WO2012063433A1 - 新規カルボン酸エステル化合物及びその製造方法、並びにその香料組成物 - Google Patents
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- C07C2602/42—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common the bicyclo ring system containing seven carbon atoms
Definitions
- the present invention relates to a novel carboxylic acid ester compound, a method for producing the same, and a fragrance composition thereof, and more particularly, a novel carboxylic acid ester compound useful as a blended fragrance raw material, a method for producing the same, and a fragrance composition containing the carboxylic acid ester compound.
- a novel carboxylic acid ester compound useful as a blended fragrance raw material, a method for producing the same, and a fragrance composition containing the carboxylic acid ester compound.
- Non-Patent Document 1 contains geranyl acetate with a rose-like fragrance, methyl jasmonate with a jasmine-like sweet fragrance, full tart with a fruity fragrance, and methyl benzoate with a strong, dry fruity fragrance. It is described that it is useful as a perfume material.
- An object of the present invention is to provide a novel carboxylic acid ester compound having a refreshing pine-like fragrance useful as a blended fragrance raw material, a method for producing the same, and a fragrance composition containing the carboxylic acid ester compound. It is in.
- the inventors of the present invention synthesized various compounds and studied their fragrances.
- the novel carboxylic acid ester compound represented by the general formula (1) which is a new compound, has a refreshing pine-like fragrance.
- R is an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms.
- this invention relates to the novel carboxylic acid ester compound, the manufacturing method of this carboxylic acid ester compound, and the fragrance
- R is an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms.
- R is an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms.
- the novel carboxylic acid ester compound of the present invention is novel in that it has a refreshing pine-like fragrance and has excellent fragrance persistence, so that it can be applied to a wide range of products such as toiletries, soaps, and laundry detergents. Useful as a flavoring ingredient. Moreover, according to the manufacturing method of the carboxylic acid ester compound of this invention, it becomes possible to manufacture this carboxylic acid ester compound by an industrially advantageous method.
- the novel carboxylic acid ester compound of the present invention is represented by the general formula (1).
- R include an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms.
- the alkyl group having 2 to 4 carbon atoms include an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, and a tert-butyl group.
- R is particularly preferably an ethyl group or an iso-propyl group.
- the carboxylic acid ester compound represented by the general formula (1) of the present invention is obtained by reacting the compound represented by the formula (2) with carbon monoxide in the presence of anhydrous hydrogen fluoride (hereinafter also referred to as HF). (Formula (3)) can be obtained, and then it can be industrially advantageously produced by esterification with alcohol.
- HF anhydrous hydrogen fluoride
- Carbon monoxide used in the carbonylation step may contain an inert gas such as nitrogen or methane, but the carbon monoxide partial pressure is 0.5 to 5 MPa, preferably 1 to 3 MPa. . If the carbon monoxide partial pressure is higher than 0.5 MPa, the carbonylation reaction proceeds sufficiently, side reactions such as disproportionation and polymerization do not occur at the same time, and the alicyclic carbonyl compound, which is the target product, is produced in a high yield. Obtainable.
- the carbon monoxide partial pressure is preferably 5 MPa or less from the viewpoint of equipment load.
- HF used in the carbonylation step is a solvent for the reaction, a catalyst, and a secondary material
- the amount of HF used is 4 to 25 moles, preferably 6 to 15 moles, relative to the compound of formula (2) as a raw material. If the molar ratio of HF is 4 mol times or more, the carbonylation reaction proceeds efficiently, side reactions such as disproportionation and polymerization can be suppressed, and the target carbonyl compound can be obtained in high yield.
- reaction solvent In this reaction, a raw material may be dissolved well and an inert solvent for HF may be used.
- a saturated hydrocarbon compound such as hexane, heptane, or decane can be used.
- the presence or absence and amount of the solvent are not particularly limited and may be appropriately selected. However, from the viewpoint of suppressing the polymerization reaction and improving the yield, it is 0 with respect to the compound of the formula (2) as the raw material. .2 to 2.0 times by mass is preferable, and 0.5 to 1.0 times by mass is preferable from the viewpoint of productivity and energy efficiency.
- the type of the carbonylation reaction is not particularly limited, and any method such as a batch system, a semi-continuous system, and a continuous system may be used.
