーラーを含み得、そして制御装置を含み得る。
【００６９】
前記方法は、反応系の成分により、第一又は第二の基質により、又はそれらの１種より多くにより吸収されることができる波長の放射線による反応系の照射を含み得る。照射は、ＩＲ、ＵＶ，可視光、マイクロ波、超音波又は必要に応じその他の放射線によるものであり得る。
【００７０】
本発明の1つの実施態様を図１ａに図示する。図１ａにおいて、系１０は、第二の基質
Ｓ２を副生成物Ｐ２へと転換するよりも速い速度で、第一の基質Ｓ１を生成物Ｐ１に転換することができる第一の触媒Ｃ１を含む。系１０はまた、簡潔化の目的のために図１ａにその１つのみ示した、多数のマイクロカプセル２０を含む。各マイクロカプセル２０は、カプセル化材料３０内にカプセル化された第二の触媒Ｃ２を含む。触媒Ｃ２は、基質Ｓ１とＳ２を相互転換することができる。基質Ｓ１及びＳ２はカプセル化材料３０を通過することができる。随意にＰ２はカプセル化材料３０を通過し得ないため、生成物Ｐ１は、触媒Ｃ２により副生成物Ｐ２へ転換されることができないものである。触媒Ｃ１は、担体液体４０中に懸濁又は溶解され、そして、マイクロカプセル２０は、担体液体４０中に懸濁される。懸濁化は、図１ａには示していない攪拌機により補助され得る。基質Ｓ１及びＳ２及び生成物Ｐ１もまた、液体４０中に可溶性であり得る。反応系１０は容器５０内に含まれ得る。
【００７１】
実施において、Ｓ１及びＳ２の混合物（一般的に等モルの混合物）が反応系１０に添加される。Ｓ１は生成物Ｐ１に転換されるが、Ｓ２の副生成物Ｐ２への転換はかなり緩やかである。Ｐ１は触媒Ｃ１又はＣ２のどちらによっても転換されず、そしてその結果、系１０内で集積する。これは、Ｓ１のＰ１への転換による減少に起因して、系１０におけるＳ２のＳ１に対する過剰を招き得る。Ｓ１及びＳ２はカプセル化材料３０をとおって触媒Ｃ２と接触し得、該触媒はＳ１とＳ２を相互転換してＳ１とＳ２の等モル混合物を再生する。この混合物は、次にマイクロカプセル２０の外部に出る。この工程は、Ｓ２からの、生成物Ｐ１へ転換される基質Ｓ１の連続的な供給を生じる。相互転換性の触媒Ｓ２のない場合においては、等モルのＳ１及びＳ２の混合物からの生成物Ｐ１の最大収率は、５０％であろうが、しかしＣ２が更なるＳ２からＳ１の供給をもたらすため、５０％より高い収率が可能である。
【００７２】
他の実施態様を、図１ｂに示す。図１ｂにおいて、系１００は、選択的膜１３０により分離され、そして容器１４０内に含まれるＤＫＲサイド１１０及び加水分解サイド１２０を含む。サイド１１０は、試薬Ｒとアルコール異性体Ａ１の反応を選択的に触媒して光学活性エステルＥ１を形成することができる、エステル化触媒Ｃ１を含む。サイド１１０はまた、カプセル化材料１５０内にカプセル化された平衡触媒Ｃ２を含む。触媒Ｃ１及びＣ２は、少なくとも部分的にＣ１を不活性化するように相互作用することができるが、しかしＣ２のカプセル化により、そうすることが少なくとも部分的に防止される。カプセル化材料１５０は、触媒Ｃ１及びＣ２の通過を、そして好ましくはエステルＥ１の通過も防止するが、アルコールＡ１及びＡ２の通過を許容する。サイド１２０は、エステルＥ１を加水分解してアルコール光学異性体Ａ１を再生することができる、加水分解触媒Ｃ３を含む。選択的膜１３０はサイド１１０をサイド１２０から分離し、そして、触媒Ｃ１、並びにアルコール光学異性体Ａ１及びＡ２及びまた、触媒Ｃ２を含むマイクロカプセルの通過を少なくとも部分的に防止することができる。膜１３０はエステルＥ１の通過を許容することができる。
【００７３】
系１００の実施において、光学異性体Ａ１及びＡ２の混合物、又は所望により異性体Ａ２のみが容器１４０のサイド１１０に添加された場合、Ａ１（存在する場合）及びＡ２が、カプセル化材料１５０を通ってマイクロカプセル内へ入り、そして触媒Ｃ２により平衡化される。Ａ１及びＡ２はマイクロカプセルの外部に出て、そこで触媒Ｃ１は、Ａ１のＥ１へのエステル化を触媒する。Ａ２は、カプセル化材料を通過することによりそしてＣ２の作用のもとにＡ１と平衡化することにより、Ａ１と再平衡化される。Ｅ１は膜１３０からサイド１２０へ通過し、そして、触媒Ｃ３により加水分解されてＡ１を再生する。Ａ１は膜１３０を通過することができず、そしてしたがって系１００の１２０側にトラップされる。系はしたがって、Ａ２から又はＡ１及びＡ２の混合物からのどちらかから、選択的にＡ１を生じる手段を提供する。Ａ１は、Ｅ１への転換によりＤＫＲのサイド１１０から連続的に除去されるため、Ａ２は触媒Ｃ２により連続的にＡ１に転換される。
【００７４】
更なる実施態様を図１ｃに示す。図１ｃにおいて、反応系２００は、第一の基質Ｓ１を第一の物質Ｐ１に転換することができる第一の触媒Ｃ１を含む。系２００はまた、多数のマイクロカプセル２１０（簡潔化の目的のために図１ａに１つのみ示した）を含む。各マイクロカプセル２１０は、カプセル化材料２２０内にカプセル化された第二の触媒Ｃ２を含み、該第二の反応プロモーターは第二の基質Ｓ２を第二の物質Ｐ２へ転換することができるものである。第二の基質はカプセル化材料２２０を通って第二の触媒Ｃ２と接触することができ、そして第二の物質Ｐ２はカプセル化材料２２０を通ってマイクロカプセル２１０の外部に出ることができる。この実施例において、第一及び第二の触媒Ｃ１及びＣ２は、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、しかし反応系２００においては、カプセル化材料２２０による第二の反応プロモーターＣ２のカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される。カプセル化材料２２０は第一の反応プロモーターＣ１に対しそして第二の反応プロモーターＣ２に対し非透過性である。触媒Ｃ１及びＣ２は、容器２４０内の担体液体２３０中に位置する。容器２４０もまた、膜２５０、及び触媒Ｃ３（所望によりまた、担体液体２３０又は何らかのその他の担体液体中に位置する）を含む。膜２５０は、触媒Ｃ３から触媒Ｃ１及びマイクロカプセル２１０を、それがそれらに対し非透過性であるため、分離する。この分離は、触媒Ｃ３及び触媒Ｃ１とＣ２の間の相互作用を防ぐ目的のためであり得、又は生成物Ｐ２の分離を容易にするためであり得、または何らかのその他の目的、例えば、Ｐ１のＳ２への転換の副生成物がＣ１又はＣ２のどちらかと接触することを防止するためのものであり得る。膜２５０は物質Ｐ１を、及び基質Ｓ２を通過させることができる。それは、任意にＳ１、Ｐ１及びＰ１のＳ２への転換の副生成物１種以上に対し非透過性であり得る。触媒Ｃ３は物質Ｐ１の基質Ｓ２への転換を触媒することができる。
【００７５】
実施において、基質Ｓ１が容器２４０に添加された場合、Ｃ１によりＰ１に転換される。Ｐ１は次に膜２５０を通過しそしてＣ３によりＳ２に転換される。Ｓ２は次に膜２５０を通過しそしてマイクロカプセル２１０へ入る（カプセル化材料２２０を通じて）、そこでそれはＣ２によりＰ２に転換される。この例において、Ｐ２は該反応の最終生成物である。幾つかの場合において、Ｐ２は触媒Ｃ３に感受性があり得、そして、通過することができない膜２５０によりＣ３と接触することから少なくとも部分的に防止されるものであり得る。
【００７６】
また、本発明の更に他の実施態様を図１ｄに示す。図１ｄにおいて、系３００は、基質Ｓ１の生成物Ｐ１への、Ｓ２の生成物Ｐ２への、Ｓ３の生成物Ｐ４へのそしてＳ４の生成物Ｐ４への反応をそれぞれ促進することができる、反応プロモーターＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を含む。マイクロカプセルＭ２及びＭ４は、カプセル化材料Ｅ２及びＥ４内にそれぞれカプセル化された、反応プロモーターＣ２及びＣ４をそれぞれ含む。簡潔化のために、マイクロカプセルＭ２及びＭ４のそれぞれ１つのみ示すが、実施において各々多数存在する。系３００は容器３１０内に位置し、該容器は選択的透過性膜３２５により分離された２つのチャンバー３１５及び３２０を含む。触媒Ｃ１及びマイクロカプセルＭ２はチャンバー３１５中に位置しそして触媒Ｃ３及びマイクロカプセルＭ４はチャンバー３２０中に位置する。チャンバー３１５及び３２０はまた、担体液体、所望により溶媒を含み、そして、触媒Ｃ１及びＣ３及びマイクロカプセルＭ２及びＭ４は担体液体中に分散されている。一般的に系３００において、Ｃ１とＣ２は相容性が無く（即ち、相互作用してその一方又は他方を不活性化し得る。）、そしてＣ３とＣ４は相容性がない。或いは、Ｃ２及びＣ４のマイクロカプセル化は、生成物分離を簡略化する目的のためであり得る。系３００において、Ｓ２及びＳ４は、マイクロカプセルＭ２及びＭ４にそれぞれ入るためにカプセル化材料Ｅ２及びＥ４をそれぞれ通過することができ、そしてＰ２及びＰ４は、マイクロカプセルＥ２及びＥ４をそれぞれ出るためにカプセル化材料Ｅ２及びＥ４を通過することができる。膜３２５は、幾つかの様式ではそうではないが、一般的には触媒Ｃ１及びＣ３に対し及びマイクロカプセルＭ２及びＭ４に対し非透過性である。
【００７７】
系３００が実施され得る多数の様式があることは容易に理解されるであろう。例えば、１つの様式において、生成物Ｐ１は基質Ｓ２として作用し、生成物Ｐ２は基質Ｓ３として作用しそして生成物Ｓ３は基質Ｓ４として作用する。この様式において、チャンバー３１５へ基質Ｓ１を加えることは、Ｃ１によるＳ１のＳ２への転換を生じる。Ｓ２は次にカプセル化材料Ｅ２を通ってマイクロカプセルＭ２に入り、そして反応プロモーターＣ２によりＳ３に転換され、そしてＳ３は次にＥ２を通って膜３２５を通過しＭ２から出る。それは次にＣ３により転換されＳ４を形成する。カプセル化材料Ｅ４を通ったマイクロカプセルＭ４内へのＳ４の進入は、Ｃ４によるＰ４への転換をもたらし、Ｐ４は次に反応のカスケードの最終生成物としてＥ４を通ってＭ４を出る。この様式は、例えば、Ｃ３とＣ４が相容性がなくそしてＣ１とＣ２が相容性がない場合、及びＰ４がＣ１と相容性がなくそして膜３２５を透過し得ないものである場合、有用であり得る。あるいは、この様式は、最終生成物Ｐ４のＳ１及びＳ２からの、及び／又はＣ１からの分離を単純化する場合において有用であり得る。その他の可能な様式において、Ｃ２はＳ１及びＳ２の平衡触媒であり、そしてＣ４は、Ｓ３及びＳ４の平衡触媒である。この様式において、Ｐ２はＳ１として作用し、Ｐ１はＳ４として作用し、そしてＰ４はＳ３として作用する。したがって実施において、Ｓ１及びＳ２が一緒にチャンバー３１５へ添加された場合、Ｓ１は、Ｃ１によりＰ１に転換され、そしてＳ２はマイクロカプセルＭ２に入り、そこでＳ１により平衡化されてＰ１を製造するための触媒Ｃ１の更なる供給材料をもたらす。Ｐ１は次に膜３２５を通ってチャンバー３２０に入る。それは次にマイクロカプセルＭ４に入り、そこでＳ３（即ちＰ４）と平衡化されるＳ４として作用する。Ｓ３はマイクロカプセルＭ４を出てそして触媒Ｃ３により最終生成物Ｐ３に転換される。上記のように、系３００の実施の多数のその他の様式が容易に想定され得る。さらに、より複雑な反応のカスケードを誘導するた
めに、選択的透過性膜により従来のチャンバーから分離されそしてカプセル化された及び／又はカプセル化されていない反応プロモーターを含む、更なるチャンバーが追加され得る。
【００７８】
本発明の実施態様において、カプセル化された触媒は、キラル分子の光学活性中心のラセミ化をもたらし、そしてその他の触媒は、光学異性体の一方の選択的反応をもたらす。多くの化合物が、同様の機構か又は異なる機構により２つ以上の異性化され得る中心を含むことが明白であろう。例えば、分子は、２つの不斉中心を含んで、複数対のジアステレオマーの可能性をもたらし得、又は、それは不斉中心及び二重結合を含んで、二重結合のシス及びトランスの両方の光学異性体の可能性をもたらし得る。後者の場合に、例えば、この実施態様は、拡張され得、それにより、1つが異性部位（即ち二重結合又は不斉中心
）の各々を平衡化する２つの平衡化触媒が存在し、そして、各々が異性部位の特定の立体構造を選択的に転換する２つの選択的触媒が存在することになる。このようにして、この実施態様は、ジアステレオマーの混合物から又は２つの異性部位を有するその他の化合物から、１つ以上の生成物を、選択的にもたらす方法を提供し得る。
【００７９】
