WO2020004468A1 - α－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物、香料組成物、及び香料としての使用 - Google Patents

α－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物、香料組成物、及び香料としての使用 Download PDF

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WO2020004468A1
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fragrance
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compound represented
composition
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岡本　淳
恵理子 ▲櫛▼田
海 横堀
杏子 木村
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三菱瓦斯化学株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B9/00—Essential oils; Perfumes
    • C11B9/0007—Aliphatic compounds
    • C11B9/0015—Aliphatic compounds containing oxygen as the only heteroatom
    • C11B9/0019—Aliphatic compounds containing oxygen as the only heteroatom carbocylic acids; Salts or esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • C07C69/67—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of saturated acids
    • C07C69/675—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of saturated acids of saturated hydroxy-carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B9/00—Essential oils; Perfumes

Definitions

  • the present invention relates to an ⁇ -hydroxyisobutyric acid ester compound, a fragrance composition, and use as a fragrance.
  • isobutyric acid ester has a compound useful as a fragrance.
  • various isobutyrate esters are mainly used as flavors, and specifically, apricot like methyl isobutyrate is sweet, pineapple like propyl isobutyrate is heavy, apple butyl isobutyrate is fresh and It is described that both banana-like and isoamyl isobutyrate are sweet apricot and pineapple-like flavor materials with fruit flavor.
  • Patent Document 1 discloses that as an isobutyric acid ester having a bond to oxygen at the ⁇ -position, a linear or branched alkyl ester having 4 to 12 carbon atoms of ⁇ -alkoxyisobutyric acid is useful as a fragrance. It is described that normal hexyl ⁇ -ethoxyisobutyrate has a lavender-like odor.
  • Patent Document 2 discloses that normal propyl, isopropyl, normal butyl, isobutyl and amyl esters of ⁇ -hydroxyisobutyric acid are solvents having excellent nitrocellulose solubility.
  • Patent Document 3 discloses that ethyl, isopropyl and butyl esters of ⁇ -hydroxyisobutyric acid are useful as solvents having low toxicity and high safety in degreasing detergents, flux detergents, resist strippers and the like. ing.
  • the present inventors have synthesized various compounds, and have conducted intensive studies on their odors. As a result, they have found that a specific ester compound of ⁇ -hydroxyisobutyric acid is useful as a fragrance and a compounded fragrance material. That is, the present invention is as follows.
  • a fragrance composition containing a compound represented by the formula (1) as an active ingredient containing a compound represented by the formula (1) as an active ingredient.
  • R represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • R is an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, a secondary butyl group, a tertiary butyl group, a 3-methylbutan-2-yl group, a 2-methylbutyl group
  • the fragrance according to ⁇ 1> which is selected from the group consisting of, 3-methylbutyl, neopentyl, 2-methylpentyl, 4-methylpentan-2-yl, normalhexyl, cyclopentyl, and cyclohexyl.
  • Composition. ⁇ 3> Use of the compound represented by the formula (1) as a fragrance.
  • R represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • R represents an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, a secondary butyl group, a tertiary butyl group, a 3-methylbutan-2-yl group, a 2-methylbutyl group
  • ⁇ 5> The use according to ⁇ 3> or ⁇ 4>, wherein the compound represented by the formula (1) imparts a mint-like scent.
  • ⁇ 6> The use according to ⁇ 3> or ⁇ 4>, wherein the compound represented by the formula (1) imparts a fragrance of green notes.
  • ⁇ 7> The use according to ⁇ 3> or ⁇ 4>, wherein the compound represented by the formula (1) imparts a fruity note scent.
  • an ⁇ -hydroxyisobutyric acid ester compound which is useful as a fragrance and a compounded fragrance material. Further, according to the present invention, it is possible to provide a fragrance composition containing an ⁇ -hydroxyisobutyrate compound as an active ingredient, and use of the compound as a fragrance.
  • the fragrance composition of the present invention contains a compound represented by the following formula (1) as an active ingredient.
  • the use of the present invention is a use of a compound represented by the following formula (1) as a fragrance.
  • ⁇ Compound represented by Formula (1)> The fragrance composition of the present invention and the compound used for the use of the present invention are represented by the following formula (1). (In the formula (1), R represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.)