- the reaction temperature for the carbonylation reaction is ⁇ 50 ° C. to 30 ° C., preferably ⁇ 30 ° C. to 20 ° C. From the viewpoint of the reaction rate, it is preferably carried out at ⁇ 50 ° C. or higher. On the other hand, when the reaction temperature is higher than 30 ° C., not only the yield of the isomer is increased and the yield of the target product is decreased, but also the product purity is deteriorated.
- the reaction time is preferably 1 to 5 hours. If the reaction time is shorter than 1 hour, the reaction does not proceed sufficiently. If the reaction time is longer than 5 hours, the apparatus becomes large and the efficiency is poor.
- the end point of the reaction is not particularly limited, but an example is when the absorption of carbon monoxide is stopped.
- acid fluoride (formula (3)) is generated by HF and carbon monoxide.
- the resulting acid fluoride reaction solution may be purified by a conventional method such as distillation after distilling off excess HF, and may be used as a raw material for the esterification step which is the next step, but usually the HF catalyst is still contained.
- a method of producing a carboxylic acid ester compound by reacting the carbonylation reaction solution with alcohol as it is is employed.
- the alcohol used in the present invention is an alcohol having 2 to 4 carbon atoms.
- the alcohol having 2 to 4 carbon atoms is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, and iso-butanol are preferable.
- the amount of the alcohol having 2 to 4 carbon atoms is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 0.5 to 2.0 times that of the compound of formula (2) as a raw material. Mole, preferably 0.8 to 1.5 times mole.
- the reaction temperature for esterification is -20 ° C or higher and 20 ° C or lower from the viewpoint of suppressing side reactions and improving the yield. When it is lower than ⁇ 20 ° C., the esterification rate is slow and the yield decreases. On the other hand, when the temperature is higher than 20 ° C., the risk of by-producting water in the system increases due to decomposition of the ester and dehydration of the added alcohol.
- the reaction time is preferably 0.5 to 3 hours. If the reaction time is shorter than 0.5 hours, the reaction does not proceed sufficiently. If the reaction time is longer than 3 hours, the apparatus becomes large and the efficiency is poor.
- the reaction end point is not specifically limited, the time point when the reaction heat rise is no longer recognized is exemplified.
- the esterification product thus obtained is a carboxylic acid ester / HF complex solution, and when heated, the bond between the carboxylic acid ester and HF is decomposed, and HF can be vaporized and separated and recovered and reused. It is necessary to proceed with the decomposition of the complex as quickly as possible to avoid heat alteration and isomerization of the product. In order to proceed the thermal decomposition of the complex rapidly, it is preferable to decompose it under reflux of a solvent inert to HF (for example, a saturated aliphatic hydrocarbon such as heptane or an aromatic hydrocarbon such as benzene).
- a solvent inert to HF for example, a saturated aliphatic hydrocarbon such as heptane or an aromatic hydrocarbon such as benzene.
- the solution when extracting the reaction solution into ice water, the solution is extracted into ice water from the bottom of the autoclave, and after separating the oil phase and the aqueous phase, the oil phase is washed twice with 2% by mass sodium hydroxide aqueous solution and with distilled water 2 times. Wash once and dehydrate with anhydrous sodium sulfate. Further, after removing low boiling substances and the like from the obtained liquid using an evaporator, the product is subjected to rectification using a rectification tower having 20 theoretical plates to obtain a product carboxylic acid ester compound.
- novel carboxylic acid ester compound represented by the general formula (1) as described above can be preferably contained in the fragrance composition of the present invention.
- the carboxylic acid ester compound represented by the general formula (1) obtained by the present invention has a refreshing pine-like fragrance and is excellent in sustainability, it alone or in combination with other components It can be used as a perfuming ingredient in soaps, shampoos, rinses, detergents, cosmetics, spray products, fragrances, perfumes, bathing agents, etc. In addition, it can be expected to be used as a synthetic intermediate for foods, medicines, agricultural chemicals, liquid crystals and the like.
- the fragrance composition of the present invention is blended by mixing other fragrance components that are usually used and blended fragrances of a desired composition, alone or in combination of two or more novel carboxylic acid ester compounds represented by the general formula (1). Is obtained.
