JP2004506030A - 新規な芳香化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
技術分野
本発明は、新規な芳香化合物、それらの製造方法、及び、香料及び芳香性製品におけるそれらの使用、さらにその他の材料、特にその他の芳香化合物の製造における中間体としてのそれらの使用、に関する。
【0002】
発明の開示
1つの観点において、本発明は、以下の構造を有するアルケンを提供するものである。
【0003】
【化3】
【0004】
簡便のため、本明細書において、このような物質を、“アルケン”、“新規なアルケン”、又は“本発明のアルケン”と記載する。
【0005】
本発明のアルケンは、それぞれ、5−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセン、1−メチリデン−3−(2−メチルプロピル)シクロヘキサン、3−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセン、の3つの異性体を含み、本発明の範囲には、これらの個々の異性体、及び2或いは3の異性体の混合物も含まれる。
【0006】
本発明のアルケンは、個別に及び集合的に興味深い芳香性又は香り特性(一般に花の、特に天然のバラ及び牡丹(peonile)の)を示す。従って、当該アルケンは、幅広い種類の製品に香りを与え、強くし、又は改良すること等に用いることができ、そのような香料の全体の香りにその香り特性を付与する香料の成分(又は、芳香組成物)として用いることができる。本発明の目的では、香料は、芳香性物質の混合物を意味するものとして用い、所望ならば、適切な溶媒に混ぜられ又は溶解され、又は固体支持体に混ぜられ、当該香料は皮膚及び/又は、心地よい香りが必須であり望ましい全ての製品に所望の香りを付与するために用いられる。そのような製品の例は、布の洗濯用の粉洗剤、液体洗剤、錠剤洗剤、柔軟材、及びその他の布のケア製品;洗浄剤、及び家庭用の掃除、みがき洗い、殺菌のための製品;空気清浄剤、ルームスプレー、及びにおい玉(pomander);せっけん、バス及びシャワージェル、シャンプー、ヘアコンディショナー、及びその他の個人用の洗浄製品;クリーム、軟こう、化粧水、髭剃り前又は後に用いるローション、スキンローション、及びその他のローション、化粧用パウダー、ボディデオドラント、及び防汗剤のような化粧品、等である。
【0007】
香料において、本発明のアルケンと都合良く結合できるその他の芳香性物質は、例えば、エキス、エッセンシャルオイル、アブソリュート、レジノイド、樹脂、コンクリート等の天然物、さらに、飽和及び不飽和化合物、脂肪族、炭素環式、及びヘテロ環式化合物を含む、炭化水素、アルコール、アルデヒド、ケトン、エーテル、酸、エステル、アセタール、ケタール、ニトリル等の合成物である。
【0008】
そのような芳香性物質は、例えば、S.Arctander、Perfume and Flavor Chemicals(Montclair、N.J.、1969年)、S.Arctander、Perfume and Flavor Materials of Natural Origin(Elizabeth、N.J.、1960年)、及び“Flavor and Fragrence Materials−1991”、Allured Publishing Co.Wheaton、Ill.USA、に記載されている。
【0009】
本発明のアルケンと組合せて用いることができる芳香性物質の例は、ゲラニオール、酢酸ゲラニル、リナロール、酢酸リナリル、テトラヒドロリナロール、シトロネロール、酢酸シトロネリル、ジヒドロミルセノール、酢酸ジヒドロミルセニル、テトラヒドロミルセノール、テルピネオール、酢酸テルピニル、ノポール、酢酸ノピル、2−フェニルエタノール、酢酸2−フェニルエチル、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、サリチル酸ベンジル、酢酸スリラリル、安息香酸ベンジル、サリチル酸アミル、ジメチルベンジルカルビノール、酢酸トリクロロメチルフェニルカルビニル、酢酸p−tert−ブチル−シクロヘキシル、酢酸イソノニル、酢酸ベチベリル、ベチベロール、α−ヘキシル桂皮アルデヒド、2−メチル−3−(p−tert−ブチルフェニル)プロパナール、2−メチル−3−(p−イソプロピルフェニル)プロパナール、3−(p−tert−ブチルフェニル)プロパナール、2,4−ジメチルシクロヘキシ−3−エニル−カルボキシアルデヒド、酢酸トリシクロデセニル、プロピオン酸トリシクロデセニル、4−(4−ヒドロキシ−4−メチルペンチル)−3−シクロヘキセンカルボキシアルデヒド、4−(4−メチル−3−ペンチル)−3−シクロヘキセンカルボキシアルデヒド、4−アセトキシ−3−ペンチル−テトラヒドロピラン、3−カルボキシメチル−2−ペンチルシクロペンタン、2−n−ヘプチル−シクロペンタノン、3−メチル−2−ペンチル−2−シクロペンタノン、n−デカナール、n−ドデカナール、9−デセン−1−オール、イソ酪酸フェノキシエチル、フェニルアセトアルデヒドジメチルアセタール、フェニルアセトアルデヒドジエチルアセタール、ゲラニルニトリル、シトロネリルニトリル、酢酸セドリル、3−イソカンフィルシクロヘキサノール、セドリルメチルエーテル、イソロンギホラノン、オーベピンニトリル、オーベピン、ヘリオトロピン、クマリン、オイゲノール、バニリン、ジフェニルオキシド、ヒドロキシシトロネラール、イオノン、メチルイオノン、イソメチルイオノン、イロン、シス−3−ヘキサノール及びそのエステル、インダンムスク(musk)、テトラリンムスク、イソクロマンムスク、大環状ケトン、マクロラクトンムスク(macrolactone musk)、ブラシジン酸エチレンである。
【0010】
本発明のアルケンを含む香料について用いられ得る溶媒は、例えば、エタノール、イソプロパノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコール、フタル酸ジエチル、クエン酸トリエチル、ミリスチン酸イソプロピルである。
【0011】
香料、又は香り付けされた製品に用いられ得る本発明のアルケンの量は、広い範囲内で変えることができ、それは、とりわけ、製品の性質、アルケンが用いられる香料におけるその他の成分の性質と量、及び、所望の嗅覚的効果に依存する。それゆえ、広い範囲を明確にすることができるのみであるが、しかし、当該技術分野における当業者が、特定の目的のために本発明のアルケンを用いることができるために十分な情報を提供する。香料において、本発明のアルケンが重量で0.01%より多い量であれば、一般に、感知できる嗅覚的効果を有するであろう。典型的には、香料における本発明のアルケンの量は、重量で0.01%乃至25%であり、好ましくは重量で1%乃至5%である。製品に存在する本発明のアルケンの量は、香り付けされる製品に依存して、一般に、重量で1乃至10000ppmであり、好ましくは重量で10乃至1000ppmである。
【0012】
従って、さらなる観点では、本発明は嗅覚的に効果的な量の本発明のアルケンを含む香料を提供するものである。
【0013】
本発明は、また、本発明のアルケンを含む芳香性製品を含む。
【0014】
本発明のアルケンは、また、その他の化合物、特にその他の芳香化合物の製造における中間体として有用である。当該アルケンは、(非常に有用な芳香性物質である)3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノール(1−メチル−3−(2−メチルプロピル)シクロヘキサン−1−オールとも記載される)(WO98/47842参照)の製造において特に適用される(例えば、1以上のアルケンの水和によって)。
【0015】
それゆえ、さらなる観点では、本発明の範囲には、本発明のアルケンを水和して1以上のシクロアルカノールを生成する工程を含むシクロアルカノールの製造方法であって、当該シクロアルカノールが、典型的には、以下の構造を有する当該方法が含まれる。
【0016】
【化4】
【0017】
ここで、R1はメチル又はエチル基、R2が水素原子、R3はエチル、プロピル、ブチル、イソブチル、又はイソアミル基、R4は水素原子、及びR5は水素原子又は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、又はイソアミル基を表す。好ましくは、当該シクロアルカノールは3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノールである。
【0018】
従って、本発明の範囲には、また、上述した方法により製造される、シクロアルカノール、好ましくは3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノールが含まれる。
【0019】
本発明によるアルケンは、4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルシクロヘキサン、4−(2−メチルプロピル)−2−メチルシクロヘキサノール、又はそれらの混合物において行われる脱離によって、簡便に調製され得る。好ましくは、本発明のアルケンは、4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルシクロヘキサン(新規な飽和メチルエーテルである)、及び4−(2−メチルプロピル)−2−メチルシクロヘキサノール(4−イソブチル−2−メチルシクロヘキサノールとしても知られ、WO99/55811において開示されている公知のアルコールである)の混合物において行われる脱離によって調製される。これは、例えば、4−メチルベンゼンスルホン酸(pTSA)触媒及びシクロヘキサン溶媒を用いて行われる。この反応により、本発明における3つの異性体のアルケン混合物が生成する。反応のための適切なエーテルとアルコールの混合物は、4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルベンゼン及び当該エーテルとアルコールの混合物を与える1−(4−メトキシ−3−メチルフェニル)−2−メチル−1−プロパノンの触媒的水素化により、簡便に生成され得る。
