JP3919822B2 - ２―メチル―４―（２，２，３―トリメチルシクロペンタ―３―エン―１―イル）―ブタ―２―エン―１―オールの製造方法 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、塩基性アミン化合物の存在下での、対応するアルデヒド先駆物質のメーヤワイン−ポンドルフ（Meerwein-Ponndorf）還元による、白檀香料２−メチル−４−（２，２，３−トリメチルシクロペンタ−３−エン−１−イル）−ブタ−２−エン−１−オールの改良された製造方法に関する。
先行技術
需要から判断して、多くの天然香料の入手は充分ではない。香料の観点から、白檀油は特に高級であり、価値が高い。白檀油は、インドおよびマレーシアに生育する熱帯半寄生植物である白檀の木の心材から、蒸気蒸留によって得られる。心材は、約１０年後に現れ、樹齢２０年の木において比較的急速に成長し始めるに過ぎない。根が特に芳香心材に富むので、充分に生育した木が樹齢３０〜６０年で根から引き抜かれる（E.T. Morris, Dragoco Report 1983(30), 40を参照）。従って、香料研究者らが天然白檀油の好適な代替品を常に開発しようとする理由が理解されるであろう。
天然白檀油の好適な代替品の開発における中心的な事柄が、R.E.Naipawerによって文献（B.M.Lawrence, B.D.Mookherjee, B.J.Willis(編)：「Flavors and Fragrances: A World Perspective」, Elsevier Publishers, Amsterdam 1988）に概説されている。この文献において、１９７０年代の中頃から、カンホレニル誘導体が白檀芳香を有する合成香料として重要な役割を果たしていることが特に記載されている。この合成白檀香料の合成の秘訣は、前記化合物を導く合成構成単位のカンホレンアルデヒド（Ｂ）：

が、天然物質のα−ピネンから容易に得られるという事実に存している。２−メチル−４−（２，２，３−トリメチルシクロペンタ−３−エン−１−イル）−ブタ−２−エン−１−オール（以後、省略して「サンダロール（Sandelol）」（Ａ）と称す）は、顕著な白檀芳香を有する需要の多い香料である。サンダロールは下記構造式：

を有する。サンダロールは、専門家らに既知である。例えば、ＤＥ−Ａ−１９２２３９１号は、初めにカンホレンアルデヒドを、アルカリ金属アルコレートまたはアルカリ金属水酸化物のような強塩基性触媒の存在下にプロピオンアルデヒドとのアルドール縮合にかけ、次の段階において、得られたＲｓ，^MD−不飽和アルデヒドを対応するアルコール（サンダロール）に還元することによって、サンダロールが得られることを開示している。この還元は、錯金属水素化物（例えば、水素化アルミニウムリチウム）またはアルミニウムアルコレートを用いて、従来のメーヤワイン−ポンドルフ法によって行うことができる。
ＪＰ−Ａ２−５５/０３６４２３号（Chem. Abstr. 93/094886pを参照）は、サンダロールの特定の製造方法を開示している。この方法において、ＤＥ−Ａ−１９２２３９１号の開示と同様に、初めにカンホレンアルデヒド（Ｂ）を塩基性触媒としての水酸化ナトリウムの存在下にプロピオンアルデヒドと反応させる。この混合アルドール縮合において形成されるＲｓ，^MD−不飽和アルデヒド（Ｃ）：

が、７３．５％の収率で単離された。最後に、別の段階において、この不飽和アルデヒド（Ｃ）が、Ａｌ［ＯＣＨ（ＣＨ₃）₂］₃で還元されて、対応するサンダロール（Ａ）が８５％の収率で形成された。
トリフルオロ酢酸のような酸性補助試薬が、アルミニウムアルコールを用いるカルボニル化合物の従来のメーヤワイン−ポンドルフ還元を促進しうることが、最近の文献から既知である（例えば、Tetrahedron Letters 1995, 36(20), 3571-3572および1995, 36(28), 5085-5088を参照）。
発明の説明
残念なことに、ＪＰ−Ａ２−５５/０３６４２３号から既知のサンダロール（Ａ）の製造方法は、収率および経済的な観点から、充分に満足できるものではない。従って、化合物（Ａ）の改良された製造方法が必要とされている。
驚くべきことに、サンダロール（Ａ）：

