JP2003327574A - ショウガオール類の製造方法および合成用中間体 - Google Patents
ショウガオール類の製造方法および合成用中間体Info
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Abstract
に際して有用な、新規合成用中間体および当該中間体か
ら得られるショウガオール類を提供しようとするもので
ある。 【解決手段】下記一般式(1)で示される化合物および
一般式(1)で示される化合物を原料とする一般式
(2)で示されるショウガオール類の製造方法である。 【化1】 (1)式(1)中のR1は、水素原子またはメチル基を
示し、R2は、炭素数1〜18の分岐を有してよいアル
キル基を示し、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素
原子、低級アルキル基またはフェノール性水酸基の保護
基を示し、Aは、炭素数1〜4のアルキレン基を示し、
Xは、ベンゼンスルホニル基またはトルエンスルホニル
基を示す。
Description
薬部外品、化粧品等の分野で有用なショウガオール類の
製造方法および新規な合成用中間体に関するものであ
る。
は、食品香料としての使用に加え、解熱作用、鎮痛作
用、抗炎症作用、抗酸化作用、プロスタグランジンの生
合成阻害作用などが知られており、工業的に重要な化合
物類である(例えば、廣川書店、医薬品の開発、第2
巻、薬理活性物質II、平成元年版)。しかし、ショウガ
オール類は天然物中には微量しか存在しておらず、ま
た、天然素材から単離精製するには多大な労力を必要と
することから、工業的には化学合成によって製造する必
要がある。ショウガオール類の製造方法としては、ジン
ゲロンと脂肪族アルデヒドとを塩基の存在下で反応させ
てジンゲロール類を調製し、さらにこのジンゲロール類
を酸触媒の存在下で加熱するものが知られている(特開
平8−40970号公報)。しかし、該公報記載の製造
方法においては、脂肪族アルデヒドを過剰量用いている
のにもかかわらずジンゲロールの収率が低く、ショウガ
オール類を良好な収率で得ることができなかった。
く工業的利用価値が高いショウガオール類の製造に際し
て有用な、新規合成用中間体および当該中間体から得ら
れるショウガオール類を提供しようとするものである。
解決するため鋭意検討を行った結果、ショウガオール類
を収率良く得ることができる合成用中間体を見い出し、
本発明を完成したのである。すなわち本発明は、下記一
般式(1)で示される化合物および一般式(1)で示さ
れる化合物を原料とする下記一般式(2)で示されるシ
ョウガオール類の製造方法である。
ル基を示し、R2は、炭素数1〜18の分岐を有してよ
いアルキル基を示し、R3およびR4は、それぞれ独立
に、水素原子、低級アルキル基またはフェノール性水酸
基の保護基を示し、Aは、炭素数1〜4のアルキレン基
を示し、Xは、ベンゼンスルホニル基またはトルエンス
ルホニル基を示す。
ル基を示し、R2は、炭素数1〜18の分岐を有してよ
いアルキル基を示し、R3およびR4は、それぞれ独立
に、水素原子、低級アルキル基またはフェノール性水酸
基の保護基を示し、Aは、炭素数1〜4のアルキレン基
を示す。
(1)で示される化合物である。本化合物は、例えば下
記一般式(3)で示される化合物と下記一般式(4)で
示される化合物とを強塩基性物質存在下で反応させるこ
とにより調製することができる。
ル基、R2は、炭素数1〜18の分岐を有してよいアル
キル基を示し、Xはベンゼンスルホニル基またはトルエ
ンスルホニル基を示す。
に、水素原子、低級アルキル基またはフェノール性水酸
基の保護基を示し、Aは、炭素数1〜4のアルキレン基
を示す。
nomata,et al.,Chem.Lett.,
931(1985)等の文献をもとにして得ることがで
きる。式(3)のR2は、炭素数1〜18の分岐を有し
てよいアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ぺプチル基、オクチル基、2−エチルへキシル基、
ノニル基、デシル基、ラウリル基、ステアリル基などが
例示できる。このアルキル基として好ましくは、直鎖の
炭素数1から18のアルキル基であり、天然界に存在す
るショウガオール類の構造を考慮すると、R2の炭素数
は偶数であることが好適である。具体的には、エチル
基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基など
が例示できる。
olladie,et al.,J.Org.Che
m.,58,2181(1993)等の文献をもとにし
て得ることができる。
に、水素原子、低級アルキル基またはフェノール性水酸