- the blending amount varies depending on the kind of the blended fragrance, the type of the target fragrance, the intensity of the fragrance, and the like, but it is preferable to add 0.01 to 90% by weight, and 0.1 to 50% by weight in the blended fragrance. More preferably, it is added.
- Other perfume ingredients that can be used in combination with the novel carboxylic acid ester compound of the present invention are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- surface activity such as polyoxyethylene lauryl sulfate ether Agents; solvents such as dipropylene glycol, diethyl phthalate, ethylene glycol, propylene glycol, methyl myristate, triethyl citrate; hydrocarbons such as limonene, ⁇ -pinene, ⁇ -pinene, terpinene, cedrene, longifolene, valencene, etc .; Linalool, citronellol, geraniol, nerol, terpineol, dihydromyrcenol, ethyl linalool, farnesol, nerolidol, cis-3-hexenol, cedrol, menthol, borneol, ⁇ -phenylethyl alcohol Benzyl alcohol, phenylhexanol, 2,2,6-trimethylcyclohexyl-3-hexanol, 1- (2-tert)
- the carboxylic acid ester compound represented by the formula (1) is used for cosmetics, health and hygiene materials, miscellaneous goods in order to improve the fragrance of the blended object in order to impart a refreshing pine-like fragrance. It can be used as an aroma component in various products such as foods, quasi drugs, and pharmaceuticals.
- Examples of the carboxylic acid ester compound represented by the formula (1) include fragrance products such as perfumes and colons; shampoos, rinses, hair nicks, hair creams, mousses, gels, pomades, sprays, and other hair cosmetics; Skin lotion, cosmetic liquid, cream, milky lotion, pack, foundation, funny, lipstick, various make-up and other skin cosmetics; dishwashing detergent, laundry detergent, softener, disinfecting detergent, deodorant detergent, Indoor air fresheners, furniture care, glass cleaners, furniture cleaners, floor cleaners, disinfectants, insecticides, bleaches, and other various health hygiene detergents; toothpaste, mouthwash, bath preparation, antiperspirant, perm solution, etc.
- fragrance products such as perfumes and colons
- Skin lotion cosmetic liquid, cream, milky lotion, pack, foundation, funny, lipstick, various make-up and other skin cosmetics
- dishwashing detergent laundry detergent,
- the product to the product of the carboxylic acid ester compound represented by said Formula (1) is mentioned.
- the blending amount is preferably 0.001% by mass to 50% by mass, and more preferably 0.01% by mass to 20% by mass.
- Tetramethylsilane (TMS) Carboxylic acid ester compound yield, isomer ratio>
- Carboxylic ester compound yield (mol%) mol of carboxylic ester compound / mol of 2,2-dimethyl-3-methylenebicyclo [2,2,1] heptane ⁇ 100
- Isomer ratio (%) 2,3,3-trimethyl-bicyclo [2.2.1] heptane-Exo-2-carboxylic acid ester moles / carboxylic acid ester compound moles ⁇ 100
- Example 1 Synthesis method of novel carboxylic acid ester compound The experiment was conducted using a stainless steel autoclave having an internal volume of 500 ml, which was equipped with a Nack drive type stirrer, three inlet nozzles at the top and one extraction nozzle at the bottom, and the internal temperature could be suppressed by the jacket.
- a stainless steel autoclave having an internal volume of 500 ml, which was equipped with a Nack drive type stirrer, three inlet nozzles at the top and one extraction nozzle at the bottom, and the internal temperature could be suppressed by the jacket.
- 146 g (7.3 mol) of hydrogen fluoride was introduced, the liquid temperature was ⁇ 30 ° C., and the pressure was increased to 2 MPa with carbon monoxide. While maintaining the reaction temperature at ⁇ 30 ° C.
- the oil phase is then washed twice with 100 ml of 2% by weight aqueous sodium hydroxide solution and twice with 100 ml of distilled water, and then with 10 g of anhydrous sodium sulfate. Dehydrated.
- the obtained liquid was analyzed by gas chromatography by an internal standard method.
- the yield of the carboxylic acid ester compound was 89.7 mol% (based on 2,2-dimethyl-3-methylenebicyclo [2,2,1] heptane), and the yield of the main product was 82.4 mol% ( 2,2-dimethyl-3-methylenebicyclo [2,2,1] heptane basis, isomer ratio 91.8%).
