JP4723751B2

JP4723751B2 - ３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの製造方法

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Publication number: JP4723751B2
Application number: JP2001124134A
Authority: JP
Inventors: 章天野; 照善秋山; 孝志三浦; 利光萩原
Original assignee: Takasago International Corp
Current assignee: Takasago International Corp
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2021-04-23
Also published as: EP1253130A3; KR100568442B1; US20020156327A1; JP2002322111A; CN1382677A; EP1253130B1; US6515188B2; ES2251540T3; AU3433502A; EP1253130A2; KR20020082142A; DE60206996T2; DE60206996D1; AU779935B2; CN1226263C; CA2382863A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷感剤や清涼改善剤などとして有用な、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの製造法、および該３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを製造する際の中間体として有用なｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン類およびその製造法に関するものである。本発明による場合は、純度の高い３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールおよび該３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの合成中間体として有用なｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン類を、簡単な操作で、安全に且つ高収率で得ることができる。
さらに、本発明による場合は、プロパン構造の２位の立体制御がなされ、清涼感に一層優れる（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを高い光学純度で得ることができる。
【０００２】
【従来の技術】
３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールは、特公昭６１−４８８１３号公報などに記載されているように公知の化合物である。３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールは、安全性に優れ、しかも皮膚や粘膜上でｌ−メントール様の冷感作用を付与する性質を有し、その一方でｌ−メントールとは異なり無臭であり、それ自体では匂いを有していない。そのため、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを用いる場合は、製品に付与された香気に対して全く影響を及ぼすことなく、製品に冷感作用を付与することができる。そこで、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの前記した特性を活かして、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを、歯磨粉、チューインガムのような口腔用組成物、シャーベット、ハードキャンデーのような飲食品に配合したり、更には化粧料（特開平６０−２５９０８号公報、特開昭６３−２０８５０５号公報）、アイパック剤（特開昭６２−９６４０３号公報）、頭髪化粧料（特開昭６２−１９２３１２号公報）のような香粧品、その他消炎鎮痛剤用エアゾール組成物（特開昭６３−２６４５２２号）などに配合することが提案されている。
【０００３】
従来、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの製造方法としては、（ｉ）ｌ−メントールを金属ナトリウムまたは水素化ナトリウムによってナトリウム塩にした後、これにハロゲン化アリルを反応させ、３−ｌ−メントキシプロパン−１−エンを製造し、それを有機過酸物を用いて酸化して酸化物にし、次いで加水分解する方法（特公昭６１−４８８１３号公報）；（ii）ベンジルグリシジルエーテルに、ルイス酸の存在下でｌ−メントールを付加させて１−ベンジルオキシ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールを製造し、それをパラジウム−炭素触媒の存在下に水素化分解してベンジル基を脱離する方法（特開平７−８２２００号公報）が知られている。
【０００４】
しかしながら、上記（ｉ）の従来法では、金属ナトリウムまたは水素化ナトリウムを使用して１−メントールのナトリウム塩を調製するため、爆発の危険や水素ガスの発生の問題がある。しかも、中間体である３−ｌ−メントキシプロパン−１−エンの酸化を有機過酸物を用いて行うことから、その点でも爆発の危険があり、工業的に有利な方法であるとは言えず、また経済性の点でも改良の余地があった。
また、上記（ii）の従来法は、光学活性体の合成を目的とした製造法であるため、高価なベンジルグリシジルエーテルを使用する必要がある。しかも、最終的に得られる３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールには、副生成物として２−ｌ−メントキシプロパン−１，３−ジオールが１０％程度も混在しているために、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどによる精製・分取が必要であり、純度の高い３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを大量に得ることが困難である。
【０００５】
また、上記した従来法とは別に、（iii）エピクロロヒドリンなどの１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンに、水溶液中で塩基と第４級アンモニウム塩の存在下にｌ−メントールを付加反応させて、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの合成中間体となる１，２−エポキシ−３−ｌ−メントキシプロパンを合成する方法が提案されている［仏国特許２４７９８２２号公報（１９８１年）］。しかしながら、エピクロロヒドリンなどの１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンは、酸または塩基の存在下では不安定で分解し易いことが知られている［「化学大辞典」第２９２頁、東京化学同人発行（１９８９年）］。そのため１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンを塩基の存在下に反応させるこの方法による場合は、反応が長時間になると１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンが分解してしまうことから、１，２−エポキシ−３−ｌ−メントキシプロパンを大量に合成することが困難であり、工業的に且つ経済的に有利な方法であるとはいえない。
【０００６】
さらに、エピクロロヒドリンとアルコールの反応としては、（iv）エピルクロルヒドリンとアリルアルコールとを酸性触媒存在下で反応させて、光学活性グリセロール誘導体である１−アリルオキシ−３−クロル−２−プロパノールを製造する方法が提案されている（特開平２−２２１号公報）。しかしながら、この（iv）の従来法では、反応に用いられるアルコールは、１級のアリルアルコールのみであり、２級アルコールへの適応についての報告されておらず、ましてメントールとの付加反応については報告されていない。
【０００７】
また、別の従来法として、（ｖ）エピハロヒドリンとアルコール類を酸触媒の存在下に反応させた後、アルカリ処理により閉環させてグリシジルエーテルとし、これを加水分解した後に、反応混合物を強塩基性化合物と弱酸性化合物より生成される塩の存在下で１００〜２３０℃に加熱してグリセリンエーテルを製造する方法が提案されている（特開２０００−２１２１１４号公報）。しかしながら、この方法による場合は、グリシジルエーテルの加水分解物中に含まれる有機ハロゲンを分解するために、反応混合物を１００〜２３０℃、特に１５０〜２００℃という高温下で、強塩基性化合物と弱酸性化合物より生成した塩の存在下に加熱する必要があり、効率のよい方法ではない。しかも、この方法で用いられるとしているアルコール類は、一般式：Ｒ−（ＯＡ）ｐ−ＯＨ（式中、Ｒは炭素数１〜３６の飽和又は不飽和の直鎖又は分岐鎖の炭化水素基を示し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を示し、ｐは０〜１００の数を示す）で表される１級アルコールであり、２級アルコールを用いることは開示がなく、ましてメントールの使用は全く開示されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、純度の高い３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを、簡単な操作で、安全に且つ収率よく製造できる方法を提供することである。
そして、本発明の目的は、純度の高い３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを得るのに有用な合成中間体を提供することである。
また、本発明の目的は、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを得るのに有用な中間体の効率のより製造法を提供することである。
さらに、本発明の目的は、プロパン構造の２−位の立体制御がなされた、清涼感により優れる（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを高い光学純度で製造できる方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記目的を達成するために鋭意検討を行ってきた。その結果、１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンに、有機溶媒中で、ルイス酸の存在下にｌ−メントールを付加反応させることによって１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールを製造し、それにより得られる１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールを脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させることによって、新規な化合物であるｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン類を製造することができた。そして、さらに検討を重ねたところ、この新規なｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン類は、化学的に安定でそれ自体で保存可能であること、このｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン類を加水分解することによって目的とする３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールが、簡単に、収率よく、しかも高純度で得られることを見出した。
さらに、本発明者らは、その際に１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールとして光学活性なものを使用することにより、プロパン構造の２−位の立体制御がなされた、清涼感により優れる（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを高い光学純度で製造できることを見出し、それらの知見に基づいて本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明は、
（１）下記の一般式（Ｉ）；
【００１１】
【化１４】

