JP4087167B2

JP4087167B2 - Novel 2-alkoxynootkatene and method for producing 8,9-didehydronoutecaton by dehydrogenation oxidation thereof

Info

Publication number: JP4087167B2
Application number: JP2002194171A
Authority: JP
Inventors: 章天野; 民三坂口
Original assignee: Takasago International Corp
Current assignee: Takasago International Corp
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: JP2004035455A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規化合物である下記一般式（１）で表される２−アルコキシヌートカテン及び下記一般式（２）で表される光学活性な２−アルコキシヌートカテンと、該新規化合物を使用してフレーバー及びフレグランス用香料素材として有用な下記式（３）で表される８，９−ジデヒドロヌートカトン及び下記式（４）で表される光学活性な８，９−ジデヒドロヌートカトンの高選択的且つ高収率な製造法に関する。
【０００２】
【化７】
（式中、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）
【化８】
（式中、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）
【化９】
【化１０】
【０００３】
【従来の技術】
前記式（４）で表される光学活性な８，９−ジデヒドロヌートカトンは、グレープフルーツのピールオイル中に極微量存在している天然成分であり、香料素材として有用であることが知られている（ＥＰＯ登録公報１１００３４号）。
報告されている８，９−ジデヒドロヌートカトンの合成法は、Tetrahedron Letters，52，4779（1965）及び、特開昭６３−１６２６４７号公報に記載されている２つの方法だけである。これらの方法は、下記式（５）で表されるヌートカトンを直接クロラニルによって脱水素酸化する点で共通している。前者の方法は、酢酸溶媒中で加熱下に反応しているが、収率などの詳細については記載がない。
後者の方法は、非プロトン低極性溶媒中で加熱下に反応し、使用したヌートカトンのうち２０％程度を残存させることによって、前記式（４）で表される光学活性８，９−ジデヒドロヌートカトンから下記式（６）で表される光学活性８，９−ジデヒドロ−α−ベチボンへの異性化を減少させている。
【０００４】
【化１１】
【化１２】
【０００５】
しかしながら、上記の各方法によって得られた生成物中における式（４）の光学活性８，９−ジデヒドロヌートカトンと式（５）のヌートカトンの比率は、およそ４：１と記載されている。さらに、重合物の生成量が多いため、式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンの精製にはコスト上割高で、大量製造には不向きなカラムクロマトグラフィーが用いられており、さらに収率も３０％程度と低く、工業的製造には適していない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フレーバー及びフレグランス香料素材として有用な前記式（３）で表される８，９−ジデヒドロヌートカトン、特に前記式（４）で表される光学活性な８，９−ジデヒドロヌートカトンを、高選択的に、かつ収率良く製造する方法を提供することを目的とする。さらには、前記一般式（１）で表される新規な２−アルコキシヌートカテン及び前記一般式（２）で表される新規な光学活性な２−アルコキシヌートカテンを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来技術である前記式（５）で表されるヌートカトンの直接クロラニル脱水素酸化法による８，９−ジデヒドロヌートカトンの合成法の改善について種々検討したが、重合物の生成を抑制し、収率を向上する方法を見出すことが出来なかった。
そこで、本発明者らは、上記課題を解決するために、後記式（７）で表されるヌートカトンの直接クロラニル脱水素酸化法に代わる方法として、式（７）のヌートカトンを、一旦前記一般式（１）で表される２−低級アルコキシヌートカテン、特に前記一般式（２）で表される光学活性２−低級アルコキシヌートカテンに変換した後、これを脱水素酸化する方法について検討したところ、高選択率且つ高収率で、目的とする前記式（３）の８，９−ジデヒドロヌートカトン、特に前記式（４）の光学活性な８，９−ジデヒドロヌートカトンを製造出来ることを見い出し、本発明を完成した。
【０００８】
また、本発明者らは、前記一般式（１）で表される２−低級アルコキシヌートカテン、特に前記一般式（２）で表される光学活性な２−低級アルコキシヌートカテンの脱水素酸化を室温下で行い、溶媒に含有される水の比率を特定の比率にすると、前記式（３）の８，９−ジデヒドロヌートカトン、特に前記式（４）の光学活性な８，９−ジデヒドロヌートカトンへの選択率が高く、過脱水素化物である下記式（８）で表される３，４，８，９−テトラデヒドロヌートカトンの生成を１％未満とすることが出来、また、重合物の生成も数％まで大幅に減らせることを見い出した。更に、式（３）の８，９−ジデヒドロヌートカトンの異性化物である式（９）で表される８，９−ジデヒドロ−α−ベチボンの生成に関しては、反応条件を変えても生成量が増加することがなく１％未満に止まることを見出した。
【０００９】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【００１０】
本発明は、以下の各発明を包含する。
（１）一般式（１）
【化１６】
（式中、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）で表される新規な２−アルコキシヌートカテン。
【００１１】
（２）一般式（２）
【化１７】
（式中、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）
で表される新規な光学活性２−アルコキシヌートカテン。
【００１２】
（３）一般式（１）
【化１８】
（式中、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）
で表される新規な２−アルコキシヌートカテンをクロラニルによって酸化することを特徴とする、式（３）
【化１９】
で示される８，９−ジデヒドロヌートカトンの製造法。
【００１３】
（４）一般式（２）
【化２０】
（式中、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）
で表される新規な光学活性２−アルコキシヌートカテンをクロラニルによって酸化することを特徴とする、式（４）
【化２１】
で示される光学活性８，９−ジデヒドロヌートカトンの製造法。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の一般式（１）で表される２−低級アルコキシヌートカテンは、新規化合物である。
【化２２】
（式中、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）
【００２１】
この化合物のラセミ体、光学活性体も、本発明に含まれる化合物である。これらの中でも、特に一般式（２）で表される光学活性な２−低級アルコキシヌートカテンも新規化合物である。
