JP4676617B2 - イソプレゴールの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、香料等の素材として有用であり、メントールの重要な合成前駆体であるイソプレゴールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、メントール、特にｌ−メントールは、清涼感のある香料として非常に重要でその用途は多岐にわたっている。メントールの合成法についてはｄｌ−メントールを光学分割によって得る方法と、不斉合成法によって得る方法が知られている（合成香料、印藤元一著、化学工業日報社、１０６〜１１４頁）。不斉合成法によるｌ−メントールの製造工程においては、前駆体であるｌ−イソプレゴールを水素化してｌ−メントールが得られるが、このｌ−イソプレゴールを合成するためには、ｄ−シトロネラールの選択的閉環反応が重要な工程である。
ｄ−シトロネラールの選択的閉環反応については、特開昭５３−１１６３４８号公報、Nakatani and Kawashima, Synthesis, P147 (1978)に開示されている方法、すなわち、臭化亜鉛を触媒としたｌ−イソプレゴールの製造がすでに行われている。このときの、ｌ−イソプレゴールと他の異性体との比率は９４／６である。
【０００３】
他に、Me2AlCl（Michael, K. and Snider, B. B., J. Am. Chem. Soc. 102, pp 7951-7953 (1980)）、Zn(binaphthol)（Sakane, S. et al., Tetrahedron Lett. Vol. 26, No. 45, pp 5535-5538 (1985)）、RhCl(PPh)3(Funakoshi, K. et al. Chem. Pharm. Bull. Vol. 37, No. 8, pp 1990-1994 (1989)）、シリカゲルやアルミナに酸類を担持した触媒（Kropp, P. J., J. Org. Chem., Vol. 60, pp 4146-4152, (1995)）、Zn/trimethylsilyl chloride（Marty, M. et al., Tetrahedron, Vol. 52, No. 13, pp 4645-4658 (1996)）、SmI2（Sarkar, T. K. and Nandy, S. K., Tetrahedron Lett., Vol. 37, No. 29, pp 5195-5198 (1996)）、Sc(trifluoromethanesulfonate)3（Aggarwal, V. K. et al., Tetrahedron Lett., Vol. 39, pp 1997-2000 (1998)、国際公開第９９／３２４２２号明細書）、trans-[Ru(salen)(NO)(H2O)]＋（Ellis, W. W. et al., Chem. Commun., pp1311-1312 (1998)）、S-ZrO2（Yadav, G. D. and Nair, J. J., Chem. Commun., pp 2369-2370、(1998)）、固体触媒（特開平１１−２６７５２４号公報）等が報告されているが、イソプレゴールの選択性においてはすでに工業化されている臭化亜鉛よりも良いものはなかった。
【０００４】
Sc(trifluoromethanesulfonate)3を触媒として用いた場合には、臭化亜鉛と同等の選択性が得られているが、−７８℃と極低温での値であり室温ではｌ−イソプレゴールの選択性は８０％と低下し、工業化は困難であった。
【０００５】
また、本反応の触媒であるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウムは、重合用の触媒（特開平１１−３３５４３２号公報）、アルドール縮合の触媒（Yamamoto, H. et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 116, pp 4131-4132 (1994);Yamamoto, H. et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 122, pp 7847-7848 (2000)）として、報告されている。しかしながら、閉環反応の触媒として使用に関して報告されたことはなく、ましてやイソプレゴールの合成用の触媒としての報告はないし、知られてもいない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シトロネラールの高選択的閉環反応によってイソプレゴールを得る方法、特に、ｌ−メントールの重要な合成前駆体であり、なおかつ香料等の素材として有用である純度の高いｌ−イソプレゴールを、簡単な操作で、安全で且つ高収率で得ることができる製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特殊な触媒を用いることにより、シトロネラールが閉環し、イソプレゴール、イソイソプレゴール、ネオイソプレゴール、ネオイソイソプレゴールの４種の異性体の内、イソプレゴールが異性体比９８％以上の高選択率で、高収率で得られることを見いだし、本発明を完成するに到った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の各発明を包含する。
１． 下記の化学式（２）
【０００９】
【化８】
【００１０】
で表されるシトロネラールを下記の一般式（３）
【００１１】
【化９】
【００１２】
（式中、Ａｌは、アルミニウム原子を示し；Ａｒ１及びＡｒ２は、置換基を有していても良いアリール基またはヘテロアリール基を示し；Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１乃至８のアルキル基、炭素数１乃至８のアルコキシ基、置換基を有していても良いアリール基、炭素数１乃至４のジアルキルアミノ基またはニトロ基を示す。）で表されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒の存在下に、選択的に閉環させることを特徴とする下記の化学式（１）
【００１３】
【化１０】
【００１４】
で表されるイソプレゴールの製造方法。
２． 下記の化学式（５）
【００１５】
【化１１】
【００１６】
（式中、＊印は、不斉炭素原子を示す。）で表される光学活性シトロネラールを下記一般式（３）
【００１７】
【化１２】
【００１８】
（式中、Ａｌ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、前記と同じ意味を示す。）で表されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒の存在下、選択的に閉環させることを特徴とする下記の化学式（４）
【００１９】
【化１３】
【００２０】
（式中、＊印は、不斉炭素原子を示す。）で表される光学活性イソプレゴールの製造方法。
３． 前記の触媒が、下記一般式（６ａ）
（Ｒ４）３−ｐＡｌＨｐ （６ａ）
（式中、Ａｌは、アルミニウム原子を示し；Ｒ４は、炭素数１乃至４のアルキル基を示し；ｐは、０〜２の整数を示す。）で表されるアルキルアルミニウム化合物、下記一般式（６ｂ）
ＭＡｌＨ４ （６ｂ）
（式中、Ｍは、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子を示し；Ａｌは、アルミニウム原子を示す。）で表される金属アルミニウム水素化物から選ばれる１種と、下記一般式（７）
【００２１】
【化１４】
【００２２】
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、前記と同じ意味を示す。）で表される２，６−ジアリールフェノール類を、不活性溶媒中で反応させて得られる反応生成物である前記第１または２項に記載のイソプレゴールの製造方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のイソプレゴールの製造方法について更に詳細に説明する。
本発明のイソプレゴールの製造方法は次に示す反応により行われる。
【００２４】
【化１５】
【００２５】
（式中、Ａｌ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、前記と同じ意味を示す。）