が、初めにカンホレンアルデヒドおよびプロピオンアルデヒドを、通常の方法においてアルドール縮合にかけ、次に、アルデヒド（Ｃ）：

を主に含有する得られた反応混合物を、アルミニウムアルコレートを用いてメーヤワイン−ポンドルフ還元にかけ、この還元段階を塩基性アミン化合物の存在下に行うことによって、高収率で得られることが見い出された。
従って、本発明は、２−メチル−４−（２，２，３−トリメチルシクロペンタ−３−エン−１−イル）−ブタ−２−エン−１−オール（Ａ）：

の製造方法であって、初めにカンホレンアルデヒドおよびプロピオンアルデヒドを従来のようにアルドール縮合において互いに反応させ、次に、アルデヒド（Ｃ）：

を主に含有する得られた反応混合物を、アルミニウムアルコレートを用いてメーヤワイン−ポンドルフ還元にかけ、この還元段階を塩基性アミン化合物の存在下に行う方法に関する。
本発明の方法は、中間生成物および最終生成物が、非常に純粋な形態で、およご実質的に定量的な収率で得られるという点で、先行技術より優れている。
アルドール縮合、即ち、サンダロール合成の第一段階を、不活性有機溶媒中で行うことができる。水との共沸混合物を形成する非極性溶媒は、この目的に特に適している。好適な溶媒の例は、トルエン、キシレン、ベンゼン、シクロヘキサン、およびメチルシクロヘキサンである。
本発明の１つの特定の実施態様においては、有機酸のアンモニウム塩がアルドール縮合を触媒するために使用される。基本的には、酸の性質は限定されない。そのようなアンモニウム塩自体が使用されるか、またはアンモニウム塩が例えばアミンおよび有機酸から反応の間に系中で形成されるかも、重要な要素ではない。好適なアンモニウム塩の例は、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ピペリジニルアセテート、ピロリジニウムアセテート、アンモニウムアセテート、ジメチルアンモニウムピリジニルアセテート、モルホリンアセテート、Lewatit11600（酢酸で活性化したもの）、ピペリジニルホルメート、Ｎ，Ｎ−テトラアセチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジアセチルエチレンジアミン、ジブチルアンモニウムアセテート、およびピペリジニルプロピオネートである。触媒の濃度は、好ましくは、カンホレンアルデヒド（Ｂ）に対して０．００１〜２０モル％の範囲であり、より好ましくは０．５〜１０モル％の範囲である。
プロピオンアルデヒドは、カンホレンアルデヒド（Ｂ）に対して２．５〜１０モル過剰で使用されるのが好ましい。１つの特定の実施態様においては、プロピオンアルデヒドが２．５〜３．５モル過剰で使用される。
本発明の方法は、２０〜１５０℃の温度において行うことができる。１つの特に好ましい実施態様においては、４０〜１２０℃の反応温度に調節される。
サンダロール合成の第二段階において、アルミニウムアルコレートを用いるメーヤワイン−ポンドルフ還元が、塩基性アミン化合物の存在下に行われる。アルミニウムイソプロピレートおよび／またはブチレートを使用するのが好ましい。
好適な塩基性アミン化合物の例は、アルキル、ジアルキルおよびトリアルキルアミン、エタノールアミンおよびジアミン類、ピロール類、ピロリジン類並びにピペリジン類である。還元されるアルデヒド（Ｃ）１モルに対して０．００１〜０．５モルの量で使用するのが好ましいアミンの存在によって、アルミニウムアルコレートの量を顕著に減少できることが見い出された。アルミニウムアルコレートは通常、メーヤワイン−ポンドルフ還元において０．２モルより多い量（還元されるアルデヒドに対して）で使用されるが、本発明の方法においては、０．１モル未満（還元されるアルデヒドに対して）のアルミニウムアルコレートの量で充分である。
本発明の方法は下記の利点をも有する：向上した収率、アルミニウムアルコレートのより容易な分離、および生成物の非常に向上した純度。
下記実施例は本発明を例示することを意図するものであり、本発明を限定するものではない。
実施例
１．使用される物質
１．１．アルドール縮合のための物質
α−カンホレンアルデヒド：８５％（Glidco）
プロピオンアルデヒド：９８％

１．２．不飽和アルデヒドの還元のための物質
アルミニウムトリイソプロピレート：アルミニウムプロパノレート（＞９８％）、Fluka AG
２．反応の実施
２．１．アルドール縮合
実施例１
２リットル三首フラスコ中において、ナトリウム塊１２ｇを、無水メタノール５００ｍｌに攪拌しながら徐々に溶解し、得られた溶液を氷浴で約１５℃に冷却した。次に、α−カンホレンアルデヒド１５２ｇ（０．８５モル）、プロピオンアルデヒド７２．５ｇ（１．２５モル）、およびメタノール５０ｍｌの混合物を、窒素雰囲気下に、滴下漏斗から、１８℃（内部温度）において攪拌しながら１時間半にわたって加えた。引き続き、さらに１時間半攪拌した。３時間の反応時間後、混合物のｐＨは１２．９であった。次に、攪拌し、氷水で冷却しながら、混合物を濃ＨＣｌ約５０ｍｌで中和した。
後処理として、混合物を石油エーテル（４０：６０）５００ｍｌで２回抽出し、合わせた有機相を脱塩水２００ｍｌで２回洗浄し、硫酸ナトリウムで一晩乾燥し、濾過した後に回転蒸発器で濃縮した。収量は１７５ｇであった。ガスクロマトグラフィーでの分析によって下記組成が示された（％面積）：１７．３％カンホレンアルデヒド、５．１％遊離プロピオンアルデヒド、および５０．０％アルドール縮合生成物。混合物中のこのアルドール縮合生成物の含有率は、後のVigreuxカラムを使用する高減圧下の分別によって、＞８５％に増加した。
２．２．還元
蒸留ヘッドを有する２リットル三首フラスコ中において、アルドール縮合からの不飽和アルデヒド４０８ｇ（約２モル）（純度＞８５％）を、アルミニウムトリイソプロピレート４１ｇ（約０．２モル）、ジイソプロピルアミン６ｇ、および無水イソプロパノール６００ｇの混合物に、窒素雰囲気下において１時間にわたって添加した。この添加は約７０℃の沸騰温度において激しく攪拌しながら行った。アセトン、イソプロパノールおよびジイソプロピルアミンの混合物を、連続的に蒸留によって除去し、その代わりに新しい無水イソプロパノール３００ｇを定期的に添加した。８時間の反応時間後、アセトンが留出物中においてフェニルヒドラゾンによって沈殿しなくなった。溶媒混合物を上部から蒸留によって除去し、残渣を室温に冷却した。
後処理として、生成物混合物を、５０〜７０℃の温度において１０％苛性ソーダ液５００ｍｌで２回洗浄することによってアルミニウム塩を除去して、相分離を促進した。次に、脱塩水５００ｍｌで２回洗浄した。粗有機相をそのまま、回転バンドカラム中において高減圧下に行われる分別にかけた。主流出物をガスクロマトグラフィーによって分析した（％面積）：９０．５％サンダロール
（Ａ）；４．７％出発物質；２．９％副生成物。

Claims (1)

1. 白檀香料２−メチル−４−（２，２，３−トリメチルシクロペンタ−３−エン−１−イル）−ブタ−２−エン−１−オール（Ａ）：
   

   

   の製造方法であって、初めにカンホレンアルデヒドおよびプロピオンアルデヒドを従来のようにアルドール縮合によって互いに反応させ、次に、アルデヒド
   （Ｃ）：
   

   

   を主に含有する得られた反応混合物を、アルミニウムアルコレートを用いてメーヤワイン−ポンドルフ還元にかけ、このメーヤワイン−ポンドルフ還元を塩基性アミン化合物の存在下に行うことを特徴とする方法。