幾つかの実施態様において、本発明は、本発明によらなければ相容性のない触媒の共存を可能にする新規の系、即ち１つの触媒を囲みそしてそれを他の触媒から保護するポリマーナノカプセル、の使用に関する。
【００８０】
ポリマーナノカプセル及びその製造は、薬剤／ＤＮＡ送達、バイオセンサーの分野、ポリマー化学、ナノ粒子合成、及び触媒に関する興味深い研究分野を構成する。特に、適切なテンプレートへ層毎の（レイヤー−バイ−レイヤー（Ｌａｙｅｒ−ｂｙ−Ｌａｙｅｒ）（ＬｂＬ））自己組織化を用いたポリマー電解質（ＰＥ）ナノカプセルの製造が、広く研究されてきた。得られたポリマー電解質多層カプセル膜は、強固であり、種々の溶媒に安定で、そして小分子に対し選択的透過性を有するが巨大分子には有さないことが見出されてきた。これらの特性は、中空ポリマー電解質ナノカプセルが、小分子及び生成物を容易に膜を横切らせる一方で巨大分子触媒（酵素又はナノ粒子のような）をカプセル化し得るので、該カプセルを接触ナノリアクターの優れた候補にする。
【００８１】
純粋なエナンチオマーを得る１つの方法は、キラル資源の速度論的分割である。これは、ラセミ混合体の１つのエナンチオマーを、その他のエナンチオマーに対するよりもより速くその生成物へ転換する、選択的触媒を必要とする（図２（ａ））。図２は、（ａ）基質ＳSが生成物ＰSへ転換されるよりも速く、基質ＳRが生成物ＰRへ（例えば触媒により）転換されエナンチオマー過剰率の生成物ＰRを生じる従来の速度論的分割を示し、そして
、（ｂ）分割工程が、（ａ）におけると同様に起こり、エナンチオマー過剰量の基質ＳS
及び生成物ＰRを生じる、動的速度分割を示す。ラセミ化触媒はしかしながら、同時に過
剰量のＳSエナンチオマーをその場でＳRに転換する。分割工程が非常に選択的（ｋR＞＞
ｋS）でありそしてラセミ化反応（Ｋrac＞＞Ｋr，Ｋs）よりもはるかに遅い場合、ほぼ定量的な収率のＰRが得られ得る。
【００８２】
しかし、従来の速度分割は、最大理論収率の５０％までに限られる。動的速度分割（ＤＫＲ）は、理論的には、１つのエナンチオマーの定量的収率を与えるために、出発物質のその場でのラセミ化の取り込みによって、この方法を改良している（図２（ｂ））。異性化触媒及び選択的分割触媒の組み合わせを含む天然に起こる工程は知られている（図３）。図３は、フルクトース−１，６−二リン酸（ＦＢＰ）が、酵素アルドラーゼにより開裂されて、異性体生成物であるＧＡＰ及びＤＨＡＰを生成する、解糖経路の一部を示す。これらの生成物は酵素ＴＩＭにより異性化され、そして異性体ＧＡＰのみが、同時に酵素ＧＡＤＰＨにより１，３−ビスホスホグリセレート（１，３−ＢＰＧ）に転換される。
【００８３】
第二級アルコールのＤＫＲは、特に、広く研究されてきた。これらの反応は、一般的に、ラセミ化触媒と組み合わせて、分割工程を行なう選択的エステル化触媒としてリパーゼを用いることにより行なわれてきた。このラセミ化触媒は、ロジウム、パラジウム及びルテニウム種を含んでいた。実際、ＣＡＬＢ酵素のルテニウムラセミ化触媒との組み合わせは、非常に効果的でありかつ一般的なＤＫＲであることが証明されており、種々の第二級アルコール基質並びにジオール及びキラルな第一アミンへ適用されている。固体酸ゼオライトＨ−βをラセミ化触媒として用いＣＡＬＢを用いたベンジル第二級アルコールのＤＫＲもまた報告されてきたが、ゼオライトを二相性の系を経てｐＨ感受性の酵素から隔離することを含むものであった。これは、ＤＫＲ反応における触媒の間の相互許容性の非常な重要性を示し、そして、成功度のより高い類のルテニウムラセミ化触媒さえもが徹底的に研究されて、酵素とより相容性のある触媒が発明された。
【００８４】
カンジダ・アンタークティカ（Ｃａｎｄｉｄａ ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）由来のリパーゼＢ（ＣＡＬＢ）は広範な化学合成において使用される非常に多目的の酵素触媒である。イースト菌のカンジダ・アンタークティカより分離され得、そしてトリグリセリドの高い選択的加水分解を行なう。ＣＡＬＢは、３１７のアミノ酸残基から構成され、３３ｋＤａの分子量を有する。それは、約３０Åｘ４０Åｘ５０Åの寸法を有する球形のタンパク質であり、そして酵素の高い基質選択性及び立体選択性の原因と考えられている、活性サイトに対する非常に限られた入り口を含む。ＣＡＬＢはまた、種々の基質の選択的エステル化（及び加水分解）を触媒し、そして多くの異なる有機媒体中において活性を示してきており、有機合成における使用のための非常に有益な選択的触媒となっている。
【００８５】
ゼオライトβは、荷電平衡を維持するのに必要な多数のカチオンにより相殺された３Ｄの負荷電した骨格を有する、多孔質のアミノケイ酸物質である（図４参照）。その細孔は、構造全体にわたり相互に垂直に広がる直径６．６又は５．６Åのチャネルを構成する。１９６７年に最初に合成された、その物質は広く、クラッキング、アルキル化、異性化及び不均化のような炭化水素の種々の触媒反応に使用されてきた。ゼオライトβは容易に合成され、そしてその合成手順は変化されて２００ｎｍほどの小さなナノ結晶を与え得る。荷電平衡が、対イオンとしてプロトンを用いて達成された場合、物質は非常に酸性になる。この酸の形態のゼオライトＨ−βは、強い、水溶性溶媒中に漏れ出ない局在化した酸性を示す。図４は、ゼオライトβの構造を示し、（ａ）細孔チャネルを示す骨格構造：交点におけるＳｉ／Ａｌ原子、線の中間点におけるＯ原子；そして（ｂ）骨格上に負荷電を生じさせるシリカ網状構造中のＡｌドーパント、そして対イオン（Ａ+）を示す、構造の略
図を示す。
【００８６】
ゼオライトＨ−βの局在した酸性は、ゼオライトＨ−βをカプセル化のための望ましい酸触媒にし、いずれの酸触媒された反応もカプセル内でのみ起こることを確実にする。さらに、異種の触媒として、ゼオライトは、未だ小分子基質及び生成物に対し浸透性であるカプセル内に容易に保持され得る。ゼオライトはまた、酸性と水素化−脱水素化特性の両方が組み合わさる二機能性触媒としてのその能力においてカプセル化のための、有利な触媒である。しばしば、酸ゼオライトは、微細に分散された金属、例えば、白金又はパラジウム金属を保持しており、これらの触媒活性の両方を有する物質を生じる。これらの二機能性触媒は、炭化水素の種々の触媒反応のために広範に使用されてきた。カプセル化における選択的膜の使用と組み合わされた二重触媒機能を担持する単一のゼオライトの能力は、選択的触媒の新規な系を生じさせ得る。例えば、ケトンは第二級アルコールへと還元され得、そしてこの生成物は、カプセル化された二機能性触媒の二重の水素化−脱水素化活性によりそして酸性度によりその場でラセミ化され得る。さらに、触媒は１つの生成物エナンチオマーのみを逃させる選択的膜を用いてカプセル化され得る。そのような系は、例えば、１００％までの理論収率で、高価でそして合成的に困難な従来の選択的触媒の必要なしに、選択的な還元をもたらし得る。
【００８７】
レイヤー−バイ−レイヤー（ＬｂＬ）組織化は、強固な多重層のフィルムを形成するために、正荷電した種と負荷電した種の表面上への交互の吸着を必要とする。ポリマー電解質（ＰＥ）、即ち電解質の基を含むモノマー単位を含むポリマー、がこの目的に非常に好適である。これらは、殆どの表面に対し良好な粘着性、及びコーティング工程中の溶液状態の同様に荷電した種の間での静電斥力により起こるフィルムの厚さの自動調整を示す。本文献中で一般的に使用される幾つかのポリマー電解質の例は、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）（ＰＡＨ）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ）及びポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳ）（図５）を含む。図５は、ポリマー電解質（ａ）ポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム）(
ＰＳＳ)及び（ｂ）ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ）の構造を
示す。
【００８８】
ＬｂＬ組織化は、本来は、平坦な表面上に薄いポリマー電解質フィルムを製造するために使用され、最近では、コロイド粒子上に多層膜を生じさせるために改良されてきた。有機又は塩のコロイドテンプレートを使用することにより、テンプレートの溶解を経て中空の状態にし得るナノカプセルを製造することが可能である。得られたナノカプセルは溶液中で安定でありそしてそのテンプレートの形状を保持する傾向にある。伸張及び乾燥はカプセルを変形し得るが、これらの影響は一般的に水の添加により逆転する。
【００８９】
多重層ＰＥカプセル膜もまた、高分子量の分子を排除するが低分子量の種の拡散を許容する、半透性の非常に有用な特性を示してきた。この特性は、酵素及び不均一触媒のような巨大分子種をカプセル化させるのに重要である。
【００９０】
ポリマー電解質ナノカプセルは、薬剤／ＤＮＡ送達、バイオセンサリックス（ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｉｃｓ）、ポリマー化学、ナノ粒子合成及び触媒における多くの用途を有する。ＬｂＬ組織化は、触媒のカプセル化させて、多くの有用な特性を有する細胞様ナノリアクターを形成してきた。ＰＥカプセルの半透性を考えると、膜の構成成分の慎重な選択が、カプセル外部の環境から触媒を保護する一方、必要な基質がカプセル内部に拡散し触媒に到達させる、触媒系を生じ得る。カプセルは、ナノ粒子又はポリマー構造の組織化のためのテンプレート又はチャンバーとして、一般的にこれまでは単独で使用されてきた。その膜に埋め込まれた触媒物質を有するカプセルは、図６に示すような、ナノリアクターとして成功裏に使用されてきた。図６は、その膜中のＰｄクラスター（２モル％）を含むナノカプセルにより触媒されたフェニルアセチレン（１）及び４−ヨードトルエン（２）の間のソノガシラ（Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ）クロスカップリング反応を図示する。その生成物ｐ−メチルジフェニルアセチレン（３）は＞９９％の選択性で形成された。さらに、生合成において使用される酵素のカプセル化におけるかなりの関心が寄せられてきており、触媒的に活性の酵素含有ナノリアクターが成功裏に製造されてきた。さらにまた、これらのナノリアクターは、半透性のカプセル膜を行き来し得ない高分子量の阻害剤からカプセル化された酵素を保護することが見出されてきた。さらに、キラルな、触媒を取り巻く選択的な透過性膜の使用は、立体中心を生じる反応においてエナンチオマー過剰率を生じ得る。従来は、薄い、光学活性なポリマー電解質膜が幾つかのエナンチオ選択性を示し、そして、ゆえにその様な膜の優れた候補となり得た。結局、膜におけるキラル成分の使用は、試薬及び／又は生成物エナンチオマーの選択的透過性によって反応におけるエナンチオ選択性を引き起こし得、そして新規な不斉触媒への経路を提供する。
【００９１】
ポリマー電解質膜の巨大分子種に対する非透過性は、カプセル化によって触媒の区画化における用途を生じさせる。単一反応系において多数の、相互に拮抗関係にある触媒を組み合わせる能力は、長い間多くの研究、特に動的速度分割の分野においての対象であった。本課題に対する過去の解決方法は、膜リアクター、二相系、及び触媒の逐次的な添加を
含んでいた。しかし、本発明は、膜リアクターの組織全体を真にナノスケールの寸法へと縮小することにより、包括的な、ワンポットでの単相溶液（その関連した利益を伴う）を見出し得ることを開示する。
【００９２】
本明細書には、ｐＨ感受性の酵素カンジダ・アンタークティカ由来リパーゼＢ（ＣＡＬＢ）を固体酸ゼオライトＨ−βから、後者のカプセル化により保護し、それにより、ワンポットでの第二級アルコールの動的速度分割（ＤＫＲ）における両方の触媒の使用を可能とする、高分子電解質カプセルの使用が記載されている。この方法を用いて、従来の速度分割の５０％の理論収率を明らかに超えた（したがって、動的速度分割の実施を証明する）収率を得た。さらにまた、カプセルの防護能力が実証された。
【００９３】