【００２６】
即ち、シトロネラール（２）をトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）の存在下、選択的に閉環させることにより、イソプレゴール（１）が形成される。
原料化合物であるシトロネラール（２）又は（５）は市販品をそのまま用いることができる。
【００２７】
トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）の調整に用いる前記アルキルアルミニウム化合物（６ａ）において、Ｒ４は、炭素数１乃至４のアルキル基を示し；ｐは、０〜２の整数を示す。
Ｒ４の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基等を挙げることができる。
【００２８】
アルキルアルミニウム化合物（６ａ）の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニウムハイドライド、ジブチルアルミニウムハイドライド、メチルアルミニウムジハイドライド、エチルアルミニウムジハイドライド、プロピルアルミニウムジハイドライド、ブチルアルミニウムジハイドライド等を挙げることができる。
【００２９】
また、前記金属アルミニウム水素化物（６ｂ）において、Ｍは、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子を示す。
金属アルミニウム水素化物（６ｂ）の具体例としては、水素化リチウムアルミニウム、水素化ナトリウムアルミニウム、水素化カリウムアルミニウム等を挙げることができる。
【００３０】
また、トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム化合物（３）の調整に用いる前記２，６−ジアリールフェノール類（７）において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換基を有していても良いアリール基またはヘテロアリール基を示し；Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１乃至８のアルキル基、炭素数１乃至８のアルコキシ基、置換基を有していても良いアリール基、炭素数１乃至４のジアルキルアミノ基またはニトロ基を示す。
【００３１】
Ａｒ１及びＡｒ２の具体例としては、置換基を有していても良いフェニル基（置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１乃至４のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子などが例示される。）；置換基を有していてもよいナフチル基（置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１乃至４のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子などが例示される。）；フリル基、チエニル基、ピロニル基、ベンゾフリル基、イソベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、イソインドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル、ピラジル基などのヘテロアリール基、等を挙げることができる。
【００３２】
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の具体例としては、水素原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などの炭素数１乃至８のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、ヘプトキシ基、オキトキシ基などの炭素数１乃至８のアルコキシ基；置換基を有していても良いフェニル基（置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１乃至４のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子などが例示される。）；置換基を有していてもよいナフチル基（置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１乃至４のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子などが例示される。）；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基などの炭素数１乃至４のジアルキルアミノ基；ニトロ基、等を挙げることができる。
【００３３】
本発明に使用されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）は、例えば、Yamamoto, H. et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 116, pp 4131-4132 (1994)に示されている方法により容易に合成できる。
【００３４】
トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）の調整法としては、例えば、炭化水素（ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなど）又はエーテル（ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドフランなど）等の不活性有機溶媒中で、アルキルアルミニウム化合物（６ａ）、金属アルミニウム水素化物（６ｂ）から選ばれる少なくとも１種と約３倍モル程度の２，６−ジアリールフェノール類（７）とを、約０〜５０℃程度で約３０分間程度反応させることにより容易に合成できる。
【００３５】
トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換基を有していても良いアリール基またはヘテロアリール基を示し；Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１乃至８のアルキル基、炭素数１乃至８のアルコキシ基、置換基を有していても良いアリール基、炭素数１乃至４のジアルキルアミノ基またはニトロ基を示す。Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の具体例としては、前記したものと同じものを挙げることができる。
【００３６】
本発明の前記一般式（３）で表されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒の好ましい具体例としては、以下の表１〜３に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。表１〜３中で使用する略記号はそれぞれ以下の意味を示すが、本明細書における以降の記載の各化合物で用いられている略記号についても同様な意味を示す。なお、数字はフェニル基における置換位置を示す（例えば、４−Ｍｅ−Ｐｈはフェニル基の４位に置換するメチル基、３，４−Ｆ−Ｐｈはフェニル基の３位及び４位に各々置換するフッ素原子を意味する。）。
【００３７】
Ｈ 水素原子
Ｐｈ フェニル基
Ｍｅ メチル基
Ｘｙ キシリル基
ｉＰｒ イソプロピル基
ｔＢｕ ｔｅｒｔ−ブチル基
Ｎｐ ナフチル基
Ｆ フッ素原子
Ｃｌ 塩素原子
ＭｅＯ メトキシ基
Ｆｕｌｙｌ フリル基
ＴｈｉｏＰｈ チオフェニル基
Ｐｙ ピリジニル基
Ｃｙ シクロヘキシル基
Ｍｅ２Ｎ ジメチルアミノ基
ｂｅｎｚｅｎｅ ベンゼン環と縮合してナフチル基を形成することを意味する。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