（式中、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表される１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンに、有機溶媒中で、ルイス酸の存在下に、ｌ−メントールを付加させて、下記の一般式（II）；
【００１２】
【化１５】

（式中、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表される１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールを製造し、次いで、それを炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させて、下記の一般式（III）；
【００１３】
【化１６】

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンを製造し、更にそれを加水分解して、下記の化学式（IV）；
【００１４】
【化１７】

で表される３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを製造することを特徴とする３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの製造方法である。
【００１５】
そして、本発明は、
（２）下記の一般式（II）；
【００１６】
【化１８】

（式中、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表される１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールを、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させて、下記の一般式(III);
【００１７】
【化１９】

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンを製造し、更にそれを加水分解して、下記の化学式（IV）；
【００１８】
【化２０】

で表される３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを製造することを特徴とする３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの製造方法である。
【００１９】
さらに、本発明は、
（３）下記の一般式（II）；
【００２０】
【化２１】

（式中、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表される１−ハロゲノ−３−１−メントキシプロパン−２−オールに、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩を反応させて、下記の一般式（III);
【００２１】
【化２２】

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンを製造することを特徴とする１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンの製造方法である。
【００２２】
そして、本発明は、
（４）前記の一般式（Ｉ）で表される１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンおよび一般式（II）で表される１−ハロゲノ−３−１−メントキシプロパン−２−オールにおいて、Ｘが塩素原子である前記（１）〜（３）のいずれかの製造方法；
（５）前記の一般式（Ｉ）で表される１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンにおいて、プロパン構造の２−位の立体が（Ｒ）−体であり、一般式（II）で表される１−ハロゲノ−３−１−メントキシプロパン−２−オール、一般式（III）で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンおよび一般式（IV）で表される３−１−メントキシプロパン−１，２−ジオールにおいて、プロパン構造の２−位の立体が（Ｓ）−体である前記（１）〜（４）のいずれかの製造方法；および、
（６）前記の一般式（III）において、Ｒ¹がアセチル基、Ｒ²が水素原子またはアセチル基である前記（１）〜（５）のいずれかの製造方法；
を好ましい態様として包含する。
【００２３】
さらに、本発明は、
（７）下記の一般式（III）；
【００２４】
【化２３】

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンである。
【００２５】
そして、本発明は、
（８）下記の一般式（IIIａ）；
【００２６】
【化２４】

（式中、Ｒ^1aはアセチル基、Ｒ^2aは水素原子またはアセチル基を示す。）
で表される１−アセチルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン；
（９）下記の一般式（III'）；
【００２７】
【化２５】

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される（２Ｓ）−１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン；および、
（１０）下記の一般式（IIIａ'）；
【００２８】
【化２６】

（式中、Ｒ^1aはアセチル基、Ｒ^2aは水素原子またはアセチル基を示す。）
で表される（２Ｓ）−１−アセチルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン；
を好ましい態様として包含する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを製造するための本発明の方法は、以下に示す反応にしたがって行われる。
【００３０】
【化２７】

