JP4346448B2 - 不飽和ケトンおよびそれを含む香料 - Google Patents

Description

本発明は、特別な構造の不飽和ケトンおよびそれを含む香料に関する。

多くの天然香料は、その需要を考慮すると、完全に充分な量では入手できない。例えばバラの花５０００ｋｇが、ローズオイル１ｋｇを生産するために必要である。その結果、年毎の世界生産量は大幅に制限され、高価格となる。それゆえ、香料産業において、興味深い香気を有する新規香料に対する要求が常にあることは明らかである。一方で、天然に入手できる香料の範囲を、それにより補うことができ、他方で、変化する好みのファッションに、それにより適合させることができる。その上、日用品、例えば化粧品または洗浄剤のための香気増強剤に対する増大する需要を満たすことができるようになる。

そのうえ、一様な高品質を有しながら安価に製造することができ、独特の嗅覚特性を有する合成香料に対する絶え間無い需要が一般に存在する。特に合成香料は、できるだけ自然であり、質的に新しく、快適で充分に強い香気プロフィルを示すことが望まれる。また、合成香料は、化粧品および日用品の香気に有利な影響を及ぼすことができることが望まれる。言いかえれば、特徴的な新しい香気プロフィルを示し、同時に高度の付着力、香気強度および強い拡散性を有する化合物が常に求められている。

Watanabe, Shoji、Fujita, Tsutomu、Suga, Kyoichi、Yokoyama, Toshiroは、J. Appl. Chem. Biotechnol. 1975, 25, 733-736頁に、とりわけ「1-(4-メチル−シクロヘキサ−３−エン−１−イル）−１−オキソ−４−ペンテン」として示される化合物の製造を記載している。化合物（ＩＶ）として記載される物質が、誤って記載され、その構造式は、不正確に表現されていることは、当業者には、直接かつ明確に分かる。同文献の他の部分の記載とも一致するが、７３５頁に開示された製造明細からわかるように、実際は、化合物（ＩＩＩ）を塩化ビニルマグネシウムと反応させたのである。当業者には直ちに明らかなように、ビニル基は、（ＩＩＩ）に必然的に「転化」し、側鎖がＣＨ_２基１個分短い式で示される化合物（ＩＶ）を生じる。このことは、さらに得られた化合物（Ｖ）は、最初の生成物の塩化ビニルマグネシウムとのさらなる反応の結果として、明らかに製造され、ビニル基を有することと一致する。化合物（ＩＶ）は、それ故に、１−（４−メチル−シクロヘキサ−３−エン−１−イル）−１−オキソ−３−ブテンと記載されなければならない。
その化合物の香料特性または香料としての適性に関しては、なんらの記載もない。
J. Appl. Chem. Biotechnol. 1975, 25, 733-736頁

一般式（Ｉ）の化合物は、すべての面で上記の要求を最高に満たし、付着力が優れ、さまざまな微妙な香りを発現する香料として有利に使用できることが見いだされた。

本発明の主題は、第一に、一般式（Ｉ）：

［式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５基は、独立して、水素原子、または飽和もしくは不飽和の直鎖、分岐状もしくは環状であることができる１−６Ｃアルキル基である。］
で示される不飽和ケトンの香料としての使用に関する。

本発明は、式（Ｉ）の以下の化学種が特に好ましい：
・１−（４−メチル−シクロヘキサ−３−エン−１−イル）−４−ペンテン−１−オン（Ｉ−ａ）
・３，３−ジメチル−１−（４−メチルシクロヘキサ−３−エニル）−ペンタ−４−エン−１−オン（Ｉ−ｂ）
・１−（４−メチル−シクロヘキサ−３−エニル）−３−プロピル−ペンタ−４−エン−１−オン（Ｉ−ｃ）

本発明の使用において、化合物（Ｉ）、特に化合物（Ｉ−ａ）、（Ｉ−ｂ）および（Ｉ−ｃ）は、単独で、または互いにブレンドされて使用される。特に好ましい使用は、化合物（Ｉ−ａ）の使用である。他の態様において、化合物（Ｉ）のブレンドが使用される。

