JP5486177B2 - 新規ラクトン化合物とその製造方法及びその香料組成物 - Google Patents
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Description
(B)一般式(2)で表されるエーテル化合物を無水フッ化水素存在下、一酸化炭素と反応させることによる、一般式(1)で表されるラクトン化合物の製造方法。
(C)一般式(3)で表される新規ラクトン化合物。
本発明の香料組成物は一般式(1)で表されるラクトン化合物を含有する。
R1としては、炭素数1〜3のアルキル基を挙げることができる。炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基が挙げられる。これらのうちR1としては、特にメチル基、iso-プロピル基が好ましい。
R2,R3はそれぞれ水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を示し、R2,R3のアルキル基としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基等が挙げられる。R2、R3としては水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基が好ましく、水素原子、メチル基、iso-プロピル基が特に好ましい。
n,mはそれぞれ1〜2の整数を示し、n,mが同時に同じ数にならないことが好ましい。
本発明の香料組成物は、通常用いられる他の香料成分や、所望組成の調合香料に、一般式(1)で表される新規ラクトン化合物を単独で又は2種以上を混合し、配合して得られるものである。
その配合量は、調合香料の種類、目的とする香気の種類及び香気の強さ等により異なるが、調合香料中に0.01〜90質量%を加えることが好ましく、0.1〜50質量%加えることがより好ましい。
本発明の新規ラクトン化合物と組み合わせて用いることができる香料成分としては、炭化水素類、アルコール類、フェノール類、エステル類、カーボネート類、アルデヒド類、ケトン類、アセタール類、エーテル類、ニトリル類、カルボン酸類、ラクトン類等の天然精油や天然抽出物、合成香料を挙げることができる。
本発明の一般式(1)で表されるラクトン化合物は、例えば、一般式(2)で表されるエーテル化合物を無水フッ化水素(今後HFともいう)存在下、一酸化炭素と反応させることで製造することができる。無水HFと一酸化炭素によりカルボニル化合物を製造する方法としては例えば特許第2680069号公報に示されているように、ジヒドロジシクロペンタジエンのような不飽和炭化水素化合物を用いる反応が知られているが、本発明の方法は同様の反応条件により、エーテル化合物からラクトン化合物の製造を工業的に優位に行うことができる。
本発明の新規ラクトン化合物は一般式(3)で表される。
R1のアルキル基としては、炭素数1〜3のアルキル基を挙げることができる。炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基が挙げられる。これらのうちR1としては、特にメチル基、iso-プロピル基が好ましい。
R2のアルキル基としては、炭素数1〜3のアルキル基を挙げることができる。炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基が挙げられる。これらのうちR2としては、特にメチル基、iso-プロピル基が好ましい。
一般式(3)のラクトン化合物のうち特に好ましいものとしては、 R1=メチル基、R2=iso-プロピル基(化学名; 4-Isopropyl-1-methyl-2-oxa-bicyclo[2,2,2]octane-3-one)(以下、ラクトン体-Iと称する)、R1=iso-プロピル基、R2=メチル基 (化学名; 1-Isopropyl-4-methyl-2-oxa-bicyclo[2,2,2]octane-3-one)(以下、ラクトン体-IIと称する)が挙げられる。
<ガスクロマトグラフィー分析条件>
ガスクロマトグラフィーは、島津製作所製GC−17AとキャピラリーカラムとしてJ&W製 DBWAX(0.32mmφ×30m×0.25μm)を用いた。昇温条件は100℃から250℃まで5℃/min.で昇温した。
<GC−MS>
Thermo ELECTRON社製GC−MSスペクトル装置のPOLARIS Q
<IRスペクトル分析>
PERKIN ELMER社製IRスペクトル装置のSPECTRUM ONETM
<1H−NMRスペクトル分析>
装置:日本電子株式会社製1H−NMRスペクトル装置EX−270 BRUKER AVANCEII600
内部標準物質:テトラメチルシラン(TMS)
ナックドライブ式攪拌機と上部に3個の入口ノズル、底部に1個の抜き出しノズルを備え、ジャケットにより内部温度を抑制できる内容積500mlのステンレス製オートクレーブを用いて実験を行った。
まず、オートクレーブ内部を一酸化炭素で置換した後、フッ化水素120g(6.0モル)を導入し、液温−5℃とした後、一酸化炭素にて2MPaまで加圧した。
反応温度を−5℃に保持し、かつ反応圧力を2MPaに保ちながら、1,8−シネオール61.7g(0.40モル)をオートクレーブ上部より供給してカルボニル化反応を行った。1,8−シネオールの供給終了後、一酸化炭素の吸収が認められなくなるまで約15分間攪拌を継続した。
反応液をオートクレーブ底部より氷水中に抜き出し、油相と水相を分離した後、油相を2質量%水酸化ナトリウム水溶液100mlで2回、蒸留水100mlで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウム10gで脱水した。得られた液を内部標準法によりガスクロマトグラフィーで分析した。その結果、ラクトン体収率71.5モル%(1,8-シネオール基準)であった。ラクトン体は以下の化合物を含む混合物であることが判明した。
さらに、得られた液をエバポレーターにより低沸物を除去した後、理論段数20段の精留塔を用いて精留を行ったところ(留出温度115℃、真空度6torr)、主留部分としてラクトン体-I純度12.2質量%、ラクトン体-II純度48.7質量%、ラクトン体-III純度17.4質量%、ラクトン体-IV純度9.2質量%、その他ラクトン体純度12.4質量%のものが43.1g(蒸留収率82.6モル%、ラクトン体基準)で得られた。
さらに、理論段数50段の精留塔を使用して、精留により目的成分ラクトン体-Iとラクトン体-IIとラクトン体- IIIとラクトン体- IVを単離し、GC−MSで分析した結果、目的物のラクトン体-Iとラクトン体-IIとラクトン体- IIIとラクトン体- IVの分子量182を示した。また、IRスペクトルで分析した結果、目的物のラクトン体-Iとラクトン体-IIとラクトン体- IIIとラクトン体- IVは、何れも1748〜1775cm−1にCO吸収が存在した。また、重クロロホルム溶媒中での1H−NMRのケミカルシフト値(δppm,TMS基準)はラクトン体-Iについては、0.95(d,3H)、0.98(d,3H)、1.38(s,3H)、1.76(t,8H)、2.07(m,1H)であった。一方、ラクトン体-IIについては、0.95(d,3H)、0.98(d,3H)、1.17(s,3H)、1.76(t,8H)、1.93(m,1H)であった。、また、ラクトン体- IIIについては、0.92(d,3H)、1.03(d,3H)、1.27(m,H)、1.44(s,3H)、1.57(m,1H)、1.89(m,4H)、2.17(m,2H)、2.85(m,1H)、であった。また、ラクトン体- IVについては、0.95(d,3H)、0.98(d,3H)、1.03(d,3H)、1.78(m,6H)、2.15(m,2H)、2.50(m,1H)であった。
表1に示す組成を持つ香料組成物95質量部に、実施例1で得られたラクトン化合物(ラクトン体-I異性体比率10.6%、ラクトン体-II異性体比率42.4%、ラクトン体-III異性体比率18.0%、ラクトン体-IV異性体比率8.5%、その他ラクトン体20.5%の混合組成物)を5質量%加えることにより、プラムを想起させ重厚な甘さを特徴とするフルーツタイプの香料組成物を得ることができた。
表2に示す組成を持つ香料組成物98質量部に、実施例1で得られたラクトン化合物(同上)を2質量%加えることにより、花らしい甘さを特徴とするジャスミンタイプの香料組成物を得ることができた。
表3に示す組成を持つ香料組成物99質量部に、実施例1で得られたラクトン化合物(同上)を1質量%加えることにより、すがすがしく清潔感のある花らしさと、おだやかで柔らかな甘さを特徴とするシャンプー用香料組成物を得ることができた。
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