JPH08793B2 - 3、5、5―トリメチル―4―(2―ブテン―1―イリデン)―2―シクロヘキセン―1―オンとの混合物の形で4、4、7―トリメチル―3、4、7、8―テトラヒドロ―2(6h)―ナフタレン―オンを製造する方法 - Google Patents
3、5、5―トリメチル―4―(2―ブテン―1―イリデン)―2―シクロヘキセン―1―オンとの混合物の形で4、4、7―トリメチル―3、4、7、8―テトラヒドロ―2(6h)―ナフタレン―オンを製造する方法Info
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Description
ケトン化合物、4,4,7−トリメチル−3,4,7,8−テトラヒ
ドロ−2(6H)−ナフタレン−オンを含む混合物の製造
法に関する。
利用される芳香物質および食品および煙草の如き半ぜい
沢品を賦香するため使用される芳香物質の検知に益々寄
与している。これらの物質の化学構造が決定され、必要
に応じてそれらの合成がなされている。研究の大部分は
各種の煙草の芳香成分についてなされている。かかる煙
草成分の多数の調査は、ウイーンおよびニユーヨークの
シユプリンゲル−ヘアラーク1977年発行、ツエー・エル
・エンツエル、ヨツト・ヴアールベルク、アー・ヨツト
・アーゼン著、フオルシユリツテ・デル・ヘミー・オル
ガニツシエル・ナツールシユトツフエ第34巻第1頁〜第
79頁に見出すことができる。これらの天然芳香煙草成分
の重要な官能活性群はカロチノイド誘導体である。これ
らの群の中のキー化合物は、アー・ヨツト・アーゼン、
ベー・キムランドおよびツエー・エル・エンツエルによ
つて煙草から分離された3−オキソ−α−イオノール
〔後記式(1)〕である(Acta Chem.Scand.第25巻第14
81頁〜第1482頁、1971年参照)、これはこの化合物が他
の誘導体を得るための出発材料として使用できるという
事実によつている。かかる誘導体にはその中でも式
(1)から作られ、式(2)〜(6)に示される脱水生
成物がある、これらも煙草中に検出されている(アー・
ヨツト・アーゼン等のActa Chem.Scand.第26巻2573頁〜
第2576頁1972年参照、この文献を以後参考文献Aと称す
る)。これらの生成物を命名するため上記各著者等によ
つて「メガステイグマトリエノン」(megastigmatrieno
nes)なる語が提案された。
タ等によつてくず(kudzu)(Pueranian lobata)精油
中にも検出され(ジヤーナル・オブ・アグリカルチユラ
ル・アンド・バイロジカル・ケミストリー第42巻、第19
5頁〜第197頁1978年参照)、およびサンナイ等によつて
クコシベリー(Lycium chinense M)の液体成分の一成
分として検出されている(ジヤーナル・オブ・アグリカ
チユラル・アンド・バイロジカル・ケミストリー第47巻
第2397頁〜第2399頁1987年参照)。
成は、これらの物質が煙草成分であることが知られる前
(参考文献A参照)、1963年という早い時に発表された
(アール・エル・ロウランドの米国特許第3211157
号)。この合成は水素化硼素ナトリウムでデヒドロ−α
−イオネン(7)のアルコールへの還元を含んでいた、
これは2N硫酸を用いてアリルアルコール(9)に次いで
変換された。次いでアリルアルコール(9)は二酸化マ
ンガンを使用してメガステイグマトリエノン(3)〜
(6)を与えるため酸化された。
ソホロンから得られたケトケタール(10)から出発した
合成を発表している(ヘルベチカ・ヒミカ・アクタ第57
巻、第2087頁〜第2089頁、1974年)。ケトケタール(1
0)はブトー−3−イン−2−オールのジアニオンで、
続いて水素化アルミニウムリチウムで交換反応を受けて