基の保護基を示す。そしてこれらは同じでも異なってい
ても良い。式(4)のR3およびR4の低級アルキル基と
しては、炭素数1〜3が好ましく、更に好ましくはメチ
ル基である。式(4)のフェノール性水酸基の保護基と
しては、アセチル基、プロピオニル基、ブチロイル基、
イソブチロイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トル
オイル基、ベンジル基、アリル基、トリメチルシリル
基、t−ブチルジメチルシリル基等が例示される。フェ
ノール性水酸基への保護基の導入および脱保護反応の簡
便性および原料コスト等を考慮すると、アセチル基、プ
ロピオニル基、ブチロイル基、イソブチロイル基、ピバ
ロイル基、ベンゾイル基、トルオイル基が好ましく、中
でも、イソブチロイル基、ベンゾイル基が好適である。
式(4)のAは、炭素数1〜4のアルキレン基であり、
好ましくはエチレン基またはブチレン基であり、更に好
ましくはエチレン基である。式(1)および式(2)の
R2、R3、R4およびAは、式(3)および式(4)の
ものと同様なものである。
えば一般式(3)で示される化合物を強塩基性物質で処
理し、引き続いて一般式(4)で示される化合物を作用
させることにより調製することができる。
チウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、フ
ェニルリチウム等のアルキルリチウム化合物、n−ブチ
ルマグネシウムクロリド、s−ブチルマグネシウムクロ
リド、t−ブチルマグネシウムクロリド、n−ブチルマ
グネシウムブロミド、s−ブチルマグネシウムブロミ
ド、t−ブチルマグネシウムブロミド等のグリニャール
化合物、金属リチウム、金属ナトリウムなどのアルカリ
金属類を例示することができ、n−ブチルリチウム、n
−ブチルマグネシウムクロリド、n−ブチルマグネシウ
ムブロミドを好適に使用することができる。
一般式(3)で示される化合物に対し、0.7から1.
3化学当量が好ましく、さらに好ましくは、0.9から
1.1化学当量である。
基性物質との反応は、非プロトン性の溶媒中で行うこと
が好ましく、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサ
ン、ジエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ヘ
キサメチルホスホリックトリアミド、N,N−ジメチル
プロピレンウレアおよびこれらの混合溶媒等を好適に使
用することができる。
反応温度は、−100℃から25℃が好ましく、より好
ましくは−80℃から0℃である。反応温度が低すぎる
場合は温度維持にコストがかかり、また、反応温度が高
すぎる場合は副反応が進行することがある。反応時間は
条件により異なるが、通常、数分から数10分である。
物と強塩基性物質とを反応させたものに、引き続いて、
一般式(4)で示される化合物を作用させることによ
り、一般式(1)で示される化合物を調製することがで
きる。
物に加える際の反応系の温度は、−100℃から25℃
が好ましく、−80℃から0℃が好適である。反応温度
が低すぎる場合は温度維持にコストがかかり、また、反
応温度が高すぎる場合は副反応が進行することがある。
反応時間は条件により異なるが、通常、数分から数10
分である。反応終了後は、溶媒抽出、カラムクロマトグ
ラフィーなどの公知の方法により、一般式(1)で示さ
れる化合物を単離精製することができる。
般式(1)で示される化合物を原料とする一般式(2)
で示されるショウガオール類の製造方法について説明す
る。
は、一般式(1)で示される化合物とπ−アリル錯体を
形成する金属触媒の存在下で、塩基性物質を作用させる
ことにより合成することができる。
π−アリル錯体を形成する金属触媒としては、パラジウ
ム錯体を好適に使用することができ、具体的には、テト
ラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)、トリ
ス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0) ク
ロロホルム付加物、塩化パラジウム(II)/トリフェニ
ルホスフィン混合物、酢酸パラジウム(II)/トリフェ
ニルホスフィン混合物、酢酸パラジウム(II)/トリブ
チルホスフィン混合物などが例示される。当該金属触媒
の使用量は、一般式(1)で示される化合物1molに
対して0.0001〜1molが好ましく、さらに好ま
しくは0.0001〜0.1mol、さらに好ましく
は、0.0005〜0.05molである。当該金属触
媒の使用量が少なすぎる場合は反応の進行が遅く、使用
量が多すぎる場合は触媒の除去に労力を要することとな