（式中、Ｘはハロゲン原子、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
【００３１】
すなわち、１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）に、有機溶媒中で、ルイス酸の存在下に、ｌ−メントールを付加させて、新規な１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）を製造する。次いで、該１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）を、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させてｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を製造し、それを加水分解することによって、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）が得られる。
【００３２】
１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）におけるハロゲン原子Ｘとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンの具体例としては、１，２−エポキシ−３−フルオロプロパン（エピフルオロヒドリン）、１，２−エポキシ−３−クロロプロパン（エピクロルヒドリン）、１，２−エポキシ−３−ブロモプロパン（エピブロムヒドリン）、１，２−エポキシ−３−ヨードプロパン（エピヨードヒドリン）などを挙げることができる。それらのうちでも、本発明では、ハロゲン原子Ｘが塩素原子または臭素原子である１，２−エポキシ−３−クロロプロパン（エピクロルヒドリン）または１，２−エポキシ−３−ブロモプロパン（エピブロムヒドリン）が好ましく用いられ、１，２−エポキシ−３−クロロプロパン（エピクロルヒドリン）がより好ましく用いられる。
原料化合物である１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）およびｌ−メントールは、市販品をそのまま用いることができる。
【００３３】
１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）への１−メントールの付加反応に当たっては、ｌ−メントールを有機溶媒に溶解した溶液に、ルイス酸を添加して溶解させた後、ここに１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）を有機溶媒に溶解した溶液を滴下して反応させる方法などが好ましく採用される。
１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）とｌ−メントールの使用割合は、１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）の１モルに対し、１−メントールが約０．８〜２モルであるのが好ましく、約０．９〜１．３モルであるのがより好ましい。
また、ルイス酸の使用量は、通常の付加反応における触媒量と同程度にすればよく、一般には、１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）１モルに対して約０．０１〜０．１モルであることが好ましい。
【００３４】
ルイス酸の具体例としては、三フッ化ホウ素エーテルコンプレックス、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化第二鉄などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。それらのうちでも、塩化アルミニウムおよび／または三フッ化ホウ素エーテルコンプレックスが操作性が良好で且つ経済的に安価である点から好ましく用いられる。
【００３５】
有機溶媒としては、１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）へのｌ−メントールの付加反応に悪影響を及ばさない有機溶媒が用いられ、具体例としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒；石油エーテル系溶媒などを挙げることができ、それらの１種または２種以上を用いることができる。それらのうちでも、ヘプタンおよび／またはトルエンが操作性が良好で且つ経済的に安価である点から好ましく用いられる。
有機溶媒の使用量は、通常、ｌ−メントール１容量部に対して約０．５〜５容量部であることが好ましく、約１〜３容量部であることがより好ましい。
【００３６】
１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）へのｌ−メントールの付加反応は、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、付加反応の円滑な進行のために好ましい。
また、ｌ−メントールとルイス酸を溶解した有機溶媒溶液に１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）を溶解した有機溶媒溶液を滴下して付加反応を行うに当たっては、１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）を溶解した有機溶媒溶液の滴下時間は、通常約０．５〜１０時間とすることが好ましく、約１．５〜３時間とすることがより好ましい。
付加反応の温度としては、好ましくは約６０〜１３０℃、より好ましくは約６５〜１２０℃の温度が採用され、前記温度に保ちながら１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）の有機溶媒溶液の滴下終了後に約０．５〜１５時間、好ましくは約１〜５時間反応させることによって、１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）を円滑に製造することができる。
【００３７】
前記した付加反応により得られる１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）は、安定で、通常油状を呈し、保存可能である。
そのため、前記付加反応により得られる１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）は、例えば蒸留、カラムクロマトグラフィー処理などによって精製処理するか又は精製処理を行わずに保存しておき、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）や３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）の製造時に保存容器から取り出して用いるようにしてもよい。或いは、上記の付加反応によって生成した１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）を、必要に応じて冷却した後、精製などの後処理を施すことなく、そのまま次の反応に直接使用してもよい。
【００３８】
上記した反応において、光学活性な１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）を使用することにより、ラセミ化することなくプロパン構造の２−位の立体制御がなされる。具体的には、（２Ｒ）−１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ'）を使用することにより、（２Ｓ）−１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II'）へと容易に導くことができる。また、（２Ｓ）−１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ'）を使用することにより、（２Ｒ）−１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II'）へと容易に導くことができる。
【００３９】
上記の付加反応で得られる１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）を、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させて、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を製造する。
この反応で用いる炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩としては、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸のリチウム、ナトリウムまたはカリウム塩が好適に用いられる。具体例としては、ギ酸リチウム、酢酸リチウム、プロピオン酸リチウム、酪酸リチウム、イソ酪酸リチウム、吉草酸リチウム、イソ吉草酸リチウム、ピバル酸リチウム、ギ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、酪酸ナトリウム、イソ酪酸ナトリウム、吉草酸ナトリウム、イソ吉草酸ナトリウム、ピバル酸ナトリウム、ギ酸カリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸カリウム、酪酸カリウム、イソ酪酸カリウム、吉草酸カリウム、イソ吉草酸カリウム、ピバル酸カリウムなどを挙げることができ、これの１種または２種以上を用いることができる。それらのうちでも、操作性が良好である点および経済的に安価である点から、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウムの１種または２種以上が好ましく用いられ、酢酸ナトリウムがより好ましく用いられる。
炭素数が６以上の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩または芳香族カルボン酸アルカリ金属塩を用いると、固体析出が顕著となり、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を円滑に製造できなくなる。
【００４０】
炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩の使用量は、１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）１モルに対して、約１．０〜５．０モル、特に約１．０５〜２．０モルであることが経済性の点から好ましい。
本発明で用いる炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩は、無水状態であることが、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を高収率で生成でき、しかも収率が安定することから好ましい。
本発明では市販の炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩を、そのまま又は予め脱水処理して用いることができる。
【００４１】