ポリマー電解質であるポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ）及びポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳ）を、本文献記載のＬｂＬ法を用いてゼオライトＨ−β粒子の表面上に交互に沈着させた。紫外線領域において励起された場合カプセル膜は弱い青色の蛍光を示したので、ゼオライト粒子のカプセル化は蛍光顕微鏡検査を使用して確認された（図７）。図７は、直接コーティングされたゼオライト粒子（ｘ１００拡大）を示す。
【００９４】
カプセル状ナノリアクターへの別の経路として、炭酸カルシウムをゼオライトナノ粒子上に沈殿させ、８乃至１０ミクロンの平均寸法を持つ球状のテンプレートを得る。これらのテンプレートのＰＥコーティング及び炭酸カルシウムマトリックスの溶解によって、“ルーズな”ゼオライト粒子を含む中空のカプセルを得る。カプセル化に先立つイオン交換を経た蛍光色素分子［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］2+の静電固定化によるゼオライト粒子の蛍光
標識化が、蛍光顕微鏡検査を用いた、得られたナノリアクターの試験を可能にした（図８）。図８はポリマー電解質カプセルにより取り囲まれた蛍光標識ゼオライトを示すゼオライトナノリアクターの落射蛍光顕微鏡写真（ｘ１００拡大）を示す。
【００９５】
これらのナノリアクターを、第二級アルコールのラセミ化、即ち酸ゼオライト（特に、ゼオライトＨ−β）がよく触媒することが知られている反応、の触媒として試験した。炭酸カルシウムテンプレートを経て製造されたナノリアクターは、塩基性のテンプレートによる酸ゼオライトの抑制に起因して、如何なる活性も示さなかった。図９は、種々のゼオライト触媒の（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化の経時変化を示す。図９に示すように、直接コーティングされたゼオライトは、ＰＥカプセル膜を通った基質の分散に起因して、より小さい減少のみでその触媒活性を保持した。反応条件は（Ｒ）−１−フェニルエタノール（１００μＬ、０．８２７ｍｍｏｌ）、ゼオライト触媒（１０ｍｇ）、ｎ−ドデカン（内部標準、１００μＬ、０．４３９ｍｍｏｌ）、トルエン（５０ｍＬ）、空気雰囲気下、６０℃であった。
【００９６】
ラセミ化の触媒的に活性なゼオライトナノ粒子を得たので、第二級アルコールのＤＫＲを行なうために酵素ＣＡＬＢと組み合わせることが残された（図１０）。図１０は、ゼオライトＨ−βナノリアクター及びＣＡＬＢを用いて、酢酸ビニルをアシル供与体として用いた１−フェニルエタノールの動的速度分割を図示したスキームである。
【００９７】
触媒のゼオライト／酵素のこの組み合わせは、従来からこの反応に使用されているが、触媒の互いからの肉眼視できる分離を達成するには、二相系及び素固定化が必要とされる。殆どの酵素に関して、ＣＡＬＢの活性及び選択性はｐＨに非常に敏感で、そして酵素はしたがって、酸ゼオライトと相容れないことが予想された。巨大分子酵素に対し非透過性の膜を有するゼオライトナノリアクターを使用することにより、ＤＫＲを行うために両方の酵素が単一の系に取り込まれ得ることを目した。
【００９８】
ＤＫＲ反応は、種々の溶媒、基質及び基質／触媒濃度比を用いて試みられた。反応条件の各組み合わせについて、２種の対照が採用された：ひとつはゼオライトナノリアクターの代わりにカプセル化されていないゼオライトを用いたもの、そして他方はゼオライトを用いなかったものである。これらの対照は、触媒相容性に対するナノカプセルの効果を評価するために使用された。
【００９９】
結果は幾つかの傾向が与えられた。第一に、酵素で選択されたエステルの収率及びｅｅ‘ｓは、遊離の、カプセル化されていないゼオライトを酵素に添加した場合に、一般的に悪く、酸ゼオライトはｐＨに感受性の酵素を確かに妨害していることが示唆された。第二に、使用された場合、カプセルは、有意にこの妨害を弱め、カプセル化されていないゼオライトよりもナノリアクターを用いた反応について顕著により高い収率及びｅｅ’ｓを与えた。これは、ナノリアクターの内部からの巨大分子酵素の排除、そしてしたがってその酸ゼオライトからの保護に起因していたと思われる。別の試験は、経時的なエステル生成物の有意なラセミ化を示さず（予想されていたように）、またゼオライトがそれ自身に対するアキラルのエステル化を有意に触媒せず、したがって、ｅｅ（エナンチオマー過剰率）及び収率の減少が酵素の障害によることを確認した。ＰＥカプセルそれ自身は、如何なる触媒活性も示さなかった。
【０１００】
第三に、ゼオライトナノリアクター及びＣＡＬＢの相対濃度を調整することにより、所望の生成物エナンチオマーの収率は、従来の分割の５０％の関門を明らかに超えて得られ、したがってＤＫＲが起きたことを証明した。２種の試験された基質では、得られた最良の結果は、８１％ｅｅの１−フェニルエタノールにおいて６３％の収率で（Ｒ）−エステル（全エステルの収率の７０％）を、そして、９２％ｅｅの１―インダノールにおいて５７％収率の選択されたエステルエナンチオマー（全エステルの収率の５９％）である。おおよその定量的転換が得られたが、多くの出発物質が脱水の副反応で失われ、全エステルの収率を制限した。更なる反応の最適化（特に、競合する脱水反応の抑制、例えば、水が豊富な溶媒の使用を通じて）はよりよい収率及びエナンチオ選択性に通じ得る。
【０１０１】
要約すれば、本発明者らは、触媒的に活性なナノリアクターを製造し、そしてこれを用いて、第二級アルコールのＤＫＲのための新規の触媒系を可能とした。より一般的には、これは、将来多触媒系のより広範で柔軟な使用を可能にし得る触媒保護の新規手段を示す。ゼオライトＨ−β粒子はポリマー電解質のＬｂＬ沈着を用いカプセル化されそして、得られたナノリアクターは触媒的に活性であることが見出された。大きな内部の容積を持つナノリアクターもまた、ゼオライトを取り囲む炭酸カルシウムテンプレート（コーティング後溶解される）を用いて製造された。
【０１０２】
さらにまた、ナノリアクターは酵素ＣＡＬＢと組み合わされて、第二級アルコールの動的速度分割への新規な経路を提供した。その反応は、１−フェニルエタノール及び１−インダノールについて成功裏に行なわれた。７０％までの生成物の収率が達成された。９２％までのエナンチオマー過剰率が達成された。さらにまた、触媒のカプセル化は生成物の収率及びｅｅを有意に改善したため、カプセル膜がｐＨ感受性の酵素を酸ゼオライトから積極的に保護することを示唆する。これは、ＤＫＲにおいてだけでなくより一般的に触媒保護及び反応の区画化のための、ポリマー電解質ナノリアクターの実用性を実証するものである。
【０１０３】
単一の系に互いに拮抗関係にある触媒を取り込む能力及び反応を区画化する能力は、広範な用途、特にカスケード反応及びＤＫＲへの用途を有する。
【実施例】
【０１０４】
実施例は、動的速度分割に対する本発明の適用を概説する。カプセルの合成を述べる。
ゼオライトＨ−β及びカンジダ・アンタークティカ由来のリパーゼＢ（ＣＡＬＢ）は、単一の系内に組み合わされた場合、第二級アルコールの動的速度分割を行い得る、２種の相互に拮抗する触媒（前者の酸性度及び日後者のｐＨ感受性に起因して）として存在する。水性の系においてさえ非常に局在した酸性度を示す固体酸触媒としての、ゼオライトＨ−βを、カプセル化の対象とし、そして対応するポリマー電解質ナノリアクターを形成する種々の方法が検討された。これらのナノリアクターは同定され、最終的に、いくつかの第二級アルコールの良好な動的速度分割のためにリパーゼと組み合わされ、それによって、多触媒系における触媒保護及び分離の新規な手段を実証した。
【０１０５】
ナノカプセルの製造の最も一般的な合成戦略の一つは、正荷電したポリマー電解質及び負荷電したポリマー電解質の交互の層でテンプレートをコーティングし、次いでテンプレートを溶解することである。炭酸カルシウムは、小さな（１乃至１０μｍ）、球状の粒子が容易に製造されそして最後にＤＥＴＡ溶液中への溶解により簡単に除去されるため、特に便利なテンプレートである。このテンプレートの穏やかな除去は、幾つかのコロイド状のテンプレートに必要とされるより過酷な酸性条件と対照的である。
【０１０６】
炭酸カルシウムのコアテンプレートは、文献による方法により、塩化カルシウムの水溶液と炭酸ナトリウムの水溶性溶液を激しく攪拌させながら混合した後に沈殿させることにより得られた。図１１は、種々の形態の炭酸カルシウムテンプレートの透過型光顕微鏡写真（ｘ４０拡大）を示し：（ａ）球状及びブロックの混合物（粒子サイズ５乃至２０μｍ）を示す。（ｂ）大部分が球状のサンプル（平均直径〜５μｍ）。したがって、光学顕微鏡検査を用いた試験において、テンプレートの粒子サイズ及び形態は、攪拌速度及び時間により非常に有意に変化し、不定型の球状、結晶状ブロック、又は最も一般的には、２種の何らかの混合物を与えることが見出された（図１１（ａ）参照）。粒子サイズは５乃至３０μｍの間で変化した。塩化カルシウム溶液を炭酸ナトリウム溶液へ３分以上かけて５００ｒｐｍにおいて攪拌しながら緩やかに添加することによって、より均一な球状形態のそして平均直径が５μｍ（光学顕微鏡検査により測定され、図１１（ｂ）に示す）のテンプレートが得られた。
【０１０７】
中空のポリマー電解質ナノカプセルは、炭酸カルシウムのコアテンプレートをポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ）溶液及びポリ（４-スチレンスルホン
酸ナトリウム）（ＰＳＳ）溶液を用いた数回の交互の処理により（ＬｂＬ）コーティングし、次いでコアをＥＤＴＡ溶液を用いて溶解することにより製造された。図１２は、中空ポリマー電解質カプセルの顕微鏡写真：（ａ）透過型光学顕微鏡写真；（ｂ）同じ領域の落射蛍光顕微鏡写真；そして（ｃ）画像化のために必要とされる真空条件下で破壊し凝集された、カプセルのＳＥＭ、を示す。カプセルは、透過型光学顕微鏡検査を用い試験され、そして図１２（ａ）に示すように、テンプレートの球状形態を保持し、約２乃至３μｍの直径を有することが見出された。カプセルはまた、落射蛍光顕微鏡検査を用いて試験されそして、紫外線領域において励起された場合に弱い青色の蛍光を示したが、これは蛍光性ＰＳＳポリマー電解質が原因であり得る（図１２（ｂ））。カプセルのＳＥＭ画像化が得られ、乾燥直後のカプセルの形態のある程度の歪みが見られた（図１２（ｃ））。これらのカプセルは３ ＰＤＡ／ＰＳＳ二層で構成されているが、製作工程は一度に１つの層の沈着を含み、したがって、ＰＥ層の数、したがって、そしてカプセルの厚さを厳密に調整することを可能にする。この方法はまた、透過性を調整するため使用する可能性があり得る、ナノカプセルの内部、外部、及び正味の荷電を調整することを可能とする。
【０１０８】
ゼオライトＨ−βは、その非常に局在化した酸性活性のために、カプセル化の候補触媒と見なされた。特に、そのプロトンは負荷電したフレーム構造上にしっかりと固定されているため、カプセル化ゼオライトとの如何なる反応も完全にカプセル内で起こるはずである。カプセルはしたがってゼオライトと反応することから同じ系内での酵素を保護し、一
方基質及び生成物が通常通り透過しそして反応することを可能にするために使用され得ることが想定された。
【０１０９】
ゼオライトβは、シリカ源としてアエロジル（Ａｅｒｏｓｉｌ）２００をそしてテトラエチルアンモニウムヒドロキシドをテンプレートとして用いて製造された。Ｘ線回折像は、ゼオライトβの特徴である２θにおいて７．８及び２２．５８°のピークを有していた（図１３参照）。ＳＥＭを用いた試験において、ゼオライト粒子は、形状はおよそ球状でありそして直径においては約２００ｎｍであることが観測された（図１４）。図１４は、ゼオライトβのＳＥＭを示し、約２００ｎｍの平均直径の結晶の凝集物を示す。
【０１１０】
酸性形態のゼオライトＨ−βを、水溶性硝酸アンモニウム水溶液を用いたゼオライトのイオン交換し、次いで空気中で５５０℃において終夜焼成することにより得た。
【０１１１】