さらなる態様において、本発明は、先に詳細に記載した一般式（Ｉ）の化合物の１種またはそれ以上を含んでなる香料濃縮物に関する。

本発明の化合物（Ｉ）は、フルーティーおよび薬草質が優勢な香り特性によって特徴づけられる。この化合物は、日用の化粧品および香料用組成物において優れた安定性を有する。

化合物（Ｉ）は、それ自体、有機化学の分野で既知の合成方法に基づいて製造されうる。化合物（Ｉ）を製造するための特に好都合な調製手法は、実施例を記載した内容から知ることができる。

本発明のさらなる主題は、上記の一般式（Ｉ）の化合物の製造方法である。
酸触媒の存在下で、１−アセチル−４−メチル−シクロ−３−ヘキセンまたは１−（１，１−ジエトキシエチル）−４−メチルシクロヘキサ−３−エンを、オレフィン性不飽和アルケノールと反応させるが、アルケノールのＯＨ基が、該アルケノールのＣ＝Ｃ二重結合に関してα位にある。アルコールのＯＨ基が、好ましくは１級であるが、２級または３級であってもよい。

香料組成物において、化合物（I）は、調和、拡散ならびに自然さおよび付着力を向上させる。その用量は、組成物の他の成分を考慮しながら、どのような香りに調合するかによって調節される。

化合物（I）が上記の香りを有することは、予測できなかったことである。即ち、既知の香料の嗅覚特性から、構造的に類似する化合物の性質に関して自動的に結論を導き出すことができないという一般的な経験がさらに確認される。なぜなら香りの知覚機構または香りの知覚に対する化学構造の影響のいずれも、充分に研究されておらず、また、通常は、既知の香料の改変構造が、嗅覚特性の変化をもたらすかどうか、およびこれらの変化が、当業者により肯定的または否定的に評価されるかは予測することができないからである。

式（I）で示される化合物は、その香りプロフィルの故に、既知の組成物を改良および強化するために特に適している。そのひときわ優れた香気強度は、特に強調されるべきであり、これは、一般に組成物を洗練するのに充分に寄与する。
式（I）で示される化合物を、多くの既知の香料成分、例えば天然、合成または部分合成起源の他の香料、精油および植物抽出物と組み合わせることができる。天然香料の範囲は、高揮発性成分だけでなく、中揮発性および低揮発性成分も包含し得る。合成香料の範囲は、実際上、あらゆる物質群の典型例を包含し得る。

化合物（I）と組み合わせることができる適当な物質の例は、特に以下のものである：
（ａ）天然産物、例えばツリーモス・アブソリュート(Baummoos-Absolute)、バジルオイル、柑橘油、例えばベルガモット油、マンダリン油など、マスティック・アブソリュート、ミルテ油、パルマローザ油、パチュリ油、プチグレン油、アブサン油、ミルラ油、オリバナム油、セダー油(Cedernholzoel)、ビャクダン油、グアヤック油(Guajakholzoel)、カブリューバ(Cabreuva)、
（ｂ）アルコール、例えばファルネソール、ゲラニオール、シトロネロール、リナロール、ネロール、フェニルエチルアルコール、ロジノール、ケイ皮アルコール、サンダロア(Sandalore)［３-メチル-５-(２,２,３-トリメチルシクロペント-３-エン-１-イル)-ペンタ-２-オール］、サンデラ(Sandela)［３-イソカンフィル-(５)-シクロヘキサノール］、ミューゲタノール(Muguetanol)、
（ｃ）アルデヒド、例えばシトラール、Helional(商標)、α-ヘキシルシンナムアルデヒド、ヒドロキシシトロネラール、Lilial(商標)［ｐ-tert-ブチル-α-メチルジヒドロシンナムアルデヒド］、メチルノニルアセトアルデヒド、
（ｄ）ケトン、例えばアリルイオノン、α-イオノン、β-イオノン、イソラルデイン(Isoraldein)、メチルイオノン、ヌートカトン(Nootkaton)、カロン(Calone)、α-、β-およびγ-イロン、ダマスコン