本発明では、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を製造するための１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）と炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩との反応を、必要に応じて、脂肪族カルボン酸無水物の併用下に行うことができる。
脂肪族カルボン酸無水物としては、炭素数２〜５の脂肪族カルボン酸無水物が好ましく用いられ、具体例としては、酢酸無水物、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、イソ酪酸無水物、吉草酸無水物、イソ吉草酸無水物、ピバル酸無水物などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。そのうちでも、酢酸無水物が好ましく用いられる。
【００４２】
脂肪族カルボン酸無水物を併用する場合は、その使用量は、１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）１モルに対して、１．０〜５．０モルが好ましく、約１．０５〜２．０モルがより好ましい。
本発明では市販の脂肪族カルボン酸無水物をそのまま用いることができる。
【００４３】
さらに、本発明では、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を製造するための１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）と炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩との反応を、必要に応じて、相間移動触媒の存在下に行ってもよい。
相間移動触媒の存在下に反応させると、反応速度の向上効果が得られる。
相間移動触媒としては、第４級アンモニウム塩が好適に用いられ、具体例としては、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムアイオダイド、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、トリメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、ジメチルジオクチルアンモニウムクロライド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリオクチルメチルアンモニウムクロライドなどの工業的に容易に入手できる第４級アンモニウム塩を挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。そのうちでも、テトラメチルアンモニウムブロマイドが、操作が容易であり、且つ経済的に安価であることから好ましく用いられる。
【００４４】
相間移動触媒の存在下にｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）の製造反応を行う場合は、相間移動触媒の使用量は、１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）１モルに対して、約０．０１〜０．２モルが好ましく、約０．０２〜０．０５モルがより好ましい。
相間移動触媒は、市販品をそのまま用いることができる。
【００４５】
ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）の製造反応は、溶媒の不使用下に行っても、または不活性溶媒を使用して行ってもよい。
溶媒を使用する場合は、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）の製造反応を著しく阻害しない溶媒であればいずれの溶媒も使用できるが、有機溶媒が好ましく用いられる。好ましく用いられる有機溶媒の具体例としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒；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、テトラヒドロフラン、ジオキサン、１，３−ジオキソフランなどのエーテル系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒；石油エーテル系溶媒などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。そのうちでも、ジメチルホルムアミドが反応を円滑に進行させ、しかも操作性が良好で且つ経済的に安価であることから好ましく用いられる。
有機溶媒の使用量は、１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）１容量部に対して、約１〜１０容量部、特に約２〜５容量部であることが好ましい。
【００４６】
ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）の製造反応は、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下に行うことが好ましい。
ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を製造するための反応は、約６０〜２００℃、特に約８０〜１７０℃の温度で行うことが好ましく、前記の温度を保ちながら約０．５〜２０時間、好ましくは約１〜１０時間反応を行うことによって、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を円滑に製造することができる。
前記反応温度および反応時間は、使用する炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩の種類や量などにより適宜変更、調節することができる。
【００４７】
上記の反応により得られるｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）は、プロパン構造の１−位のみがアシルオキシ化されたｌ−アシルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール（III−A）の単一物、プロパン構造の１−位および２−位がアシルオキシ化されたｌ，２−ジアシルオキシ−３−１−メントキシプロパン（III−B）の単一物、または前記（III-A）と（III-B）の混合物である。ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）中での（III−A）と（III−B）の生成比率は、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩の種類や量、必要に応じて用いられる前記した他の成分（脂肪族カルボン酸無水物、相間移動触媒など）の有無、種類、量などにより変化する。脂肪族カルボン酸無水物および相間移動触媒を使用せずに、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩のみを使用して反応を行うと、一般的には、ｌ−アシルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール（III−A）の比率が８０％以上となる。一方、脂肪族カルボン酸無水物の併用する場合は、脂肪族カルボン酸無水物の量の増加に伴って、ｌ，２−ジアシルオキシ−３−１−メントキシプロパン（III−B）の比率が増加する。
【００４８】
上記の反応により得られるｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）は、従来にない新規な化合物であり、通常油状を呈し、保存可能である。
得られたｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）は、例えば蒸留、カラムクロマトグラフィー処理などによって精製処理するか又は精製処理を行わずに保存しておき、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）の製造時に保存容器から取り出して用いるようにしてもよい。或いは、上記の反応によって生成したｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンを、必要に応じて冷却した後、精製などの後処理を施すことなく、そのまま３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）の製造に直接使用してもよい。
【００４９】
上記の反応において、光学活性な１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II）を使用して、脂肪族カルボン酸無水物の非存在下に、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させると、ラセミ化することなく高選択的にプロパン構造の２−位が立体制御された、光学活性なｌ−アシルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール（III−A）を得ることができる。具体的には、（２Ｓ）−１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II'）を使用して、脂肪族カルボン酸無水物の非存在下に、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させることにより、（２Ｓ）−ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III−A'）へと導くことができる。また、（２Ｒ）−１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II''）を使用して、脂肪族カルボン酸無水物の非存在下に、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させることにより、（２Ｒ）−ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III−A''）へと導くことができる。
【００５０】