- Example 2 In Example 1, the carbonylation reaction temperature was ⁇ 25 ° C., and the carbonylation, esterification, and treatment of the reaction product solution were performed in the same manner as in Example 1 except that the alcohol used for esterification was replaced with isopropanol. It was. The obtained liquid was analyzed by gas chromatography. As a result, the yield of the carboxylic acid ester compound was 87.3 mol% (based on 2,2-dimethyl-3-methylenebicyclo [2,2,1] heptane).
- Example 3 In Example 1, the carbonylation reaction temperature was ⁇ 15 ° C., and the alcohol used in the esterification was replaced with n-butanol. Went. The obtained liquid was analyzed by gas chromatography. As a result, the yield of the carboxylic acid ester compound was 59.4 mol% (based on 2,2-dimethyl-3-methylenebicyclo [2,2,1] heptane). The yield of 2,3,3-trimethyl-bicyclo [2.2.1] heptane-Exo-2-carboxylic acid n-butyl ester was 40.5 mol% (2,2-dimethyl-3-methylene Bicyclo [2,2,1] heptane standard, isomer ratio 68.3%).
- Example 4 Fruit type fragrance composition By adding 5 parts by mass of the carboxylic acid ester compound obtained in Example 1 to 95 parts by mass of the fragrance composition having the composition shown in Table 1, plum is recalled and heavy. A fruit-type fragrance composition characterized by a good sweetness could be obtained.
- the novel carboxylic acid ester compound of the present invention is novel in that it has a refreshing pine-like fragrance and has excellent fragrance persistence, so that it can be applied to a wide range of products such as toiletries, soaps, and laundry detergents. Useful as a flavoring ingredient. Moreover, according to the manufacturing method of the carboxylic acid ester compound of this invention, it becomes possible to manufacture this carboxylic acid ester compound by an industrially advantageous method.
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Abstract
Description
(式中Rは炭素数2~4のアルキル基である。)
[1]
一般式(1)で表されるカルボン酸エステル化合物。
(式中Rは炭素数2~4のアルキル基である。)
[2]
一般式(1)で表わされるカルボン酸エステル化合物を含有する香料組成物。
(式中Rは炭素数2~4のアルキル基である。)
[3]
フッ化水素の存在下、式(2)で表される2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタンを一酸化炭素、次いで炭素数2~4のアルコールと反応させ、一般式(1)で表されるカルボン酸エステル化合物を製造する方法。
(式中Rは炭素数2~4のアルキル基である。)
本発明の新規カルボン酸エステル化合物は一般式(1)で表される。
Rとしては、炭素数2~4のアルキル基を挙げることができる。炭素数2~4のアルキル基としては、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基が挙げられる。これらのうちRとしては、特にエチル基、iso-プロピル基が好ましい。