（ｅ）エステル、例えばアリルフェノキシアセテート、ベンジルサリチラート、シンナミルプロピオネート、シトロネリルアセテート、デシルアセテート、ジメチルベンジルカルビニルアセテート、エチルアセトアセテート、ヘキセニルイソブチレート、リナリルアセテート、メチルジヒドロジャスモネート、ベチベリルアセテート、シクロへキシルサリチラート、イソボルニルイソブチラート、エバーニル、
（ｆ）ラクトン、例えばγ-ウンデカラクトン、１-オキサスピロ[４.４]-ノナン-２-オン、シクロペンタデカノリド、エチレンブラシレート(Ethylenbrassylat)、
（ｇ）エーテル、例えばハーバベール(Herbavert)、アンブロキサン、
並びに香料産業においてしばしば使用される様々なさらなる成分、例えばムスクおよびビャクダン香料、インドール、ｐ-メンタン-８-チオール-３-オン、メチルオイゲノールおよびメチルアンスラニレート。

さらに、構造（I）で示される化合物が、不快さは優勢にならずに、いかに既知組成物の幅広い範囲の香気を仕上げて、調和させるかに、注目すべきである。
本発明の化合物（I）またはそれらのブレンドの香料組成物中における使用割合は、全組成物を基準に約１〜７０質量％にわたる。化合物（I）のブレンドおよびその組成物を、香料化粧製剤、例えばローション、クリーム、シャンプー、石鹸、軟膏、パウダー、エアゾール、練り歯磨き、口腔洗浄液、脱臭剤、さらにアルコール性香料（例えば、オーデコロン、オードトワレ、抽出物）のいずれにも使用することができる。この化合物を香料工業製品、例えば洗剤および洗浄剤、織物柔軟剤および織物加工剤に使用することも可能である。これらの様々な製品に香りをつけるために、この化合物は、組成物に嗅覚有効量で、特に製品全体を基準に０.０１〜２質量％の濃度で添加される。しかしながら、この量範囲は限定的ではない。何故なら、経験のある香料業者は、より少ない濃度でさえなお効果を達成することができ、またはより高い用量でさえ新しい複合物を製造することができるからである。

実施例１：
１−（４−メチル−シクロヘキサ−３−エン−１−イル）−４−ペンテン−１−オンの製造

出発物質：
１）４−アセチル−１−メチル−シクロヘキセン（供給業者：Aldrich）１７６ｇ（１．２ｍｏｌ）
２）硫酸（無水エタノール中１％）５０ｇ
３）トリエチルオルトフマレート２１４ｇ（１．４４ｍｏｌ）
４）アリルアルコール１３９ｇ（２．４ｍｏｌ）
装置：
２Ｌ３つ口フラスコ、攪拌機、温度計、窒素雰囲気、後にオートクレーブ

手順：
４−アセチル−１−メチル−シクロヘキセン１）をフラスコに入れ、攪拌しながら、湿分を除去できる条件下、約０．５時間室温で硫酸／エタノール混合物２）と混合した。次いで、成分３）を約１時間かけて添加した。アリルアルコール（成分４）を少しずつ添加した。このようにして製造された混合物を、スチールオートクレーブインサートに移し、２０ｂａｒ窒素下で５時間１９０℃に加熱した。ＧＣコントロールは、原料が２％に減少し、３１．５％の主生成物を形成したことを示した。

さらなる加工：
反応混合物を、分液漏斗に移し、中性になるまで洗浄し、有機相を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥した。低沸点成分を、約８０℃までの水流減圧ポンプで蒸留して除去した。約１９０ｇの残物を、30cm Vigreuxカラムで蒸留した。８０％のＧＣ純度を有する主物質（沸点５０〜６０℃／０．２ｍｂａｒ）を、Vigreuxカラムで再度蒸留し、純度９５．３％の生成物５０ｇを得た。