上記の反応で生成するｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）の具体例としては、１−ホルミルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール、１−アセトキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール、１−ブチリルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール、１−イソブチリルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール、１−バレリルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール、１−イソバレリルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール、１−ピバロイルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オールなどの１−アシルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール類；１，２−ジホルミルオキシ−３−１−メントキシプロパン、１，２−ジアセトキシ−３−１−メントキシプロパン、１，２−ジプロピオニルオキシ−３−１−メントキシプロパン、１，２−ジブチリルオキシ−３−１−メントキシプロパン、１，２−ジイソブチリルオキシ−３−１−メントキシプロパン、１，２−ジバレリルオキシ−３−１−メントキシプロパン、１，２−ジイソブチリルオキシ−３−１−メントキシプロパン、１，２−ジイソバレリルオキシ−３−１−メントキシプロパン、１，２−ジピバロイルオキシ−３−１−メントキシプロパンなどの１，２−ジアシルオキシ−３−１−メントキシプロパン類などのプロパン構造の２−位のラセミ体および光学活性体［（２Ｓ）−体、（２Ｒ）−体］などを挙げることができる。
【００５１】
上記の反応で得られるｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）を加水分解することによって、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）が生成する。
ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）の加水分解は、塩基の存在下で行うことが好ましい。加水分解に用いる塩基としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩および／またはアルコキシド類が好ましく用いられる。具体例としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。そのうちでも、水酸化ナトリウムおよび／または水酸化カリウムが、加水分解をより円滑に進行させ且つ経済的に安価であることから好ましく用いられる。
塩基は水溶液の形態で反応系に添加することが好ましい。塩基の水溶液の濃度は、４０質量％以上、特に４５〜５５質量％の高濃度であることが加水分解反応が良好に進行することから好ましい。
塩基の使用量は、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）１モルに対して、約１．０〜５．０モル、特に約１．５〜３．０モルであることが好ましい。
【００５２】
ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）の加水分解反応は、有機溶媒中で行うことが好ましい。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール系溶媒；ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、１，３−ジオキソランなどのエーテル系溶媒などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。そのうちでも、メタノールおよび／またはエタノールが経済的に安価であることから好ましく用いられる。
有機溶媒の使用量は、ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）１容量部に対して、約１〜１０容量部、特に約２〜５容量部であることが好ましい。
【００５３】
ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III）の加水分解反応の温度は、約２０〜１００℃、特に約５０〜８０℃であることが好ましく、前記温度を保ちながら、約０．５〜５時間、好ましくは約１〜３時間程度反応させることによって、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）が生成する。３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）を含む反応生成物から３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）の回収は通常の方法によって行うことができる。何ら限定されるものではないが、例えば、反応に親水性有機溶媒を用いた場合は、反応生成物に必要に応じて水を加えて、反応に用いた親水性有機溶媒を留去した後に、反応混合物に酸水溶液とヘキサン、ブタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系有機溶媒を加え、必要に応じて使用した塩基の中和を行いながら、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）の有機溶媒による抽出を行い、溶媒を留去することによって、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）を濃縮物として回収することができる。３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）の精製は、蒸留、カラムクロマトグラフィーによる処理により行うことができる。
【００５４】
上記した加水分解反応において、光学活性なｌ−アシルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール（III−A）を使用することにより、ラセミ化することなく、プロパン構造の２−位の立体制御がなされた３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）への導くことができる。具体的には、（２Ｓ）−ｌ−アシルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール（III−A'）を使用することにより、（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV'）へと容易に導くことができる。また、（２Ｒ）−ｌ−アシルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール（III−A’'）を使用することにより、（２Ｒ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV''）へと容易に導くことができる。
【００５５】
３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）のうちでも、プロパン構造の２−位が立体制御された、（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV'）は清涼感に一層優れている。本発明においては、１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）として、（２Ｒ）−１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンを用い、これにルイス酸の存在下に１−メントールを反応させることによって（２Ｓ）−１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II'）へと容易に導くことができ、対で該（２Ｓ）−１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール（II'）に炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩を反応させることによって、（２Ｓ）−ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III'）へと容易に導くことができ、該（２Ｓ）−ｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン（III'）を加水分解することにより、より清涼感に優れる（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）を容易に得ることができる。
【００５６】
上記により得られる３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール（IV）は、上記した冷感作用、清涼作用、無臭性、安全性などの特性を活かして、香粧品、トイレタリー製品、入浴剤、飲食品、医薬品などの各種用途に用いられ、例えば、全身用ローション、アフターシェーブローション、育毛ローションなどの各種ローション類；ウォッシングクリーム、バニシングクリーム、クレンジングクレンジング、コールドクリーム、乳液、化粧水、パック、メイク落とし、リップクリームなどの皮膚化粧料；パッブ剤、貼付剤、鼻充血除去剤、制汗剤；シャンプー、リンス、トリートメント、コンディショナーなどのヘアケア商品；ヘアートニック、ヘアークリーム、ヘアースプレーなどの頭髪化粧品；香水、コロン類；入浴剤、ボディシャンプー、石鹸；シェービングフォームおよびジェル；洗剤、ソフトナー類；室内芳香剤；歯磨き；口腔洗浄剤；軟膏；清涼飲料、ガム、キャンディー、アイスクリーム、シャーベット、ゼリー、タブレット、トローチなどの飲食品などを挙げることができる。
【００５７】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の例によって何ら限定されるものではない。
なお、以下の例において、物性の測定（分析）に用いた装置は次の通りである。
【００５８】
（１）化学純度：
ガスクロマトグラフ；ＨＥＷＬＥＴＴＰＡＣＫＡＲＤ社製「ＨＰ６８９０」カラム；ジーエルサイエンス社製「ＮＥＵＴＲＡＢＯＮＤ−１」（内径×長さ＝０．２５ｍｍ×３０ｍ）
（２）核磁気共鳴スペクトル：
¹Ｈ−ＮＭＲ；ブルッカー社製「ＤＲＸ−５００型」（５００ＭＨｚ）
（３）赤外吸収スペクトル（ＩＲ）；
機器：ニコレジャパン（株）製「ＮｉｃｏｌｅｔＡＶＡＴＡＲ３６０」
測定方法：ＮａＣｌフィルム法
（４）質量スペクトル（ＭＳ）：
Ｍ−８０質量分析計：（株）日立製作所製（イオン化電圧２０ｅＶ）
（５）旋光度計；
日本分光（株）製「ＤＩＰ−３６０」
【００５９】
《実施例１》［１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールの合成]
（１）窒素雰囲気下に、反応フラスコ（容量５００ｍｌ）内に、ｌ−メントール（高砂香料工業株式会社製）１３６．７ｇ（０．８７６３ｍｏｌ）およびｎ−ヘプタン２９５ｍｌを加えて室温で溶解した。次いで、無水塩化アルミニウム３．５ｇ（２６．８８ｍｍｏｌ）を加えて撹拌下に溶解した後、７０℃まで加温した。この溶液の中へ、エピクロルヒドリン６１ｇ（０．６５７２ｍｏｌ）を同温度で２時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で７時間反応させた。その後、反応混合物を室温まで冷却した。