ゼオライトそれ自身は、ＳＥＭ技術を用いて容易に画像化し得る一方で、ゼオライトのカプセル化は、分析することがより困難であった。ＳＥＭはカプセル内部を画像化することができず、そして従来の透過型光学顕微鏡は１ミクロン未満のゼオライト粒子の解像に非常な困難性を伴う。しかし、既に合成されたポリマー電解質カプセルの蛍光特性を考慮すると、落射蛍光顕微鏡は、ゼオライトのカプセル化を測定する良好な分析法と思われた。このような方法で、通常解像し得ないゼオライト粒子は強い蛍光色素分子で標識され得、そしてしたがってこれらのカプセル内を画像化され得た。さらにまた、ゼオライトβは、荷電平衡を達成するためにカチオンを必要とする負荷電したフレーム構造を有するため、蛍光標識は、好適な蛍光性カチオンと対イオンのイオン交換により容易に達成され得る。金属錯体［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］2+は良く知られた蛍光色素分子でありそしてその蛍光
特性は広く研究されてきたため、該錯体が選択された。［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］Ｃｌ2の水溶液を用いたゼオライトＨ−βのイオン交換は、乾燥後、蛍光顕微鏡を用いて容易に同定できる、桃色の蛍光性のゼオライト粒子を生じた。
【０１１２】
水溶液からのポリマー電解質の表面沈着（ＬｂＬ組織化）は、ゼオライト粒子をカプセル化する理想的な方法をもたらした。これは、第一に、炭酸カルシウム コアテンプレートにゼオライト粒子を埋め込むこと、次いでポリマー電解質コーティング及びテンプレートの溶解によりにより試みられ、 “遊離の”ゼオライト粒子は、該粒子がなければ中空
の、カプセル内に残存したままであった。ゼオライトを含む炭酸カルシウムテンプレートは、炭酸ナトリウム水溶液及び塩化カルシウム水溶液を、水中のゼオライトの懸濁液へ急速に攪拌しながら徐々に添加することにより製造した。この工程は、直径８乃至１０μｍの、不定形の、球状の炭酸カルシウム粒子を生じた（光学顕微鏡により測定された）。蛍光標識されたゼオライトを使用した場合、落射蛍光顕微鏡検査では、個々のゼオライト粒子は懸濁液中に遊離したままでなく、実際、炭酸カルシウムテンプレート中に埋め込まれたことが図１５に示すように明らかとなった。図１５は、蛍光標識されたゼオライトβを含む炭酸カルシウムテンプレートの顕微鏡写真（ｘ４０拡大）：（ａ）落射蛍光顕微鏡画像（λex４５０−４９０ｎｍ）；及び（ｂ）蛍光性が観測された領域が炭酸カルシウムテンプレートにより占有されていることを示す同様の領域の光学顕微鏡画像、を示す。これは、テンプレートにゼオライト粒子が埋め込まれたことを示す。
【０１１３】
その後の、これらのテンプレートのカプセル化及びＥＤＴＡ水溶液を用いた炭酸カルシウムの溶解によりカプセル化ゼオライトナノリアクターを得た。落射蛍光顕微鏡検査において示されるように（図８）、標識化ゼオライトの橙色の蛍光は、カプセルの青色蛍光内でのみ観察され、これはゼオライトのカプセル化が成功であったことを示す。
【０１１４】
ゼオライトはまた、炭酸カルシウムの使用なしにその表面の直接的ＰＥコーティングによりカプセル化された。この手順は、炭酸カルシウムの沈着及びその後の溶解に関する余
分な工程を回避する利点を有するものであった。この方法によるゼオライト粒子のカプセル化は、落射蛍光顕微鏡画像（蛍光色素コーティングを示す（図７（ｂ）））と透過型光学顕微鏡画像（ゼオライト粒子を示す（図７（ａ）））を比較することにより確認された。このコーティング方法は、カプセル化が透過型光学顕微鏡画像中のゼオライト粒子と、落射蛍光顕微鏡中の蛍光色素コーティングの並存により分析され得るので、蛍光色素標識の必要性を排除した。２種の異なるポリマー電解質溶液：０．５Ｍの塩化ナトリウム添加物を含むものと含まないものを使用した。両方の方法は有効なカプセル化を与えた。
【０１１５】
コーティングされたゼオライトナノリアクターの全ての形態の触媒活性を、それらが（Ｒ）−１−フェニルエタノールをラセミ化する速度を観察することにより試験した。図９に示され得るように、遊離のゼオライトは基質をラセミ化するのが最も速く、一方、塩化ナトリウム添加物を含まないポリマー電解質溶液でカプセル化したゼオライトはやや緩やかであった。この反応速度における小さな減少は、カプセル膜を通した基質の拡散の制限に起因すると思われる。ＰＥカプセル膜を通した基質の拡散に起因する触媒活性における同様の減少が、その他の用途において報告されている。
【０１１６】
塩化ナトリウム０．５Ｍを含むポリマー電解質溶液でコーティングされたゼオライトは、基質を最終的にラセミ化したが（１８時間後に７４％ｅｅ、３日後に９％であった）、はるかに活性が少なかった。触媒活性におけるこの減少は、コーティングの工程の間のポリマー電解質溶液中のＮａ+イオンによる酸部位のイオン交換によるものであった。しか
しながら、炭酸カルシウムテンプレートを経て製造されたゼオライトナノリアクターは、１日後であっても如何なるラセミ化も示さなかった。この活性の欠如は、沈殿の間の塩基性炭酸カルシウムテンプレートによるゼオライトの酸性度の抑制によるものと思われる。本発明者らは、両方の２種類のナノリアクターの活性の損失は、希酸溶液を用いたイオン交換により覆し得、これらの工程中の活性の損失の機構の試験及び触媒の再活性化の方法を提供するものであると仮定している。最終的に、空のナノカプセルそれ自身は基質のラセミ化を示さないことは特記すべきである。
【０１１７】
塩化ナトリウム添加物なしでコーティングされたゼオライト粒子が、カプセル化されたサンプル中で最も良好な触媒活性を示したため、この方法でコーティングされたゼオライトのみを以下の全ての反応においてナノリアクターとして採用した。
【０１１８】
キラルな第二級アルコールのラセミ化の可能性のある方法が多数存在する。図１６は、（Ｒ）−１−フェニルエタノールの酸触媒されたラセミ化の機構を示す。酸性条件下において、キラルアルコールは水酸基のプロトン付加、水の喪失、そしてプロキラルの平面のＳＰ2のカルベニウムイオンの形成によりラセミ化され得る。その後の水の添加が、非選
択的でありそして、したがって、ラセミ混合物が生じる（図１６）。ゼオライトＨ−βのような酸性ゼオライトによるラセミ化の機構は、ルイス酸性でなく、ブレンシュテット（Ｂｒoｎｓｔｅｄ）酸性により触媒されることが図１６に示すように証明された。確かに
、カルベニウム中間体の製造がさらに、基質の存在下のゼオライトの色の変化、１−フェニルエタノールの場合において橙色でそして１−インダノールの場合において桃色、によりさらに証拠付けられた。同様の色の変化が、ゼオライト上の関連するカルベニウムイオンの形成によるものと考えられた。さらにまた、ゼオライトの負荷電したフレーム構造及び分子次元の細孔（約６Å）はカルベニウムイオンの優れたホストである。この特性は、ゼオライトをカルベニウムイオンの生成及び安定化のための優れた媒体とする。これらの特性は、ゼオライトＨ−βのラセミ化触媒としての有効性に貢献するものと思われる。
【０１１９】
ゼオライトの細孔中のカルベニウムイオンの形成及び安定化は問題も引き起こした。長い反応時間にわたり、ゼオライトは、全ての基質を消費する傾向にあり、それをカルベニウムイオンへか又はさらにまた脱水された生成物へかのどちらかに転換する（図１７）。
図１７は、副生成物としてスチレンを生じる副反応の脱水を示す、（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化の機構を図示する。実際に、１−フェニルエタノールのラセミ化において、スチレンが経時的に量を増して形成された。これの脱離は、水が十分な環境下において反応を行なうことで抑制され得る。残念なことに、分割工程としてのリパーゼ触媒されたエステル化を用いたＤＫＲ反応において、過剰の水も、生成物のリパーゼ触媒された加水分解をまた促進し得、エステル化反応を損なう。これが理由で、二相系が、従来のＤＫＲ反応の酵素とゼオライトの相容性を解決する簡便な方法として試みられてきた。
【０１２０】
カンジダ・アンタークティカ由来のリパーゼＢは水性製剤リポザイム（Ｌｉｐｏｚｙｍｅ）ＣＡＬＢ Ｌとして提供された。この製剤は、殆どの有機溶媒とのその非混和性（そしてしたがってこれらの媒体中でよりゆるやかな反応を行なった）に起因して並びにそのゼオライト触媒を不活性化する傾向（恐らく、水性製剤中の保存性のある塩によるイオン交換に起因する）に起因して使用には不適切であった。したがって、該酵素は、脱イオン水に対し十分に透析されそして凍結乾燥され、淡黄色乃至橙色の薄片として純粋な酵素を生じた。凍結乾燥単独では、水性製剤中の抗凍結剤（グリセロール及びソルビトール）の存在により効果的でない。
【０１２１】
凍結乾燥された酵素の完全性を期すために、その活性は、CALBにおいて先に成功裏に使用された種々の有機溶媒中で、これらの溶媒中で酢酸ビニルを用いた１−フェニルエタノールのエステル化速度をモニターすることにより試験した。すべての場合において、（Ｒ）−アセチルエステルが＞９９％エナンチオマー過剰量で選択的に形成された。さらに、１−フェニルエタノールの（Ｒ）−エナンチオマーの選択は文献中に示されているリパーゼの一般的なエナンチオ選択性の傾向と一致するものであり、基質の置換基の立体的かさ高さ及び酵素の活性部位の立体化学から大いに予測され得るものであった。一般的に、基質の立体的な大きさは酵素の選択性に影響を与え、そして一般的に、与えられた基質についてのリパーゼとプロテアーゼの対照的なエナンチオ選択性を与える。
【０１２２】
図１８は、種々の溶媒中で酢酸ビニルを用いた１−フェニルエタノールのＣＡＬＢ触媒選択的エステル化の経時変化を図示するグラフを示す。
反応条件：ラセミ体の１−フェニルエタノール（２０μＬ、０．１６５ｍｍｏｌ））、酢酸ビニル（１０等量、２等量／時間）、乾燥ＣＡＬＢ（１０ｍｇ）、ｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）、溶媒（１０ｍＬ）、空気雰囲気下、６０℃。図１８に見られ得るように、オクタン及びトルエンが試験された中で最も効果的な有機溶媒であり、一方、より極性のあるＴＨＦ及びアセトニトリルは効果がより少なかったという結果が与えられた。この疎水性と共に活性が増加する傾向は、ＣＡＬＢ及び酵素一般の両方において良く知られている。水は、酵素の周囲に酵素に欠かせないある程度の潤滑性及び柔軟性をもたらす単層を形成することが仮定されてきた。疎水性溶媒は、したがって、酵素はこれらから水をより容易に抽出し得るため、より大きな活性をもたらす。
【０１２３】
触媒、カプセル化ゼオライトナノリアクター及びＣＡＬＢの個別の特性を試験したので、それらの単一の反応系中に共存する可能性を試験することが残された。動的速度分割は、出発物質の選択的転換及びその場でラセミ化の両方を必要とするため、この目的には優れた試験反応であった。この場合において、第二級アルコールの動的速度分割は、ラセミ化触媒としてカプセル化ゼオライトをそしてエナンチオ選択的エステル化触媒としてＣＡＬＢを用いることにより試みられた（図１０参照）。これらの反応は、種々の条件下、様々な溶媒そして相対的な触媒及び基質の濃度において行なわれた（表１参照）。基質１−フェニルエタノールは、ラセミ化及びＣＡＬＢ触媒選択的エステル化の両方の場合に先に試験されたため、そしてまたそのエナンチオマーはキラルＧＣを用いて良く分割されることが知られているため、該基質が選択された。対照反応もまた、コーティングされたゼオライトナノリアクターの代わりに遊離（カプセル化されていない）ゼオライトを用いたも
の、又はゼオライトを用いないものが採用された。これは、ゼオライト−酵素の干渉の影響及びゼオライトカプセル化のこれらの影響を減少させる能力を測定するために行なわれた。
【０１２４】
【表１】
［ａ］使用されたゼオライトの形態を指す。
［ｂ］生成物について校正されたＧＣを用いて測定された、約１−２％内の正確度。
［ｃ］ＧＣを用いて測定された。
表１．ゼオライトＨ−βナノリアクター及び酵素ＣＡＬＢ（１０ｍｇ）を用い６０℃における空気中での１−フェニルエタノールの動的速度分割の結果。
【０１２５】
【表２】
表２．１−インダノール（１０ｍｇＣＡＬＢ、３ｍｇゼオライト）を用いた動的速度分割の試験。
【０１２６】