【化２３】
（式中、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）
【００２２】
【００２３】
一般式（１）及び一般式（２）で表される２−低級アルコキシヌートカテンは、前記式（７）で表されるヌートカトンを酸触媒の存在下に、オルト蟻酸低級アルキルエステル又はオルト酢酸低級アルキルエステルと室温程度の比較的低温で反応させることによって容易に且つ高収率で得られる。式（７）のヌートカトンとしては、ラセミ体、光学活性体及びそれらの混合物も使用出来、特に、式（５）で表される光学活性なヌートカトンも使用出来る。以下、式（７）で表されるヌートカトンを例にして説明するが、式（７）のヌートカトンは、ラセミ体、光学活性体、特に式（５）で表される光学活性なヌートカトンであってもよく、また、それらの混合物であってもよい。
【００２４】
一般式（１）及び一般式（２）で表される２−低級アルコキシヌートカテンの製造には、式（７）のヌートカトン、オルト蟻酸低級アルキルエステル又はオルト酢酸低級アルキルエステル、及び酸触媒が必須である。
反応を行う際は、無溶媒で行うこともできる。溶媒を用いる場合は、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、トルエン、メタノール、エタノール、酢酸エチルなどを用いることが出来る。溶媒としてアルコール類を用いる場合、オルト蟻酸メチルやオルト酢酸メチルを使用する場合はメタノールを、オルト蟻酸エチルやオルト酢酸エチルを使用する場合はエタノールを用いるのが良い。
【００２５】
酸触媒としては、ｐ−トルエンスルホン酸一水塩（以下、ｐ−ＴＳＡ・Ｈ_２Ｏと記す）、メタンスルホン酸、強酸性イオン交換樹脂類（例えばＡｍｂｅｒｌｙｓｔ−１５）などを用いることが出来、用いる酸触媒の量は、、ｐ−ＴＳＡ・Ｈ_２Ｏ、メタンスルホン酸を用いる場合は、式（７）のヌートカトンに対し０．５〜２０モル％、好ましくは５〜１５モル％、更に好ましくは８〜１２モル％用いるのが良い。Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ−１５を用いる場合は、式（７）のヌートカトンの重量に対して５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％用いるのがよい。
【００２６】
オルト蟻酸アルキルエステル及びオルト酢酸アルキルエステルは、製造する一般式（１）の２−アルコキシヌートカテンの基Ｒに対応するアルキル基を有するオルト蟻酸アルキル又はオルト酢酸アルキルエステルを使用する。オルト蟻酸アルキルエステル及びオルト酢酸アルキルエステルの使用量は、式（７）のヌートカトンに対して１．３当量〜２．５当量の範囲、好ましくは１．５当量〜２当量の使用量である。
反応温度は０℃〜１１０℃、好ましくは１０℃〜５０℃で行うのが良い。反応時間は０．５〜２４時間、好ましくは１〜４時間である。
【００２７】
なお、ここでは一般式（１）で表される２−低級アルコキシヌートカテンのうち、基Ｒの炭素数が２である下式（１０）で表される２−エトキシヌートカテンの合成法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【化２４】
（式中、Ｅｔはエチル基を示す）
【００２８】
α，β−不飽和ケトンのエノールエチルエーテルの合成法としては、例えば、J．Org．Chem．，29，601（1964）記載の方法がある。この報告では、アンドロスト−４，６−ジエン−３，１７−ジオンに対して１．７当量のオルト蟻酸エチルを使用して、ジオキサン溶媒中１５ｍｏｌ％のｐ−ＴＳＡ・Ｈ_２Ｏを触媒として、２５℃で１時間反応してエノールエチルエーテル体を得ている。しかし、その収率については記載されていない。
【００２９】
上記方法を本発明の一般式（１）の２−低級アルコキシヌートカテンの工業的規模での製造プロセスへ応用可能な方法へ改善するため検討した結果、溶媒をジオキサンから安価で取り扱いが容易なテトラヒドロフランに替え、さらに、酸触媒であるｐ−ＴＳＡ・Ｈ_２Ｏについても１０ｍｏｌ％へ削減することによって、式（５）のヌートカトンから新規な化合物である式（１０）の２−エトキシヌートカテンを純度９８％以上で、９０％以上の高収率で合成することが出来た。ｐ−ＴＳＡ・Ｈ_２Ｏをさらに５ｍｏｌ％まで削減した場合において、室温で２時間反応した結果を次に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
一般式（１）で表される新規な２−低級アルコキシヌートカテンは、水分と酸によって容易に分解し、また、空気酸化されやすいが、酸触媒を完全に除去した後、不活性ガスを封入することによって、加水分解と空気酸化を起こすことなく安定に保存することができた。
なお、オルト蟻酸エチルからオルト蟻酸メチルにへ変更した場合も、同様に高純度の一般式（１１）で表される２−メトキシヌートカテンを９０％の高収率で得ることが出来た。
【００３２】
【化２５】
（式中、Ｍｅはメチル基を示す）
【００３３】
次に、本発明の製造方法、すなわち、一般式（１）の２−アルコキシヌートカテンから式（３）の８，９−ジデヒドロヌートカトンを製造する方法について説明する。
本発明の方法では、一般式（１）で表される新規な２−アルコキシヌートカテンを脱水素酸化剤によって酸化することにより、式（３）で表される８，９−ジデヒドロヌートカトンを高選択率で収率良く得ることが出来る。
【００３４】
α，β−不飽和ケトンのエノールエチルエーテルの脱水素酸化法についても、前述したJ．Org．Chem.，29，601（1964）に記載されている。この報告では、アンドロスト−４，６−ジエン−３，１７−ジオンエノールエチルエーテルに対して１．０５当量のジクロロジシアノキノン（dichloro dicyanoquinone、以下ＤＤＱと記載する）を使用し、５％含水アセトン溶媒中Ｓ／Ｓ＝１２０の大希釈条件で、３０分間加熱還流して脱水素酸化を行っている。カラムクロマトグラフィーにて精製して得られた脱水素酸化物の収率は７９％である。
【００３５】
本発明の方法で使用する脱水素酸化剤としては、例えば、クロラニル（2，3，5,6−tetrachloro−1,4−benzoquinone）、オルトクロラニル（3,4,5,6−tetrachloro−1,2−benzoquinone）、ＤＤＱ、ジシアノジブロモ−１，４−ベンゾキノン、テトラブロモ−１，４−ベンゾキノン、１，４−ベンゾキノン等が挙げられる。この中でも、ＤＤＱやジシアノジブロモ−１，４−ベンゾキノンは毒性が強く高価なため、安価で大量に入手可能なクロラニルやオルトクロラニルの使用がより好ましい。
本発明の脱水素酸化剤の使用量は、一般式（１）の２−アルコキシヌートカテンに対して１当量〜１．１当量が好ましい。
【００３６】
生成物中には、出発原料である式（７）のヌートカトンが４％程度残存するが、式（３）の８，９−ジデヒドロヌートカトンの香気への影響は少なく、香気特性を損なうことはない。未反応ヌートカトンをなくすために必要以上の脱水素酸化剤の使用は、副生成物の増加をもたらすので、１．１当量以下の使用量が好ましい。
【００３７】
溶媒は、含水溶媒が好ましい。溶媒は、例えば、アセトン、２−ブタノン、アセトニトリル、４−ジオキサン、ジメチルホルムアミドなどの親水性溶媒が挙げられる。この中でも、特に安価で取り扱いが容易な含水アセトンが好ましい。これらの溶媒は、単独でも使用出来、また、２種以上の溶媒を混合した含水溶媒も使用出来る。
本発明の含水溶媒における水の比率（含水率）は、含水溶媒の容量全体に対して7〜１５容量％程度が好ましい。さらに好ましくは、含水率９〜１２容量％である。
【００３８】
本発明の方法における一般式（１）の２−アルコキシヌートカテンの脱水素酸化反応では、脱水素後にエノールエーテル結合が加水分解されて式（３）の８，９−ジデヒドロヌートカトンを生成するため、系内に水の存在が不可欠である。
溶媒の使用量は、基質の重量（ｇ）に対する溶媒の容量（ｍ１）（以下、Ｓ／Sと記す）が３〜２０の範囲が好ましく、更に好ましくは、Ｓ／Ｓ＝５〜８の範囲である。
【００３９】
本発明の製造方法においては、反応温度は、加熱することなく、２０℃前後の比較的低温で行うことが好ましい。
反応温度は、一般式（１）の２−アルコキシヌートカテンから式（７）のヌートカトンへの加水分解〔式（７）のヌートカトンの再生〕の因子であり、高温では式（７）のヌートカトンの再生量が増加する。
式（１０）の２−エトキシヌートカテンを例にとると、５％含水アセトン還流下（およそ６０℃）では、式（１０）の２−エトキシヌートカテンの加水分解が促進されて、式（５）のヌートカトンがおよそ４０％再生し、４５℃でもヌートカトンがおよそ３０％再生した。２０〜２２℃の室温では、ヌートカトンの再生は１０％まで減少した。
【００４０】
反応時間は、脱水素酸化剤の使用量（当量）、反応基質（原料）の濃度などにより定まるが、目的とする反応が完結するのに十分な時間であればよく、通常３時間〜６時間程度である。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによってなんら限定されるものではない。
なお、各実施例における物性の測定に用いた装置は次のとおりである。
ガスクロマトグラフィー
機器：型番 6890A、Agilent Technologies社製
カラム：ASTEC社製 TC−WAX
施光度
機器：型番 DIP−360、日本分光株式会社製
質量スペクトル（ＭＳ）
機器：型番 M2000A、（株）日立製作所製
^１Ｈ−ＮＭＲ（プロトン核磁気共鳴スペクトル）
機器：型番 DRX−500、BURUKER社製
施光度計
機器：型番 DIP−360、日本分光株式会社製
【００４２】
実施例１
式（５）のヌートカトンから下式（１０）の２−エトキシヌートカテンの合成
【化２６】
【００４３】
窒素雰囲気下で、１リッター反応フラスコに式（５）のヌートカトン９９．３g（０．４５５５ｍｏ１）、テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと記載する）４９６．５ｍ１、オルト蟻酸エチル１１４．７６ｇ（０．７７４４ｍｏｌ）を仕込み、液温２０℃を確認してからｐ−ＴＳＡ・Ｈ_２Ｏ８．６６ｇ（０．０４５５５ｍｏｌ）を加え、温度を２０〜２２℃に保って2時間反応させた。〔式（５）のヌートカトンの転化率９８．４％、選択率９９．７％〕。
５％Ｎａ_２ＣＯ_３水溶液１９３．２ｇ（０．０９１ｍｏｌ）を反応溶液中へ加えて１５分間攪拌したのち、分液ロートに移して静置分液した。ＴＨＦ層を１０％ＮａＣ１水溶液１８０ｍｌで１回、５０ｍｌで更に２回洗浄した後、無水ＭｇＳＯ_４で脱水した。減圧下でＴＨＦを蒸留回収して、粗製の式（１０）の２−エトキシヌートカテン１１８．５ｇを得た。これをクライゼン蒸留し、沸点１１５℃／０．２５ｍｍＨｇで精製の式（１０）の２−エトキシヌートカテン１０６．９ｇを得た。純度補正収率９３％。ＧＣ純度９７．５％〔式（５）のヌートカトン１．９％〕。
【００４４】
［α］_Ｄ ^２０ -168.9°（ｃ=1.06，EtOH）
ＭＳ（20ev，m/e）：55，69，79，91，105，ll9，135，163，178，205，231，246（M^＋）
^１Ｈ−ＮＭＲ（500Hz，CDCI₃，ppm）：δ 0.91（3H，d），0.93（3H，s），1.1（1H,dd）,1.26（3H,t），1.60（1H,ddq），1.73（1H,ddq），1.77（1H，s），1.95（1H，ddd），2.05（2H,d），2.21（1H，dt），2.43（1H，dddd），3.77（2H，q），4.74（2H，dt），5.15（1H，s），5.25（1H，dd）
【００４５】
実施例２
式（５）のヌートカトンから式（１１）の２−メトキシヌートカテンの合成
【化２７】
【００４６】
窒素雰囲気下で２００ｍｌ反応フラスコに式（５）のヌートカトン２６．２ｇ（０．１２ｍｏｌ）、ＴＨＦ１３２ｍｌ、オルト蟻酸メチル２１．６ｇ（０．２０６ｍｏ１）を仕込み、液温２０℃を確認してからｐ−ＴＳＡ・Ｈ_２Ｏ２．０６ｇ（０．０１２ｍｏｌ）を加え、温度を２０〜２２℃に保って２時間反応させた。ヌートカトンの転化率９９．４％、選択率９９．８％。
５％Ｎａ_２ＣＯ_３水溶液５０．９４ｇ（０．０２４ｍｏ１）を反応溶液中へ加え１５分間攪拌したのち、分液ロートに移して静置分液した。ＴＨＦ層は１０％ＮａＣ１水溶液２０ｍｌで３回洗浄した後、無水ＭｇＳＯ_４で脱水した。減圧下でＴＨＦを蒸留回収して、粗製の式（１１）の２−メトキシヌートカテン３２．４ｇを得た。これをクライゼン蒸留し、沸点１１０℃／０．５ｍｍＨｇで精製の式（１１）の２−メトキシヌートカテン２６ｇを得た。純度補正収率９２．４９％。ＧＣ純度９９．０％〔式（５）のヌートカトン０．６４％〕。
【００４７】
［α］_Ｄ ^２０ −176.2°（c=1.01,EtOH）
ＭＳ（20ev，m/e）：55,69,79,91,105,119,135,149,164,175,191,192，201，217，232（M^＋）
^ｌＨ−ＮＭＲ（500Hz，CDCl₃，ppm）；δ 0.91（3H,d）,0.93（3H,s）,1.18（1H,t），1.60（1H,ddq）,1.72（1H,ddq）,1.75（3H,s）,1.95（1H,ddd）,2.05（2H,d）,2.21（1H,dt）,2.43（1H,dddd）,3.57（3H,s）,4.74（2H,dt）,5.16（1H,s）,5.22（1H,dd）
【００４８】
実施例３
式（１０）の２−エトキシヌートカテンから式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンの合成
窒素雰囲気下で５００ｍｌ反応フラスコにクロラニル５３．６ｇ（０．２１８ｍｏｌ）と１０％含水アセトン３７５ｍｌ（Ｓ／Ｓ＝７．５）を仕込んで攪拌し、液温を２０℃以下に調節した。この中へ、実施例１で得た式（１０）の２−エトキシヌートカテン５０ｇ（０．１９８ｍｏｌ）を加えた。溶液は瞬時に濃紺色に変り、クロラニルは溶液中に懸濁した状態となった。反応温度を２０〜２２℃に保ち、５時間３０分反応させた。この間、反応溶液の色は濃紺色から緑色さらに暗褐色へと変化した。式（１０）の２−エトキシヌートカテンの転化率１００％、選択率９５．１％。
【００４９】
反応溶液を取り出して減圧下でアセトンを回収し、この中へ冷却したトルエン２００ｍｌを加えてからセライトろ過した。分離した残渣は、冷却したトルエン４０ｍｌで洗浄した。トルエン溶液は、２０℃以下に冷却した５％ＮａＯＨ水溶液１７４２g（２．１７８ｍｏｌ）を加え、４０分間攪拌した。その後、静置し、黒色の水層とトルエン層を分離した。水層をｎ−ヘプタンで再抽出し、１．３ｇの油を回収した。トルエン層はブライン（飽和食塩水）で中性になるまで洗浄した。無水ＭｇＳＯ_４で脱水した後、減圧下でトルエンを蒸留回収し、粗製の式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトン４６．８ｇを得た。これをクライゼン蒸留し、沸点１１５℃／０．２３ｍｍＨｇで精製の式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトン４１．６ｇ（淡黄色油）を得た。ＧＣ純度：９４．２％〔式（５）のヌートカトン４．７％、式（１２）の３，４，８，９−テトラデヒドロヌートカトン０．５％、式（６）の８，９−ジデヒドロ−α−ベチボン０．５％〕。純度補正収率：９１．６％。