より好ましいトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）としては、トリス（２，６−ジフェニルフェノキシ）アルミニウム（例示化合物１）、トリス［２，６−ジ（４−フロロフェニル）フェノキシ］アルミニウム（例示化合物１０）、トリス［２，６−ジ（３，４−ジフロロフェニル）フェノキシ］アルミニウム（例示化合物１２）、トリス［２，６−ジ（３，４，５−トリフロロフェニル）フェノキシ］アルミニウム（例示化合物１３）、トリス（２，６−ジフェニル−４−メチルフェノキシ）アルミニウム（例示化合物２５）、トリス（２，６−ジフェニル−３，５−ジメチルフェノキシ）アルミニウム（例示化合物３４）、トリス［２，６−ジ（２−メチルフェニル）−３，５−ジメチルフェノキシ］アルミニウム（例示化合物３６）、トリス［２，６−ジ（２−イソプロピルフェニル）−３，５−ジメチルフェノキシ］アルミニウム（例示化合物３７）、トリス［２，６−ジ（α−ナフチル）−３，５−ジメチルフェノキシ］アルミニウム（例示化合物３８）、トリス（３−フェニル−１，１’−ビナフチル−２−オキシ）アルミニウム（例示化合物４７）、トリス［３−（４−フロロフェニル）−１，１’−ビナフチル−２−オキシ］アルミニウム（例示化合物４８）などを挙げることができる。
【００４２】
本発明の閉環反応に使用されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）の量は、シトロネラール（２）又は（５）に対して約０．０５〜５モル％程度、好ましくは、約０．１〜１モル％程度の範囲で使用される。
【００４３】
本反応において用いられる触媒は、ａ）予め、反応系中においてアルミニウム化合物（６）（アルキルアルミニウム化合物（６ａ）、金属アルミニウム水素化物（６ｂ）から選ばれる少なくとも１種）と２，６−ジアリールフェノール類（７）とを混合して触媒を調製した後、シトロネラールを仕込む方法、ｂ）予め、アルミニウム化合物（６）と２，６−ジアリールフェノール類（７）とを混合して調製した触媒を、閉環反応時に、シトロネラールとそれぞれ単独に仕込む方法；の何れかの方法によっても同等の結果が得られる。
【００４４】
閉環反応の温度は、約−６０〜１００℃の範囲、好ましくは約−３０〜５０℃の範囲、より好ましくは約−１５〜２０℃の範囲が採用され、前記の温度を保ちながら約０．２５〜３０時間、好ましくは約０．５〜２０時間反応させることによって、イソプレゴール（１）又は（４）を円滑に製造することができる。
【００４５】
本発明における反応は、無溶媒条件下、または、不活性溶媒存在下で行うことができる。
使用される溶媒としては、本反応を著しく阻害しない溶媒であればよく、特に限定するものではないが、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系有機溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素系有機溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系有機溶媒；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラハイドロフラン、ジオキサン、ジオキソランなどのエーテル系有機溶媒等を挙げることができる。これらのうちより好ましくは、トルエン、ヘプタン等の有機溶媒である。これら溶媒は、予め脱水処理したものを使用することが好ましい。
【００４６】
また、これら溶媒の使用量は、シトロネラールに対して約０〜２０倍量、好ましくは０．５〜７倍量の範囲である。
【００４７】
閉環反応は、窒素ガスまたはアルゴンガスなどのような不活性ガス雰囲気下で行うことが、閉環反応の円滑な進行のために好ましい。
【００４８】
反応の終了後は、通常の後処理を行うことができる。また、イソプレゴール（１）又は（４）の精製は、蒸留及び再結晶による処理を行うことによって高純度のイソプレゴールを得ることができる。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものでなく、また本発明の範囲を逸脱しない範囲で変化させてもよい。
尚、実施例中での生成物の測定は、ガスクロマトグラフィー法（ＧＬＣ）により行った。条件は以下の通りである。
使用分析機器：Ｇ５０００ガスクロマトグラフ（株式会社日立製作所製）
カラム：ＴＣ−ＷＡＸ（０．２５ｍｍ×３０ｍ）（ジーエルサイエンス株式会社製）
検出器：ＦＩＤ
【００５０】
【実施例１】
ｌ−イソプレゴールの合成
アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管に２，６−ジフェニルフェノール２４０ｍｇ（１ｍｍｏｌ）及びトルエン５ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液０．３５ｍｌ（０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、室温にて３０分間撹拌し触媒溶液を得た。得られた触媒溶液を０℃に冷却した後、−１５℃に冷却したｄ−シトロネラール（高砂香料工業株式会社製）５．０７ｇ（３２．９ｍｍｏｌ）を滴下し、その後、０℃で４時間撹拌した。反応終了後、８％苛性ソーダ水２ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン５．０５ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は９５．３％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．３／０．７であった。
【００５１】
【実施例２〜１２】
実施例２〜１２として、アルミニウム化合物とフェノール類及び溶媒を表４に示す量を用いて、実施例１と同様な操作で反応を行った。結果を表４に示す。
【００５２】
【実施例１３】
ｌ−イソプレゴールの合成
アルゴン気流下、１００ｍｌ反応容器に２，６−ジフェニルフェノール４．７９ｇ及びトルエン４０ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液７ｍｌを加えた後、室温にて３０分間撹拌し触媒溶液を得た。アルゴン気流下、３００ｍｌ反応容器にｄ−シトロネラール（高砂香料工業株式会社製）１００ｇ及びトルエン５５ｍｌを加え、０℃に冷却した。この中へ、０℃に冷却した触媒溶液を滴下し、その後、０℃で４時間撹拌した。反応終了後、４％苛性ソーダ水５０ｍｌを加えた後、分液し、トルエンを留去した後、蒸留することにより、沸点９１℃／１６００Ｐａ（９ｍｍＨｇ）で無色油状物を８７．７ｇ得た。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの純度は９４．７％（収率８３．１％）で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．７／０．３であった。
【００５３】
【実施例１４】
ｄ−イソプレゴールの合成
アルゴン気流下、３０ｍｌ反応容器に２，６−ジフェニルフェノール１．２１ｇ及びトルエン１５ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液１．７５ｍｌを加えた後、室温にて３０分間撹拌し触媒溶液を得た。アルゴン気流下、５０ｍｌ反応容器にｌ−シトロネラール（高砂香料工業株式会社製）５ｇを加え、−１５℃に冷却した。この中へ、−１５℃に冷却した触媒溶液を滴下し、その後、−１５℃で１時間、−１０℃で１時間、−５℃で２時間撹拌した。反応終了後、２％苛性ソーダ水２０ｍｌを加えた後、分液し、トルエンを留去した後、蒸留することにより、無色油状物を４．１９ｇ得た。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｄ−イソプレゴールの純度は９８．２％（収率は８２．３％）で、ｄ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．４／０．６であった。
【００５４】
【実施例１５】
ｄｌ−イソプレゴールの合成
実施例１５として、実施例１のｄ−シトロネラールの代わりにｄｌ−シトロネラール５．００ｇを用いて、実施例１と同様な条件で操作を行った結果、ｄｌ−イソプレゴールの収率は９５．１％で、ｄｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．４／０．６であった。
【００５５】
【実施例１６】
（１） アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管に２，６−ジフェニルフェノール１．０３ｇ及びトルエン１３．５ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液１．５ｍｌを加えた後、室温にて３０分間撹拌し淡黄色の触媒溶液を得た。これを高真空下、溶媒を留去することにより淡黄色の粉末として触媒を１．０６ｇ得た。