る。
リエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メ
チルイミダゾール、ピリジンなどの第三級アミン類が好
適であり、使用量は、一般式(1)で示される化合物1
molに対して0.9mol以上であり、1.0mol
から10molの範囲が好適であるが、これを溶媒とし
て使用しても良い。
ましく、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジ
エチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、アセトニ
トリル、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジク
ロロエタン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、
N,N−ジメチルプロピレンウレア、メタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコー
ル、グリセリンおよびこれらの混合溶媒等を使用するこ
とができ、中でも、1,2−ジクロロエタン、イソプロ
ピルアルコールおよびグリセリンの三溶媒の混合物が好
適である。
は、50℃から120℃の範囲が好適である。反応時間
は条件により異なるが、通常、数時間から数10時間で
ある。反応終了後は、溶媒抽出、カラムクロマトグラフ
ィーなどの公知の方法により、一般式(2)で示される
ショウガオール類を得ることができる。また、一般式
(2)におけるR3およびR4がフェノール性水酸基の保
護基である場合は、常法により脱保護することができ
る。
チル基、R4がメチル基、Aがエチレン基である[6]
−ショウガオールを本発明の方法を用いて収率良く合成
し、これがチロシナーゼ活性を阻害することを見出し
た。このことから、メラニン合成を阻害する可能性があ
り、これにより美白作用があると考えられる。
食品用の香料としての使用だけでなく、化粧品、トイレ
タリー製品に添加する香料組成物として有用である。さ
らに、賦形剤などを加えて皮膚外用剤、解熱剤、鎮痛
剤、抗炎症剤、鎮咳剤、抗酸化剤など種々の薬剤に使用
することができる。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、式中のTsは、p−トルエンスルホニル基を
示す。
よび化合物2(下記式(6))を用いて、本発明の化合
物3(下記式(7))を合成した。
(上記式(5))を1.81g(7.17mmol)溶
かし、ドライアイス/アセトンで−78℃に冷却した。
この溶液に、1.59Mのn−ブチルリチウム/n−ヘ
キサン溶液4.50ml(7.16mmol)を滴下し
た。そして同温度で20分間攪拌後、20mlのテトラ
ヒドロフランに化合物2を1.71g(6.71mmo
l)溶かした溶液を滴下した。滴下後、同温度で10分
間攪拌後、徐々に昇温した。反応溶液の温度が−20℃
になったところで、2mlのメタノールを加えて反応を
停止させた。この反応混合物に30mlの飽和食塩水を
加えた後、30mlの酢酸エチルエステル(以下酢酸エ
チルと称する)で抽出した。抽出した水層をさらに30
mlの酢酸エチルで抽出し、これらの酢酸エチル層を合
せ、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを留
去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる
精製を行い、淡黄色の高粘度液状化合物 2.56g
(収率75%)を得た。本品の重クロロホルム中で測定
した1H−NMRスペクトルのケミカルシフト値は、
0.73−0.89(3H,m)、0.97−1.37
(10H,m)、1.50−2.06(4H,m)、
2.44(3H,s)、2.54−3.00(3H,
m)、3.15−3.62(1H,m)、3.77(3
H,s)、3.94−4.63(2H,m)、5.00
−5.85(2H,m)、6.66−6.80(2H,
m)、6.85−6.95(1H,m)、7.27−
7.37(2H,m)、7.64−7.77(2H,
m)であった。また、赤外線吸収スペクトル(KBrペ
レット法)で吸収があった波数(cm -1)は、351
0,2960,2930,2870,1760,160
0,1510,1470,1280,1180,112
0,1090,1030であった。さらに、元素分析の
結果は、炭素67.16%、水素7.38%であった。
以上の分析により、得られた化合物が化合物3(上記式
(7))であることを確認した。
よび化合物4(下記式(8))を用いて、本発明の化合