【0020】
結果として得られる異性体混合物は、芳香性物質としても、又はその他の化合物の調製における中間体としても用いることができる。さらに、異性体は、クロマトグラフィー又は蒸留のような公知の分離技術を用いること等により、分離され得る。例えば、1−メチリデン−3−(2−メチルプロピル)シクロヘキサンは、分留により、その他の2つの異性体である5−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセン及び3−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセンから分離することができる。
【0021】
本発明は、さらに、説明のために以下の実施例において記載され、当該実施例には、本発明におけるアルケン混合物の製造のための3段階の工程、及びそれに続く第4の段階における、アルケン混合物からの3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノールの製造について記載する。
【0022】
実施例1
以下の実施例における分析に利用したGC/GLCの条件は、
GC: Hewlett Packard HP6890 ガスクロマトグラフ
カラム: HP−5(SE54)30m x 0.32mm(内部直径)x 0.25μm df (Hewlett Packardより入手)
キャリヤーガス: 水素
溶媒/注入速度: アセトン、0.2μl
インジェクター: 220℃、スプリット60:1
検出器: FID、280℃
温度プログラム: 70℃(初期オーブン温度)、3分間保持、100℃まで10℃/分で上昇、その後280℃まで25℃/分で上昇させ、4分間保持
段階1.フリーデル−クラフツアシル化
実験
1−メトキシ−2−メチルベンゼン(メチルアニソール)(261kg、純度98.6%、2.109kmol)及びトリフルオロメタンスルホン酸(triflic acid)(326g、2.17mol)(触媒)を1360リットルのガラス内張り汎用反応器に添加した。混合物を、窒素雰囲気下において150℃の温度まで攪拌しながら加熱した。一旦その温度で、1−メチルプロピオン酸無水物(365kg、2.31kmol)を、反応温度を150℃に保ちながら2時間の間、反応容器に徐々に添加した。混合物を、この温度でさらに1時間半攪拌した。40℃まで冷却した後、触媒を固体炭酸ナトリウム(230g、2.16mol)で中和し、副生成物である2−メチルプロピオン酸を、減圧下(30mBar)において120℃のポット温度に至るまで蒸留して除いた。得られた物質を5%w/w炭酸ナトリウム溶液(60kg)で2回洗浄し、GCrpaにより純度93.9%の粗生成物、1−(4−メトキシ−3−メチルフェニル)−2−メチル−1−プロパノン(385kg、1.88kmol、1−メトキシ−2−メチルベンゼンに基づく分析により理論収率89.2%)を得た。
【0023】
蒸留
粗生成物(381.4kg、1.86kmol)を、5理論段数の充填カラムに通し、減圧蒸留により精製した。生成物である1−(4−メトキシ−3−メチルフェニル)−2−メチル−1−プロパノン(345.5kg、純度97.7%rpa、1.76kmol)を8mBar、137−140℃において捕集し、融点22℃において結晶化させた。その結果、蒸留された生成物の総収率は、1−メトキシ−2−メチルベンゼンに基づき84.1%であった。
【0024】
【化5】
【0025】
段階2.水素化
実験
上記のようにして得た1−(4−メトキシ−3−メチルフェニル)−2−メチル−1−プロパノン(60.0kg、GCにより純度97.3%、0.304kmol)を、攪拌機及び水素供給を備えた100リットルの高圧反応器に添加した。蒸留水(25.0kg、1.389kmol)、乳酸共触媒の85%水溶液(2.0kg、18.9mol)、及び水素化触媒(Type87L paste ex Johnson Mattheyの木炭上の5%パラジウム、1.2kg)を反応器に添加した。窒素と水素でパージした後、水素化の第1段階において、攪拌混合物を20barの水素雰囲気下に置き、水素ガスをさらに加えて20barゲージの圧力を保ちながら、1時間かけて100℃の温度にした。この温度と圧力を、水素添加を効果的に終了させるまで、さらに1時間保持した。水素化の第2段階において、140℃−150℃まで加熱する前に、圧力を48barゲージまで上昇させた。この温度と圧力を、水素添加を効果的に終了させるまで、約6−10時間保持した(反応時間は、触媒と供給原料の両方に依存する)。室温まで冷却した後、圧力を解放し、窒素パージの後、混合物を濾過し、水素化触媒を除去した。水層は、粗生成物(55.4kg)から分離した。