（２） アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管にｄ−シトロネラール１．０１ｇを加え、−１５℃に冷却した。この中へ、（１）で得た触媒粉末２４９ｍｇを加え、１７時間かけて５℃まで昇温しながら撹拌した。反応終了後、４％苛性ソーダ水２ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン１．１４ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は９５．０％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．６／０．４であった。
【００５６】
実施例１〜１６の触媒量、溶媒量、反応温度、反応時間、イソプレゴールの収率、イソプレゴールとその他の異性体の比率を表４に表した。
【００５７】
【表４】
【００５８】
【比較例１】
アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管に臭化亜鉛５５ｍｇを加え、次いでｄ−シトロネラール１５％トルエン溶液２８ｍｌ（ｄ−シトロネラール３．８２ｇ含有）を加えた後、１１０℃で１７時間撹拌した。反応終了後、８％苛性ソーダ水２ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン１．２３ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は７４．５％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は８６．４／１３．６であった。なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが０．７％で、残りは高沸点物であった。
【００５９】
【比較例２】
アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管に臭化亜鉛７３ｍｇを加え、次いでｄ−シトロネラール１．０３ｇ及びトルエン７ｍｌを加えた後、２５℃で１時間撹拌した。反応終了後、８％苛性ソーダ水５ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン１．１２ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は１６．７％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９２．９／７．１であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが７８．２％で、残りは高沸点物であった。
【００６０】
【比較例３】
アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管にフェノール９１．５ｍｇ（１ｍｍｏｌ）及びトルエン７ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液０．３５ｍｌ（０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、室温にて３０分間撹拌し触媒溶液を得た。その後、ｄ−シトロネラール１．０２ｇ（６．６２ｍｍｏｌ）を滴下し、その後、２５℃で１７時間撹拌した。反応終了後、８％苛性ソーダ水２ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン１．１２ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は１１．８％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は８３．９／１６．１であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが７６．３％で、残りは高沸点物であった。
【００６１】
【比較例４】
比較例４として、比較例３のフェノールの代わりに２−フェニルフェノール１６６ｍｇを用いた以外は比較例３と同様の操作で反応を行った。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は１９．３％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９０．９／９．１であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが３．０％で、残りは高沸点物であった。
【００６２】
【比較例５】
比較例５として、比較例３のフェノールの代わりに２，６−ジメチルフェノール１１９ｍｇを用い、反応時間を１時間にした以外は比較例３と同様の操作で反応を行った。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は１４．１％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は８５．３／１４．７であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが１１．６％で、残りは高沸点物であった。
【００６３】
【比較例６】
比較例６として、比較例３のフェノールの代わりに２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール２０１ｍｇを用いた以外は比較例３と同様の操作で反応を行った。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は０％であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが１４．５％で、残りは高沸点物であった。
【００６４】
比較例１〜６の触媒量、反応温度、反応時間、イソプレゴールの収率、イソプレゴールとその他の異性体の比率を表５に表した。
【００６５】
【表５】
【００６６】
表４及び表５からも明らかなように、本発明のトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（実施例１〜１６）を用いて閉環反応を行うと、反応温度において、極低温や高温の必要はなく好適な反応温度（−１５〜５０℃）で、目的とするイソプレゴールを好収率で得ることができた。一方、本発明のトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒に代えて、臭化亜鉛（比較例１，２）を用いて反応を行うと、高温（１１０℃；比較例１）では収率７４．５％；比率８６．４／１３．６であったが、２５℃（比較例２）では収率１６．７％に止まり、高温を必要とした。また、２，６−位に置換基のないフェノール（比較例３）、片方のみアリール基で置換された２−フェニルフェノール（比較例４）、アルキル基で置換された２，６−ジメチルフェノール（比較例５）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール（比較例６）を用いて反応させると、目的とするイソプレゴールの収率は最高で１９．３％であった。
この様に、本発明のトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（実施例１〜１６）を用いて閉環反応を行うことは、本発明のイソプレゴールの合成方法を完成する上で非常に有用である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明により、香料等の素材として有用であり、メントールの重要な合成前駆体であるイソプレゴールを、トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒を用いて、高収率、高選択的に製造する方法を提供する。
【発明の属する技術分野】
