JP4110490B2 - β−シネンサールの製造法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、香料、医薬などの各種化学原料中間体として有用な不飽和カルボン酸エステルを中間体とした、香料として有用なβ−シネンサールの製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
下記一般式(VIII)
【0003】
【化8】
で示されるβ−シネンサール[(E,E)-2,6-ジメチル-10-メチレン-2,6,11-ドデカトリエナール]は、中国オレンジ油(Citrus sinensus L.)の重要な香気・香味成分で、柑橘系の特有な香気・香味を有する化合物である。
【0004】
従来、このβ-シネンサールを製造する方法として、例えば、下記反応式で示される方法(Bull. Chem. Soc. Jpn, 57, 1935 (1984))が知られている。
【0005】
【化9】
しかしながら、この提案の方法には、工程途中で用いられるカルベノイドの入手が困難である点、PCC(ピリジニウムクロロクロメート)という有害物質を使用する点、反応工程が長い点、および製造効率が悪い点など多くの問題点がある。
【0006】
また、β-シネンサールを製造する方法としては、下記反応式で示される方法(Tetrahedron Lett., 25, 30, 3213 (1984))も知られている。
【0007】
【化10】
しかしながら、この方法では、出発物質であるγ−メチル−γ−ビニル−γ−ブチロラクトンや2−トリメチルシリルメチル-1,3−ブタジエンは市販されておらず、前者はビニルグリニアとエチルレブリネートから調整し、後者はクロロメチルトリメチルシランと2−クロロ−1,3−ブタジエンから調整しなければならない点、ベンゼンという有害物質を使用する点、および第一工程の反応時間が長い点などの問題点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、β−ミルセン等安価で入手が容易な出発原料を使用して、β−シネンサールの中間体である不飽和カルボン酸エステルを簡便に効率よく製造し、得られた不飽和カルボン酸エステルを使用して、β−シネンサールを簡便に効率よく時間を短縮して製造する方法を提供することをその課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するため、本発明のβ−シネンサールの製造法は下記の構成からなるものである。
【0011】
(1) 一般式(I)
【0012】
【化11】
で示されるアリルアルコール体と、一般式(II)
CH3C(OR)3 (II)
(式中、Rはメチル基、エチル基等の低級アルキル基を表す)で示されるオルト酢酸トリアルキルを、酸の存在下に反応させて得られた一般式(III)
【0013】
【化12】
(式中、R1はメチル基、エチル基等の低級アルキル基を表す)で示される不飽和カルボン酸エステルを、水素化ジイソブチルアルミニウムで選択的に還元して、一般式 (VI)
【化13】
で示されるアルデヒド体をなし、次いで一般式 (VII)
【化14】
(式中、R 2 はアルキル基)で示されるプロピリデンアルキルイミンを、リチウムジイソプロピルアミドの存在下に縮合後、酸で加水分解することを特徴とする下記一般式 (VIII)
【化15】
で示されるβ−シネンサールの製造法。
【0014】
(2) 前記オルト酢酸トリアルキルが、オルト酢酸トリメチルもしくはオルト酢酸トリエチルである上記(1)記載のβ−シネンサールの製造法。
【0015】
(3) 前記一般式( I )で示されるアリルアルコール体と、一般式( II )で示されるオルト酢酸トリアルキルの反応において存在させる酸が、プロピオン酸である上記(1)または(2)記載のβ−シネンサールの製造法。
【0016】
(4) 前記アリルアルコール体が、一般式(IV)
【0017】
【化16】
で示されるβ-ミルセンを、m−クロロ過安息香酸で位置選択的に酸化して、一般式(V)
【0018】
【化17】
で示されるエポキシド体となし、次いでリチウムジイソプロピルアミドを作用せしめて得られるアリルアルコール体であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のβ−シネンサールの製造法。
【0024】
(5) 前記プロピリデンアルキルイミンが、プロピリデン−ターシャリー−ブチルイミンもしくはプロピリデンシクロヘキシルイミンであることを特徴とする上記(1)記載のβ−シネンサールの製造法。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明のβ-シネンサールの好適な製造法が、下記反応式に示される。
【0026】
【化18】
まず、一般式(I)