【００５０】
［α］_Ｄ ^２０＋157.1°（c＝1.02，EtOH）
ＭＳ（20ev，m/e）: 71，77，79，91，105，115，117，119，131，145，159，174，201，216（M^＋）
【００５１】
式（１２）の３，４，８，９−テトラデヒドロヌートカトンのスペクトル測定値
【化２８】
【００５２】
ＭＳ（20eV）：41，51，53，65，77，79，91，105，106，115，128，129，131，143，145，156，157，171，173，185，199，214（M^＋）
^１Ｈ−ＮＭＲ（500MHz，CDCl₃，ppm）：δ 1.34（3H，s），1.47（1H，dd，J=11.4,12.75Hz），1.73（1H，s），2.04（3H，s），2.11（1H，dd，J=12.8，6.35Hz），3.16（1H，ddd），4.85（2H，d，J＝14Hz），6.00（1H，dd，J=10.5，2.9Hz），6.12（1H，s），6.33(1H，d，J＝10.5Hz）
【００５３】
実施例４
前記式（１１）の２−メトキシヌートカテンから前記式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンの合成
窒素雰囲気下で、２００ｍｌ反応フラスコにクロラニル２５．８ｇ（１０５．２ｍｍｏｌ）と１０％含水アセトン１６６．５ｍ１（Ｓ／Ｓ＝７．５）を仕込んで攪拌し、液温を２０℃以下に調節した。この中へ、実施例２で得た式（１１）の２−メトキシヌートカテン２２．２ｇ（９５．６ｍｍｏｌ）を加えた。溶液は瞬時に濃紺色に変り、クロラニルは溶液中に懸濁した状態となった。反応温度を２０〜２２℃に保って６時間反応させた。この間、反応溶液の色は濃紺色から緑色さらに暗褐色へと変化した。式（１１）の２−メトキシヌートカテンの転化率９９．４％、選択率９６．０％。その後、２０℃以下に保って一夜静置した。式（１１）の２−メトキシヌートカテンの転化率１００％、選択率９５．６７％。
反応溶液を取り出して、減圧下でアセトンを回収し、以下実施例３と同様に操作して、粗製の式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトン２２gを得た。これをクライゼン蒸留し、沸点１１１℃／０．１４ｍｍＨｇで精製の式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトン１９ｇを得た。ＧＣ純度＝９５．２６％〔式（５）のヌートカトン３．６％、式（１２）の３，４，８，９−テトラデヒドロヌートカトン０．４％、式（６）の８，９−ジデヒドロ−α−ベチボン０．５％〕。純度補正収率：８７．７％。
［α］_Ｄ ^２０＋159．24°（c＝1.06，EtOH）
【００５４】
実施例５
溶媒中の含水比率の生成物組成への影響
窒素雰囲気下で２００ｍｌ反応フラスコにクロラニル２２ｇ（８９．５ｍｍｏｌ）と表１に示した含水比率の含水アセトン１５０ｍｌ（Ｓ／Ｓ＝７．５）を仕込んで攪拌し、液温を２０〜２１℃に調節した。この中へ、実施例１で得た式（１０）の２−エトキシヌートカテン２０g（８１．３ｍｍｏｌ）を加えた。反応温度を２１℃に保ち、５時間反応させた。
反応溶液を取り出して減圧下でアセトンを回収し、この中へ冷却したトルエン１００ｍｌを加えてからセライトろ過した。ろ過物は、冷却したトルエン２０ｍｌで洗浄した。トルエン溶液を実施例３と同様に処理して粗製の式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンを得、これを減圧下に蒸留して精製し、ＧＣ分析した。
【００５５】
アセトン中の含水比率５％、１０％、２０％及び３０％の場合について、それぞれ実施例１で得た２−エトキシヌートカテンを使用し、上記操作によって８，９−ジデヒドロヌートカトンの合成を行い、蒸留精製後の式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトン、式（５）のヌートカトン、式（６）の８，９−ジデヒドロ−α−ベチボン及び式（１２）の３，４，８，９−テトラデヒドロヌートカトンの組成比をＧＣにて測定した。各成分の比率と式（５）のヌートカトンの転化率、式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンへの選択率、及び蒸留後の８，９−ジデヒドロヌートカトンの収率を表２に示す。
【００５６】
【表２】
【００５７】
含水比率５％では式（５）のヌートカトンが増え、３０％以上では重合物が増加して収率が低下し、同時に過脱水素化物である式（１２）の３，４，８，９−テトラデヒドロヌートカトンが漸増した。一方、式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンの異性化物である式（６）の８，９−ジデヒドロ−α−ベチボンの生成は含水比率と無関係であり、本法では極めて少ないことが明らかとなった。
よって、アセトン中の含水比率は式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンが９０％以上の選択率で得られる１０〜２０％が好ましく、過脱水素化物である式（１２）の３，４，８，９−テトラデヒドロヌートカトンの生成が１％未満となるアセトンの含水比率１０％は更に好ましい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、新規な式（１）の２−アルコキシヌートカテン、特に光学活性な式（２）の２−アルコキシヌートカテンを脱水素酸化剤によって酸化することにより、式（３）の８，９−ジデヒドロヌートカトン、特に光学活性な式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンを高い選択率で、収率よく製造することが出来る。さらには、過脱水素化物である式（８）の３，４，８，９−テトラデヒドロヌートカトンの生成や、異性化物である式（９）の８，９−ジデヒドロ−α−ベチボンの生成、及び、式（７）のヌートカトンの再生も減少させることが出来る。
【００５９】
本発明の製造法で得られる式（３）の８，９−ジデヒドロヌートカトン、特に光学活性な式（４）の８，９−ジデヒドロヌートカトンは高品質であり且つ、香気も極めて強く、グレープフルーツの特徴香気成分である式（５）のヌートカトンと比較しておよそ１０倍の閾値を有しており、フレーバー用素材として、また、フレグランスの創香素材として広汎な利用が期待される。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses a novel compound 2-alkoxy nootate represented by the following general formula (1) and optically active 2-alkoxy nootate represented by the following general formula (2), and the novel compound. 8,9-didehydronoute caton represented by the following formula (3) and optically active 8,9-didehydronoutkaton represented by the following formula (4), which are useful as flavoring materials for flavors and fragrances The present invention relates to a selective and high-yield production method.