【0026】
粗生成物の詳細なGLC分析により、4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルシクロヘキサン及び4−(2−メチルプロピル)−2−メチルシクロヘキサノールの異性体混合物が生成物の93.3%であることがわかった。この分析によって、これらの所望の生成物の総量は0.29kmolであり、それは1−(4−メトキシ−3−メチルフェニル)−2−メチル−1−プロパノンに基づく92.8%の理論収率と一致した。
【0027】
蒸留
蒸留は、必須ではないが、約5理論段数の短い充填カラム上の単純な蒸留によって、生成物であるエーテル及びアルコールは共に、水、ライトヘッド(light heads)、及び残留物から有効に分離される。典型的には、粗4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルシクロヘキサン/4−(2−メチルプロピル)−2−メチルシクロヘキサノール(55.4kg、GCにより純度93.3%rpa、0.29kmol)から、98−116℃/30mBarの範囲の沸点を有する4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルシクロヘキサン及び4−(2−メチルプロピル)−2−メチルシクロヘキサノールの異性体混合物(52.4kg、GCにより純度96.0%、0.28kmol)が得られた。
【0028】
【化6】
【0029】
以下に示す多数の異なるエーテル異性体が存在する。
【0030】
【化7】
【0031】
以下に示す多数の類似するアルコール異性体が存在する。
【0032】
【化8】
【0033】
段階3.脱離
実験
上記のようにして得た4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルシクロヘキサン及び4−(2−メチルプロピル)−2−メチルシクロヘキサノール(46.3kg、GCにより純度92.6%rpa、〜0.24kmol)、4−メチルベンゼンスルホン酸一水和物(pTSA触媒)(1.4kg、7.4mol)、及びシクロヘキサン(10.0kg)を、100リットルのガラス内張り汎用反応器に添加した。攪拌される混合物は、窒素雰囲気下で150℃の温度まで加熱した。上部のシクロヘキサン層をフラスコに戻し、シクロヘキサン/水/メタノール共沸混合物をDean&Starkにおいて除去し、上部のシクロヘキサン層をフラスコに戻した。シクロヘキサンの量は、フラスコの温度を150℃−155℃に保つため調節した。これらの条件を8時間保持した。40℃まで冷却した後、5%w/w炭酸ナトリウム溶液(9.0kg)で2回洗浄し、脱水した。得られた粗生成物は、微量の1−メチリデン−3−(2−メチルプロピル)シクロヘキサンを含む3−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセン/5−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセン(典型的に、1:2の比率)が40.4kg、GCにより純度66.9%rpa(27.0kg、0.18kmol)、及び、未反応の出発物質がGCにより9.6%rpa(3.9kg、0.02mol)であった。その結果、この反応の化学的収率は75%であり、選択性は82%であった。
【0034】
蒸留
GCにより純度64.5%rpaの所望のアルケンを含む、このような2つの反応からの粗生成物(80.4kg)を、20:1の還流比で30理論段数の充填カラムを経た、減圧下における注意深い分留により精製した。3−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセンと5−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセンの混合物は、88−93℃/32−40mBarの範囲で捕集した。精製した生成物(61kg)は、81.5%rpaの所望のアルケンを含み、これは96%の蒸留収率と対応する。生成物は、常温で液体であった。
【0035】
未反応の出発物質は蒸留残留物中に残っていた。
【0036】
【化9】
【0037】
段階4.水和
実験