表１に示すように、これらの反応の第一の特徴は、ゼオライト触媒がカプセル化された場合に得られる収率及びエナンチオ選択性における顕著な改善、そして、ゼオライトなしと比較して遊離ゼオライトを採用した場合に得られた顕著に悪化したエナンチオ選択性であった。これらのデータはゼオライトが酵素の活性及び選択性を有意に干渉したこと（遊離ゼオライトとゼオライトなしの結果を比較することによって：特に表１のエントリーｄ参照）、そして、カプセルが採用された場合に、該カプセルはこの干渉を実質的に弱めたこと、の両方を示唆する。この結果は、酵素は、ｐＨ感受性のある触媒としてよく知られ、そして酸性又は塩基性環境、本件の場合には局所的に酸性のゼオライト表面、に曝された場合に非常に異なった活性及び選択性を示し得るため、驚くべきことではない。半透過性のカプセルは、巨大分子酵素を排除しそしてゼオライトによる干渉を減少させることが予想された。さらに、有意なエステルのラセミ化を経時的に生じなかったこと、そしてゼオライトは、それ自身における有意なアキラルなエステル化を触媒しなかったことも示され、したがって、ｅｅの減少は酵素の障害に起因することが確認された。
【０１２７】
さらにまた、より高いエナンチオマー過剰量が、酵素の干渉をさらに減少させるためにより低いゼオライト対酵素の比を用いることにより得られた（表１中のエントリーｃ及びｄを比較されたし）一方、ゼオライトの低すぎる濃度は、ＤＫＲが有効に進行するのを可能とするために必要であるものより低くラセミ化速度を減少させ得た（即ち、＞５０％の収率において：表１中のエントリーａ参照）。ゼオライトナノリアクター及びＣＡＬＢの相対濃度を調整することにより、選択された生成物のエナンチオマー収率は、従来の速度分割の関門である５０％に明確に超えたものが得られ、したがって、動的速度分割が起きたことが証明された。現在のところ、得られた最も良い結果は、２２時間後の８１％ｅｅにおける６３％の収率の（Ｒ）−エステルである（表１中のエントリーｅ）。
【０１２８】
それにもかかわらず、副反応が原因の目的生成物の有意な損失が依然として明らかであった。転換はしばしば定量的（表１中のエントリーｃ−ｅ）であった一方、大量のスチレンが生成した（カプセル化ゼオライトを使用した場合に最大で２６％まで、そして遊離ゼオライトにおいては最大で３８％まで）。さらにまた、エステルの全体収率は、よくても６５乃至７０％に限られたものであり、さらに、脱水副反応の重要性が示された。脱水副反応を考慮に入れたとしても、かなりな量の試薬が、説明できないままであり（例えば、表１中の遊離ゼオライトを使用したエントリーｃは３４％）、その多くは、安定化したカ
ルベニウムイオンとしてゼオライトの細孔中に捕捉されたことが考えられた。
【０１２９】
これらの副反応への損失に対する１つの可能性のある解決方法は、反応系へのごく少量の水（溶媒の飽和量以下）の添加である。これは、脱離反応の速度の減少に通じ得るだけでなく、また、酵素触媒エステル化反応速度を有意に増加させ得る。少量の十分量の水を添加することにより、酵素活性における改善が、エステル加水分解速度の同時の増加を凌ぎ得る。
【０１３０】
１−フェニルエタノールは動的速度分割を成功裏に受けることが観察されたため、幾つかのその他の基質が、プロトコルの一般性を試験するために使用された。実際には、酵素ＣＡＬＢを採用したその他の動的速度分割反応が、様々な基質について成功したことが証明された。成功した基質の幾つかを図１９に示す。
【０１３１】
基質２乃至５（図１９）を本発明のＤＫＲプロトコルの候補として試験した。４つの全ては、酵素単独と反応することが見出されたが、幾つかの制限もあった。基質４であるα−ビニルベンジルアルコールは、エステル化が非常に緩やかに行なわれ、４８時間後に７３％の選択されたエナンチオマーの転換（即ち、３７％のラセミ混合物）しか得られなかった。基質５である１−フェニルエチルアミンは、わずか１時間後に両方のエナンチオマーの形態が消費されたが、エナンチオ選択性の予想に反して、ラセミ体の１−フェニルエチルアセタミドを含む、多数の生成物を与えた。さらにまた、２−オクタノール（３）は、適度に迅速に選択的にエステル化された（２４時間後に＞９９％ｅｅの生成物での８８％の選択されたエナンチオマーへの転換）一方、ゼオライトＨ−βと１日反応させた場合には如何なるラセミ化も示さなかった。（−）−メタノール（７）のラセミ化活性もまた試験されたが、１日後にゼオライトＨ−βとの如何なるラセミ化も示さなかった。
【０１３２】
これに対し、１−インダノール（２）は、はるかに有望な基質であることを証明した。オクタン及びトルエンにおけるＣＡＬＢ触媒エステル化速度の試験は、図２０に示すように、１−インダノールは、非常に急速にそして選択的に（＞９９％ｅｅ）両方の溶媒においてエステル化され、そしてオクタンにおける１−フェニルエタノールよりも更に迅速なものであった。図２０は、種々の溶媒中の酢酸ビニルを用いた１−インダノールのＣＡＬＢで触媒された選択的エステル化の経時変化、及びその１−フェニルエタノールのものとの比較を図示するグラフを示す。反応条件は：ラセミ体の基質（０．１６５ｍｍｏｌ）、酢酸ビニル（１５３μＬ、１．６５ｍｍｏｌ、２等量／時間）、乾燥ＣＡＬＢ（１０ｍｇ）、ｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）、溶媒（１０ｍＬ）、空気雰囲気下、６０℃。
【０１３３】
エナンチオマーが豊富な１−インダノールへのゼオライトの添加は、非常に急速な基質のラセミ化及び消費を生じ、そしてゼオライトは、カルベニニウイムイオンの生成に起因して色が鮮やかなピンク色に変化した。脱水生成物インデンの形成がまた、ガスクロマトグラフにおいて観察された。
【０１３４】
１−インダノールに対する個々の触媒の活性を考慮して、ＤＫＲ反応を、オクタン中でカプセル化ゼオライトナノリアクター及び乾燥ＣＡＬＢを用いて試みた。１０ｍｇのＣＡＬＢと３ｍｇのコーティングされたゼオライトとそしてその他は標準の反応条件を用いて、５７％の収率の酢酸１−インダニルの選択されたエナンチオマーを、わずか２時間後に９２％ｅｅで得た。１−フェニルエタノールにおいて観察されるように、コーティングされていないゼオライトを用いた対照反応は有意に悪い結果であり、２時間後に８３％ｅｅで酢酸１−インダニルの選択されたエナンチオマーが４２％しか得られず、ナノカプセルの保護性能を再び確認した。
【０１３５】
したがって、ゼオライトは、１−インダノール及び１−フェニルエタノールのようなベンジル型アルコールのラセミ化の非常に活性のある触媒である一方、それらは、２−オクタノール及びメタノールのような脂肪族アルコールへは不活性である。この現象は、ベンジル型には共鳴安定化するが、脂肪族とはしない、ラセミ化の工程中に形成されるカルベニウム中間体（図１６参照）の相対的安定性におそらく起因する。そのようにして、ゼオライトＨ−βラセミ化（そして従って本発明のＤＫＲプロトコル）は、α−置換基の共鳴安定化を有する基質に最適である。それでもなお、該プロトコルは、中程度乃至良好なｅｅでの幾つか基質の＞５０％の収率の選択されたエナンチオマーを成功裏に製造することが示された。これは、今日までの動的速度分割におけるナノリアクターを使用した触媒保護の初めての例であり、そしてまた、多触媒系の触媒保護の新規な方法を示すものである。
【０１３６】
実験の詳細
以下の試薬を、入手したままの状態で使用した：水性テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（３５質量％）、次亜リン酸（５０質量％）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（分子量１００−２００ｋＤａ、２０質量％水溶液）、ポリ（4-スチレンスルホン酸ナトリウム）（分子量７０ｋＤａ）、α−メチルベンアセテート、α−ビニルベンジルアルコール、Ｌ−メントール（シグマ−アルドリッチ）；塩化ナトリウム、硝酸アンモニウム、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩、トルエン、ピリジン（エイジャックス（Ａｊａｘ））；塩化カリウム、１−フェニルエタノール、塩化アセチル、２，２'
−ビピリジン、アセトン（メルク）；非晶質シリカ（アエロジル（Ａｅｒｏｓｉｌ）２００）（デグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ））；水酸化ナトリウム（ＡＰＳ）；アルミン酸ナトリウム（５０−５６質量％Ａｌ2Ｏ3、４０−４５質量％Ｎａ2Ｏ）（リーデル−ハーン（Ｒｉ
ｅｄｅｌ−ｈａeｎ））；塩化ルテニウム（ＩＩＩ）水和物、塩化パラジウム(ＩＩ)（ス
トレム（Ｓｔｒｅｍ））；塩化カルシウム二水和物、炭酸ナトリウム（アナラアール（ＡｎａｌａＲ））；ｎ−ドデカン（ＢＤＨ）；ヘキサン、酢酸エチル（レドックス（Ｒｅｄｏｘ））；１−インダノール、（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエタノール、１−フェニルエチルアミン（アルファ−アエサー（Ａｌｆａ−Ａｅｓａｒ））；２−オクタノール、インデン（フルカ）。リポザイム カンジダ・アンタークティカ由来のリパーゼＢ（１−１０質量％水性製剤）はノボザイム（Ｎｏｖｏｚｙｍｅ）の好意により提供され、そしてプロゲン、スネークスキン（ＰＲＯＧＥＮ ＳｎａｋｅＳｋｉｎ）透析チューブ（１０，００ＭＷＣＯ，２２ｍｍ）を用いて脱イオン水に対し十分透析しそして使用に先立ち凍結乾燥機により凍結乾燥した。クロマトグラフィーを、エイジャックス（Ａｊａｘ）製のフラッシュカラム用のシリカゲル（２３０−４００メッシュ）を用いて行い、そして分取用薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）をメルク製プレート上で実施した。特に定めのない限り、溶媒は、隔膜ポンプ及び動圧調節装置を装着したロータリーエバポレーターを用いて除去した。トルエン及びジエチルエーテルは、酸素を除去しそして活性アルミナにより、文献中に記載されたものから改良した装置を用いて乾燥させた。
【０１３７】
1Ｈ ＮＭＲ（３００．１３ＭＨｚ）及び13Ｃ｛1Ｈ｝ＮＭＲ（７５．４８ＭＨｚ）スペクトルを、ブルカー（Ｂｒｕｋｅｒ）ＤＰＸ３００スペクトロメーターを用いて３００Ｋにおいて測定し、そして残存の溶媒を内部標準として測定した。マススペクトルを、７０ｅＶのイオン化エネルギーにおいて、１５ｍＺＢ−５フィンニガン（Ｆｉｎｎｉｇａｎ）ＬＣＱイオントラップ質量分析計（ＥＳＩ）又はフィンニガンポラリス（ＦｉｎｎｉｇａｎＰｏｌａｒｉｓ）Ｑイオントラップ質量分析計を用い、カラム、５％フェニル９５％ジメチルポリシロキサン（ＧＣ／ＭＳ）を有するトレース（Ｔｒａｃｅ）ＧＣ器を用いて得た。電解放射型走査電子顕微鏡写真を３．０ｋＶにおいてＪＳＭ−６０００Ｆ走査顕微鏡を用いて得た。Ｘ線回折像を、４０ｋＶにおけるＣｕのＫα線を用いて、液体窒素を用いて冷却したゲルマニウム半導体検出器を装着したジーメンスＤ５０００Ｘ線回折計を用いて記録した。透過光学顕微鏡検査（ＬＭ）及び落射蛍光顕微鏡検査（ＥＭ）を、ノルマル
スキー（Ｎｏｒｍａｒｓｋｉ）ＤＩＣ光学素子及びニコンプランフルオル（Ｎｉｋｏｎ Ｐｌａｎ Ｆｌｕｏｒ）×（ＮＡ ０．３０，ドライ）、×２０（ＮＡ ０．５、ドライ）、×４０（ＮＡ ０．７５，ドライ）及び×１００（ＮＡ １．３０、オイル）対物レンズを取り付けたニコンエクリプス（Ｎｉｋｏｎ Ｅｃｌｉｐｓｅ）Ｅ８００蛍光顕微鏡を用いて行なった。ＤＡＰＩフィルターセット（ＢＰ３３０−３８０、ＤＩＣ４００，ＬＰ４２０）をＰＥ−カプセル及び［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］2+蛍光の観測に採用した。画像
をＰＣＯセンシカム（Ｓｅｎｓｉｃａｍ）の１２−ビットの冷却式画像カメラを用いて捉えた。サンプルを、スライド中のグリセロールか水かどちらかのなかに標本として載せそしてカバースリップでカバーした。ガスクロマトグラフィーを、バリアン（Ｖａｒｉａｎ）ＣＰ−キラシル（Ｃｈｉｒａｓｉｌ）−ＤｅｘＣＢカラム（２５ｍ×０．３２ｍｍＩ．Ｄ．；０．２５μｍ膜厚）、スプリット／スプリットレス注入口、そしてＦＩＤ検出器を備えた、ヒューレットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）５８９０Ａガスクロマトグラフ装置を用いて行なった。データを収集しそしてＧＣケムステーションソフトウェアを用いて分析した。紫外線−可視スペクトルを、バリアンカリ（Ｖａｒｉａｎ Ｃａｒｙ）１Ｅ紫外線−可視分光光度計を用いて記録した。