[0002]
[Chemical 7]
(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
[Chemical 8]
(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
[Chemical 9]
[Chemical Formula 10]
[0003]
[Prior art]
The optically active 8,9-didehydronootkatone represented by the formula (4) is a natural component present in a very small amount in grapefruit peel oil, and is known to be useful as a perfume material. (EPO registration publication No. 110034).
There are only two reported methods for synthesizing 8,9-didehydronoutekatone as described in Tetrahedron Letters, 52, 4779 (1965) and JP-A 63-162647. These methods are common in that the Nootkaton represented by the following formula (5) is directly dehydrogenated by chloranil. The former method reacts with heating in an acetic acid solvent, but details such as yield are not described.
In the latter method, the optically active 8,9-didehydronoutka represented by the formula (4) is reacted by reacting with heating in an aprotic low polarity solvent and leaving about 20% of the nootkatone used. Isomerization from ton to optically active 8,9-didehydro-α-betivone represented by the following formula (6) is reduced.
[0004]
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[0005]
However, the ratio of the optically active 8,9-didehydronootokaton of formula (4) to the nootkatone of formula (5) in the product obtained by each of the above methods is described as approximately 4: 1. Furthermore, since the amount of polymerized product is large, column chromatography is used for the purification of 8,9-didehydronoutekatone of formula (4), which is expensive and unsuitable for mass production. The rate is as low as about 30%, which is not suitable for industrial production.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is an 8,9-didehydronootkaton represented by the above formula (3), particularly an optically active 8,9-didehydronoutka represented by the above formula (4), which is useful as a flavor and fragrance fragrance material. It is an object to provide a method for producing a ton with high selectivity and high yield. Furthermore, it is an object to provide a novel 2-alkoxynootkaten represented by the general formula (1) and a novel optically active 2-alkoxynootcaten represented by the general formula (2). It is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have made various studies on improvement of the synthesis method of 8,9-didehydronoutokatone by the direct chloranil dehydrogenation oxidation method of nootkaton represented by the above formula (5), which is a conventional technique. It was not possible to find a method for suppressing the production and improving the yield.
Therefore, in order to solve the above problems, the inventors of the present invention replaced the nootkaton of the formula (7) once with the general formula as a method instead of the direct chloranil dehydrogenation oxidation method of the nootkaton represented by the following formula (7). After converting into 2-lower alkoxy noot caten represented by (1), in particular, optically active 2-lower alkoxy noot caten represented by the general formula (2), a method of dehydrogenating and oxidizing it was examined. It is possible to produce the desired 8,9-didehydronoutokatone of the above formula (3), particularly the optically active 8,9-didehydronoutekaton of the above formula (4) with high selectivity and high yield. As a result, the present invention has been completed.
[0008]
The present inventors also carried out dehydrogenation oxidation of the 2-lower alkoxy nootate represented by the general formula (1), particularly the optically active 2-lower alkoxy noot catene represented by the general formula (2). When the reaction is carried out at room temperature and the ratio of water contained in the solvent is set to a specific ratio, the 8,9-didehydronootokatone of the above formula (3), particularly the optically active 8,9-dithio of the above formula (4), is obtained. The selectivity to dehydronootkaton is high, and the production of 3,4,8,9-tetradehydronoutokaton represented by the following formula (8), which is a superdehydrogenated product, can be made less than 1%. It has been found that the production of the polymer can be greatly reduced to several percent. Furthermore, with respect to the production of 8,9-didehydro-α-vetivone represented by formula (9), which is an isomer of 8,9-didehydronootkatone of formula (3), the amount produced can be changed even if the reaction conditions are changed. Was found to be less than 1% without increasing.
[0009]
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[0010]
The present invention includes the following inventions.
(1) General formula (1)
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(Wherein, R represents a methyl group or an ethyl group ).
[0011]
(2) General formula (2)
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(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
A novel optically active 2-alkoxynootcatene represented by:
[0012]
(3) General formula (1)
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(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
A novel 2-alkoxynootcatene represented by the formula (3) is oxidized with chloranil:
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A process for producing 8,9-didehydronoutekaton represented by the formula:
[0013]
(4) General formula (2)
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(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
A novel optically active 2-alkoxynootkatene represented by the formula (4) is oxidized by chloranil:
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A process for producing an optically active 8,9-didehydronoutekaton represented by the formula:
[0014]
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The 2-lower alkoxy noot catene represented by the general formula (1) of the present invention is a novel compound.
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(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
[0021]
Racemic and optically active forms of this compound are also included in the present invention. Among these, the optically active 2-lower alkoxynootcatene represented by the general formula (2) is also a novel compound.
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(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
[0022]
[0023]
The 2-lower alkoxynootkatene represented by the general formula (1) and the general formula (2) is obtained by converting the nootkatone represented by the above formula (7) into a lower alkyl orthoformate or a lower orthoacetic acid in the presence of an acid catalyst. It can be easily obtained in a high yield by reacting with an alkyl ester at a relatively low temperature of about room temperature. As the nootkatone of the formula (7), a racemate, an optically active substance and a mixture thereof can be used, and in particular, an optically active nootkatone represented by the formula (5) can also be used. Hereinafter, the nootkaton represented by the formula (7) will be described as an example. The nootkatone represented by the formula (7) is a racemate, an optically active substance, particularly an optically active nootkaton represented by the formula (5). It may also be a mixture thereof.
[0024]
For the production of 2-lower alkoxynootkatene represented by general formula (1) and general formula (2), nootkatone of formula (7), orthoformic acid lower alkyl ester or orthoacetic acid lower alkyl ester, and acid catalyst are essential. It is.
When carrying out the reaction, it can also be carried out without solvent. When using a solvent, for example, dioxane, tetrahydrofuran, toluene, methanol, ethanol, ethyl acetate and the like can be used. When alcohols are used as the solvent, it is preferable to use methanol when using methyl orthoformate or methyl orthoacetate, and ethanol when using ethyl orthoformate or ethyl orthoacetate.
[0025]
As the acid catalyst, p-toluenesulfonic acid monohydrate (hereinafter referred to as p-TSA · H ₂ O), methanesulfonic acid, strongly acidic ion exchange resins (for example, Amberlyst-15), and the like can be used. If the amount of the acid catalyst used is used _{,, p-TSA · H 2 O} , methane sulfonic acid, 0.5 to 20 mol% relative to nootkatone of formula (7), preferably 5 to 15 mol%, more preferably Is preferably 8 to 12 mol%. When Amberlyst-15 is used, it is preferable to use 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight, based on the weight of the nootkaton of formula (7).