物5(下記式(9))を合成した。
g(13.7mmol)の化合物1(上記式(5))を
溶かし、ドライアイス/アセトンで−78℃に冷却し
た。この溶液に、1.50Mのn−ブチルリチウム/n
−ヘキサン溶液9.10ml(13.7mmol)を滴
下した。そして同温度で20分間攪拌後、50mlのテ
トラヒドロフランに3.49g(13.0mmol)の
化合物4(上記式(8))を溶かした溶液を滴下した。
滴下後、同温度で10分間攪拌後、徐々に昇温した。反
応溶液の温度が−10℃になったところで、メタノール
2mlを加えて反応を停止させた。この反応混合物に
飽和食塩水 30mlを加えて攪拌後、有機層を分取し
た。水層を酢酸エチル 30mlで抽出し、合せた有機
層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、
シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行
い、淡黄色の高粘度液状の化合物 5.79g(収率7
9%)を得た。本品の重クロロホルム中で測定した1H
−NMRスペクトルのケミカルシフト値は、0.72−
0.89(3H,m)、0.98−1.24(4H,
m)、1.52−2.04(4H,m)、2.45(3
H,s)、2.82−2.94(2H,m)、3.16
−3.64(1H,m)、3.79(3H,s)、4.
04−4.65(2H,m)、5.03−5.85(2
H,m)、6.70−6.84(2H,m)、6.96
−7.05(1H,m)、7.32(2H,d)、7.
45−7.75(5H,m)、8.20(2H,d)で
あった。また、赤外線吸収スペクトル(KBrペレット
法)で吸収があった波数(cm -1)は、3520,29
50,2930,2870,1740,1600,15
10,1450,1280,1260,1200,11
40,1120,1080,1060,1020,71
0であった。さらに、元素分析の結果は、炭素69.2
2%、水素6.55%であった。以上の分析により、得
られた化合物が化合物5(上記式(9))であることを
確認した。
および化合物4(上記式(8))を用いて、本発明の化
合物7(下記式(11))を合成した。
(上記式(10))を3.65g(13.7mmol)
溶かし、ドライアイス/アセトンで−78℃に冷却し
た。この溶液に、1.50Mのn−ブチルリチウム/n
−ヘキサン溶液9.10ml(13.7mmol)を滴
下した。そして同温度で20分間攪拌後、50mlのテ
トラヒドロフランに3.49g(13.0mmol)の
化合物4(上記式(8))を溶かした溶液を滴下した。
滴下後、同温度で10分間攪拌後、徐々に昇温した。反
応溶媒の温度が−10℃になったところで、メタノール
2mlを加えて反応を停止させた。この反応混合物に
飽和食塩水 30mlを加えて攪拌後、有機層を分取し
た。水層を酢酸エチル 30mlで抽出し、合せた有機
層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、
シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行
い、淡黄色の高粘度液状の化合物 6.13g(収率8
1%)を得た。本品の重クロロホルム中で測定した1H
−NMRスペクトルのケミカルシフト値は、0.71−
0.88(3H,m)、0.93−1.21(4H,
m)、1.54−2.00(7H,m)、2.44(3
H,s)、2.60−3.03(2H,m)、3.22
−3.64(1H,m)、3.77(3H,s)、3.
92−4.69(2H,m)、4.95−5.54(1
H,m)、6.70−6.84(2H,m)、6.96
−7.05(1H,m)、7.32(2H,d)、7.
45−7.75(5H,m)、8.20(2H,d)で
あった。また、赤外線吸収スペクトル(KBrペレット
法)で吸収があった波数(cm -1)は、3510,29
50,2930,2870,1740,1600,15
10,1450,1280,1260,1200,11
40,1120,1060,1020,710であっ
た。さらに、元素分析の結果は、炭素69.97%、水
素7.20%であった。以上の分析により、得られた化
合物が化合物7(上記式(11))であることを確認し
た。
(上記式(9))を原料として、化合物8(下記式(1
2))を合成した。
ピルアルコール13gおよびグリセリン13gの混合溶
媒に1.31g(2.51mmol)の化合物5(上記
式(9))を溶かし、これにトリエチルアミン 1.0
5ml(7.53mmol)、トリフェニルホスフィン
39.5mg(0.151mmol)、およびテトラ
キストリフェニルホスフィンパラジウム(0) 87.