  • R is specifically an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group (2-methylpropyl group), a secondary butyl group (1-methylpropyl group), L-butyl group, normal pentyl group, 1-methylbutyl group (2-pentyl group), 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, neopentyl group (2,2-dimethylpropyl group), 2-methylbutan-2-yl group, 1-ethylpropyl group (3-pentyl group), 3-methylbutan-2-yl group, normal hexyl group, 1-methylpentyl group (2-hexyl group), 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4 -Methylpentyl, 2-methylpentan-2-yl, 2,2-dimethylbutyl, 3,3-dimethylbutyl, 3-methyl Pentan-2-
  • R is an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, a secondary butyl group.
  • R represents ethyl, normal propyl, isopropyl, normal butyl, isobutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 4-methylpentane-2-.
  • the compound represented by the formula (1) includes a mixture of any one of the resulting optical isomers or an arbitrary ratio thereof.
  • the compound represented by the above formula (1) is useful as a fragrance and a compounded fragrance material, has a mint-like fragrance, and additionally has a woody, spicy, or floral depending on the difference of the alkyl group (R) in the ester moiety. It also shows the scent of green and green.
  • some of the compounds represented by the above formula (1) have a fragrance of green note or fragrance of fruity note, and are useful as a fragrance and a compound fragrance material also in this regard.
  • R is an ethyl group.
  • R is a normal propyl group.
  • R is an isopropyl group.
  • R is a normal butyl group.
  • R is an isobutyl group.
  • R is a secondary butyl group.
  • R is a tertiary butyl group.
  • R is a 3-methylbutan-2-yl group.
  • R is a 2-methylbutyl group.
  • R is a 3-methylbutyl group.
  • R is a neopentyl group.
  • R is a 2-methylpentyl group.
  • R is a 4-methylpentan-2-yl group.
  • R is a normal hexyl group.
  • R is a cyclopentyl group.
  • R is a cyclohexyl group.
  • examples of the compound represented by the formula (1) include compounds represented by any of the following formulas (1-1) to (1-35).
  • Preferred compounds are any of the following formulas (1-1) to (1-10), (1-13), (1-16) to (1-18), (1-21), and (1-24)
  • a preferable compound is a compound represented by any one of the following formulas (1-1) to (1-10).
  • fragrances and fragrance compositions In recent years, the toxicity of chemical substances and the influence on the environment tend to be emphasized, and this is no exception for fragrances and fragrance compositions.
  • the use conditions of conventionally used fragrances tend to be severely restricted or banned because of their sensitization to the human body and accumulation in the environment. Therefore, there is a situation in which fragrances and fragrance compositions having a low environmental load are more strongly required than ever. Therefore, it is preferable that the compounded flavoring material is excellent in biodegradability and small in bioaccumulation.
  • the compound represented by the formula (1) includes a compound having excellent biodegradability and low bioaccumulation, and from this viewpoint, R represents an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, Isobutyl group, secondary butyl group, tertiary butyl group, 3-methylbutan-2-yl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, neopentyl group, 2-methylpentyl group, 4-methylpentan-2-yl group, It is preferably a group selected from the group consisting of a normal hexyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
  • R represents an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, a 2-methylbutyl group, a 3-methylbutyl group, a 4-methylpentan-2-yl group, a cyclopentyl group. And a cyclohexyl group.
  • the compound represented by the formula (1) itself is useful as a fragrance because it has an excellent aroma as described later.
  • the fragrance is generally rarely used alone, and is often used as a compounded fragrance (a fragrance composition) in which a plurality of fragrances are blended according to the purpose.
  • the compound represented by the formula (1) is useful as a fragrance (also referred to as a “mixed fragrance material”) blended in the compounded fragrance (perfume composition), and the fragrance composition of the present invention is represented by the formula (1) Which contains the compound represented by the formula (1) as an active ingredient.
  • the fragrance one kind of the compound represented by the above formula (1) may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the compound represented by the formula (1) contains a small amount of impurities, by-products, impurities, and the like as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the compound represented by the formula (1) has a mint-like fragrance, a woody, spicy, floral, and green fragrance, and is excellent in diffusibility. Some of the compounds represented by the above formula (1) have a fragrance of green note or fragrance of fruity note, and are excellent in diffusibility.