[0026]
The orthoformate alkyl ester and the orthoacetic acid alkyl ester use alkyl orthoformate or orthoacetic acid alkyl ester having an alkyl group corresponding to the group R of the 2-alkoxynootkaten of the general formula (1) to be produced. The amount of orthoformate alkyl ester and orthoacetic acid alkyl ester used is in the range of 1.3 equivalents to 2.5 equivalents, preferably 1.5 equivalents to 2 equivalents, based on the Nootkaton of formula (7).
The reaction temperature is 0 ° C to 110 ° C, preferably 10 ° C to 50 ° C. The reaction time is 0.5 to 24 hours, preferably 1 to 4 hours.
[0027]
In addition, the synthesis | combining method of 2-ethoxy noot caten represented by the following Formula (10) whose carbon number of group R is 2 among 2-lower alkoxy noot caten represented by General formula (1) here is demonstrated. However, the present invention is not limited to this.
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(In the formula, Et represents an ethyl group)
[0028]
As a method for synthesizing enol ethyl ether of α, β-unsaturated ketone, for example, J. Org. Org. Chem. 29, 601 (1964). In this report, using 1.7 equivalents of ethyl orthoformate based on androst-4,6-diene-3,17-dione, 15 mol% of p-TSA.H ₂ O in dioxane solvent was used as a catalyst. The enol ethyl ether body is obtained by reacting at 25 ° C. for 1 hour. However, the yield is not described.
[0029]
As a result of studying the above method to improve it to a method applicable to an industrial-scale production process of 2-lower alkoxynotocatenes represented by the general formula (1) of the present invention, the solvent is reduced from dioxane and is easy to handle tetrahydrofuran. In addition, by reducing p-TSA · H ₂ O, which is an acid catalyst, to 10 mol%, the purity of 2-ethoxynootate of formula (10), which is a novel compound, from nootkaton of formula (5) is reduced. It was possible to synthesize at a high yield of 90% or more at 98% or more. The result of reacting at room temperature for 2 hours when p-TSA · H ₂ O was further reduced to 5 mol% is shown below.
[0030]
[Table 1]
[0031]
The novel 2-lower alkoxynootkatene represented by the general formula (1) is easily decomposed by moisture and acid, and is easily oxidized by air. After completely removing the acid catalyst, an inert gas is enclosed. By doing so, it could be stably stored without causing hydrolysis and air oxidation.
In addition, also when it changed from ethyl orthoformate to methyl orthoformate, 2-methoxy noot catene similarly represented by general formula (11) of high purity was able to be obtained with a high yield of 90%.
[0032]
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(In the formula, Me represents a methyl group)
[0033]
Next, the production method of the present invention, that is, the method for producing 8,9-didehydronoutekatone of the formula (3) from the 2-alkoxynootkatene of the general formula (1) will be described.
In the method of the present invention, the novel 2-alkoxynootkatene represented by the general formula (1) is oxidized with a dehydrogenating oxidant to thereby convert the 8,9-didehydronoutocaton represented by the formula (3). It can be obtained with high selectivity and good yield.
[0034]
The dehydrogenation oxidation method of enol ethyl ether of α, β-unsaturated ketone is also described in J. Org. Chem., 29, 601 (1964). In this report, 1.05 equivalent of dichlorodicyanoquinone (hereinafter referred to as DDQ) is used with respect to androst-4,6-diene-3,17-dione enol ethyl ether, and 5% water-containing acetone is used. Dehydrogenation is performed by heating to reflux for 30 minutes under a large dilution condition of S / S = 120 in a solvent. The yield of dehydrogenation oxide obtained by purification by column chromatography is 79%.
[0035]
Examples of the dehydrogenation oxidant used in the method of the present invention include chloranil (2,3,5,6-tetrachloro-1,4-benzoquinone), orthochloranil (3,4,5,6-tetrachloro-1, 2-benzoquinone), DDQ, dicyanodibromo-1,4-benzoquinone, tetrabromo-1,4-benzoquinone, 1,4-benzoquinone and the like. Among these, since DDQ and dicyanodibromo-1,4-benzoquinone are highly toxic and expensive, it is more preferable to use chloranil or orthochloranil which are inexpensive and available in large quantities.
The amount of the dehydrogenating oxidant used in the present invention is preferably 1 equivalent to 1.1 equivalents relative to the 2-alkoxynootkatene of the general formula (1).
[0036]
In the product, about 4% of the nootkatone of the formula (7), which is the starting material, remains, but there is little influence on the aroma of the 8,9-didehydronoutkaton of the formula (3), and the aroma characteristics are impaired. There is no. The use of an excess of dehydrogenating oxidant to eliminate unreacted nootkatone results in an increase in by-products, so a use amount of 1.1 equivalents or less is preferred.
[0037]
The solvent is preferably a hydrous solvent. Examples of the solvent include hydrophilic solvents such as acetone, 2-butanone, acetonitrile, 4-dioxane, dimethylformamide and the like. Among these, hydrous acetone which is particularly inexpensive and easy to handle is preferable. These solvents can be used alone or a water-containing solvent in which two or more kinds of solvents are mixed can be used.
The ratio (water content) of water in the water-containing solvent of the present invention is preferably about 7 to 15% by volume with respect to the entire volume of the water-containing solvent. More preferably, the water content is 9 to 12% by volume.
[0038]
In the dehydrogenation reaction of the 2-alkoxynootkatene of the general formula (1) in the method of the present invention, the enol ether bond is hydrolyzed after the dehydrogenation to produce the 8,9-didehydronootkatone of the formula (3). Therefore, the presence of water in the system is essential.
The amount of solvent used is preferably such that the solvent volume (m1) (hereinafter referred to as S / S) with respect to the weight (g) of the substrate is in the range of 3-20, more preferably in the range of S / S = 5-8. It is.
[0039]
In the production method of the present invention, the reaction temperature is preferably carried out at a relatively low temperature of about 20 ° C. without heating.
The reaction temperature is a factor of hydrolysis of the 2-alkoxynootkatene of the general formula (1) to the nootkatone of the formula (7) [regeneration of the nootkaton of the formula (7)]. Regeneration amount increases.
Taking 2-ethoxynootkaten of the formula (10) as an example, hydrolysis of 2-ethoxynootkatene of the formula (10) is promoted under reflux of 5% aqueous acetone (approximately 60 ° C.). ) Nootkaton was regenerated about 40%, and even at 45 ° C., the Nootkaton was regenerated about 30%. At room temperature of 20-22 ° C., nootkatone regeneration was reduced to 10%.
[0040]
The reaction time is determined by the amount (equivalent) of the dehydrogenating oxidant, the concentration of the reaction substrate (raw material), etc., but may be sufficient time for the intended reaction to be completed, and usually 3 to 6 hours. Degree.
[0041]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these.
In addition, the apparatus used for the measurement of the physical property in each Example is as follows.
Gas chromatography instrument: Model number 6890A, Agilent Technologies column: ASTEC TC-WAX
Light intensity device: Model number DIP-360, mass spectrum (MS) manufactured by JASCO Corporation
Equipment: Model number M2000A, manufactured by Hitachi, Ltd.
¹ H-NMR (proton nuclear magnetic resonance spectrum)
Equipment: Model number DRX-500, BURUKER light intensity meter instrument: Model number DIP-360, manufactured by JASCO Corporation [0042]
Example 1
Synthesis of 2-ethoxynootkatene of the following formula (10) from nootkatone of the formula (5)
[0043]
Under a nitrogen atmosphere, 99.3 g (0.4555 mol) of nootkatone of formula (5), 496.5 ml of tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF), 114.76 g (0.7744 mol) of ethyl orthoformate were added to a 1-liter reaction flask. After charging and confirming the liquid temperature of 20 ° C., 8.66 g (0.04555 mol) of p-TSA · H ₂ O was added, and the temperature was kept at 20-22 ° C. for 2 hours. [Conversion rate of nootkaton of formula (5) 98.4%, selectivity 99.7%].
After adding 193.2 g (0.091 mol) of 5% Na ₂ CO ₃ aqueous solution to the reaction solution and stirring for 15 minutes, the solution was transferred to a separatory funnel and allowed to stand for liquid separation. The THF layer was washed once with 180 ml of 10% aqueous NaCl solution and twice more with 50 ml, and then dehydrated over anhydrous MgSO ₄ . The THF was recovered by distillation under reduced pressure to obtain 118.5 g of a crude 2-ethoxynootkatene of the formula (10). This was subjected to Claisen distillation to obtain 106.9 g of 2-ethoxynootkatene of the formula (10) having a boiling point of 115 ° C./0.25 mmHg. Purity corrected yield 93%. GC purity 97.5% [Noutkaton 1.9% of formula (5)].
[0044]
[Α] _D ²⁰ -168.9 ° (c = 1.06, EtOH)
MS (20ev, m / e): 55, 69, 79, 91, 105, ll9, 135, 163, 178, 205, 231, 246 (M ⁺ )
¹ H-NMR (500 Hz, CDCI ₃ , ppm): δ 0.91 (3H, d), 0.93 (3H, s), 1.1 (1H, dd), 1.26 (3H, t), 1.60 (1H, ddq), 1.73 (1H, ddq), 1.77 (1H, s), 1.95 (1H, ddd), 2.05 (2H, d), 2.21 (1H, dt), 2.43 (1H, dddd), 3.77 (2H, q), 4.74 ( 2H, dt), 5.15 (1H, s), 5.25 (1H, dd)
[0045]
Example 2
Synthesis of 2-methoxynootkatene of formula (11) from nootkatone of formula (5)
[0046]
In a nitrogen atmosphere, a 200 ml reaction flask was charged with 26.2 g (0.12 mol) of Nootkaton of formula (5), 132 ml of THF, 21.6 g (0.206 mol) of methyl orthoformate, and after confirming the liquid temperature at 20 ° C., p- TSA · H ₂ O (2.06 g, 0.012 mol) was added, and the reaction was continued for 2 hours while maintaining the temperature at 20-22 ° C. Conversion of Nootkaton 99.4%, selectivity 99.8%.
50.94 g (0.024 mol) of a 5% Na ₂ CO ₃ aqueous solution was added to the reaction solution, stirred for 15 minutes, then transferred to a separatory funnel and allowed to stand for liquid separation. The THF layer was washed three times with 20 ml of 10% aqueous NaCl solution and then dehydrated with anhydrous MgSO ₄ . The THF was recovered by distillation under reduced pressure to obtain 32.4 g of a crude 2-methoxynootkatene of the formula (11). This was subjected to Claisen distillation to obtain 26 g of 2-methoxynootkatene of the formula (11) having a boiling point of 110 ° C./0.5 mmHg. Purity corrected yield 92.49%. GC purity 99.0% [Nootkaton of formula (5) 0.64%].
[0047]
[Α] _D ²⁰ -176.2 ° (c = 1.01, EtOH)
MS (20ev, m / e): 55,69,79,91,105,119,135,149,164,175,191,192,201,217,232 (M ⁺ )
^l H-NMR (500 Hz, CDCl ₃ , ppm); δ 0.91 (3H, d), 0.93 (3H, s), 1.18 (1H, t), 1.60 (1H, ddq), 1.72 (1H, ddq), 1.75 (3H, s), 1.95 (1H, ddd), 2.05 (2H, d), 2.21 (1H, dt), 2.43 (1H, dddd), 3.57 (3H, s), 4.74 (2H, dt), 5.16 ( 1H, s), 5.22 (1H, dd)
[0048]
Example 3
Synthesis of 8,9-didehydronoutekatone of formula (4) from 2-ethoxynootkatene of formula (10) In a 500 ml reaction flask under nitrogen atmosphere, 53.6 g (0.218 mol) of chloranil and 375 ml of 10% aqueous acetone ( S / S = 7.5) was added and stirred, and the liquid temperature was adjusted to 20 ° C. or lower. To this, 50 g (0.198 mol) of 2-ethoxynootkatene of the formula (10) obtained in Example 1 was added. The solution instantly turned dark blue and chloranil was suspended in the solution. The reaction temperature was kept at 20-22 ° C., and the reaction was carried out for 5 hours 30 minutes. During this time, the color of the reaction solution changed from dark blue to green to dark brown. Conversion of 2-ethoxynootkaten of formula (10) 100%, selectivity 95.1%.
[0049]
The reaction solution was taken out, acetone was collected under reduced pressure, 200 ml of cooled toluene was added thereto, and then filtered through Celite. The separated residue was washed with 40 ml of cooled toluene. To the toluene solution, 1742 g (2.178 mol) of 5% NaOH aqueous solution cooled to 20 ° C. or less was added and stirred for 40 minutes. Then, it left still and isolate | separated the black water layer and the toluene layer. The aqueous layer was re-extracted with n-heptane and 1.3 g of oil was recovered. The toluene layer was washed with brine (saturated brine) until neutral. After dehydration with anhydrous MgSO ₄ , toluene was distilled and collected under reduced pressure to obtain 46.8 g of crude 8,9-didehydronoutekatone of the formula (4). This was subjected to Claisen distillation to obtain 41.6 g (pale yellow oil) of 8,9-didehydronoutekaton of the formula (4) having a boiling point of 115 ° C./0.23 mmHg. GC purity: 94.2% [Noutkaton of formula (5) 4.7%, 3,4,8,9-tetradehydronoutokaton of formula (12) 0.5%, 8,9- of formula (6) Didehydro-α-vetivone 0.5%]. Purity corrected yield: 91.6%.