（２）上記（１）で得られた反応混合物を水で洗浄した後、１０％炭酸ナトリウム水溶液で更に洗浄し、ｎ−ヘプタンを留去して油状物を得た。この油状物を減圧下で蒸留することにより、沸点７８〜９９℃／６００Ｐａ（４．５ｍｍＨｇ）で未反応のｌ−メントール５７．２ｇ（０．３７ｍｏｌ）を回収し、更に沸点９８℃／３５Ｐａ（０．２６ｍｍＨｇ）〜１２１℃／２５Ｐａ（０．１９ｍｍＨｇ）で１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール１１７ｇ（化学純度９７．８６％）を無色透明の油状物として得た（エピクロルヒドリンに基づく収率７０％）。
【００６０】
（３）上記（２）で得られた１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールの分析結果は、以下のとおりであった。
○［α]_D ²⁵：−73.7゜（c＝1.05，ＥｔＯＨ）
○ＭＳ（m／e)：248(Ｍ⁺)，165，163，139，138，123，109，97，95，83，81，71，69，57，55，53，43，41，29，27
○ＩＲ（neat，ｃｍ^-1）：3422，2955，2922，2869，1456，1385，1370，1344，1180，1114，1067，1050，1011，991，974，922，845，753
○¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl₃；δppm）：0.78（3H，d，J＝6.9），0.81〜0.88（2H，m），0.90（3H，d，J＝7.0），0.93（3H，d，J＝6.5），0.96〜1.01（1H，m），1.20〜1.26（1H，m），1.30〜1.40（1H，broad），1.61〜1.66（2H，m），2.09（1H，m），2.14（1H，m），2.52（1H，d，J＝5.9），3.09（1H，dt，J＝10.6，4.1），3.44（1H，dd，J＝9.4，5.2），3.60（1H，dd，J＝11.0，5.6），3.73（1H，dd，J＝9.4，5.2），3.91〜3.97（1H，m）
【００６１】
《実施例２》［１−アセトキシ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールの合成］
（１）窒素雰囲気下に、反応フラスコ（容量１００ｍｌ）内に、実施例１で得られた１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール２０ｇ（化学純度９７．８６％、７８．７８ｍｍｏｌ）、無水酢酸ナトリウム７．１３ｇ（８６．９２ｍｍｏｌ）およびテトラブチルアンモニウムブロマイド０．５１ｇ（１．５８２ｍｍｏｌ）を加えた後、１５０〜１６０℃で４時間反応させた。その後、反応混合物を５０℃以下まで冷却した。
（２）上記（１）で得られた反応混合物に水３０ｍｌおよびヘプタン５０ｍｌを加えて分液後、さらに有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱液してから、溶媒を回収して油状物を得た。この油状物を減圧下で蒸留することにより、沸点１１１〜１２０℃／２５Ｐａ（０．１９ｍｍＨｇ）で１−アセトキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オールの粗精製物を得た。このもののガスクロマトグラフによる組成は、３−１−メントキシプロパン−１，２−ジオールが５．５３質量％、１−アセトキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オールが８６．０４質量％（１−クロロ−３−１−メントキシプロパン−２−オールに対する収率９２．３８％）、１，２−ジアセトキシ−３−１−メントキシプロパンが５．１３質量％であった。
【００６２】
（３）上記（２）で得られた粗精製物１５ｇを、シリカゲルカラムクロマトにより精製した。展開溶媒としては、酢酸エチルとヘキサンからなる混合溶媒を用い、酢酸エチルの混合割合を４容量％から１０容量％まで漸増傾向で増加させた。これにより、１−アセトキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オールは、酢酸エチル６〜１０容量％を含有する展開溶媒により得られる画分で最も高純度で溶出された。この画分から溶媒を分離回収した後、残留物を減圧下で蒸留することにより、沸点１２３〜１２４℃／３２Ｐａ（０．２４ｍｍＨｇ）で、１−アセトキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オール７．７４ｇ（化学純度９９．７２％）を無色透明の油状物として得た。
【００６３】
（４）上記（３）で得られた１−アセトキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オールの分析結果は、以下のとおりであった。
○［α]_D ²⁵：−67.8゜（c＝1.0，ＥｔＯＨ）
○ＭＳ（m／e)：169，155，139，138，123，117，97，95，83，81，69，57，55，43，41
○ＩＲ（neat，ｃｍ^-1）：3461，2955，2869，1743，1456，1371，1344，1181，1110，1044，973，921，846
○¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl₃；δppm）：0.78（3H，d，J＝6.9），0.80〜0.88（2H，m），0.88〜0.90（3H，d，J＝6.9），0.91〜0.92（3H，d，J＝6.7），0.93〜1.00（1H，m），1.19〜1.27（1H，m），1.30〜1.39（1H，broad），1.59〜1.68（2H，m），2.04〜2.10（1H，m），2.09（3H，s），2.11〜2.18（1H，m），2.59（0.5H，s），2.60（0.5H，s），3.04〜3.11（1H，m），3.33（0.25H，dd，J＝9.5，7.8），3.37（0.25H，dd，J＝9.4，7.05），3.62（0.25H，dd，J＝9.3，7.65），3.70（0.25H，dd，J＝9.4，6.85），3.97（1H，m），4.10〜4.19（2H，m）
【００６４】
《実施例３》［１−ホルミルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オールの合成］
無水酢酸ナトリウムの代わりに無水ギ酸ナトリウムを用い、それ以外は実施例２と同じ条件で反応を行って、１−ホルミルオキシ−３−１−メントキシプロパン−２−オールを収率６０．９％で得た。
【００６５】
《実施例４》［１，２−ジアセトキシ−３−ｌ−メントキシプロパンの合成］
（１）窒素気流下に、反応フラスコ（容量２００ｍｌ）内に、実施例１の製法で得られた１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール１００ｇ（化学純度９７．８６％、３９３．６ｍｍｏｌ）、無水酢酸ナトリウム３６ｇ（４３８．９ｍｍｏｌ）及び無水酢酸５６．３ｇ（５５０ｍｍｏｌ）を加えた後、１３５〜１４５℃で７時間反応させた。その後、反応混合物を室温まで冷却した。
（２）上記（１）で得られた反応混合物に１０％炭酸ナトリウム水溶液５２８ｇ（４９８ｍｍｏｌ）中に注ぎ、酢酸及び無水酢酸を中和した。トルエン２００ｍｌを加えて分液後、さらに有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水してから、溶媒を回収して油状物を得た。この油状物を減圧下で蒸留しすることにより、沸点１１９℃／２６Ｐａ（０．２０ｍｍＨｇ）で１，２−ジアセトキシ−３−ｌ−メントキシプロパン１１３．５ｇ（化学純度９８．３％）を無色透明の油状物として得た（１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールに基づく収率９３．４％）。
【００６６】
（３）上記（２）で得られた１，２−ジアセトキシ−３−ｌ−メントキシプロパンの分析結果は、以下のとおりであった。
○［α]_D ²⁵：−60.5゜（c＝1.0，ＥｔＯＨ）
○ＭＳ（m／e)：271, 254, 194, 181, 159，139，138，117, 95，83，81，69，57，55, 43，41
○ＩＲ（neat，ｃｍ^-1）：2960，2920, 2870，1750, 1245, 1225，1115，1050，963，850
○¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl₃；δppm）：0.76（3H，d，J＝7.0），0.80〜0.88（2H，m），0.88（3H, d, J＝7.1）, 0.91（3H，d，J＝6.5），0.93〜0.99（1H，m），1.18〜1.25（1H，m），1.33（1H，m），1.60〜1.66（2H，m），2.01〜2.07（1H，m），2.05（3H, s）, 2.07（3H, s）, 2.13（1H，m），3.03（1H, m）, 3.40〜3.46(1H, m), 3.71〜3.76（1H，m），4.15〜4.21（1H，m），4.31〜4.35（1H，m），5.09〜5.18（1H，m）
【００６７】
《実施例５》［３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの合成］
（１）窒素気流下に、反応フラスコ（容量３００ｍｌ）内に、実施例１の製法で得られた１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール１００ｇ（化学純度９７．８６％、３９５．１ｍｍｏｌ）、無水酢酸ナトリウム３５．６５ｇ（４３４．６ｍｍｏｌ）及びテトラブチルアンモニウムブロマイド２．５４７ｇ（７．９ｍｍｏｌ）を加えた後、１５０〜１６０℃で５時間反応させた。その後、反応混合物を５０℃以下まで冷却した。
（２）窒素気流下に、上記（１）で得られた５０℃以下まで冷却した反応混合物に、この中へあらかじめ準備しておいた水酸化ナトリウム１８．９１ｇ（４７２．７５ｍｍｏｌ）、水８５．１ｍｌ、メタノール８５．１ｍｌの混合溶液を加えた後、１時間加熱還流した。反応終了後、再び加熱しメタノールを留去した。
その後、５０℃以下まで冷却してから水７５ｍｌ及びトルエン１５０ｍｌを加え分液後、得られた有機層を１０％食塩水で２回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水してから、溶媒を回収して油状物を得た。この油状物を減圧下で蒸留することにより、沸点１１２〜１１８℃／２６Ｐａ（０．２０ｍｍＨｇ）で３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール８８．１７ｇ（化学純度９７．０９％）を無色透明の油状物として得た（１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールに基づく収率９４．２％）。
【００６８】
（３）上記（２）で得られた３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの分析結果は、以下のとおりであった。
○［α]_D ²⁵：−84.17゜（c＝1.03，ＥｔＯＨ）
○ＭＳ（m／e)：230(M⁺), 215, 169, 155，139，138，123, 109, 97，95，83，81，71, 69，57，55, 43，41
○ＩＲ（neat，ｃｍ^-1）：3385，2954，2869, 1455，1369，1349，1240,1185，1110，1091，1054, 920，850
○¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl₃；δppm）：0.77（3H，d，J＝7.0），0.80〜0.88（2H，m），0.88〜0.92（3H, m）, 0.92〜0.99（1H，m），1.19〜1.25（1H，m），1.35（1H，m），1.59〜1.66（2H，m），2.06〜2.11（1H，m），2.13（1H, s）, 2.34〜2.60（2H，broad），3.03〜3.10（1H, m）, 3,33〜3.42(1H, m), 3.61〜3.72（3H，m），3.80〜3.84（1H，m）
【００６９】
《実施例６》［３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの合成］
窒素気流下に、反応フラスコ内（容量１００ｍｌ）内に、実施例２の製法で得られた１−アセトキシ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール１０ｇ（化学純度９９．７２％、３６．６０ｍｍｏｌ）、水酸化ナトリウム１．７６ｇ（４３．９ｍｍｏｌ）、水１０ｍｌ、メタノール１０ｍｌを加えた後、１時間加熱還流した。その後、実施例３（２）と同様な方法で処理することにより、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール８．１５ｇ（化学純度９８．８％）を無色透明の油状物として得た（１−アセトキシ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールに基づく収率９５．５％）。
【００７０】
《実施例７》［３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの合成］
窒素気流下に、反応フラスコ内（容量１００ｍｌ）内に、実施例４の製法で得られた１，２−ジアセトキシ−３−ｌ−メントキシプロパン１０ｇ（化学純度９８．３％、３２．２４ｍｍｏｌ）、水酸化ナトリウム３．１０ｇ（７７．３８ｍｍｏｌ）、水１０ｍｌ、メタノール１０ｍｌを加えた後、１時間加熱還流した。
その後、実施例３（２）と同様な方法で処理することにより、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール７．１５ｇ（化学純度９７．８％）を無色透明の油状物として得た（１−アセトキシ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールに基づく収率９６．８％）。
【００７１】
《実施例８》［（２Ｓ）−１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールの合成]
（１）窒素気流下に、反応フラスコ（容量３０ｍｌ）内に、ｌ−メントール（高砂香料工業株式会社製）８．５ｇ（５４．５３ｍｍｏｌ）、ｎ−ヘプタン６．５ｍｌおよび無水塩化アルミニウム２１９ｍｇ（１．６４ｍｍｏｌ）を加えて撹拌下に溶解した後、７０℃まで加温した。この溶液の中へ、（２Ｒ）−（−）−エピクロルヒドリン（ダイソー株式会社製、光学純度９９％ｅｅ）３．８ｇ（４１ｍｍｏｌ）を同温度で２時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で５時間反応させた。その後、反応混合物を室温まで冷却した。この反応混合物を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水してから、溶媒を回収して油状物を得た。この油状物を減圧下で蒸留して、ｌ−メントールを回収したのち、更に蒸留することにより、沸点１０１℃／３６Ｐａ（０．２７ｍｍＨｇ）で（２Ｓ）−１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール６．８ｇ（化学純度９７．７４％）を無色透明の油状物として得た（エピクロルヒドリンに基づく収率６５．０７％）。
【００７２】
（２）上記（１）で得られた（２Ｓ）−１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールの分析結果は、以下のとおりであった。
○［α]_D ²⁵：−85.98゜（c＝1.02，ＥｔＯＨ）
○¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl₃；δppm）：0.78（3H，d，J＝6.9），0.81〜0.88（2H，m），0.90（3H，d，J＝7.3），0.92（3H，d，J＝6.6），0.94〜1.10（1H，m），1.21〜1.27（1H，m），1.35（1H，m, broad），1.59〜1.67（2H，m），2.06〜2.10（1H，m），2.11〜2.17（1H，m），2.54（1H，d，J＝5.8），3.10（1H，dt，J＝10.6，4.2），3.42（1H，dd，J＝9.5，5.1），3.59（1H，dd，J＝11.0，5.7），3.65（1H，dd，J＝11.0，5.8），3.73（1H，dd, J＝9.5, 4.5）, 3.93（1H, m）
【００７３】
《実施例９》［（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの合成］
（１）窒素気流下に、反応フラスコ（容量１０ｍｌ）内に、実施例８の製法で得られた（２Ｓ）−１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オール５ｇ（化学純度９７．４７％、１９．６０ｍｍｏｌ）、無水酢酸ナトリウム１．７７ｇ（２１．６ｍｍｏｌ）及びテトラブチルアンモニウムブロマイド１２６ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）を加えた後、１６０℃で４時間反応させた。その後、反応混合物を５０℃以下まで冷却した。
（２）窒素気流下に、上記（１）で得られた５０℃以下まで冷却した反応混合物に、この中へあらかじめ準備しておいた水酸化ナトリウム９４４ｍｇ（２３．６ｍｍｏｌ）、５０％含水エタノール１０ｍｌを加えた後、２．５時間加熱還流した。反応終了後、減圧下しエタノールを留去した。その後、ヘプタン１５０ｍｌを加え分液後、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水してから、溶媒を回収して油状物を得た。この油状物を減圧下で蒸留することにより、沸点１２５℃／４１Ｐａ（０．３１ｍｍＨｇ）で（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール３．６３ｇ（化学純度９７．０６％）を無色透明の油状物として得た（（２Ｓ）−１−クロロ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールに基づく収率７８．０６％）。
【００７４】
（３）上記（２）で得られた（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの分析結果は、以下のとおりであった。
○［α]_D ²⁵：−89.41゜（c＝1.02，ＥｔＯＨ）
○¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣl₃；δppm）：0.78（3H，d，J＝7.0），0.81〜0.88（2H，m），0.90（3H, d, J＝7.2）, 0.92（3H，d，J＝6.6），0.93〜1.00（1H，m），1.21〜1.27（1H，m），1.35（1H，m, broad），1.59〜1.68（2H，m），2.07〜2.11（1H，m），2.11〜2.17（1H, m）, 2.49（1H，s），3.08（1H，dt，J＝7.0，4.1），3.37（1H，dd，J＝9.4，6.1），3.65（1H，dd，J＝11.5，5.5），3.72（2H，dd），3.83（1H, m）
【００７５】
（４）上記（２）で得られた（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール２１０ｍｇ（０．９１３ｍｍｏｌ）、ｎ−ペンタナール１００ｍｇ（１．１９ｍｍｏｌ）、ヘキサン２ｍｌの混合溶液に、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物１０ｍｇを加えて１時間加熱還流した。室温まで冷却してから、５％炭酸ナトリウム水溶液で中和して水洗後、下記の条件を採用してガスクロマトグラフィー分析を行ったところ、光学純度は９９．３０％であった。
［ＧＬＣ分析］
カラム：Neutrabound−1 ０．２５ｍｍ×３０
（ジーエルサイエイエンス社製)
カラム温度：１８０〜２４０℃（昇温：４℃／分）
検出温度：２４０℃
【００７６】
【発明の効果】
本発明の方法による場合は、不安定で爆発などの危険のある金属ナトリウム、水素化ナトリウム、過酸化物などを使用することなく、冷感剤や清涼改善剤などとして有用な３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを、簡単な操作で、安全に、且つ高収率および高純度で製造することができ、工業的に有利な方法である。
さらに、本発明による場合は、光学活性な１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパン（Ｉ）を原料として用いることにより、プロパン構造の２−位の立体制御がなされた、清涼感に一層優れる（２Ｓ）−３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを高い光学純度で得ることができる。
そして、本発明による場合は、金属ナトリウム、水素化ナトリウム、過酸化物などを使用することなく、１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンに、有機溶媒中で、ルイス酸の存在下にｌ−メントールを付加させることによって、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを製造するための中間体である１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールを、簡単な操作で、安全に、且つ高収率および高純度で製造することができる。
また、本発明による場合は、１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールに炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩を反応させるという簡単な操作で、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオール用の新規な中間体であるｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンを、安全に、且つ高収率および高純度で製造することができる。
そして、本発明の新規なｌ−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンは、３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを製造するための中間体として有用である。