  • the compound represented by the formula (1) may be used alone as a fragrance to impart an aroma by adding it to various cosmetics, health and hygiene materials, pharmaceuticals, daily necessities, foods, and the like.
  • the compound represented by the formula (1) may be mixed with other compounded fragrance materials or the like to prepare a fragrance composition (mixed fragrance) to be described later, and blended with various products to impart fragrance. .
  • a compound represented by the formula (1) is blended as a compounded perfume material into a perfume composition from the viewpoint of obtaining a desired flavor, and the compound represented by the formula (1) is contained as an active ingredient. It is preferable that a fragrance composition is prepared and the fragrance is imparted by blending the fragrance composition into a product. Further, the compound represented by the formula (1) is preferably used as a fragrance, and more preferably used to impart a mint scent, a green note scent, or a fruity note scent.
  • the fragrance composition (mixed fragrance) of the present invention contains a compound represented by the formula (1) as an active ingredient. In addition, it is not particularly limited as long as it contains at least one compound represented by the formula (1), and may contain two or more compounds represented by the formula (1).
  • the fragrance composition of the present invention only needs to contain the compound represented by the formula (1) as an active ingredient, and other components are not particularly limited. ).
  • the “perfume composition (mixed perfume)” is a composition that imparts an aroma by adding the perfume composition to various cosmetics, pharmaceuticals, foods, beverages, and the like, or as a perfume or the like as it is. The composition is used, and may contain additives such as a solvent, if necessary, in addition to the conventional fragrance.
  • the amount of the compound represented by the formula (1) varies depending on the type of the compound, the kind of the intended fragrance, the intensity of the fragrance, and the like. Preferably, it is 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, further preferably 0.1% by mass or more, preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably Is 50% by mass or less.
  • the conventional fragrance is not particularly limited as long as it is a conventionally known fragrance ingredient, and a wide range of fragrances can be used.
  • hydrocarbons such as limonene, ⁇ -pinene, ⁇ -pinene, terpinene, cedrene, longifolene, valencene; 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-t-butylcyclohexyloxy) -2-butanol , 4-isopropylcyclohex
  • the fragrance composition includes, as constituent components other than the prepared fragrance material, a surfactant such as polyoxyethylene lauryl sulfate ether; dipropylene glycol, diethyl phthalate, ethylene glycol, propylene glycol, methyl myristate, triethyl citrate and the like. It may also contain a solvent; an antioxidant; a coloring agent and the like.
  • the compound represented by the formula (1) has a mint-like odor and a fragrance such as woody, spicy, floral, and green tones, it can be combined with a conventional fragrance to give a natural mint and natural woody. Tone, spicy tone, floral tone and green tone, it is useful for adding fragrance to various cosmetics, health and hygiene materials, pharmaceuticals, daily necessities, foods, etc.
  • fragrance composition containing the compound represented by the formula (1) that can be added for imparting fragrance and improving the fragrance of the compounding object include cosmetics, health and hygiene materials, sundries, and beverages. And various products such as foods, quasi-drugs, and pharmaceuticals, for example, fragrance products such as perfumes and colons; shampoos, rinses, hair tonics, hair creams, mousses, gels, pomades, sprays and the like.
  • Cosmetics for hair are cosmetics for hair; lotions, serums, creams, emulsions, packs, foundations, whitening, lipsticks, various make-ups, and other skin cosmetics; dishwashing detergents, laundry detergents, softeners, disinfecting detergents, Deodorant detergents, indoor air fresheners, furniture care, glass cleaners, furniture cleaners, floor cleaners, disinfectants, insecticides, bleaching agents, disinfectants, repellents, etc.
  • Various quasi-drugs such as toothpaste, mouthwash, bath salt, antiperspirant product, perm solution, etc .; miscellaneous goods such as toilet paper and tissue paper; pharmaceuticals; Can be.
  • the blending amount of the fragrance composition in the above product is not particularly limited, and the blending amount of the fragrance composition can be selected over a wide range depending on the type of the product to be perfumed, properties, sensory effects, and the like. it can. For example, it is 0.00001% by mass or more, preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.001% by mass or more.
  • a fragrance such as perfume, it may be 100% by mass, and preferably It is 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less.