分析：
ＩＲスペクトル（ＡＴＲ法）は、９１５、１３５３、１４３９、１６３８、１７０３ｃｍ^-1に特性バンドおよび２８３６〜３０７４ｃｍ^-1に振動ＣＨバンドを示した。
¹Ｈ-ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ₃中、４００ＭＨｚ）は、１．６ｐｐｍに１メチル基（２つのシングレット）を示し、１つのＣＨ_２基と重複した（ダブレット、メチル基が存在するシクロヘキセン環中のオレフィン性Ｃ原子に隣接する原子）。さらに３つのＣＨ_２基（シクロヘキセン環の２つおよび側鎖の二重結合と隣接するもの）は、１．９５ｐｐｍ（強度４Ｈ）および２．１ｐｐｍ（強度２Ｈ）に２つのマルチプレットシグナルを示した。Ｃ＝Ｏ基に隣接するＣＨ_２基は、２．２５ｐｐｍおよび２．３５ｐｐｍに、２つのかなり強く分裂し、２．４ｐｐｍにケト基の他方のプロトンの縮退マルチプレットと重なったマルチプレットを示した。４つのオレフィン性プロトンは、以下のシグナルを示した：２つのダブレット（２Ｈ、側鎖の末端プロトン）が５．０ｐｐｍに、シクロヘキサン環のオレフィン性プロトンが５．３５ｐｐｍに弱く分裂したシグナルを示し、側鎖の唯一のオレフィン性プロトンは、５．６５ｐｐｍに２つの強く分裂したシグナル（クィンテット、１Ｈ）を示し、重複した。

香気特性：
初期の香りは、ダウナ（Davana)、フルーティー、グリーン、ドイツスズラン（Muguet)であり、匂いストリップ上で２４時間後では、わずかにルバーブの香りがした。

事項：
異なる香り特性から、本出願の実施例１に従って製造された化合物１−（４−メチル−シクロヘキサ−３−エン−１−イル）−４−ペンテン−１−オンが、J. Appl. Chem. Biotechnol. 1975, 25, 733-736頁（上記参照）に記載の化合物とは明らかに異なり、同文献には、誤った構造で示されていたことが明らかである。

実施例２：
３，３−ジメチル−１−（４−メチルシクロヘキサ−３−エニル）−ペンタ−４−エン−１−オンの製造

出発物質：
１）１−（１，１−ジエトキシエチル）−４−メチルシクロヘキサ−３−エン６５ｇ（０．３ｍｏｌ）
２）３−メチル−２−ブテン−１−オール（供給業社：Aldrich)３７．９ｇ（０．４４mol)
３）濃縮酢酸１．７ｇ
４）クエン酸（Merck）１．７ｇ
装置：
温度計、還流冷却器およびウォータートラップを備えた０．５Ｌ攪拌機

手順：
成分１）、２）および３）を一緒に入れ、８５℃で２時間攪拌した。成分４）の添加後、８５℃でさらに２時間攪拌した。成分を５０℃に冷却し、ナトリウムメチレート溶液（メタノール中３０％）２．１ｇを添加した。
次いで、成分を１７５℃に注意深く加熱し、３時間攪拌し、約２０ｇのエタノールおよび３−メチル−２−ブテン−１−オールを、蒸留生成物として除去した。

さらなる加工：
ＧＣコントロール後、エーテルと混合し、中性になるまで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。
ローターリーエバポレーターで濃縮後、５６ｇの残物を30-cm充填カラムで蒸留した。９１．９％のＧＣ純度を有する生成物（沸点７６〜９３℃／０．１ｍｂａｒ）４０．８ｇを、主留分中から単離した。

分析：
¹Ｈ-ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ₃中、２８０ＭＨｚ）は、１．０ｐｐｍおよび１．１ｐｐｍに２メチル基（２つのシングレット、Ｃ−３でのジェミナルメチル基）を示した。シクロヘキセン環上のメチル基は１．５５ｐｐｍおよび１．６５ｐｐｍに２つのシグナル（それぞれ１．５Ｈ）を示した。シクロヘキセン環の３つのＣＨ_２基は、１．５（約２Ｈ）および１．９５（強度４Ｈ）にマルチプレットを示した。Ｃ＝Ｏ基に隣接したＣＨ_２基は、２．５ｐｐｍに非常に異なって分裂したシグナル（シングレットおよびマルチプレット、２Ｈ）を示した。ケト基に隣接し、シクロヘキセン環に存在するプロトンは、２．２ｐｐｍに強く分裂したマルチプレットとして現れた。オレフィン性プロトンは、５．９ｐｐｍ（１Ｈ）にｄｄｄを、５．０ｐｐｍ（２Ｈ）に２重ダブレットを、５．４ｐｐｍにシクロヘキセン環のオレフィン性プロトンに対する幅広いシグナルを示した。

香気特性：
初期の香りは、グリーン、フルーティー、脂質、ライムであり、匂いストリップ上で２４時間後では、果実、木質、ドイツスズラン、ベルガモットの強い香りであった。