【0027】
【化19】
で示されるアリルアルコール体自体は、前記反応式に示される公知の方法で製造することができる。すなわち、入手が容易なβ−ミルセンを出発原料として、m−クロロ過安息香酸(MCPBA)で位置選択的に三置換オレフィンを酸化し、得られたエポキシド体をリチウムジイソプロピルアミド(LDA)と作用させることによって、目的とするアリルアルコール体を得ることができる。
【0028】
次に、得られたアリルアルコール体は、上記の反応式Cに示されるように、酸の存在下に、オルト酢酸トリアルキルとの反応によって不飽和カルボン酸エステル体となる。ここでの酸は、有機酸または無機酸で、その具体例としては、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、パラトルエンスルホン酸、硫酸水素カリウム、アンバーリスト15E(ロームアンドハース社製)などの酸性イオン交換樹脂などを挙げることができるが、特にプロピオン酸が好ましく用いられる。
【0029】
本発明において、酸の使用量は、アリルアルコール体に対して好ましくは0.001〜0.3当量であるが、より好ましくは0.005〜0.2当量、さらに好ましくは0.01〜0.1当量である。
【0030】
また、本発明で用いられるオルト酢酸トリアルキルの具体例としては、オルト酢酸メチル、オルト酢酸エチルなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。このオルト酢酸トリアルキルの使用量は、アリルアルコール体に対して好ましくは1〜30倍モルであるが、より好ましくは2〜20倍モル、さらに好ましくは3〜10倍モルである。
【0031】
本発明の反応に用いられる溶媒は、過剰なオルト酢酸トリアルキルが兼ねることもできるが、沸点が反応温度以上で溶解度が十分あり、各原料に対して不活性であるものを選ぶことができる。
【0032】
さらに、反応温度は好ましくは50〜250℃の範囲を選ぶことができるが、より好ましくは100〜200℃、さらに好ましくは120〜180℃の範囲である。
【0033】
本発明の反応においては低沸点アルコールが生成するが、この低沸点アルコールは反応系から常圧下または減圧下にて留出除去することが好ましい。
【0034】
上記反応で得られた不飽和カルボン酸エステルは、使用する酸やオルト酢酸トリアルキルの種類によっては、反応液を蒸留分画するだけで高純度のものに精製することができるが、さらに通常の反応処理の後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィーや蒸留などで精製することもできる。ここで、通常の反応処理とは、反応終了後、室温まで冷却し飽和重曹水を加えエーテルで抽出し、抽出液を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、低沸点物を減圧下に回収し粗生成物を得るものである。
【0035】
不飽和カルボン酸エステルは、引き続きHelv. Chim. Acta 50(8),2440-2445(1967)で提案されている公知の方法でβ-シネンサールへ誘導することができる。すなわち、不飽和カルボン酸エステルを、水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAH)等で選択的にアルデヒドに還元し、得られたアルデヒド体をプロピリデンアルキルイミンとLDAによって縮合させ、その後、引き続き酸性水溶液で加水分解処理することによってβ-シネンサールを得るものである。
【0036】
ここで用いられるプロピリデンアルキルイミンの具体例としては、プロピリデン-ターシャリー-ブチルイミン、プロピリデンシクロヘキシルイミンなどを挙げることができるが、本発明ではこれらに限定されない。また、酸性水溶液としては、塩酸水、硫酸水などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0037】
次に、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0038】
【実施例】
[実施例1]
β - ミルセンから 2- メチル -6- メチレン -1,7- オクタジエン -3- オールの製造
m−クロロ安息香酸230.7g(純度80%以上、1.07mol以上)にクロロホルム2250mlを加えて、30℃に加熱して全溶させた後、−40℃に冷却し、これにβ-ミルセン150.0g(GC純度86%、0.95mol)をゆっくり滴下した。0〜5℃で5時間反応させ、沈殿物を濾過し、濾液から減圧下に低沸点物を除去した。その残渣に酢酸エチル750mlを加え、飽和重曹水で2回、さらに飽和食塩水で洗浄し、有機相を減圧下にて低沸点物を除去した。得られた粗生成物を蒸留して133gのエポキシド体(GC純度87%)を得た。収率は、β-ミルセンに対して80mol%であった。