  • 4-Methylpentan-2-yl 2-hydroxy-2-methylpropionate is useful alone as a fragrance, and is also useful as an active ingredient of a fragrance composition. Also, 4-methylpentan-2-yl 2-hydroxy-2-methylpropionate is preferably used as a fragrance, and more preferably used to impart a mint-like scent.
  • the method for producing the compound represented by the formula (1) is not particularly limited, and may be appropriately selected from conventionally known methods.
  • ⁇ -hydroxyisobutyrate can be produced by subjecting a pyruvate to a methyl magnesium halide to a Grignard reaction.
  • the reaction formula of this reaction is shown in the following formula (3).
  • R represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • X represents a halogen element such as chlorine, bromine and iodine.
  • ⁇ Also, ⁇ -hydroxyisobutyric acid ester can be produced by subjecting ⁇ -hydroxyisobutyric acid and alcohol to an esterification reaction in the presence of a catalyst.
  • the reaction formula of this reaction is shown in the following formula (4).
  • R represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • the desired ⁇ -hydroxyisobutyrate can be produced by transesterification of another type of ⁇ -hydroxyisobutyrate with an alcohol in the presence of a catalyst.
  • the reaction formula of this reaction is shown in the following formula (5).
  • R represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • R ′ is not particularly limited as long as it is an alkyl group different from R.
  • the catalyst, reaction system, reaction conditions, reaction apparatus, and the like used in these reactions are not particularly limited, and conventionally known catalysts, reaction methods, reaction conditions, and reaction apparatuses can be used.
  • the method of purifying the obtained compound of the formula (1) can be a conventionally known purification method, and is not limited at all.
  • reaction yield (%) [(mol number of formed ester in reaction liquid) / (mol number of raw material ester in charged liquid)] ⁇ 100%
  • GC analysis ⁇ Gas chromatography analysis (GC analysis)> Apparatus: GC-2010 (manufactured by Shimadzu Corporation, product name) Detector: FID Column: DB-1 (Capillary column manufactured by J & W, product name) (0.25 mm ⁇ ⁇ 60 m ⁇ 0.25 ⁇ m)
  • GC-MS analysis ⁇ Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS analysis)> The compound was also identified by specifying the molecular weight by GC-MS measurement (chemical ionization [CI +], high-resolution mass spectrometry [millimass]). The measurement conditions are shown below.
  • GC device Agilent 7890A (manufactured by Agilent, trade name) GC measurement conditions
  • Reagent gas isobutane
  • Example 1 Synthesis of ethyl ⁇ -hydroxyisobutyrate> In a 300 ml glass flask equipped with a distillation tube, 56.7 g of methyl ⁇ -hydroxyisobutyrate (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), 33.2 g of ethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and titanium tetraethoxide (sum) 0.92 g of Kojun Pharmaceutical Co., Ltd.). The transesterification reaction was carried out while heating and refluxing under normal pressure, and the reaction was carried out for 96 hours while extracting the produced methanol out of the system.
  • ethyl ⁇ -hydroxyisobutyrate was obtained by the reaction of the following formula (6) with a reaction yield of 97%. After dehydrating the catalyst by adding water to the reaction system, distillation under reduced pressure was performed, and as a fraction at 71 mmHg and 77 ° C., 46.9 g of ethyl ⁇ -hydroxyisobutyrate (purity by GC analysis (hereinafter, also referred to as GC purity): 99.6%).
  • ⁇ Examples 2 to 13 Synthesis of various ⁇ -hydroxyisobutyric esters> Using the same reaction apparatus as in Reference Example 1, an appropriate amount of methyl ⁇ -hydroxyisobutyrate (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) and various alcohols (normal propanol, isopropanol, normal butanol, isobutanol, secondary butanol, 2-methylbutanol) , Neopentyl alcohol, 2-methylpentanol, normal hexanol, cyclopentanol, cyclohexanol, 4-methylpentan-2-ol) in the presence of a suitable catalyst such as titanium tetraalkoxide and / or sodium alkoxide.
  • a suitable catalyst such as titanium tetraalkoxide and / or sodium alkoxide.
  • transesterification was carried out under appropriate reaction conditions while heating in the presence of a solvent such as hexane or toluene.