上記のようにして得た、少量の1−メチリデン−3−(2−メチルプロピル)シクロヘキサンを含む3−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセンと5−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセンの混合物(30.1kg、“純度”82.1%rpa、0.16kmol)を、100リットルのガラス内張り汎用反応器に添加した。3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノール(0.3kg、1.76mol)を添加した(この少量の所望の最終生成物は、相転移剤として働き、及び反応の開始を促す)。攪拌された混合物を−5℃まで冷却し、温度を−6から−3℃の範囲に保ちながら、76%w/wの硫酸(20.4kg、0.158kmol)を5時間かけてゆっくり添加した。酸添加後さらに1時間の間、攪拌された混合物をこの温度範囲に保った。温度を25℃以下に保ちながら、混合物をよく攪拌された冷却容器中の水(80.0kg、4.4kmol)にゆっくり添加し、その後、下方の水層を分離した。温度を25℃以下に保ちながら、有機層を水(11.0kg)で洗浄した。残存する酸触媒は、温度を30℃以下に保ちながら、反応混合物を5%水酸化ナトリウム溶液で洗浄することにより中和した。得られた生成物を、50℃−55℃において水(10kg)で2回洗浄し、粗生成物(3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノール)(30.8kg)を得た。GLC分析により、粗生成物は、トランス及びシス異性体の混合物である純粋な、52.55%rpa(0.095kmol)の3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノールを含むことがわかった。これは、3−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセン/5−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセンに基づく59.1%の化学収率に対応する。
【0038】
蒸留
粗生成物(30.8kg、0.095kmol)を、約15理論段数の充填カラムを経た減圧下における分留により精製した。生成物3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノール(15.28kg、GCrpaにより純度98.7%、0.089kmol)は、98−100℃、15mBarにおいて捕集した。芳香性物質(Perfumery Quality material)の総収率は、3−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセン/5−(2−メチルプロピル)−1−メチル−1−シクロヘキセンに基づいて、55.1%w/wであった。生成物3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノールは、約35−45%のシス異性体と約55−65%のトランス異性体の混合物であった。当該生成物は、20−25℃の融点において凝固し得る。
【0039】
【化10】
Claims (11)
- 個々の異性体を含む、請求項1に記載のアルケン。
- 2以上の異性体の混合物を含む、請求項1に記載のアルケン。
- 4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルシクロヘキサン、4−(2−メチルプロピル)−2−メチル−シクロヘキサノール、又はそれらの混合物において行われる脱離反応によって得られる、請求項1、2、又は3に記載のアルケン。
- 4−(2−メチルプロピル)−1−メトキシ−2−メチルシクロヘキサン及び4−(2−メチルプロピル)−2−メチル−シクロヘキサノールの混合物において行われる脱離反応によって得られる、請求項1乃至4のいずれか1に記載のアルケン。
- 嗅覚的に効果的な量の請求項1乃至5のいずれか1に記載のアルケンを含む香料。
- 請求項1乃至5のいずれか1に記載のアルケン又は請求項6に記載の香料を含む、芳香性製品。
- 請求項1乃至5のいずれか1に記載のアルケンを水和して1以上のシクロアルカノールを生成する工程を含む、シクロアルカノールの製造方法。
- 前記シクロアルカノールが3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノールである、請求項9に記載の方法。
- 請求項8、9、又は10に記載の方法により製造される、シクロアルカノール、好ましくは3−(2−メチルプロピル)−1−メチルシクロヘキサノール。
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