【0039】
次いで、ジイソプロピルアミン56.8g(0.56mol)にエーテル570mlを加えて、−20℃に冷却しノルマル-ブチルリチウム ヘキサン溶液(1.50mol/l)375mlを−10℃以下で滴下した。0〜−5℃で30分間反応させ、再び−10℃に冷却して、上記エポキシド体57.0g(0.33mol)とエーテル266mlの溶液を0℃以下で滴下した。0℃で15時間反応させ、水300mlをゆっくりと注加し、水相を分液除去して、有機相を飽和塩化アンモニウム水で2回、さらに飽和食塩水で洗浄し、減圧下低沸点物を除去した。得られた粗生成物57gを蒸留して、アリルアルコール体(2-メチル-6-メチレン-1,7-オクタジエン-3-オール)45g(GC純度86%)を得た。
収率はエポキシド体に対して78mol%であった。
【0040】
エチル (E)-4- メチル -8- メチレン -4,9- デカジエノエートの製造
上記アリルアルコール体(2-メチル-6-メチレン-1,7-オクタジエン-3-オー
ル)50g(0.28mol)に、オルト酢酸トリエチル373g(2.30mol)、プロピオン酸1.5g(0.02mol)を加え、内温110℃で低沸点物を留去しながら1時間かけて内温140〜150℃に昇温後、同温度で1時間反応させた。冷却後、減圧下に低沸点物を留去し、さらに引き続いて減圧蒸留を行ない、不飽和カルボン酸エステル体(エチル(E)-4-メチル-8-メチレン-4,9-デカジエノエート)51.5g(GC純度89%)を得た。収率は、アリルアルコール体に対して73mol%であった。
【0041】
β - シネンサールの合成
上記で得られた不飽和カルボン酸エステル体(エチル(E)-4-メチル-8-メチレン-4,9-デカジエノエート)12.5g(0.05mol)にヘキサン250mlを加え、−70℃に冷却した。これに、水素化ジイソブチルアルミニウムヘキサン溶液(1.0mol/l)50mlをゆっくり滴下し、引き続いて−60〜−65℃で4時間反応させた。−10〜0℃で5%塩酸水130mlを滴下し、水相を分液除去した。有機相を飽和重曹水と飽和食塩水で洗浄し、減圧下に低沸点物を留去して粗生成物を得た。これを蒸留してアルデヒド体((E)-4-メチル-8-メチレン-4,9-デカジエナール)9.0g(GC純度72%)を得た。収率は、不飽和カルボン酸エステル体に対して73mol%であった。
【0042】
次いで、ジイソプロピルアミン20.6g(0.20mol)にエーテル290mlを加え、−10℃に冷却し、これにノルマルーブチルリチウムヘキサン溶液(1.57mol/l)119.3mlをゆっくり滴下した。0〜−5℃で30分反応させた後、プロピリデン-シクロヘキシルイミン24.9g(0.18mol)のエーテル100ml溶液を滴下し、そのまま30分反応させた。次に、反応液を−60℃に冷却し上記アルデヒド体29.0g(0.12mol)のエーテル100ml溶液を滴下し、引き続き−60〜−65℃で30分、その後、室温で1時間反応させた。反応液を0℃に冷却し、10%硫酸水725gを滴下し、30℃で30分反応させた。水相を分液除去して、有機相を飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に低沸点物を留去して粗生成物を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、β-シネンサール18.1g(GC純度89%)を得た。収率は、アルデヒド体に対して63mol%であった。
【0043】
【発明の効果】
本発明のβ-シネンサールの製造法では、入手容易な原料を用いることができ、製造工程を短縮させ簡便で効率よくβ-シネンサールを製造することができる。また、香料や医薬などの各種化学原料中間体として有用な不飽和カルボン酸エステルを簡便に効率よく製造することができる。
Claims (5)
- 一般式(I)
CH3C(OR)3 (II)
(式中、Rは低級アルキル基を表す)で示されるオルト酢酸トリアルキルを、酸の存在下に反応させて得られた一般式(III)
- 前記オルト酢酸トリアルキルがオルト酢酸トリメチルもしくはオルト酢酸トリエチルである請求項1記載のβ−シネンサールの製造法。
- 前記一般式( I )で示されるアリルアルコール体と、一般式( II )で
示されるオルト酢酸トリアルキルの反応において存在させる酸が、プロピオン酸
である請求項1または2記載のβ−シネンサールの製造法。 - 前記プロピリデンアルキルイミンが、プロピリデン-ターシャリー-ブチルイミンもしくはプロピリデンシクロヘキシルイミンであることを特徴とする請求項1記載のβ−シネンサールの製造法。
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