  • the transesterification reaction was completed while distilling off methanol produced by the reaction under distillation conditions or azeotropic distillation with the reaction solvent under the reaction conditions.
  • the transesterification reaction was completed, and the same separation operation as in Reference Example 1 was performed. Was obtained respectively.
  • the GC purity of the obtained isobutyric ester is also shown.
  • [ ⁇ -hydroxyisobutyric acid 4-methylpentan-2-yl] 4-Methylpentan-2-yl ⁇ -hydroxyisobutyrate has one asymmetric carbon and was obtained as a mixture of R-form and S-form. It is considered that the obtained 4-methylpentan-2-yl ⁇ -hydroxyisobutyrate is a mixture (racemate) in which the mixing ratio of R-form and S-form is 1: 1.
  • Example 14 Synthesis of isoamyl ⁇ -hydroxyisobutyrate> 25.0 g of ⁇ -hydroxyisobutyric acid (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) and 105.0 g of isoamyl alcohol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in a 300 ml glass round-bottom flask equipped with a cooling tube, a stirrer, and a Dean-Stark device.
  • the catalyst was neutralized with a 10% aqueous sodium hydroxide solution, washed twice with a 10% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and twice with a saturated aqueous sodium chloride solution, and then distilled under reduced pressure to obtain ⁇ -hydroxyisobutyric acid as a fraction at 19 hPa and 84 ° C. 19.3 g of isoamyl (GC purity: 99.8% as a mixture of isomers of ⁇ -hydroxyisobutyric acid 2-methylbutyl ester 17% and ⁇ -hydroxyisobutyric acid 3-methylbutyl ester 83%) was obtained. The reaction formula of this reaction is shown in the following formula (7).
  • Table 1 shows the results of the fragrance evaluation of the various ⁇ -hydroxyisobutyrate esters obtained by the above method by a perfumer.
  • One of the methods for evaluating the biodegradability of a compound is the OECD Test Guideline 301C, which is based on the biochemical oxygen demand and the actual oxygen consumption rate in an aqueous solution in which a compound and an aerobic microorganism coexist. Can be determined.
  • calculation software called “Biowin5” or “Biowin6” is known.
  • One of the methods for evaluating the bioconcentration of a compound is the OECD Test Guideline 305, and when exposed to fish, the concentration can be determined based on the amount of the compound incorporated into the fish.
  • calculation software called “BCFWIN” is known.
  • the software is a module of computational software called "The Estimations Programs Interface for Windows version 4.1" created by the United States Environmental Protection Agency (EPA) to evaluate the environmental impact of chemicals. It is distributed to the public and is used in the Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals (GHS) compound classification and the United States Environmental Protection Agency's new chemical substance screening. Using this software, differences in biodegradability and bioconcentration of existing perfume materials and the compounds of the present invention were evaluated.
  • Menthol, menthon, and carvone were selected as typical examples of the existing fragrance materials similar to the compound of the present invention having a mint flavor and evaluated together with the compound of the present invention.
  • Tables 2 and 3 show the SMILES equation used for input to the software and the output results of the probability of good decomposition using “Biowin5 (linear prediction model)” and “Biowin6 (nonlinear prediction model)”. The larger the number in the result, the better the decomposability is shown. If it is 0.5 or more, it is judged to be good decomposability (in the table, symbol "A"), and if it is less than 0.5, it is judged to be difficult to decompose (in the table, symbol "B"). Is done.
  • Tables 2 and 3 show output results by both the "regression-based method” and the “Arnot-Gobas method” as an evaluation of bioconcentration by "BCFWIN version 3.01". In both cases, the larger the number, the higher the concentration from the environment into the fish, which is an indicator that adversely affects the environment through the food chain. Tables 2 and 3 show that the compounds of the present invention are expected to exhibit good biodegradability and low bioconcentration properties with respect to existing fragrance materials menthol, menthol, and carvone, which are similar. The compounds of the present invention tend to be more biodegradable after being released into the environment as a fragrance and are less likely to bioaccumulate, resulting in less environmental impact.