[0050]
[Α] _D ²⁰ + 157.1 ° (c = 1.02, EtOH)
MS (20ev, m / e): 71, 77, 79, 91, 105, 115, 117, 119, 131, 145, 159, 174, 201, 216 (M ⁺ )
[0051]
Spectral measurement of 3,4,8,9-tetradehydronoutekatone of formula (12)
[0052]
MS (20 eV): 41, 51, 53, 65, 77, 79, 91, 105, 106, 115, 128, 129, 131, 143, 145, 156, 157, 171, 173, 185, 199, 214 (M ⁺ )
¹ H-NMR (500 MHz, CDCl ₃ , ppm): δ 1.34 (3H, s), 1.47 (1H, dd, J = 11.4, 12.75 Hz), 1.73 (1H, s), 2.04 (3H, s), 2.11 (1H, dd, J = 12.8, 6.35Hz), 3.16 (1H, ddd), 4.85 (2H, d, J = 14Hz), 6.00 (1H, dd, J = 10.5, 2.9Hz), 6.12 (1H, s ), 6.33 (1H, d, J = 10.5Hz)
[0053]
Example 4
Synthesis of 8,9-didehydronoutekatone of formula (4) from 2-methoxynootkaten of formula (11) In a nitrogen atmosphere, 25.8 g (105.2 mmol) of chloranil and 10% water content in a 200 ml reaction flask Acetone 166.5 ml (S / S = 7.5) was charged and stirred, and the liquid temperature was adjusted to 20 ° C. or lower. To this, 22.2 g (95.6 mmol) of 2-methoxynootcatene of the formula (11) obtained in Example 2 was added. The solution instantly turned dark blue and chloranil was suspended in the solution. The reaction temperature was kept at 20-22 ° C. for 6 hours. During this time, the color of the reaction solution changed from dark blue to green to dark brown. Conversion of 2-methoxynootkatene of formula (11) is 99.4%, selectivity 96.0%. Then, it kept still at 20 degrees C or less, and left still overnight. Conversion of 2-methoxynootkaten of formula (11) 100%, selectivity 95.67%.
The reaction solution was taken out, acetone was collected under reduced pressure, and then the same operation as in Example 3 was carried out to obtain 22 g of crude 9,9-didehydronoutkatone of formula (4). This was subjected to Claisen distillation to obtain 19 g of 8,9-didehydronoutekaton of the formula (4) having a boiling point of 111 ° C./0.14 mmHg. GC purity = 95.26% [3.6% of nootkatone of formula (5), 0.4% of 3,4,8,9-tetradehydronoutokaton of formula (12), 8,9- of formula (6) Didehydro-α-vetivone 0.5%]. Purity corrected yield: 87.7%.
[Α] _D ²⁰ + 159.24 ° (c = 1.06, EtOH)
[0054]
Example 5
Effect of water content in solvent on product composition Under a nitrogen atmosphere, a 200 ml reaction flask was charged with 22 g (89.5 mmol) of chloranil and 150 ml of water-containing acetone (S / S = 7.5) with the water content shown in Table 1. And the liquid temperature was adjusted to 20-21 ° C. To this, 20 g (81.3 mmol) of 2-ethoxynootkatene of the formula (10) obtained in Example 1 was added. The reaction temperature was kept at 21 ° C. and reacted for 5 hours.
The reaction solution was taken out, acetone was collected under reduced pressure, and 100 ml of cooled toluene was added thereto, followed by Celite filtration. The filtrate was washed with 20 ml of cooled toluene. The toluene solution was treated in the same manner as in Example 3 to obtain crude 8,9-didehydronootkatone of the formula (4), which was purified by distillation under reduced pressure and subjected to GC analysis.
[0055]
The synthesis of 8,9-didehydronoutekatone was carried out by the above procedure using the 2-ethoxynootkatene obtained in Example 1 for the cases of 5%, 10%, 20% and 30% water content in acetone. 8,9-didehydronootkatone of formula (4), nootkatone of formula (5), 8,9-didehydro-α-vetivone of formula (6) and 3,4 of formula (12) after distillation purification , 8,9-tetradehydronootkatone was measured by GC. The ratio of each component, the conversion rate of nootkatone of formula (5), the selectivity of formula (4) to 8,9-didehydronoutekaton, and the yield of 8,9-didehydronoutekaton after distillation are shown. It is shown in 2.
[0056]
[Table 2]
[0057]
When the water content is 5%, the Nootkaton of the formula (5) is increased, and when it is 30% or more, the polymer is increased and the yield is decreased. At the same time, the 3,4,8,9- Tetradehydronootkaton increased gradually. On the other hand, the production of 8,9-didehydro-α-vetivone of formula (6), which is an isomer of 8,9-didehydronootkatone of formula (4), is irrelevant to the water content and is extremely small in this method. Became clear.
Accordingly, the water content in acetone is preferably 10 to 20%, which is obtained with a selectivity of 90% or more, of 8,9-didehydronoutkatone of formula (4), and 3 of formula (12) which is a superdehydrogenated product. More preferably, the water content of acetone is 10% so that the formation of 1,4,8,9-tetradehydronootkatone is less than 1%.
[0058]
【The invention's effect】
According to the present invention, a novel 2-alkoxynootcatene of the formula (1), in particular an optically active 2-alkoxynootkatene of the formula (2), is oxidized by a dehydrogenating oxidant, whereby 8 of the formula (3) , 9-didehydronoutekaton, in particular, optically active 8,9-didehydronoutekaton of formula (4) can be produced with high selectivity and high yield. Furthermore, the production of 3,4,8,9-tetradehydronootkatone of formula (8), which is a superdehydrogenated product, and the production of 8,9-didehydro-α-betivone, of formula (9), which is an isomerized product And the regeneration of the Nootkaton of equation (7) can also be reduced.
[0059]
The 8,9-didehydronootkatone of the formula (3) obtained by the production method of the present invention, particularly the optically active 8,9-didehydronoutekaton of the formula (4), is of high quality and has a very strong aroma. It has a threshold value about 10 times that of the Nootkaton of the formula (5), which is a characteristic aroma component of grapefruit, and is expected to be widely used as a flavoring material and a fragrance creation material.

Claims

General formula (1)
(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
A novel 2-alkoxynootkaten represented by:

General formula (2)
(Wherein R represents a methyl group or an ethyl group )
A novel optically active 2-alkoxynootcatene represented by:

General formula (1)
(In the formula, R represents a methyl group or an ethyl group )
A novel 2-alkoxynootkaten represented by the formula (3) is oxidized with chloranil in water-containing acetone having a water content of 10 to 20% by volume:
The manufacturing method of 8,9-didehydronootkaton represented by these.

General formula (2)
(Wherein R represents a methyl group or an ethyl group )
A novel optically active 2-alkoxynootkatene represented by the formula (4) is oxidized with chloranil in water-containing acetone having a water content of 10 to 20% by volume:
A process for producing an optically active 8,9-didehydronoutekaton represented by the formula: