JPH0216739B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接触酸化手法によつて、ヌートカト
ンを選択的に高純度高収率をもつて工業的に有利
に製造できる新規な製法に関する。 更に詳しくは、本発明は下記式(2) で表わされるバレンセンを、不活性有機溶媒中、
周期律表第族金属の有機酸塩または錯体の存在
下に、酸素又は酸素含有ガスで酸化することを特
徴とする、下記式(1) で表わされるヌートカトンの製造方法に関する。 上記式(1)で表わされるヌートカトンは、例え
ば、アラスカイエローシーダ（Alaska yellow
cedar；Chamaeyparis nootkalensis）の油やグ
レープ・フルーツなどの天然に存在する光学活性
形〔（＋）−体〕の公知化合物であつて、高価且つ
入手困難な天然源香料物質である。このヌートカ
トンは、グレープ・フルーツ様香味を示し、極め
て注目される香料物質であるが、高価且つ入手困
難なため、その利用に著るしい制約をうける。 従来、ヌートカトンの合成に関して、種々の提
案が知られている。 例えば、「Chem.Commun.」1152頁（1968年）
には、４−アセチル−１−エトキシシクロヘキセ
ンから、又、「Chem.Commun.」26頁（1969年）
には、４，４−ジエトキシカルボニルピメリン酸
ジニトリルから、更に、「J.Org.Chem.」36巻594
頁（1971年）には、４−オキソピメリン酸ジメチ
ルから、そして「Recl.Trav.Chim.Ray−Bas」
90巻1045頁（1971年）には、サビネンから、又、
「J.Am.Chem.Soc」96巻2605頁（1974年）には、
３，４，５−トリメチルジヒドロアニソールか
ら、夫々、多工程且つ煩雑な操作で、それぞれ、
ヌートカトンを全合成する方法が、記載されてい
る。しかしながら、これらの方法は、多工程且つ
煩雑で、出発原料からの収率も悪く、いずれも工
業的規模の製造には適さない。 更に他の提案として、前記式(2)バレンセンか
ら、下記工程図(1)或は(2)で示される方法によつ
て、ヌートカトンを製造する方法も知られている
（特公昭49−35263号）。 この提案によれば、バレンセンを三重項酸素又
は一重項酸素を用いて酸化し、酸化生成物（ヒド
ロパーオキシド）を脱水してヌートカトンに変換
するか又は、酸化生成物を還元して対応するカル
ビノールとし、このカルビノールを酸化してヌー
トカトンに変換する方法である。しかしながら、
いずれも光増感酸化であるため光源を必要とし、
又酸化生成物のヒドロパーオキサイドは、激しい
爆発をひき起す危険があり、更にバレンセンより
二工程及び三工程を必要として低収率であつて、
工業的規模の実施には到底適さない。 このような従来提案に比して有利な一段階法に
よつて、式(2)バレンセンからヌートカトンを製造
する方法が知られている。例えば、「J.Food.
Sci.」30巻、876頁（1965年）には、バレンセン
を第三級ブチルクロメートで酸化してヌートカト
ンを製造する酸化剤酸化法が、又、「J.Org.
Chem.」34巻3587頁（1969年）には、バレンセン
を無水クロム酸ピリジン錯体で酸化してヌートカ
トンを製造する酸化剤酸化法が記載されている。
しかしながら、これら方法で用いる特殊な酸化剤
は、高価である不利益に加えて酸化剤それ自体が
不安定で且つ有毒性であつて、上記酸化剤酸化法
はヌートカトンの工業的製法としては採用できな
い。 本発明者等は、上述の如き従来提案の不利益乃
至欠点を克服したヌートカトンの製造法を提供す
べく研究を行つた。 その結果、上記式(2)バレンセンを、不活性有機
溶媒中、周期律表第族金属の有機酸塩または錯
体の存在下に酸素又は酸素含有ガスで接触酸化す
ることにより、一工程で一挙に上記式(1)ヌートカ
トンを高変換率、高収率をもつて工業的規模で容
易に製造できることを見出した。 本発明の周期律表第族金属の有機酸塩または
錯体は、従来、上記態様の酸化反応に利用された
例はなく、該触媒の使用によつて激しい爆発をひ
き起す危険のあるヒドロパーオキシドを経由する
ことなく、一挙にヌートカトンに変換でき、しか
も、接触空気酸化という工業的に顕著に有利な手
段でヌートカトンを製造できることがわかつた。
しかも、無公害酸化手法で工業的に有利にヌート
カトンを製造でき、工業的に多くの不利益を伴な
う従来提案では達成できなかつた高変換率、高収
率をもつて工業的に有利にヌートカトンを製造で
き、更に、副生するヌートカトン及びバレンセン
エポキシドは簡単な化学的手法によつて容易にヌ
ートカトンに転化できるため、工業的実施におけ
る実際の収率を格段に向上できることがわかつ
た。 従つて、本発明の目的はバレンセンからヌート
カトンを一段反応で工業的に極めて有利に製造で
きる新しい製法を提供するにある。 上記本発明の目的及び更に多くの他の目的なら
びに利点は、以下の記載から一層明らかとなるで
あろう。 本発明方法は、下記工程図で示すことができ
る。 本発明の接触酸化反応の出発原料として使用す
るバレンセンは、例えばオレンジオイルを蒸留し
て容易に得ることができる。本発明方法によれ
ば、たとえば上述のようにして得ることのできる
公知化合物式(2)バレンセンを、不活性有機溶媒
中、周期律表第族金属の有機酸塩または錯体の
存在下、酸素又は酸素含有ガスで酸化する接触酸
化反応によつて式(1)ヌートカトンを製造する。 使用する触媒としては周期律表第族金属、例
えば、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Irなどの如
き遷移金属の有機酸塩または錯体を挙げることが
できる。このような例としては、例えば、酢酸
鉄、鉄（）−アセチルアセトネート、鉄（）−
アセチルアセトネート、乳酸鉄、プロピオン酸
鉄、酪酸鉄、吉草酸鉄、ヘキサン酸鉄、２−エチ
ルヘキサン酸鉄、ステアリン酸鉄、ナフテン酸
鉄、鉄カルボニル、フエロセン、コバルト（）
−アセチルアセトネート、コバルト（）−アセ
チルアセトネート、酢酸コバルト、プロピオン酸
コバルト、酪酸コバルト、吉草酸コバルト、ヘキ
サン酸コバルト、２−エチルヘキサン酸コバル
ト、４−シクロヘキシル酪酸コバルト、ステアリ
ン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、安息香酸コ
バルト、乳酸コバルト、蓚酸コバルト、コバルト
カルボニル、コバルトセン、ニツケルアセチルア
セトネート、酢酸ニツケル、酪酸ニツケル、２−
エチルヘキサン酸ニツケル、安息香酸ニツケル、
ナフテン酸ニツケル、乳酸ニツケル、ニツケルカ
ルボニル、ニツケロセン、酢酸ルテニウム、ルテ
ニウムアセチルアセトネート、２−エチルヘキサ
ン酸ルテニウム、ナフテン酸ルテニウム、酢酸ロ
ジウム、ロジウムアセチルアセトネート、２−エ
チルヘキサン酸ロジウム、ナフテン酸ロジウム、
トリフエニルホスフインロジウムクロリド、トリ
フエニルホスフインカルボニルロジウムクロリ
ド、酢酸パラジウム、パラジウムアセチルアセト
ネート、ナフテン酸パラジウム、酢酸イリジウ
ム、イリジウムアセチルアセトネート、トリフエ
ニルホスフインイリジウムイオダイド、トリフエ
ニルホスフインカルボニルイリジウムイオダイ
ド、などの如き触媒を好ましく例示できる。これ
ら触媒は市場で入手可能である。又、調製する場
合は、たとえば「Inorganic Synthesis」
（McGraw−Hill Book Company、Inc.）に記載
の方法により容易に製造することができる。これ
らの触媒の使用量は適宜に選択できるが、上記式
(2)バレンセンに対し、例えば、約0.1〜約10重量
％の範囲、より好ましくは、例えば約0.5〜約５
重量％の範囲の使用量を例示することができる。 又、本発明方法の実施に際し、使用する不活性
有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クメン、サイメン、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、アミルアルコール、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジグリ
ム、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢
酸アミル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブ
チル、クロロホルム、ジクロルエタン、四塩化炭
素、ジクロルエタン、などの溶媒を例示できる。
これら有機溶媒は、１種もしくは２種以上併用し
て使用することができる。有機溶媒の使用量に
は、特別の制約はないが、上記式(2)バレンセンに
対し、例えば、約１〜約100重量倍程度の範囲、
より好ましくは、例えば、約２〜約50重量倍程度
の範囲の使用量を例示することができる。 本発明方法において、酸素含有ガスとは、一般
に酸素及び不活性ガスの混合物を意味する。酸素
含有ガスとして有利には窒素／酸素混合物例えば
空気を利用することができる。酸素含有ガスを利
用する場合の不活性ガス中酸素濃度は適宜に選択
することができ、好ましくは酸素含有ガスの約半
量以下であるような不活性ガス・リツチの酸素含
有ガスが利用できる。反応は、たとえば、溶媒中
バレンセンの系へ酸素又は酸素含有ガスを吹込む
態様で行うことができる。反応は開放系でも密閉
系でも行うことができる。密閉系の場合には、不
活性ガス・リツチの酸素含有ガスの利用がとくに
有利である。 本発明の接触酸化反応は室温でも進行するが、
その反応温度は適宜に選択することができ、例え
ば、室温〜約150℃、より好ましくは約30〜約100
℃の反応温度を例示することができる。 酸化反応の際の副生成物である上記式(3)のヌー
トカトールは、例えば、クロム酸酸化（ジヨンズ
酸化）、二酸化マンガン酸化、酸化銀および炭酸
銀酸化、オツペンナウアー酸化、酸素酸化などに
より容易にヌートカトンに変換できる。又、副生
成物上記式(4)のバレンセンエポキシドは、例えば
アルミニウムアルコキシド等の塩基の存在下にヌ
ートカトール(3)に異性化後、上記酸化反応により
容易にヌートカトンに変換できる。 以下実施例により更に詳細に説明する。 実施例 １ バレンセン式(2)20.4ｇ、コバルト（）−アセ
チルアセトネート0.2ｇ、酢酸エチル200mlをフラ
スコに入れ、50℃／20時間酸素（約300ml／min）
を吹き込みながら反応を行つた。冷後、飽和硫酸
第一鉄水溶液、次いで食塩水洗浄、溶媒を濃縮
し、粗製物をシリカゲル（400ｇ、ｎ−ヘキサ
ン／酢酸エチル＝６／１）でカラムクロマトし、
未反応バレンセン(2)2.5ｇ、バレンセンエポキシ
ド(4)2.5ｇ（13％収率）、（＋）−ヌートカトン(1)
11.1ｇ（58％収率）およびヌートカトール(3)2.7
ｇ（14％収率）に分割した。 ここで得られたヌートカトール(3)は、ジヨーン
ズ酸化により92％収率で（＋）−ヌートカトンに
変換できた。又、バレンセンエポキシド(4)をアル
ミニウムイソプロポキシド／トルエン中に加え、
還流下１時間反応し、次にシクロヘキサノンを加
え、80℃で５時間反応後、常法により後処理し、
SiO₂カラムクロマトすることにより53％収率で
（＋）−ヌートカトン(1)が得られた。 バレンセンからのヌートカトンの合計収量は
14.9ｇ（合計収率78％）であつた。 実施例 ２ バレンセン式(2)20.4ｇ、ナフテン酸コバルト
0.4ｇ及びベンゼン100mlをフラスコに仕込み、70
℃、40時間空気（約200ml／min）を吹込む。冷
後、飽和硫酸第一鉄水溶液、食塩水洗浄する。溶
媒を濃縮し、得られた粗製物を精留することによ
り、未反応バレンセン(2)2.2ｇ（沸点82〜85℃／
１mmHg）、バレンセンエポキシド(4)2.6ｇ（沸点
108〜112℃／１mmHg、13％収率）、ヌートカトー
ル(3)2.9ｇ（沸点114〜118℃／１mmHg、15％収
率）および（＋）−ヌートカトン(1)10.1ｇ（沸点
123〜126℃／１mmHg、52％収率）が得られた。 実施例 ３ バレンセン式(2)20.4ｇ、触媒0.2ｇ及び溶媒200
mlをフラスコに仕込み、60℃／20時間酸素（約
300ml／min）を吹込む。冷後、洗浄、濃縮し、
粗製物をシリカゲル（400ｇ、ｎ−ヘキサン／酢
酸エチル＝６／１）カラムクロマトし、未反応バ
レンセン(2)部、バレンセンエポキシド(4)部、ヌー
トカトン(1)部及びヌートカトール(3)部に分割し
た。その結果をTable1に示した。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記式(2) で表わされるバレンセンを、不活性有機溶媒中、
   周期律表第族金属の有機酸塩または錯体の存在
   下に、酸素又は酸素含有ガスで酸化することを特
   徴とする、下記式(1) で表わされるヌートカトンの製造方法。