【０１３８】
ゼオライトＨ−βを、バッチ組成１．９７Ｎａ2Ｏ：１．００Ｋ2Ｏ：１２．５(ＴＥＡ)2Ｏ：Ａｌ2Ｏ3：５０ＳｉＯ2：７５０Ｈ2Ｏ：２．９ＨＣｌを用いて製造した。ポリプロ
ピレン製の容器を蒸留水（４．６６ｍＬ，２５９ｍｍｏｌ）、水性テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（３５質量％、１０．４０ｇ、７１ｍｍｏｌ）、塩化ナトリウム（５２ｍｇ、０．９１ｍｍｏｌ）及び塩化カリウム（１４４ｍｇ、１．９６ｍｍｏｌ）で満たした。その混合物を透明な溶液が形成されるまで攪拌した。非晶質シリカ（２．９３ｇ、４８．９ｍｍｏｌ）を添加しそしてその混合物を１時間攪拌して、透明な溶液を得た。水酸化ナトリウム（３３ｍｇ、０．８３ｍｍｏｌ）の溶液及びアルミン酸ナトリウム（１７９ｍｇ、〜０．９３ｍｍｏｌＡｌ2Ｏ3、〜１．２ｍｍｏｌＮａ2Ｏ）の蒸留水（２．００ｍ
Ｌ，１１ｍｍｏｌ）溶液を添加し、そしてその混合物を１時間激しく攪拌して均一なゲルを得た。そのゲルを、テフロン（登録商標）の内張りをしたステンレス製のオートクレーブ中で１３５℃において２０時間加熱した。冷却後、反応混合物を遠心分離（４０００ｒｐｍ、２０分）し、そして蒸留水（３×１０ｍＬ）で洗浄した。ゼオライト結晶を、１２０℃で終夜乾燥して白色、固体、微晶質の層を得た。ゼオライトを、空気中で５５０℃においてランプ速度が１℃／分となった後６時間、焼成し、そして次いで１Ｍ硝酸アンモニウム水溶液（３×９０ｍＬ）中に２０分間懸濁させ、蒸留水（３×３０ｍＬ）で洗浄しそして８０℃において乾燥してＮＨ4−βゼオライトを得た。この生成物を、さらに５５０
℃において終夜焼成して、微細な、白色の結晶粉末としてゼオライトＨ−βを得た（１．１１ｇ、Ａｌに基づき〜４５％収率）：ＸＲＤ２θ（Irel）７．８２（１００）、２２．５８°（８７）（参照。文献値は７．６９、２２．４°）。
【０１３９】
蛍光性の［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］Ｃｌ2／６Ｈ2Ｏを文献に記載された方法を用いて製造
した（Ｊ．Ａ．Ｂｒｏｏｍｈｅａｄ，Ｃ．Ｇ．Ｙｏｕｎｇ，Ｉｎｏｒｇ． Ｓｙｎｔｈ．１９８２年、２１巻、１２７−１２８頁）。そして、ＲｕＣｌ3・ｘＨ2Ｏ（０．５ｇ）を１２０℃において３時間予め乾燥させ、粉砕しそして１２０℃においてさらに１時間加熱した。乾燥させたＲｕＣｌ3（４３１ｍｇ、２．０８ｍｍｏｌ）及び２，２'−ビピリジン（０．９７ｇ、６．２ｍｍｏｌ）を次に脱イオン水（４０ｍＬ）へ添加した。新たに調製したホスフィン酸ナトリウム溶液（２ｍＬ、〜４０質量％）を添加しそして混合物を還流させながら４０分間加熱したが、その間に、溶液が色を緑色から褐色そして次に橙色に変化した。反応混合物を濾過して未溶解の物質を除去した。塩化カリウム（１３．６ｇ、０．１８４ｍｍｏｌ）を添加し、組成生物を赤−橙色固体として沈殿させた。混合物を次に、還流させながら１時間加熱して、深赤色の溶液を得、該溶液を室温まで冷却することにより赤色の結晶を得た。該結晶を濾過により除去し、氷冷した含水アセトン（２ｘ４ｍＬ、８容量％）そしてアセトン（３０ｍＬ）で洗浄し、次いで、空気中で乾燥させ、光沢の
ある、赤色、板状の結晶（８４４ｍｇ、５４％）を得た：1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ3ＯＤ），ｐｐｍ）δ７．１９（ｄ、６Ｈ）、６．６１（ｔｄ、６Ｈ）、６．３１（ｄ、６Ｈ）、５．９７（ｔｄ、６Ｈ）；ＭＳｍ／ｚ（％）２８５．２（１００）［Ｍ］2+（計算値２８５．１）、１５７．１（８）［ビピリジン＋１］+（計算値１５７．１）；紫外線乃至可視光
（エタノール、ｎｍ）λmax４４９（ε＝９０００Ｍ-1ｃｍ-1）。
【０１４０】
ゼオライトH−β（９９ｍｇ）を、［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3］Ｃｌ2の水溶液（３×１ｍL、１４ｍM）でイオン交換を行なった。ゼオライトを遠心分離し（１３４００ｒｐｍ、５分
間）、蒸留水（３×１ｍL）で洗浄し、そして次いで１２０℃において４時間乾燥させ、
微細な桃色粉末を得た（９１ｍｇ）。
【０１４１】
ゼオライトＨ−β（１００ｍｇ）はＰｄＣｌ2（１４０μＬ、０．１４Ｍ）の水溶液に
含浸させ２０分間放置した。ゼオライトは、１１０℃において３時間乾燥させそして引き続き３００℃において４時間焼成させ、ｐｄ付与したゼオライト（２質量％）を灰色粉末（１０４ｍｇ）として得た。
【０１４２】
コアテンプレートを以下のようにして製造した。ＣａＣｌ2水溶液（２０ｍＬ，１Ｍ）
を脱イオン水（１６０ｍＬ）で希釈した。Ｎａ2ＣＯ3水溶液（２０ｍＬ、１Ｍ）を、激しく攪拌した溶液中へ急速に添加すると、白色懸濁液が生成した。その懸濁液を遠心分離（２０００ｒｐｍ、１０分間）し、そしてその固体を蒸留水（３ｘ７０ｍＬ）そしてアセトン（５０ｍＬ）で洗浄した。固体ＣａＣＯ3を次に、アセトン（５０ｍＬ）中に再懸濁さ
せ、そして６０℃において乾燥させて、粒子サイズ５乃至１０μｍ（光学顕微鏡による測定）の微細な白色粉末（１．３４ｇ）としてテンプレートを得た。
【０１４３】
ポリマー電解質カプセルを以下のようにして製造した。前記のようにして製造した炭酸カルシウムコアテンプレートをレイヤーバイレイヤー（ＬｂＬ）法を用いてポリマー電解質でコーティングした。ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＡ、ＭＷ１００−２００ｋＤａ）を沈着させて水溶液（４ｇＬ-1ＰＤＡ、０．５Ｍ ＮａＣｌ）から正の層を形成した。ポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳ、ＭＷ７０ｋＤａ）を、沈着させて水溶液（５ｇＬ-1ＰＳＳ、０．５Ｍ ＮａＣｌ）から負の層を形成した。ＰＤＡから始めて、前記溶液をさらに３００μＬずつを交互にＣａＣＯ3テンプレ
ート（９９ｍｇ）にさらに添加し、混合物を各回２０分間放置し、そして遠心分離（１３，４００ｒｐｍ、９０秒）そして添加の間に水（３ｘ１ｍＬ）で洗浄して、多層を形成した。３PE二層の付加後、ＣａＣＯ3コアをＥＤＴＡ溶液（３ｘ１ｍＬ、０．２Ｍ、ｐＨ７
）で洗浄することにより除去し、そしてカプセルを１０時間該溶液中でインキュベートした。カプセルを次に遠心分離（１３，４００ｒｐｍ、５分間）し、水（１ｍＬ）そしてエタノール（３ｘ１ｍＬ）で洗浄し、エタノール中で保存した。
【０１４４】
ゼオライトＨ−β（２１５ｍｇ）を粉砕しそして脱イオン水（〜５ｍＬ）中に懸濁させた。混合物を超音波処理して結晶凝集体を粉砕し、濁った白色懸濁液を得た。ゼオライト懸濁液を脱イオン水（１．８Ｌ）で希釈し、そしてＮａ2ＣＯ3（０．４Ｍ，１００ｍＬ）の水溶液及びＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ（０．４０Ｍ、１００ｍＬ）の水溶液を、激しく攪拌した懸濁液に滴下ロートを経て非常に緩やかに（〜１滴／５秒）添加した。白色懸濁液が形成され、上澄を静かに移した。ＣａＣＯ3テンプレートを洗浄（３ｘＨ2Ｏそして１ｘアセトン）し、アセトン中に再懸濁させ、そして真空下で５０℃において乾燥させ、微細な白色粉末としてゼオライト含有テンプレート（３．１４ｇ）を得た。光学顕微鏡検査において、主に１乃至５μｍの直径の球状の粒子を認めた。テンプレートをカプセル化し、そして２．４．２章において記載されたプロトコールを使用して溶解して、カプセル化ゼオライトを得た。
【０１４５】
ゼオライトＨ−β（２５ｍｇ）を、上記のＰＤＡ溶液及びＰＳＳ溶液で直接コーティングした。コーティング工程はまた、塩化ナトリウムの添加なしのＰＤＡ溶液及びＰＳＳ溶液を用いて実施した。両方の場合において、コーティングされたゼオライトは（水１ｍＬ）そしてエタノール（３ｘ１ｍＬ）で洗浄し、そして保存のためエタノール中に再懸濁した。
【０１４６】
１−フェニルエタノールのラセミ化の典型的な反応条件は以下のとおりである：トルエン（５０ｍＬ）を遊離又はカプセル化ゼオライトＨ−β触媒（１０ｍｇ、上記のとおり製造した）又は、ほぼ等量の空のナノカプセル（上記のとおり製造した）へ添加し、そして攪拌した。基質（Ｒ）−１−フェニルエタノール（１００μＬ、０．８２７ｍｍｏｌ）、及びｎ−ドデカン（内部標準、１００μＬ、０．４３９ｍｍｏｌ）を添加しそして反応混合物を６０℃において加熱した。反応をＧＣを用いてモニターし、そしてエナンチオマー過剰率をガスクロマトグラフにおけるピーク信号の積分された面積を比較することにより測定した。
【０１４７】
特に定めのない限り、酵素で触媒された選択的エステル化の典型的な反応条件は、以下のとおりである：乾燥リパーゼ（１０ｍｇ）を溶媒（１０ｍＬ）に添加しそして、混合物を手短かに超音波処理して酵素を溶解した。磁石で攪拌された溶液中に基質（０．１６５ｍｍｏｌ）及びｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）を添加した。反応混合物を６０℃において加熱し、酢酸ビニル（１５３μＬ、１．６５ｍｍｏｌ）を２等量／時間の速度において導入した。反応をＧＣを用いてモニターし、そしてエナンチオマー過剰率をガスクロマトグラフにおけるピーク信号の積分された面積を比較することにより測定した。収率をＧＣにより基質及び生成物を校正した後に測定した。
【０１４８】
酢酸１−インダノールを以下のとおり校正のために製造した。乾燥ジエチルエーテル（３０ｍＬ）、１−インダノール（２０２ｍｇ、１．５１ｍｍｏｌ）、及びピリジン（２４１μＬ、２．９８ｍｍｏｌ）を混合した。塩化アセチル（１．０６ｍＬ、１４．９ｍｍｏｌ）を溶液に添加しそして白色沈殿物が生成した。混合物を、室温において終夜攪拌し、ろ過しそして溶媒、過剰のピリジン、及び塩化アセチルを真空下で濾液から除去した。残渣をカラムクロマトグラフィ−（１：８酢酸エチル／ヘキサン）により精製し、生成物（７２ｍｇ、２７％）を非常に淡色の黄色油状物として得た：1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ3ＯＤ、ｐｐｍ）δ
７．３５（ｄ、１Ｈ）、７．２６（ｍ、２Ｈ）、７．２０（ｍ、１Ｈ）、６．１４（ｄｄ、１Ｈ）、２．９６（ｍ、１Ｈ）、２．７５（ｍ、１Ｈ）、２．４５（ｍ、１Ｈ）、２．０６（ｍ、１Ｈ）、２．０２（ｓ、３Ｈ）；13Ｃ｛1Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤ3ＣＮ，ｐｐｍ）δ１７１．７，１４５．５，１４２．３，１２９．８，１２７．５，１２６．３，１２５．８，７９．０，３３．０，３０．７，２１．４。
【０１４９】
特に定めのない限り、ＤＫＲ反応の典型的な反応条件は、以下のとおりである：乾燥ＣＡＬＢ酵素（１０ｍｇ）を溶媒（１０ｍＬ）へ添加しそして混合物を手短に超音波処理し酵素を溶解した。基質（０．１６５ｍｍｏｌ）及びｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）及びＰＥでコーティングされたゼオライトＨ−βナノリアクター（１０ｍｇ）を添加した。反応混合物を６０℃において加熱し、酢酸ビニル（１５３μＬ、１０等量）を２等量／時間の速度において導入した。反応をＧＣを用いてモニターし、そしてエナンチオマー過剰率をガスクロマトグラフにおけるピーク信号の積分された面積を比較することにより測定した。収率をＧＣにより基質及び生成物を校正した後に測定した。
【０１５０】
ゼオライト触媒による（Ｒ）−１−フェニルエタノールのラセミ化の典型的な反応条件は以下のとおりである：（Ｒ）−１−フェニルエタノール（１００μＬ、０．８２７ｍｍｏｌ）、ゼオライト触媒（１０ｍｇ）、ｎ−ドデカン（内部標準、１００μＬ、０．４３