実施例３：
１−（４−メチル−シクロヘキサ−３−エニル）−３−プロピル−ペンタ−４−エン−１−オンの製造

出発物質：
１）１−（１，１−ジエトキシエチル）−４−メチルシクロヘキサ−３−エン６５ｇ（０．３ｍｏｌ）
２）トランス−２−ヘキセン−１−オール（供給業社：Fluka)４４ｇ（０．４４ｍｏｌ）
３）濃縮酢酸１．１ｇ
４）クエン酸（Merck製）１．１ｇ
装置：
温度計、還流冷却器およびウォータートラップを備えた０．５Ｌ攪拌機

手順：
成分１）、２）および３）を一緒に入れ、８５℃で２時間攪拌した。成分４）の添加後、８５℃でさらに２時間攪拌した。成分を５０℃に冷却し、ナトリウムメトキシド溶液（メタノール中３０％）２．１ｇを添加した。次いで、成分を１７５℃に注意深く加熱し、３時間攪拌し、約２０ｇのエタノールおよびトランス−２−ヘキセン−１−オールを、蒸留生成物として除去した。

さらなる加工：
ＧＣコントロール後、エーテルと混合し、中性になるまで洗浄した。次いで、硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、ローターリーエバポレーターで濃縮した。
残物６８ｇを30cm充填カラムで蒸留した。ＧＣ純度９７．２％の主生成物（沸点約６５〜８５℃／０．０８〜０．０４mbar）５２．４ｇが得られた。

収率：
理論値の７７．８％
分析：
¹Ｈ-ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ₃中、２８０ＭＨｚ）は、ほぼ全てシグナルを２倍または３倍に示した。このことは、さらに、ディールスアルダー反応によって引き起こされる位置異性体に加えて、クライゼン転位の結果として起こりしうる異性体が存在することを意味する：

側鎖の末端のメチル基は、０．９ｐｐｍに重複トリプレット（３Ｈ）のシングルピークを生じた。２つのマルチプレット（約４Ｈ）は、１．１ｐｐｍと１．４ｐｐｍの間に存在し、おそらく、それらは、側鎖からの２つのＣＨ_２基に帰属される。シクロヘキセン環のメチル基は、１．６ｐｐｍと１．７ｐｐｍに幅広いシグナルを生じた（それぞれ約１．５Ｈ）。ＣＨ基およびβ位のケト基および二重結合に隣接したＣＨ_２基に対応したさらなる２つのシグナルクラスター（約３Ｈ）は、１．９ｐｐｍおよび２．０ｐｐｍに見られた。それぞれ１つのエコー（約４Ｈ）を有する２つのシングレットは、２．１ｐｐｍおよび２．１５ｐｐｍにあり、ケト基の直接近傍からのマルチプレットおよび３つのシングレットピーク（約３Ｈ）は、２．３〜２．７ｐｐｍにあった。オレフィン性ＣＨ_２は、４．９ｐｐｍと５．２ｐｐｍ（２Ｈ）との間にマルチプレットを生じ、隣接オレフィン性水素原子は、５．６ｐｐｍ（１Ｈ）に相関したシグナル基を生じた。シクロヘキセン環からのオレフィン性プロトンは、幅広いシングレットを５．４ｐｐｍ（１Ｈ）に形成した。

香気特性：
初期の香りは、グリーン、薬草、フレッシュ、シトラス、ジャスモン質であり、匂いストリップ上で２４時間後では、テルペン、グレープフルーツ、皮のにおいが強くした。

Claims (2)

1. ３，３−ジメチル−１−（４−メチルシクロヘキサ−３−エニル）−ペンタ−４−エン−１−オンおよび１−（４−メチルシクロヘキサ−３−エニル）−３−プロピル−ペンタ−４−エン−１−オンからなる群から選択される不飽和ケトン。
2. ３，３−ジメチル−１−（４−メチルシクロヘキサ−３−エニル）−ペンタ−４−エン−１−オンおよび１−（４−メチルシクロヘキサ−３−エニル）−３−プロピル−ペンタ−４−エン−１−オンからなる群から選択される少なくとも１種の不飽和ケトンを含んでなる香料。