メガステイグマトリエノン(3)〜(6)とメガステイ
グミツクタイプ(megastigmic type)(11)〜(14)の
各種ヒドロキシケトンとの混合物を生成する。
はジメドン(15)から出発した(ブレチン・オブ・ケミ
カル・ソサイエテイ・ジヤパン第52巻第1233頁〜第1234
頁1979年)。彼等はクロトンアルデヒドとエノレートの
アルドール縮合をし、次いで脱水することによりエノー
ル化ジケトン(16)を得た。ジケトンはメチルリチウム
で交換反応を受け、メガステイグマトリエノン(3)〜
(6)を得た。
ン(ジヤーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソ
サイエテイ第97巻、第4018頁〜第4025頁1975年)は、3,
4−デヒドロ−β−イオノン(17)を還元し、続いて脱
水およぶスルフエニル化して化合物(18)を得た、化合
物(18)はスルフエネート−スルホキサイド転位によつ
てメガステイグマトリエノン(3)〜(6)に変換され
た。
びケイ・ハヤシ(ブレチン・オブ・ケミカル・ソサイエ
テイ、ジヤパン、第55巻第1907頁〜第1911頁、1982年)
は、出発物質としてイソホロン(19)を使用してメガス
テイグマトリエノン(3)〜(6)の合成を発表してい
る。イソホロントリメチルシリルエノールエーテル(20
a)をクロトンアルデヒドと縮合してオキソ−ダマスコ
ール(20b)を得た。後者を脱水してメガステイグマト
リエノン(3)〜(6)の混合物を生成した。
脱水は技術文献に一度だけ発表されて知られている。ア
ーセン等(参考文献A参照)は2〜3時間p−トルエン
スルホン酸と共に(溶媒としてベンゼン使用還流下)、
または100℃で重硫酸カリウムと共に3−オキソ−α−
イオノール(1)を加熱した。結果として何時でも異性
体マガステイグマトリエノン(2)〜(6)の混合物が
得られた。混合物中の各異性体の割合はガスクロマトグ
ラフイを用いて (2):(3):(4):(5):(6)=10:1:10:1:
10 であることが決定された。
ートから出発して上記条件下、最終化合物の同様の混合
物を得ることができる。しかしながら詳細な実験は発表
されていない。
二環式化合物、4,4,7−トリメチル−3,4,7,8−テトラヒ
ドロ−2(6H)−ナフタレン−オンに関する。
ルエステル、特にアセテートに変換し、それに続いてこ
れを150〜300℃で極性非プロトン溶剤中で好ましくは酢
酸ナトリウムで処理して4,4,7−トリメチル−3,4,7,8−
テトラヒドロ−2(6H)−ナフタレン−オンを含む混合
物を製造する方法に関する、この場合反応温度を上昇さ
せることによつて収量を増大させることができる。
H)−ナフタレン−オンを一般式 の3,5,5−トリメチル−4−(2−ブテン−1−イリデ
ン)−2−シクロヘキセン−1−オンと混合した形での
製造に関し、この方法は式 の3−オキソ−α−イオノールをその低級アルキルエス
テルに変え、後者を150〜300℃の温度で非プロトン溶剤
中でアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物ま
たは酢酸塩で処理して除去反応を受けさせる。必要なら
ば4,4,7−トリメチル−3,4,7,8−テトラヒドロ−2(6
H)−ナフタレン−オンは形成された混合物から精溜に
より分離することができる。
H)−ナフタレン−オンが3,5,5−トリメチル−4−(2
−ブテン−1−イリデン)−2−シクロヘキセン−1−
オンによつて伴われているとき、後者はこれまでに作ら
れたナフタレン−オンを分離する前または分離後に、3
−オキソ−α−イオノールをその低級アルキルエステル
に変え、これをアルカリ金属またはアルカリ土類金属の
水酸化物または酢酸塩で同じ条件下に処理することを含
む反応を延長することによつて環化して更に4,4,7−ト