９ｍｍｏｌ）、及びトルエン（５０ｍＬ）を混合し６０℃において空気中で加熱した。第二級アルコールのＤＫＲの典型的な反応条件は以下のとおりである：乾燥ＣＡＬＢ酵素（１０ｍｇ）を溶媒（トルエン又はオクタン、１０ｍＬ）に添加しそして混合物を手短に超音波処理し酵素を溶解した。基質（０．１６５ｍｍｏｌ）、ｎ−ドデカン（内部標準、２０μＬ、８８μｍｏｌ）及びＰＥでコーティングされたゼオライトＨ−βナノリアクター（１０ｍｇ）を添加した。反応混合物を６０℃において空気中で加熱し、酢酸ビニル（１５３μＬ、１０等量）を２等量／時間の速度において導入した。両方の反応をＧＣ（Ｖａｒｉａｎ−Ｃｈｉｒａｓｉｌ−Ｄｅｘ ＣＢカラム）を用いてモニターし、そしてエナンチオマー過剰率をガスクロマトグラフにおけるピーク信号の積分された面積を比較することにより測定した。収率をＧＣにより基質及び生成物を校正した後に測定した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、
該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル、
を含む反応系であって、
（ａ）該第一の基質は、該第二の基質であるか、又は該第二の基質に転換されることができるものであり、そして、実施において、
該第二の基質の該第二の反応プロモーターによる転換が、該第一の基質の該第二の反応プロモーターによる転換よりもより多く起こり、そして第二の物質の第一の反応プロモーターによる転換率が低いものであるか、
又は（ｂ）該第二の物質が、該第一の基質であるか又は該第一の基質に転換されることができるものでありそして、実施において、該第一の基質の該第一の反応プロモーターによる転換が、該第二の基質の該第一の反応プロモーターによる転換よりもより多く起こり、そして該第一の物質のマイクロカプセル中での転換率が低いものである、
のどちらかである、反応系。
【請求項２】
ケース（ａ）において、前記第一の反応プロモーターは前記第一の基質と前記第二の基質と相互転換することができ、そしてケース（ｂ）において、前記第二の反応プロモーターは前記第一の基質と前記第二の基質とを相互転換することができる、請求項１に記載の反応系。
【請求項３】
前記第一及び第二の反応プロモーターが触媒である、請求項１又は２に記載の反応系。
【請求項４】
前記第二の物質を転換することができる（ケース（ａ）の場合）又は前記第一の物質を転換することができる（ケース（ｂ）の場合）、１種又はそれ以上の更なる反応プロモーターを含む請求項１乃至３の何れか１項に記載の反応系。
【請求項５】
前記第一の物質（ケース（ｂ））又は前記第二の物質（ケース（ａ））が前記カプセル材料をゆっくり通過するか又はそれを通過することができない、請求項１乃至４の何れか１項に記載の反応系。
【請求項６】
さらに、前記第一の反応プロモーターから及び前記マイクロカプセルから生成物を分離するための分離器を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項７】
分離された生成物を精製するための精製器をまた含む、請求項６に記載の反応系。
【請求項８】
前記第一の反応プロモーターが選択的反応プロモーターである、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項９】
前記マイクロカプセルが前記第二の基質を前記第二の物質に選択的に転換することができる、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１０】
前記カプセル化材料がポリマーを含む、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１１】
前記カプセル化材料が、少なくとも１種の正荷電したポリマー層及び少なくとも１種の負荷電したポリマー層を含む、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１２】
前記第一及び第二の反応プロモーターが、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、本発明の反応系においては、前記第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１３】
第一の反応プロモーター及び前記マイクロカプセルが反応媒体中に分布する、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１４】
前記マイクロカプセルが約０．２乃至約１０ミクロンの平均粒径を有する、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１５】
前記マイクロカプセルが、前記第二の反応プロモーターにより促進された反応を促進するためにエネルギーを吸収するエネルギー吸収剤を含む、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１６】
−（ｉ）第一の基質を第一の物質へ転換することができる第一の反応プロモーター；及び（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、
該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができるものであり、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル、
を含む反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方を該反応系に添加すること；
を含む、反応を行なう方法であって、
（ａ）該第一の物質は該第二の基質であるか、又は、該第一の基質が、直接的又は間接的に該第二の基質に転換されそして該第二の基質が該第二の物質へ転換されるように該第二の基質へ転換されることができるか、又は（ｂ）該第二の物質は、該第一の基質であるか、又は第二の基質が直接的又は間接的に該第一の基質へ転換されそして該第一の基質が該第一の物質に転換されるように該第一の基質に転換されることができるものである、方法。
【請求項１７】
ケース（ａ）において前記第一の反応プロモーターが前記第一と第二の基質を相互転換しそして、ケース（ｂ）において前記第二の反応プロモーターが前記第一と第二の基質を相互転換する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一の基質及び前記第二の基質が、一緒に前記反応系に加えられる、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記反応系から生成物を分離することを含む、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記反応系を加熱すること、及び／又は前記反応系の成分により、前記第一又は第二の基質により、またはこれらの１つより多くより吸収されることができる波長の放射線で前記反応系を照射することを含む、請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
ラセミ体のアルコールの動的速度分割のための反応系であって、
−該アルコールの第二の光学異性体をエステル化するよりも速い速度で該アルコールの第一の光学異性体をエステル化して、該アルコールのエステルの第一の光学異性体を形成することができる、第一の触媒；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該アルコールの第二の光学異性体をラセミ化することができ、ここで、該アルコールの第二の光学異性体は該カプセル化材料を通って該第二の触媒と接触することができ、該アルコールの第二の光学異性体は、該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；
を含み、
該マイクロカプセル中の該アルコールのエステルの第一の光学異性体のラセミ化速度が低いものであるところの反応系。
【請求項２２】
ラセミ体のアルコールの動的速度分割の方法であって、
−（ｉ'''） 該アルコールの第二の光学異性体をエステル化するよりも速い速度で該アルコールの第一の光学異性体をエステル化して、該アルコールのエステルの第一の光学異性体を形成することが出来る、第一の触媒；及び（ｉｉ'''）多数のマイクロカプセルであ
って、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料中にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該アルコールの第二の光学異性体をラセミ化することができ、ここで、該アルコールの第二の光学異性体は、該カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして該アルコールの第一の光学異性体は、該カプセル化材料を通ってマイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；を含み、
該マイクロカプセル中の該アルコールのエステルの第一の光学異性体のラセミ化速度が低いものであるところの反応系、を用意すること；及び
−該ラセミ体のアルコールを該反応系に添加すること；を含み、
該アルコールの第一の光学異性体は該エステルの第一の光学異性体に転換され、そして、該第二の光学異性体がラセミ化されて、該アルコールの第一及び第二の光学異性体の混合物が形成される、ところの方法。
【請求項２３】
請求項１６乃至２２のいずれか１項に記載の方法により製造された生成物。
【請求項２４】
−第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル、
を含む反応系であって、
該第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、該反応系においては、該第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、反応系。
【請求項２５】
（ａ）前記第一の物質が前記第二の基質であるか又は（ｂ）前記第二の物質が前記第一の基質である、請求項２４に記載の反応系。
【請求項２６】
−（ｉ）第一の基質を第一の物質へ転換することができる第一の反応プロモーター；及び
（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、
該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができるものであり、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル、
を含む反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方を該反応系に添加すること；
を含む反応を行なう方法であって、
（ａ）該第一の物質は該第二の基質であるか、又は（ｂ）該第二の物質は該第一の基質であり、そして、該第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、該反応系においては、該第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、反応系。
【請求項２７】
請求項２６の方法により製造された生成物。
【請求項１】
−第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、
該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル、
を含む反応系であって、
（ａ）該第一の基質は、該第二の基質であるか、又は該第二の基質に転換されることができるものであり、そして、実施において、
該第二の基質の該第二の反応プロモーターによる転換が、該第一の基質の該第二の反応プロモーターによる転換よりもより多く起こり、そして第二の物質の第一の反応プロモーターによる転換率が低いものであるか、
又は（ｂ）該第二の物質が、該第一の基質であるか又は該第一の基質に転換されることができるものでありそして、実施において、該第一の基質の該第一の反応プロモーターによる転換が、該第二の基質の該第一の反応プロモーターによる転換よりもより多く起こり、そして該第一の物質のマイクロカプセル中での転換率が低いものである、
のどちらかである、反応系。
【請求項２】