Claims

下記の一般式（Ｉ）；

（式中、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表される１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンに、有機溶媒中で、ルイス酸の存在下に、ｌ−メントールを付加させて、下記の一般式（II）；

（式中、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表される１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールを製造し、次いで、それを炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させて、下記の一般式（III）；

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンを製造し、更にそれを加水分解して、下記の化学式（IV）；

で表される３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを製造することを特徴とする３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの製造方法。
下記の一般式（II）；

（式中、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表される１−ハロゲノ−３−ｌ−メントキシプロパン−２−オールを、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩と反応させて、下記の一般式(III);

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンを製造し、更にそれを加水分解して、下記の化学式（IV）；

で表される３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールを製造することを特徴とする３−ｌ−メントキシプロパン−１，２−ジオールの製造方法。
下記の一般式（II）；

（式中、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表される１−ハロゲノ−３−１−メントキシプロパン−２−オールに、炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸アルカリ金属塩を反応させて、下記の一般式（III);

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンを製造することを特徴とする１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンの製造方法。
前記の一般式（Ｉ）で表される１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンおよび一般式（II）で表される１−ハロゲノ−３−１−メントキシプロパン−２−オールにおいて、Ｘが塩素原子である請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
前記の一般式（Ｉ）で表される１，２−エポキシ−３−ハロゲノプロパンにおいて、プロパン構造の２−位の立体が（Ｒ）−体であり、一般式（II）で表される１−ハロゲノ−３−１−メントキシプロパン−２−オール、一般式（III）で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパンおよび一般式（IV）で表される３−１−メントキシプロパン−１，２−ジオールにおいて、プロパン構造の２−位の立体が（Ｓ）−体である請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
前記の一般式（III）において、Ｒ¹がアセチル基、Ｒ²が水素原子またはアセチル基である請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
下記の一般式（III）；

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン。
下記の一般式（IIIａ）；

（式中、Ｒ^1aはアセチル基、Ｒ^2aは水素原子またはアセチル基を示す。）
で表される１−アセチルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン。
下記の一般式（III'）；

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基、Ｒ²は水素原子または炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸に由来するアシル基を示す。）
で表される（２Ｓ）−１−アシルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン。
下記の一般式（IIIａ'）；

（式中、Ｒ^1aはアセチル基、Ｒ^2aは水素原子またはアセチル基を示す。）
で表される（２Ｓ）−１−アセチルオキシ−２−置換−３−１−メントキシプロパン。