本発明の一般式(1)で表されるカルボン酸エステル化合物は、式(2)で表される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て酸フロライド(式(3))を得て、その後アルコールによるエステル化により工業的に有利に製造することができる。
カルボニル化工程に使用する一酸化炭素は、窒素やメタン等の不活性ガスが含まれていてもよいが、一酸化炭素分圧として0.5~5MPa、好ましくは1~3MPaの範囲で実施する。一酸化炭素分圧が0.5MPaより高ければ、カルボニル化反応が十分に進行し、不均化や重合等の副反応が併発せず、高収率に目的物である脂環式カルボニル化合物を得ることができる。また一酸化炭素分圧は5MPa以下であることが設備負荷の観点から好ましい。
カルボニル化工程に使用するHFは、反応の溶媒であり、触媒であり、かつ副原料となるため、実質的に無水のものを用いる。HFの使用量は、原料である式(2)の化合物に対して4~25モル倍、好ましくは6~15モル倍である。HFのモル比が4モル倍以上あれば、カルボニル化反応は効率良く進行し、不均化や重合等の副反応を抑制でき、高収率で目的物であるカルボニル化合物を得ることができる。また、原料コスト及び生産性の観点から25モル倍以下のHFの使用が好ましい。
本反応においては原料を良く溶解し、HFに対して不活性な溶媒を使用してもよい。例えば、ヘキサン、ヘプタン、デカンのような飽和炭化水素化合物を用いることができる。溶媒の使用の有無および量は、特に限定されず、適宜選択すればよいが、重合反応を抑制し、収率が向上するという観点からは、原料である式(2)の化合物に対して0.2~2.0質量倍が好ましく、生産性およびエネルギー効率の観点からは0.5~1.0質量倍が好ましい。
カルボニル化反応の形式には特に制限なく、回分式、半連続式、連続式等の何れの方法でもよい。
カルボニル化反応の反応温度は-50℃~30℃、好ましくは-30℃~20℃の範囲で実施する。反応速度の観点から-50℃以上で行なうことが好ましい。また、反応温度が30℃超の場合には、異性体生成量が増加して目的物の収率低下を招くだけでなく、製品純度を悪化させるため好ましくない。
反応時間は1~5時間が好ましい。1時間よりも反応時間が短いと反応が十分に進まない、また5時間よりも長いと装置が大きくなり効率が悪い。
反応終点は特に限定されないが、一酸化炭素の吸収が停止した時点が例示される。
生成した酸フロライド反応液は過剰のHFを留去した後、蒸留等の常法により精製し、次工程であるエステル化工程の原料として用いてもよいが、通常はHF触媒が入ったままのカルボニル化反応液をそのままアルコールと反応させカルボン酸エステル化合物を製造する方法が採られる。
前記炭素数2~4のアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エタノール、n-プロパノール、iso-プロパノール、n-ブタノール、iso-ブタノール、tert-ブタノール、などが挙げられる。
これらの中でも、エタノール、n-プロパノール、iso-プロパノール、n-ブタノール、iso-ブタノール、が好ましい。
前記炭素数2~4のアルコールの使用量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、原料である式(2)の化合物に対して0.5~2.0倍モル、好ましくは0.8~1.5倍モルである。
反応時間は0.5~3時間が好ましい。0.5時間よりも反応時間が短いと反応が十分に進まない、また3時間よりも長いと装置が大きくなり効率が悪い。反応終点は特に限定されないが、反応熱上昇が認められなくなった時点が例示される。
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)で表される新規カルボン酸エステル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。
本発明の新規カルボン酸エステル化合物と組み合わせて用いることができる他の香料成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオキシエチレンラウリル硫酸エーテル等の界面活性剤;ジプロピレングリコール、ジエチルフタレート、エチレングリコール、プロピレングリコール、メチルミリステート、トリエチルシトレート等の溶媒;リモネン、α-ピネン、β-ピネン、テルピネン、セドレン、ロンギフォレン、バレンセン、等の炭化水素類;リナロール、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、テルピネオール、ジヒドロミルセノール、エチルリナロール、ファルネソール、ネロリドール、シス-3-ヘキセノール、セドロール、メントール、ボルネオール、β-フェニルエチルアルコール、ベンジルアルコール、フェニルヘキサノール、2,2,6-トリメチルシクロヘキシル-3-ヘキサノール、1-(2-t-ブチルシクロヘキシルオキシ)-2-ブタノール、4-イソプロピルシクロヘキサンメタノール、4-メチル-2-(2-メチルプロピル)テトラヒドロ-2H-ピラン-4-オール、2-メチル-4-(2,2,3-トリメチル-3-シクロペンテン-1-イル)-2-ブテン-1-オール、2-エチル-4-(2,2,3-トリメチル-3-シクロペンテン-1-イル)-2-ブテン-1-オール、イソカンフィルシクロヘキサノール、3,7-ジメチル-7-メトキシオクタン-2-オール等のアルコール類;オイゲノール、チモール、バニリン等のフェノール類;リナリルホルメート、シトロネリルホルメート、ゲラニルホルメート、n-ヘキシルアセテート、シス-3-ヘキセニルアセテート、リナリルアセテート、シトロネリルアセテート、ゲラニルアセテート、ネリルアセテート、テルピニルアセテート、ノピルアセテート、ボルニルアセテート、イソボルニルアセテート、o-t-ブチルシクロヘキシルアセテート、p-t-ブチルシクロヘキシルアセテート、トリシクロデセニルアセテート、ベンジルアセテート、スチラリルアセテート、シンナミルアセテート、ジメチルベンジルカルビニルアセテート、3-ペンチルテトラヒドロピラン-4-イルアセテート、シトロネリルプロピオネート、トリシクロデセニルプロピオネート、アリルシクロヘキシルプロピオネート、エチル2-シクロヘキシルプロピオネート、ベンジルプロピオネート、シトロネリルブチレート、ジメチルベンジルカルビニルn-ブチレート、トリシクロデセニルイソブチレート、メチル2-ノネノエート、メチルベンゾエート、ベンジルベンゾエート、メチルシンナメート、メチルサリシレート、n-ヘキシルサリシレート、シス-3-ヘキセニルサリシレート、ゲラニルチグレート、シス-3-ヘキセニルチグレート、メチルジャスモネート、メチルジヒドロジャスモネート、メチル-2,4-ジヒドロキシ-3,6-ジメチルベンゾエート、エチルメチルフェニルグリシデート、メチルアントラニレート、フルテート等のエステル類;n-オクタナール、n-デカナール、n-ドデカナール、2-メチルウンデカナール、10-ウンデセナール、シトロネラール、シトラール、ヒドロキシシトロネラール、ジメチルテトラヒドロベンズアルデヒド、4(3)-(4-ヒドロキシ-4-メチルペンチル)-3-シクロヘキセン-1-カルボアルデヒド、2-シクロヘキシルプロパナール、p-t-ブチル-α-メチルヒドロシンナミックアルデヒド、p-イソプロピル-α-メチルヒドロシンナミックアルデヒド、p-エチル-α,α-ジメチルヒドロシンナミックアルデヒド、α-アミルシンナミックアルデヒド、α-ヘキシルシンナミックアルデヒド、ピペロナール、α-メチル-3,4-メチレンジオキシヒドロソンナミックアルデヒド等のアルデヒド類;メチルヘプテノン、4-メチレン-3,5,6,6-テトラメチル-2-ヘプタノン、アミルシクロペンタノン、3-メチル-2-(シス-2-ペンテン-1-イル)-2-シクロペンテン-1-オン、メチルシクロペンテノロン、ローズケトン、γ-メチルヨノン、α-ヨノン、カルボン、メントン、ショウ脳、ヌートカトン、ベンジルアセトン、アニシルアセトン、メチルβ-ナフチルケトン、2,5-ジメチル-4-ヒドロキシ-3(2H)-フラノン、マルトール、7-アセチル-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロ-1,1,6,7-テトラメチルナフタレン、ムスコン、シベトン、シクロペンタデカノン、シクロヘキサデセノン等のケトン類;アセトアルデヒドエチルフェニルプロピルアセタール、シトラールジエチルアセタール、フェニルアセトアルデヒドグリセリンアセタール、エチルアセトアセテートエチレングリコールケタール類のアセタール類及びケタール類;アネトール、β-ナフチルメチルエーテル、β-ナフチルエチルエーテル、リモネンオキシド、ローズオキサイド、1,8-シネオール、ラセミ体又は光学活性のドデカヒドロ-3a,6,6,9a-テトラメチルナフト[2,1-b]フラン等のエーテル類;シトロネリルニトリル等のニトリル類;γ-ノナラクトン、γ-ウンデカラクトン、σ-デカラクトン、γ-ジャスモラクトン、クマリン、シクロペンタデカノリド、シクロヘキサデカノリド、アンブレットリド、エチレンブラシレート、11-オキサヘキサデカノリド等のラクトン類;オレンジ、レモン、ベルガモット、マンダリン、ペパーミント、スペアミント、ラベンダー、カモミル、ローズマリー、ユーカリ、セージ、バジル、ローズ、ゼラニウム、ジャスミン、イランイラン、アニス、クローブ、ジンジャー、ナツメグ、カルダモン、セダー、ヒノキ、ベチバー、パチョリ、ラブダナム等の天然精油や天然抽出物等;などが挙げられる。なお、当該他の香料成分は単独又は複数配合してもよい。
前記式(1)で表わされるカルボン酸エステル化合物は、爽やかなパイン(松)様の優れた香気付与のため、配合対象物の香気の改良を行うために、香粧品類、健康衛生材料、雑貨、食品、医薬部外品、医薬品等の各種製品の香気成分として使用できる。
前記式(1)で表わされるカルボン酸エステル化合物は、例えば、香水、コロン類等のフレグランス製品;シャンプー、リンス類、ヘアートニック、ヘアークリーム類、ムース、ジェル、ポマード、スプレーその他毛髪用化粧料;化粧水、美容液、クリーム、乳液、パック、ファンデーション、おしろい、口紅、各種メークアップ類等の肌用化粧料;皿洗い洗剤、洗濯用洗剤、ソフトナー類、消毒用洗剤類、消臭洗剤類、室内芳香剤、ファーニチアケアー、ガラスクリーナー、家具クリーナー、床クリーナー、消毒剤、殺虫剤、漂白剤、その他の各種健康衛生用洗剤類;歯磨、マウスウォッシュ、入浴剤、制汗製品、パーマ液等の医薬部外品;トイレットペーパー、ティッシュペーパー等の雑貨;医薬品等;食品等の香気成分として使用することができる。
また、本願発明の香料組成物の製品への配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記式(1)で表わされるカルボン酸エステル化合物の製品への配合量として、0.001質量%~50質量%が好ましく、0.01質量%~20質量%がより好ましい。