ケース（ａ）において、前記第一の反応プロモーターは前記第一の基質と前記第二の基質と相互転換することができ、そしてケース（ｂ）において、前記第二の反応プロモーターは前記第一の基質と前記第二の基質とを相互転換することができる、請求項１に記載の反応系。
【請求項３】
前記第一及び第二の反応プロモーターが触媒である、請求項１又は２に記載の反応系。
【請求項４】
前記第二の物質を転換することができる（ケース（ａ）の場合）又は前記第一の物質を転換することができる（ケース（ｂ）の場合）、１種又はそれ以上の更なる反応プロモーターを含む請求項１乃至３の何れか１項に記載の反応系。
【請求項５】
前記第一の物質（ケース（ｂ））又は前記第二の物質（ケース（ａ））が前記カプセル材料をゆっくり通過するか又はそれを通過することができない、請求項１乃至４の何れか１項に記載の反応系。
【請求項６】
さらに、前記第一の反応プロモーターから及び前記マイクロカプセルから生成物を分離するための分離器を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項７】
分離された生成物を精製するための精製器をまた含む、請求項６に記載の反応系。
【請求項８】
前記第一の反応プロモーターが選択的反応プロモーターである、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項９】
前記マイクロカプセルが前記第二の基質を前記第二の物質に選択的に転換することができる、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１０】
前記カプセル化材料がポリマーを含む、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１１】
前記カプセル化材料が、少なくとも１種の正荷電したポリマー層及び少なくとも１種の負荷電したポリマー層を含む、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１２】
前記第一及び第二の反応プロモーターが、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、本発明の反応系においては、前記第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１３】
第一の反応プロモーター及び前記マイクロカプセルが反応媒体中に分布する、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１４】
前記マイクロカプセルが約０．２乃至約１０ミクロンの平均粒径を有する、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１５】
前記マイクロカプセルが、前記第二の反応プロモーターにより促進された反応を促進するためにエネルギーを吸収するエネルギー吸収剤を含む、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の反応系。
【請求項１６】
−（ｉ）第一の基質を第一の物質へ転換することができる第一の反応プロモーター；及び（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、
該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができるものであり、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル、
を含む反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方を該反応系に添加すること；
を含む、反応を行なう方法であって、
（ａ）該第一の物質は該第二の基質であるか、又は、該第一の基質が、直接的又は間接的に該第二の基質に転換されそして該第二の基質が該第二の物質へ転換されるように該第二の基質へ転換されることができるか、又は（ｂ）該第二の物質は、該第一の基質であるか、又は第二の基質が直接的又は間接的に該第一の基質へ転換されそして該第一の基質が該第一の物質に転換されるように該第一の基質に転換されることができるものである、方法。
【請求項１７】
ケース（ａ）において前記第一の反応プロモーターが前記第一と第二の基質を相互転換しそして、ケース（ｂ）において前記第二の反応プロモーターが前記第一と第二の基質を相互転換する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一の基質及び前記第二の基質が、一緒に前記反応系に加えられる、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記反応系から生成物を分離することを含む、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記反応系を加熱すること、及び／又は前記反応系の成分により、前記第一又は第二の基質により、またはこれらの１つより多くより吸収されることができる波長の放射線で前記反応系を照射することを含む、請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
ラセミ体のアルコールの動的速度分割のための反応系であって、
−該アルコールの第二の光学異性体をエステル化するよりも速い速度で該アルコールの第一の光学異性体をエステル化して、該アルコールのエステルの第一の光学異性体を形成することができる、第一の触媒；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該アルコールの第二の光学異性体をラセミ化することができ、ここで、該アルコールの第二の光学異性体は該カプセル化材料を通って該第二の触媒と接触することができ、該アルコールの第二の光学異性体は、該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；
を含み、
該マイクロカプセル中の該アルコールのエステルの第一の光学異性体のラセミ化速度が低いものであるところの反応系。
【請求項２２】
ラセミ体のアルコールの動的速度分割の方法であって、
−（ｉ'''） 該アルコールの第二の光学異性体をエステル化するよりも速い速度で該アルコールの第一の光学異性体をエステル化して、該アルコールのエステルの第一の光学異性体を形成することが出来る、第一の触媒；及び（ｉｉ'''）多数のマイクロカプセルであ
って、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料中にカプセル化された第二の触媒を含み、該第二の触媒は、該アルコールの第二の光学異性体をラセミ化することができ、ここで、該アルコールの第二の光学異性体は、該カプセル化材料を通って第二の触媒と接触することができ、そして該アルコールの第一の光学異性体は、該カプセル化材料を通ってマイクロカプセルの外部へ出ることができる、マイクロカプセル；を含み、
該マイクロカプセル中の該アルコールのエステルの第一の光学異性体のラセミ化速度が低いものであるところの反応系、を用意すること；及び
−該ラセミ体のアルコールを該反応系に添加すること；を含み、
該アルコールの第一の光学異性体は該エステルの第一の光学異性体に転換され、そして、該第二の光学異性体がラセミ化されて、該アルコールの第一及び第二の光学異性体の混合物が形成される、ところの方法。
【請求項２３】
請求項１６乃至２２のいずれか１項に記載の方法により製造された生成物。
【請求項２４】
−第一の基質を第一の物質に転換することができる第一の反応プロモーター；及び
−多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができ、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル、
を含む反応系であって、
該第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、該反応系においては、該第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、反応系。
【請求項２５】
（ａ）前記第一の物質が前記第二の基質であるか又は（ｂ）前記第二の物質が前記第一の基質である、請求項２４に記載の反応系。
【請求項２６】
−（ｉ）第一の基質を第一の物質へ転換することができる第一の反応プロモーター；及び
（ｉｉ）多数のマイクロカプセルであって、該マイクロカプセルのそれぞれは、
カプセル化材料内にカプセル化された第二の反応プロモーターを含み、
該第二の反応プロモーターは、第二の基質を第二の物質に転換することができるものであり、ここで、該第二の基質は、該カプセル化材料を通って該第二の反応プロモーターと接触することができ、そして該第二の物質は該カプセル化材料を通って該マイクロカプセルの外部へ出ることができるものである、マイクロカプセル、
を含む反応系を用意すること；及び
−該第一の基質、又は該第二の基質、又は該第一の基質及び該第二の基質の両方を該反応系に添加すること；
を含む反応を行なう方法であって、
（ａ）該第一の物質は該第二の基質であるか、又は（ｂ）該第二の物質は該第一の基質であり、そして、該第一及び第二の反応プロモーターは、その一方又は両方を不活性化するように相互作用することができるが、該反応系においては、該第二の反応プロモーターのカプセル化に起因して、そうすることが少なくとも部分的に防止される、反応系。
【請求項２７】
請求項２６の方法により製造された生成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図５（ａ）】
【図５（ｂ）】
【図６】
【図７（ａ）】
【図７（ｂ）】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１（ａ）】
【図１１（ｂ）】
【図１２（ａ）】
【図１２（ｂ）】
【図１２（ｃ）】
【図１３】
【図１４】
【図１５（ａ）】
【図１５（ｂ）】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図５（ａ）】
【図５（ｂ）】
【図６】
【図７（ａ）】
【図７（ｂ）】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１（ａ）】
【図１１（ｂ）】
【図１２（ａ）】
【図１２（ｂ）】
【図１２（ｃ）】
【図１３】
【図１４】
【図１５（ａ）】
【図１５（ｂ）】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２０１０−５０１４９０（Ｐ２０１０−５０１４９０Ａ）
【公表日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２４８４６（Ｐ２００９−５２４８４６）
【出願日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００７／００１２１２
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２２３９４
【国際公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（５０００２６４１８）ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー (13)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００７／００１２１２
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２２３９４
【国際公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（５０００２６４１８）ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー (13)
【Ｆターム（参考）】
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