0mg(0.0753mmol)を加えてバス温100
℃で18時間攪拌した。つぎに、溶媒などを留去した
後、蒸留水 50ml、飽和食塩水20mlおよび酢酸
エチル 50mlを加えて分配し、有機層を分取した。
この抽出後の水層を酢酸エチル 20mlで再抽出し
た。合せた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濃
縮した。得られた反応混合物をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィーにより精製した後、酢酸エチルとn−ヘキ
サン混合溶媒による再結晶を行い、無色結晶性の化合物
603mg(収率63%)を得た。本品の重クロロホル
ム中で測定した1H−NMRスペクトルのケミカルシフ
ト値は、0.91(3H,t)、1.25−1.60
(6H,m)、2.21(2H,q)、2.85−3.
00(4H,m)、3.82(3H,s)、6.16
(1H,d)、6.79−6.94(3H,m)、7.
05(1H,d)、7.45−7.68(3H,m)、
8.20(2H,d)であった。また、赤外線吸収スペ
クトル(KBrペレット法)で吸収があった波数(cm
-1)は、2950,2930,2870,1730,1
660,1600,1510,1470,1450,1
420,1270,1200,1150,1060,7
10であった。さらに、CHN元素分析の結果は、炭素
75.56%、水素7.70%であった。以上の分析に
より、得られた化合物が化合物8(上記式(12))で
あることを確認した。
(上記式(12))を原料として、[6]−ショウガオ
ール(化合物9、下記式(13))を合成した。
l)をN,N−ジメチルホルムアミド 6mlに溶解
し、1N水酸化ナトリウム水溶液 0.9mlを加えて
室温で2時間攪拌した。つぎに、0.5N塩酸2mlを
加えた後、蒸留水 50mlおよびn−ヘキサンと酢酸
エチルの混合物(体積比2:1)30mlおよび20m
lで抽出した。合わせた有機層を無水硫酸マグネシウム
で乾燥後、濃縮した。残留物をシリカゲル薄層クロマト
グラフィーにより精製し、無色液状の化合物 198m
g(収率83%)を得た。本品の1H−NMRを重メタ
ノール中で測定したところ、ケミカルシフト値が文献
[C.C.Chen.,et al.,J.Chrom
atogr.360(1986)175]記載の値と一
致し、[6]−ショウガオール(化合物9、上記式(1
3))であることを確認した。
ウガオールについて、L−ドーパを基質として用いてマ
ッシュルーム由来のチロシナーゼに対する活性阻害試験
を実施した。この結果、[6]−ショウガオールは、ア
ルブチン(東京化成工業製)と同等の阻害活性を有して
いることが判明した。
品、化粧品などの分野で利用価値が高いショウガオール
類を化学合成するための新規な中間体、および、該中間
体を用いたショウガオール類の製造方法を提供するもの
であり、その利用価値は高い。
Claims (2)
- 【請求項1】下記一般式(1)で示される化合物。 【化1】 (1)(式(1)中のR1は、水素原子またはメチル基
を示し、R2は、炭素数1〜18の分岐を有してよいア
ルキル基を示し、R3およびR4は、それぞれ独立に、水
素原子、低級アルキル基またはフェノール性水酸基の保
護基を示し、Aは、炭素数1〜4のアルキレン基を示
し、Xは、ベンゼンスルホニル基またはトルエンスルホ
ニル基を示す。) - 【請求項2】前記一般式(1)で示される化合物を原料
とする、下記一般式(2)で示されるショウガオール類
の製造方法。 【化2】 (2)(式(2)中のR1は、水素原子またはメチル基
を示し、R2は、炭素数1〜18の分岐を有してよいア
ルキル基を示し、R3およびR4は、それぞれ独立に、水
素原子、低級アルキル基またはフェノール性水酸基の保
護基を示し、Aは、炭素数1〜4のアルキレン基を示
す。)
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