<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ULBON製 HR-1(0.32mmφ×25m×0.50μm)を用いた。昇温条件は100℃から300℃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
<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)
<カルボン酸エステル化合物収率、異性体比>
・カルボン酸エステル化合物収率(モル%)=カルボン酸エステル化合物のモル数/2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタンのモル数×100
・異性体比(%)=2,3,3-トリメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-Exo-2-カルボン酸エステルのモル数/カルボン酸エステル化合物合計のモル数×100
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146g(7.3モル)を導入し、液温-30℃とした後、一酸化炭素にて2MPaまで加圧した。
反応温度を-30℃に保持し、かつ反応圧力を2MPaに保ちながら、2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタン66.3g(0.49モル)とヘプタン66.3gの混合液をオートクレーブ上部より1時間かけて供給してカルボニル化反応を行った。原料の供給終了後、一酸化炭素の吸収が認められなくなるまで更に15分間攪拌を継続した。
次に、反応温度を0℃に保ちながら、エタノールをオートクレーブ上部より33.6g(0.73モル)供給して、撹拌下にて1時間エステル化を行った。
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、カルボン酸エステル化合物収率89.7モル%(2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタン基準)であり、主生成物の収率82.4モル%(2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタン基準、異性体比91.8%)であった。
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157℃、真空度60torr)、主留部分として純度92.0質量%のものが75.0g(蒸留収率89.0モル%)で得られた。
得られた留分は、爽やかなパイン(松)様の香気を有していた。
GC-MSで分析した結果、目的物の分子量210を示した。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、1.11(s,6H)、1.27(m,2H)、1.30(t,4H)、1.34(s,3H)、1.42(m,1H)、1.52(m,2H)、1.55(t,1H)、2.06(m,1H)、4.12(m,2H)であったことから式(4)の2,3,3-トリメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-Exo-2-カルボン酸エチルエステルであると同定した。
実施例1において、カルボニル化反応温度を-25℃で行い、エステル化で使用するアルコールをイソプロパノールに代えたこと以外は、実施例1と同様にカルボニル化とエステル化と反応生成液の処理を行った。得られた液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、カルボン酸エステル化合物収率87.3モル%(2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタン基準)であり、主生成物である2,3,3-トリメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-Exo-2-カルボン酸イソプロピルエステルの収率は78.7モル%(2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタン基準、異性体比90.1%)であった。
実施例1において、カルボニル化反応温度を-15℃で行い、エステル化で使用するアルコールをn-ブタノールに代えたこと以外は、実施例1と同様にカルボニル化とエステル化と反応生成液の処理を行った。得られた液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、カルボン酸エステル化合物収率59.4モル%(2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタン基準)であり、主生成物である2,3,3-トリメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-Exo-2-カルボン酸n-ブチルエステルの収率は40.5モル%(2,2-ジメチル-3-メチレンビシクロ[2,2,1]ヘプタン基準、異性体比68.3%)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で得られたカルボン酸エステル化合物を5質量部加えることにより、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。
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