本発明は、香料等の素材として有用であり、メントールの重要な合成前駆体であるイソプレゴールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、メントール、特にｌ−メントールは、清涼感のある香料として非常に重要でその用途は多岐にわたっている。メントールの合成法についてはｄｌ−メントールを光学分割によって得る方法と、不斉合成法によって得る方法が知られている（合成香料、印藤元一著、化学工業日報社、１０６〜１１４頁）。不斉合成法によるｌ−メントールの製造工程においては、前駆体であるｌ−イソプレゴールを水素化してｌ−メントールが得られるが、このｌ−イソプレゴールを合成するためには、ｄ−シトロネラールの選択的閉環反応が重要な工程である。
ｄ−シトロネラールの選択的閉環反応については、特開昭５３−１１６３４８号公報、Nakatani and Kawashima, Synthesis, P147 (1978)に開示されている方法、すなわち、臭化亜鉛を触媒としたｌ−イソプレゴールの製造がすでに行われている。このときの、ｌ−イソプレゴールと他の異性体との比率は９４／６である。
【０００３】
他に、Me2AlCl（Michael, K. and Snider, B. B., J. Am. Chem. Soc. 102, pp 7951-7953 (1980)）、Zn(binaphthol)（Sakane, S. et al., Tetrahedron Lett. Vol. 26, No. 45, pp 5535-5538 (1985)）、RhCl(PPh)3(Funakoshi, K. et al. Chem. Pharm. Bull. Vol. 37, No. 8, pp 1990-1994 (1989)）、シリカゲルやアルミナに酸類を担持した触媒（Kropp, P. J., J. Org. Chem., Vol. 60, pp 4146-4152, (1995)）、Zn/trimethylsilyl chloride（Marty, M. et al., Tetrahedron, Vol. 52, No. 13, pp 4645-4658 (1996)）、SmI2（Sarkar, T. K. and Nandy, S. K., Tetrahedron Lett., Vol. 37, No. 29, pp 5195-5198 (1996)）、Sc(trifluoromethanesulfonate)3（Aggarwal, V. K. et al., Tetrahedron Lett., Vol. 39, pp 1997-2000 (1998)、国際公開第９９／３２４２２号明細書）、trans-[Ru(salen)(NO)(H2O)]＋（Ellis, W. W. et al., Chem. Commun., pp1311-1312 (1998)）、S-ZrO2（Yadav, G. D. and Nair, J. J., Chem. Commun., pp 2369-2370、(1998)）、固体触媒（特開平１１−２６７５２４号公報）等が報告されているが、イソプレゴールの選択性においてはすでに工業化されている臭化亜鉛よりも良いものはなかった。
【０００４】
Sc(trifluoromethanesulfonate)3を触媒として用いた場合には、臭化亜鉛と同等の選択性が得られているが、−７８℃と極低温での値であり室温ではｌ−イソプレゴールの選択性は８０％と低下し、工業化は困難であった。
【０００５】
また、本反応の触媒であるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウムは、重合用の触媒（特開平１１−３３５４３２号公報）、アルドール縮合の触媒（Yamamoto, H. et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 116, pp 4131-4132 (1994);Yamamoto, H. et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 122, pp 7847-7848 (2000)）として、報告されている。しかしながら、閉環反応の触媒として使用に関して報告されたことはなく、ましてやイソプレゴールの合成用の触媒としての報告はないし、知られてもいない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シトロネラールの高選択的閉環反応によってイソプレゴールを得る方法、特に、ｌ−メントールの重要な合成前駆体であり、なおかつ香料等の素材として有用である純度の高いｌ−イソプレゴールを、簡単な操作で、安全で且つ高収率で得ることができる製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特殊な触媒を用いることにより、シトロネラールが閉環し、イソプレゴール、イソイソプレゴール、ネオイソプレゴール、ネオイソイソプレゴールの４種の異性体の内、イソプレゴールが異性体比９８％以上の高選択率で、高収率で得られることを見いだし、本発明を完成するに到った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の各発明を包含する。
１． 下記の化学式（２）
【０００９】
【化８】
で表されるシトロネラールを下記の一般式（３）
【００１１】
【化９】
（式中、Ａｌは、アルミニウム原子を示し；Ａｒ１及びＡｒ２は、置換基を有していても良いアリール基またはヘテロアリール基を示し；Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１乃至８のアルキル基、炭素数１乃至８のアルコキシ基、置換基を有していても良いアリール基、炭素数１乃至４のジアルキルアミノ基またはニトロ基を示す。）で表されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒の存在下に、選択的に閉環させることを特徴とする下記の化学式（１）
【００１３】
【化１０】
で表されるイソプレゴールの製造方法。
２． 下記の化学式（５）
【００１５】
【化１１】
（式中、＊印は、不斉炭素原子を示す。）で表される光学活性シトロネラールを下記一般式（３）
【００１７】
【化１２】
（式中、Ａｌ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、前記と同じ意味を示す。）で表されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒の存在下、選択的に閉環させることを特徴とする下記の化学式（４）
【００１９】
【化１３】
（式中、＊印は、不斉炭素原子を示す。）で表される光学活性イソプレゴールの製造方法。
３． 前記の触媒が、下記一般式（６ａ）
（Ｒ４）３−ｐＡｌＨｐ （６ａ）
（式中、Ａｌは、アルミニウム原子を示し；Ｒ４は、炭素数１乃至４のアルキル基を示し；ｐは、０〜２の整数を示す。）で表されるアルキルアルミニウム化合物、下記一般式（６ｂ）
ＭＡｌＨ４ （６ｂ）
（式中、Ｍは、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子を示し；Ａｌは、アルミニウム原子を示す。）で表される金属アルミニウム水素化物から選ばれる１種と、下記一般式（７）
【００２１】
【化１４】
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、前記と同じ意味を示す。）で表される２，６−ジアリールフェノール類を、不活性溶媒中で反応させて得られる反応生成物である前記第１または２項に記載のイソプレゴールの製造方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のイソプレゴールの製造方法について更に詳細に説明する。
本発明のイソプレゴールの製造方法は次に示す反応により行われる。
【００２４】
【化１５】
（式中、Ａｌ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、前記と同じ意味を示す。）
【００２６】
即ち、シトロネラール（２）をトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）の存在下、選択的に閉環させることにより、イソプレゴール（１）が形成される。
原料化合物であるシトロネラール（２）又は（５）は市販品をそのまま用いることができる。
【００２７】
トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）の調整に用いる前記アルキルアルミニウム化合物（６ａ）において、Ｒ４は、炭素数１乃至４のアルキル基を示し；ｐは、０〜２の整数を示す。
Ｒ４の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基等を挙げることができる。
【００２８】
アルキルアルミニウム化合物（６ａ）の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニウムハイドライド、ジブチルアルミニウムハイドライド、メチルアルミニウムジハイドライド、エチルアルミニウムジハイドライド、プロピルアルミニウムジハイドライド、ブチルアルミニウムジハイドライド等を挙げることができる。
【００２９】
また、前記金属アルミニウム水素化物（６ｂ）において、Ｍは、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子を示す。
金属アルミニウム水素化物（６ｂ）の具体例としては、水素化リチウムアルミニウム、水素化ナトリウムアルミニウム、水素化カリウムアルミニウム等を挙げることができる。
【００３０】
また、トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム化合物（３）の調整に用いる前記２，６−ジアリールフェノール類（７）において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換基を有していても良いアリール基またはヘテロアリール基を示し；Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１乃至８のアルキル基、炭素数１乃至８のアルコキシ基、置換基を有していても良いアリール基、炭素数１乃至４のジアルキルアミノ基またはニトロ基を示す。
【００３１】
Ａｒ１及びＡｒ２の具体例としては、置換基を有していても良いフェニル基（置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１乃至４のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子などが例示される。）；置換基を有していてもよいナフチル基（置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１乃至４のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子などが例示される。）；フリル基、チエニル基、ピロニル基、ベンゾフリル基、イソベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、イソインドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル、ピラジル基などのヘテロアリール基、等を挙げることができる。
【００３２】
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の具体例としては、水素原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などの炭素数１乃至８のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、ヘプトキシ基、オキトキシ基などの炭素数１乃至８のアルコキシ基；置換基を有していても良いフェニル基（置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１乃至４のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子などが例示される。）；置換基を有していてもよいナフチル基（置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１乃至４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１乃至４のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子などが例示される。）；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基などの炭素数１乃至４のジアルキルアミノ基；ニトロ基、等を挙げることができる。
【００３３】
本発明に使用されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）は、例えば、Yamamoto, H. et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 116, pp 4131-4132 (1994)に示されている方法により容易に合成できる。
【００３４】
トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）の調整法としては、例えば、炭化水素（ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなど）又はエーテル（ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドフランなど）等の不活性有機溶媒中で、アルキルアルミニウム化合物（６ａ）、金属アルミニウム水素化物（６ｂ）から選ばれる少なくとも１種と約３倍モル程度の２，６−ジアリールフェノール類（７）とを、約０〜５０℃程度で約３０分間程度反応させることにより容易に合成できる。
【００３５】
トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換基を有していても良いアリール基またはヘテロアリール基を示し；Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１乃至８のアルキル基、炭素数１乃至８のアルコキシ基、置換基を有していても良いアリール基、炭素数１乃至４のジアルキルアミノ基またはニトロ基を示す。Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の具体例としては、前記したものと同じものを挙げることができる。
【００３６】
本発明の前記一般式（３）で表されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒の好ましい具体例としては、以下の表１〜３に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。表１〜３中で使用する略記号はそれぞれ以下の意味を示すが、本明細書における以降の記載の各化合物で用いられている略記号についても同様な意味を示す。なお、数字はフェニル基における置換位置を示す（例えば、４−Ｍｅ−Ｐｈはフェニル基の４位に置換するメチル基、３，４−Ｆ−Ｐｈはフェニル基の３位及び４位に各々置換するフッ素原子を意味する。）。
【００３７】
Ｈ 水素原子
Ｐｈ フェニル基
Ｍｅ メチル基
Ｘｙ キシリル基
ｉＰｒ イソプロピル基
ｔＢｕ ｔｅｒｔ−ブチル基
Ｎｐ ナフチル基
Ｆ フッ素原子
Ｃｌ 塩素原子
ＭｅＯ メトキシ基
Ｆｕｌｙｌ フリル基
ＴｈｉｏＰｈ チオフェニル基
Ｐｙ ピリジニル基
Ｃｙ シクロヘキシル基
Ｍｅ２Ｎ ジメチルアミノ基
ｂｅｎｚｅｎｅ ベンゼン環と縮合してナフチル基を形成することを意味する。
【００３８】
【表１】
【表２】
【表３】
より好ましいトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）としては、トリス（２，６−ジフェニルフェノキシ）アルミニウム（例示化合物１）、トリス［２，６−ジ（４−フロロフェニル）フェノキシ］アルミニウム（例示化合物１０）、トリス［２，６−ジ（３，４−ジフロロフェニル）フェノキシ］アルミニウム（例示化合物１２）、トリス［２，６−ジ（３，４，５−トリフロロフェニル）フェノキシ］アルミニウム（例示化合物１３）、トリス（２，６−ジフェニル−４−メチルフェノキシ）アルミニウム（例示化合物２５）、トリス（２，６−ジフェニル−３，５−ジメチルフェノキシ）アルミニウム（例示化合物３４）、トリス［２，６−ジ（２−メチルフェニル）−３，５−ジメチルフェノキシ］アルミニウム（例示化合物３６）、トリス［２，６−ジ（２−イソプロピルフェニル）−３，５−ジメチルフェノキシ］アルミニウム（例示化合物３７）、トリス［２，６−ジ（α−ナフチル）−３，５−ジメチルフェノキシ］アルミニウム（例示化合物３８）、トリス（３−フェニル−１，１’−ビナフチル−２−オキシ）アルミニウム（例示化合物４７）、トリス［３−（４−フロロフェニル）−１，１’−ビナフチル−２−オキシ］アルミニウム（例示化合物４８）などを挙げることができる。