リメチル−3,4,7,8−テトラヒドロ−2(6H)−ナフタ
レン−オンを生成させる。
(6)の従来行なわれた合成(即ち先行技術の合成)の
説明中に、3−オキソ−α−イオノール(1)の脱水に
よつて単環式化合物(2)〜(6)のみが得られたエン
ツアール等(参考文献A)の包括的でかつ詳細な研究か
ら見て特に注目すべきである二環式副生成物についての
所見を見出すことはできない。エフ・ベー・ホイツトフ
イールドおよびゲー・ズゴウツによる(Aust.J.Chem.第
35巻第591頁〜第600頁1982年)α−イオノールの脱水
も、単環式生成物のみを生成した。
の条件の下に、4,4,7−トリメチル−3,4,7,8−テトラヒ
ドロ−2(6H)−ナフタレン−オン〔化合物(21)〕に
その段階で変換できることを見出した。化合物(21)
は、現在まで文献、即ちデイ・エル・ロバーツおよびダ
ヴリユー・エー・ロードにより(Tob Sci.第16巻第107
頁〜第112頁1972年、以後参考文献Bと称する)、一度
だけ述べられているだけであり、彼等はバーレイ煙草の
一成分としてケトン(21)を発表している。彼等はカラ
ムクロマトグラフイおよびガスクロマトグラフイを用い
て分離した。これまで化合物(21)の合成は発表され
ず、知られていない。
く、参考文献A中でエンツエル等によつて発表された試
薬を用いるが逆反応コースでの(1)の脱水は約10%ま
での二環式ケトン(21)およびメガスチグマトリエノン
(3)〜(6)を含む生成物の混合物を生ぜしめる。
る3−オキソ−α−イオノール低級アルキルエステル例
えば3−オキソ−α−イオノールアセテート(22)を
(3)〜(6)および(21)の混合物に変換できる。混
合物中の二環式ケトン(21)の百分率は温度を上昇させ
ることによつて段階的に上昇させることができる。
生成物の混合物のガスクロマトグラムである。
から得られた生成物の混合物のガスクロマトグラムであ
る。
α−イオノールアセテートから得られた生成物の混合物
のガスクロマトグラムである。
α−イオノールアセテートから得られた生成物の混合物
のガスクロマトグラムである。
れた二環式(4,4,7−トリメチル−3,4,7,8−テトラヒド
ロ−2(6H)−ナフタレン−オン(21)のそれぞれIRス
ペクトル、UVスペクトル、1H−NMRスペクトルおよび質
量スペクトルを表わす。
る。実施例1において、参考文献Aに示された反応条件
を繰返した。例えば化合物(1)および重硫酸カリウム
の混合物を100℃で加熱し、若干減少した濃度であるが
参考文献Aに記載された(1)の脱水およびメガステイ
グマトリエノン(2)〜(6)の形成を生ぜしめた。更
に別の研究では、脱水条件下ベンゼン中で(1)および
p−トルエンスルホン酸の溶液を沸とうさせたとき同様
の混合物が得られたことを示した(実施例2参照)。
アセテート(22)(これは乾燥状態またはトルエン中で
イオノールをKHSO4と加熱する)から(2)および
(3)〜(6)の混合物を作るため参考文献Aに特記さ
れた反応条件は化合物(1)にのみ適用でき、アセテー
ト(22)には適用できないことが判つた。更に別の研究
では、化合物(22)を100℃で重硫酸カリウムと加熱す
るかまたはベンゼン中でp−トルエンスルホン酸と沸と
うさせたとき、専ら未変化物質が回収されることを示し
た。
ち酸の沸とう溶液に3−オキソ−α−イオノール(1)
の溶液を滴加すると、意外にも単環式ケトン(2)〜
(6)に加えて、二環式ケトン(21)の大量の生成を生
ぜしめる。同時にケトン(2)の量は第2図のクロマト
グラムに示される如く著しく減少する。更に二環式ケト
ン(21)の割合は、温度を上昇させることによつて、例
えば溶媒として沸とうキシレンを用いることによつて、
沸とう温度で反応を保つことによつて増大させることが
できる。
エン、キシレン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン)ま
たは高沸点エーテル(例えばジエチレングリコールジメ
チルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル)
中で他のアリールスルホン酸(例えばベンゼンスルホン
酸、p−ブロモベンゼンスルホン酸)または酸イオン交
換体を用いて行なうこともできる。
(1)から作つた3−オキソ−α−イオノールアセテー
ト(22)を(3)〜(6)および(21)の混合物に変え
ることもできる。この方法は有利には極性非プロトン溶
剤中で酢酸ナトリウムを用いて行なう。180℃で酢酸ナ
トリウム/エチレングリコール混合物を使用したとき、
化合物(21)を約15%含有する混合物が得られる(第3
図のガスクロマトグラム参照)。
いて、反応温度を上昇させることによつて増大させるこ
とができる。200℃で酢酸ナトリウムおよびエチレング
リコールの混合物を使用するとき、生成物混合物は約70
%の化合物(21)を含有する(第4図のガスクロマトグ
ラム参照)。メガステイグマトリエノン(3)〜(6)
を環化して化合物(21)を得るため、上述したのと同様
の反応条件を使用することもできる。
ハイドオキサイドを含む、金属は他のアルカリ金属また
はアルカリ土類金属であり、例えば水酸化ナトリウム、
プロピオン酸ナトリウム、水酸化カリウムおよび酢酸カ
リウムがある。
コールジブチルエーテルまたはジエチレングリコールジ
メチルエーテル、または相当する高沸点ガソリン溜分を
含む。
1−イリデン)−2−シクロヘキセン−1−オンの分離
をする前または分離後に、高温好ましくは150〜300℃で
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物または
酢酸塩の存在下に、反応時間(5〜10時間)を延長する
ことによつて、4,4,7−トリメチル−3,4,7,8−テトラヒ
ドロ−2(6H)−ナフタレン−オンを伴う3,5,5−トリ
メチル−4−(2−ブテン−1−イリデン)−2−シク
ロヘキセン−1−オンを環化して4,4,7−トリメチル−
3,4,7,8−テトラヒドロ−2(6H)−ナフタレン−オン
の更にそれ以上の量を生成させることもできる。
の極端な上昇、例えば約500℃でのアセテート(22)の
熱分解はメガステイグマトリエノン(2)のみの形成を
生ぜしめる。(1)または(22)から二環式ケトン(2
1)を作るため、酸または塩基の存在が一定の温度上昇
とは別に必要であると思われる。
らず分取ガスクロマトグラフイまたはカラムクロマトグ
ラフイ〔これも高圧下で(HPLC)〕の如き通常の方法で
純粋な形で作ることも、それを濃縮することもできる。
表1に示す如く、分離した合成ケトン(21)に対する分
光学的データは、参考文献Bに記載された天然物質に関
するデータに大きく一致する。
および官能性の試験では、脱共役二重結合系を有するメ
ガステイグマトリエノン(2)は芳香性および官能性で
望ましさが劣ることを明らかにした。従つて3−オキソ
−α−イオール(1)の脱水生成物の混合物中にその化
合物が存在することは芳香または官能物質としてかかる
混合物の使用に悪影響を与える。
期待することのできなかつた決定的に高品質の味覚およ
び芳香品質および特性を有する。参考文献B中に教示さ
れた(21)の弱い木様芳香性は煙草の芳香に単に適用す
る。性質を特別でない煙草と組合せて試験した、そして
分離した天然ケトン(21)の純度に関しその参考文献中
には何もない。
(6)以外に(21)が存在すると明らかに改良された性
質を有するかかる混合物を与える。
(2)が大割合で除去されたメガステイグマトリエノン
(3)〜(6)との混合物は、香粧産業および技術用途
用香料油の芳香成分としてのみならず煙草および煙草製
品の如き半ぜい沢品および食品に有用なかかる混合物の
成分または芳香物質として有利であることを証明する。
明を限定するものではない。ガスクロマトグラムはGCと
して略記する。
(1)の脱水 (a)10gの3−オキソ−α−イオノール(1)を5gの
粉末重硫酸カリウムと混合し、撹拌しつつ100℃で加熱
した。100℃で8時間撹拌した後混合物を室温まで冷却
し、100mlの水を加えた。続いてナフサで多段抽出し、
重炭酸ナトリウム溶液と組合せた有機相の中性洗浄を
し、減圧下で沸とうさせた。全体で8.1gの生成物混合物
が得られた;第1図のガスクロマトグラム参照。
ノール(1)の溶液を5gの重硫酸カリウムと混合し、14
時間還流加熱した。次いで混合物を室温まで冷却し、水
および重炭酸ナトリウム溶液で洗浄した。溶剤を減圧下
で溜去した。全体で7.9gの生成物混合物が得られた。ガ
スクロマトグラム:デユツセルドルフのヴエー・ギユン
ターで作られたGCカラム(25mガラス毛細管、固定相W1
1、温度プログラム:160〜220℃、10℃/分):tr(分)
=9.1〔26%(2)〕、10.4,10.8,11.4,11.7〔2.1%,2
3.7%,3.6%,30.4%(3)〜(6)〕;tr=10.4分で(2
1)なし。
オノール(1)の脱水 900mlのトルエン中の6gのp−トルエンスルホン酸を
含有する溶液に1時間以内で300gの3−オキソ−α−イ
オノール(1)を滴加し、溶液を水分離器中で沸とうさ
せた。次に室温まで冷却し、水および炭酸ナトリウム溶
液で中性にまで洗浄した。次いで混合物を20cmビグロー
カラムを用いて濃縮し蒸溜した。(2)〜(6)および
(21)を含有する140gの生成物混合物が得られた。沸点
(1mbar)=100〜120℃(第2図におけるガスクロマト
グラム)。
(22)の脱水反応 168gのエチレングリコール中の16gの無水酢酸ナトリ
ウムの溶液に、180〜190℃で1時間で撹拌しつつ100gの
3−オキソ−α−イオノールアセテート(22)を滴加し
た。形成された酢酸を溜去した。180〜190℃で2時間撹
拌した後、反応混合物を冷却し、水で稀釈し、トルエン
で抽出した。一緒にした有機相を乾燥し、減圧下に濃縮
し、これによつて70gの粗製生成物を得た。20cmのビグ
ローカラムを通して蒸溜して35gの(2)〜(6)およ
び(21)を含有する生成物混合物を得た。沸点(1mba
r)=100〜140℃、第3図のガスクロマトグラム参照。
の10mlのエチレングリコールおよび1gの酢酸ナトリウム
中の溶液を200℃で16時間撹拌した。通常の処理をしてG
Cにより約70%までの(21)を含有する粗製生成物を形
成した。100gのシリカゲルのカラムクロマトグラフ(長
さ130cm、直径2cm;粒度0.063〜0.20mm;溶離剤キヤリヤ
ー・シクロヘキサン/エチルアセテート4:1)によりケ
トン(21)を単離した。GCによる純度95%;IRスペクト
ルを第5図に、UVスペクトルを第6図に、1H−NMRスペ
クトルを第7図に、質量スペクトルを第8図に示す。
脱水反応 250gのエチレングリコール中の24gの無水酢酸ナトリ
ウムの溶液中に、200〜220℃の温度で1時間で撹拌しつ
つ150gの3−オキソ−α−イオノールアセテート(22)
を滴加した。形成された酢酸を溜去した。200〜220℃で
2時間撹拌した後、混合物を室温に冷却し、水で稀釈
し、トルエンで抽出した。続いて一緒にした有機相を水
洗して中性にし、濃縮して98gの粗製生成物を得た。20c
mのビグローカラムにより蒸溜後、GCにより純度70%の
二環式ケトン(21)53.5gを得た。沸点(0.2mbar)=95
〜125℃。ガスクロマトグラムを第4図に示す。収率32.
8%。金属充填80cmカラムで蒸溜して純度90%(GCによ
る)の化合物(21)35gを得た。
を、2時間ガラスパツキング(直径5mmのラシヒリン
グ)を充填した長さ50cmの垂直ガラス管中に通した、こ
の間形成された酢酸は僅かに減圧して溜去した。反応生
成物をフラスコ中に集めた。粗製生成物を20cmビグロー
カラムを通して蒸溜し、GCにより純度約80%のケトン
(2)26.3gを得た。1mのスピンニングバンドカラムを
通して別の蒸溜をして15.6gの(2)を生成した。沸点
(1mbar)=105℃。1H−NMR(CCl4):δ=0.97および
1.05、2s(1,1−CH3)、1.90、s(5−CH3)、2.57、
“s"(6−H)、5.10および5.20、2m(10,10−H)、
5.56、m(7H)、5.90、“s"(4−H)、6.10、m(8
−H)、6.28ppm、m(9−H)。
部添加。
ンスのとれた草−木様芳香を有している。ケトン(21)
の添加は全体としての官能印象を軟くし、より調和さ
れ、天然の発香を保ち、またその花様の感じを強調す
る。
様およびにがい生の味によつて本来の嗅覚印象を増大
し、それをより調和したものにする。
有している。エタノールの代りに60部のケトン(21)を
挿入すると、芳香は天然のストロベリー芳香に生じた印
象が似たより軟く、クリーム様味覚で豊かになる。ある
いは化合物(3)〜(6)および(21)の混合物(実施
例3)を混入したとき、本来のストロベリー芳香の有利
な変性が、より充実感が加えられるがストロベリー核を
しのばせる少し木様の品質となつて達成される。
な煙草特性を増強し、喫煙したときより口中充実感を生
ぜしめ、またスパイスおよびタール存在を増強する。混
合物(2)〜(6)および(21)(実施例3)30部を添
加すると、明らかにより強力なバージニア煙草特性を有
する芳香を同じ強度で作る。
混合物のガスクロマトグラム(60mガラス毛細管、DB−
ワツクス充填、温度プログラム100〜200℃、2℃/分)
である。 第2図は実施例2による脱水生成物の混合物のガスクロ
マトグラム(60mガラス手細管、DB−ワツクス充填、温
度プログラム100〜200℃、2℃/分)である。 第3図は実施例3による生成物の混合物のガスクロマト
グラム(60mガラス毛細管、DB−ワツクス充填、温度プ
ログラム100〜200℃、2℃/分)である。 第4図は実施例4による生成物の混合物のガスクロマト
グラム(30mガラス毛細管、DB−ワツクス充填、温度プ
ログラム100〜240℃、10℃/分)である。 第5図は化合物(21)のIRスペクトル(フイルム)であ
る。 第6図は化合物(21)のUVスペクトル(メタノール)で
ある。 第7図は化合物(21)の1H−NMRスペクトル(60mHz、CC
l4、内部標準としてTMS)である。 第8図は80eVでの化合物(21)の質量スペクトル〔m/z
=m/e(質量/仕込)〕である。
Claims (1)
- 【請求項1】3−オキソ−α−イオノールをその低級ア
ルキルエステルに変え、後者を150〜300℃の温度で非プ
ロトン溶剤中でアルカリ金属またはアルカリ土類金属の
水酸化物または酢酸塩で処理し、式 の3−オキソ−α−イオノールに脱水反応を受けさせる
ことを特徴とする一般式 の3,5,5−トリメチル−4−(2−ブテン−1−イリデ
ン)−2−シクロヘキセン−1−オンと混合した形で式 の4,4,7−トリメチル−3,4,7,8−テトラヒドロ−2(6
H)−ナフタレン−オンを製造する方法。
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DE19853516931 DE3516931A1 (de) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | Verfahren zur herstellung von 4,4,7-trimethyl-3,4,7,8-tetra-hydro-2(6h)-naphthalin-on in gereinigter form oder im gemisch mit 3,5,5-trimethyl-4-butenyliden-cyclo-hex-2-en-1-onen, dabei erhaltene produkte und verwendung derselben als riech- und aromastoffe |
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