【００４２】
本発明の閉環反応に使用されるトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（３）の量は、シトロネラール（２）又は（５）に対して約０．０５〜５モル％程度、好ましくは、約０．１〜１モル％程度の範囲で使用される。
【００４３】
本反応において用いられる触媒は、ａ）予め、反応系中においてアルミニウム化合物（６）（アルキルアルミニウム化合物（６ａ）、金属アルミニウム水素化物（６ｂ）から選ばれる少なくとも１種）と２，６−ジアリールフェノール類（７）とを混合して触媒を調製した後、シトロネラールを仕込む方法、ｂ）予め、アルミニウム化合物（６）と２，６−ジアリールフェノール類（７）とを混合して調製した触媒を、閉環反応時に、シトロネラールとそれぞれ単独に仕込む方法；の何れかの方法によっても同等の結果が得られる。
【００４４】
閉環反応の温度は、約−６０〜１００℃の範囲、好ましくは約−３０〜５０℃の範囲、より好ましくは約−１５〜２０℃の範囲が採用され、前記の温度を保ちながら約０．２５〜３０時間、好ましくは約０．５〜２０時間反応させることによって、イソプレゴール（１）又は（４）を円滑に製造することができる。
【００４５】
本発明における反応は、無溶媒条件下、または、不活性溶媒存在下で行うことができる。
使用される溶媒としては、本反応を著しく阻害しない溶媒であればよく、特に限定するものではないが、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系有機溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素系有機溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系有機溶媒；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラハイドロフラン、ジオキサン、ジオキソランなどのエーテル系有機溶媒等を挙げることができる。これらのうちより好ましくは、トルエン、ヘプタン等の有機溶媒である。これら溶媒は、予め脱水処理したものを使用することが好ましい。
【００４６】
また、これら溶媒の使用量は、シトロネラールに対して約０〜２０倍量、好ましくは０．５〜７倍量の範囲である。
【００４７】
閉環反応は、窒素ガスまたはアルゴンガスなどのような不活性ガス雰囲気下で行うことが、閉環反応の円滑な進行のために好ましい。
【００４８】
反応の終了後は、通常の後処理を行うことができる。また、イソプレゴール（１）又は（４）の精製は、蒸留及び再結晶による処理を行うことによって高純度のイソプレゴールを得ることができる。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものでなく、また本発明の範囲を逸脱しない範囲で変化させてもよい。
尚、実施例中での生成物の測定は、ガスクロマトグラフィー法（ＧＬＣ）により行った。条件は以下の通りである。
使用分析機器：Ｇ５０００ガスクロマトグラフ（株式会社日立製作所製）
カラム：ＴＣ−ＷＡＸ（０．２５ｍｍ×３０ｍ）（ジーエルサイエンス株式会社製）
検出器：ＦＩＤ
【００５０】
【実施例１】
ｌ−イソプレゴールの合成
アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管に２，６−ジフェニルフェノール２４０ｍｇ（１ｍｍｏｌ）及びトルエン５ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液０．３５ｍｌ（０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、室温にて３０分間撹拌し触媒溶液を得た。得られた触媒溶液を０℃に冷却した後、−１５℃に冷却したｄ−シトロネラール（高砂香料工業株式会社製）５．０７ｇ（３２．９ｍｍｏｌ）を滴下し、その後、０℃で４時間撹拌した。反応終了後、８％苛性ソーダ水２ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン５．０５ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は９５．３％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．３／０．７であった。
【００５１】
【実施例２〜１２】
実施例２〜１２として、アルミニウム化合物とフェノール類及び溶媒を表４に示す量を用いて、実施例１と同様な操作で反応を行った。結果を表４に示す。
【００５２】
【実施例１３】
ｌ−イソプレゴールの合成
アルゴン気流下、１００ｍｌ反応容器に２，６−ジフェニルフェノール４．７９ｇ及びトルエン４０ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液７ｍｌを加えた後、室温にて３０分間撹拌し触媒溶液を得た。アルゴン気流下、３００ｍｌ反応容器にｄ−シトロネラール（高砂香料工業株式会社製）１００ｇ及びトルエン５５ｍｌを加え、０℃に冷却した。この中へ、０℃に冷却した触媒溶液を滴下し、その後、０℃で４時間撹拌した。反応終了後、４％苛性ソーダ水５０ｍｌを加えた後、分液し、トルエンを留去した後、蒸留することにより、沸点９１℃／１６００Ｐａ（９ｍｍＨｇ）で無色油状物を８７．７ｇ得た。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの純度は９４．７％（収率８３．１％）で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．７／０．３であった。
【００５３】
【実施例１４】
ｄ−イソプレゴールの合成
アルゴン気流下、３０ｍｌ反応容器に２，６−ジフェニルフェノール１．２１ｇ及びトルエン１５ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液１．７５ｍｌを加えた後、室温にて３０分間撹拌し触媒溶液を得た。アルゴン気流下、５０ｍｌ反応容器にｌ−シトロネラール（高砂香料工業株式会社製）５ｇを加え、−１５℃に冷却した。この中へ、−１５℃に冷却した触媒溶液を滴下し、その後、−１５℃で１時間、−１０℃で１時間、−５℃で２時間撹拌した。反応終了後、２％苛性ソーダ水２０ｍｌを加えた後、分液し、トルエンを留去した後、蒸留することにより、無色油状物を４．１９ｇ得た。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｄ−イソプレゴールの純度は９８．２％（収率は８２．３％）で、ｄ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．４／０．６であった。
【００５４】
【実施例１５】
ｄｌ−イソプレゴールの合成
実施例１５として、実施例１のｄ−シトロネラールの代わりにｄｌ−シトロネラール５．００ｇを用いて、実施例１と同様な条件で操作を行った結果、ｄｌ−イソプレゴールの収率は９５．１％で、ｄｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．４／０．６であった。
【００５５】
【実施例１６】
（１） アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管に２，６−ジフェニルフェノール１．０３ｇ及びトルエン１３．５ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液１．５ｍｌを加えた後、室温にて３０分間撹拌し淡黄色の触媒溶液を得た。これを高真空下、溶媒を留去することにより淡黄色の粉末として触媒を１．０６ｇ得た。
（２） アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管にｄ−シトロネラール１．０１ｇを加え、−１５℃に冷却した。この中へ、（１）で得た触媒粉末２４９ｍｇを加え、１７時間かけて５℃まで昇温しながら撹拌した。反応終了後、４％苛性ソーダ水２ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン１．１４ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は９５．０％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９９．６／０．４であった。
【００５６】
実施例１〜１６の触媒量、溶媒量、反応温度、反応時間、イソプレゴールの収率、イソプレゴールとその他の異性体の比率を表４に表した。
【００５７】
【表４】
【比較例１】
アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管に臭化亜鉛５５ｍｇを加え、次いでｄ−シトロネラール１５％トルエン溶液２８ｍｌ（ｄ−シトロネラール３．８２ｇ含有）を加えた後、１１０℃で１７時間撹拌した。反応終了後、８％苛性ソーダ水２ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン１．２３ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は７４．５％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は８６．４／１３．６であった。なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが０．７％で、残りは高沸点物であった。
【００５９】
【比較例２】
アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管に臭化亜鉛７３ｍｇを加え、次いでｄ−シトロネラール１．０３ｇ及びトルエン７ｍｌを加えた後、２５℃で１時間撹拌した。反応終了後、８％苛性ソーダ水５ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン１．１２ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は１６．７％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９２．９／７．１であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが７８．２％で、残りは高沸点物であった。
【００６０】
【比較例３】
アルゴン気流下、５０ｍｌシュレンク管にフェノール９１．５ｍｇ（１ｍｍｏｌ）及びトルエン７ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、トリエチルアルミニウム（Ｅｔ３Ａｌ）０．９３ｍｏｌトルエン溶液０．３５ｍｌ（０．３３ｍｍｏｌ）を加えた後、室温にて３０分間撹拌し触媒溶液を得た。その後、ｄ−シトロネラール１．０２ｇ（６．６２ｍｍｏｌ）を滴下し、その後、２５℃で１７時間撹拌した。反応終了後、８％苛性ソーダ水２ｍｌを加えた後、内部標準物質としてドデカン１．１２ｇを加えた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は１１．８％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は８３．９／１６．１であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが７６．３％で、残りは高沸点物であった。
【００６１】
【比較例４】
比較例４として、比較例３のフェノールの代わりに２−フェニルフェノール１６６ｍｇを用いた以外は比較例３と同様の操作で反応を行った。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は１９．３％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は９０．９／９．１であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが３．０％で、残りは高沸点物であった。
【００６２】
【比較例５】
比較例５として、比較例３のフェノールの代わりに２，６−ジメチルフェノール１１９ｍｇを用い、反応時間を１時間にした以外は比較例３と同様の操作で反応を行った。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は１４．１％で、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体の比率は８５．３／１４．７であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが１１．６％で、残りは高沸点物であった。
【００６３】
【比較例６】
比較例６として、比較例３のフェノールの代わりに２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール２０１ｍｇを用いた以外は比較例３と同様の操作で反応を行った。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、ｌ−イソプレゴールの収率は０％であった。
なお、ｌ−イソプレゴールとその他の異性体以外は、原料のｄ−シトロネラールが１４．５％で、残りは高沸点物であった。
【００６４】
比較例１〜６の触媒量、反応温度、反応時間、イソプレゴールの収率、イソプレゴールとその他の異性体の比率を表５に表した。
【００６５】
【表５】
表４及び表５からも明らかなように、本発明のトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（実施例１〜１６）を用いて閉環反応を行うと、反応温度において、極低温や高温の必要はなく好適な反応温度（−１５〜５０℃）で、目的とするイソプレゴールを好収率で得ることができた。一方、本発明のトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒に代えて、臭化亜鉛（比較例１，２）を用いて反応を行うと、高温（１１０℃；比較例１）では収率７４．５％；比率８６．４／１３．６であったが、２５℃（比較例２）では収率１６．７％に止まり、高温を必要とした。また、２，６−位に置換基のないフェノール（比較例３）、片方のみアリール基で置換された２−フェニルフェノール（比較例４）、アルキル基で置換された２，６−ジメチルフェノール（比較例５）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール（比較例６）を用いて反応させると、目的とするイソプレゴールの収率は最高で１９．３％であった。
この様に、本発明のトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒（実施例１〜１６）を用いて閉環反応を行うことは、本発明のイソプレゴールの合成方法を完成する上で非常に有用である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明により、香料等の素材として有用であり、メントールの重要な合成前駆体であるイソプレゴールを、トリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒を用いて、高収率、高選択的に製造する方法を提供する。
Claims (3)
- 下記の化学式（２）
- 下記の化学式（５）
- 前記のトリス（２，６−ジアリールフェノキシ）アルミニウム触媒が、下記一般式（６ａ）
（Ｒ４）３−ｐＡｌＨｐ （６ａ）
（式中、Ａｌは、アルミニウム原子を示し；Ｒ４は、炭素数１乃至４のアルキル基を示し；ｐは、０〜２の整数を示す。）
で表されるアルキルアルミニウム化合物、下記一般式（６ｂ）
ＭＡｌＨ４ （６ｂ）
（式中、Ｍは、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子を示し；Ａｌは、アルミニウム原子を示す。）で表される金属アルミニウム水素化物から選ばれる１種と、下記一般式（７）
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