  • Example 15 White floral type fragrance composition> A perfume composition was prepared by adding 21.3 parts by mass of isopropyl ⁇ -hydroxyisobutyrate obtained in Example 3 to 78.7 parts by mass of the perfume composition having the composition shown in Table 4. According to the fragrance evaluation by a perfumer, whether the addition of the isopropyl ⁇ -hydroxyisobutyrate of Example 3 to a fragrance composition having the composition shown in Table 4 gives a refreshing, fresh, light-feeling floral green. did it. As a result, a novel white floral type fragrance composition to which mint-like and lilac-like floral green fragrances were imparted was obtained. It is considered that the fragrance of this fragrance composition is suitable for perfuming lotions, deodorant sheets, body powders and the like.
  • Example 16 Mint type fragrance composition> A perfume composition was prepared by adding 90 parts by mass of isopropyl ⁇ -hydroxyisobutyrate obtained in Example 3 to 10 parts by mass of L-menthol. As a comparative object, a perfume composition was prepared by adding 90 parts by mass of 99.5% ethanol to 10 parts by mass of L-menthol. The difference between the two scents was comparatively evaluated by scent evaluation by a perfume expert. The same method was used for DL-menthone and L-carvone. Table 5 summarizes the results of the comparative evaluation of the aroma.
  • Example 17 Gardenia type fragrance composition> A perfume composition was prepared by adding 15.7 parts by mass of normal butyl ⁇ -hydroxyisobutyrate obtained in Example 4 to 84.3 parts by mass of the perfume composition having the composition shown in Table 6. According to the fragrance evaluation by a perfume perfume, by adding the normal butyl ⁇ -hydroxyisobutyrate of Example 4 to the fragrance composition having the composition shown in Table 6, the sweetness peculiar to gardenia can be emphasized, and it is refreshing. And a green color. As a result, a new gardenia-type fragrance composition having a green tone and emphasizing milky sweetness was obtained. It is believed that the fragrance of the fragrance composition is suitable for flavoring hair treatments, emulsions, skin creams, body lotions, and the like.
  • Example 18 Mugue-type fragrance composition> A perfume composition was prepared by adding 16.4 parts by mass of isobutyl ⁇ -hydroxyisobutyrate obtained in Example 5 to 83.6 parts by mass of the perfume composition having the composition shown in Table 7. According to the fragrance evaluation by the perfumer, by adding the isobutyl ⁇ -hydroxyisobutyrate of Example 5 to the fragrance composition having the composition shown in Table 7, a clear green tone was imparted, and woody tone was emphasized. An elegant and novel mugue-type fragrance composition having a sweet taste was obtained. The fragrance of this fragrance composition is considered suitable for perfuming shampoos, body soaps, facial cleansing foams and the like.
  • Example 19 fragrant composition of osmanthus type>
  • a perfume composition was prepared by adding 15.2 parts by mass of isobutyl ⁇ -hydroxyisobutyrate obtained in Example 5 to 84.8 parts by mass of the perfume composition having the composition shown in Table 8.
  • the refreshing green tone was imparted by adding the isobutyl ⁇ -hydroxyisobutyrate of Example 5 to the fragrance composition having the composition shown in Table 8, and the milky sweetness was obtained.
  • a novel osmanthus-type fragrance composition having a sharp, warm sweetness in which the woody tone was emphasized was obtained. It is thought that the fragrance of the fragrance composition is suitable for perfuming body lotions, hand creams and the like.
  • Example 20 Jasmine type fragrance composition> A perfume composition was prepared by adding 19.5 parts by mass of 4-methylpentan-2-yl ⁇ -hydroxyisobutyrate obtained in Example 13 to 80.5 parts by mass of the perfume composition having the composition shown in Table 9. did. According to the fragrance evaluation by a perfume perfume, 4-methylpentan-2-yl ⁇ -hydroxyisobutyrate of Example 13 was added to the fragrance composition having the composition shown in Table 9, whereby the whole was united. , The balance has improved. As a result, a natural and gorgeous novel jasmine-type fragrance composition imparted with spicy warmth and fruity sweetness was obtained. The fragrance of this fragrance composition is considered suitable for perfuming skin creams, soaps, hair mousses, and the like.
  • the ⁇ -hydroxyisobutyric acid ester compound of the present invention has an excellent aroma, and is expected to be used as a perfume itself, and has excellent aroma by using the compound as a compounded perfume material.
  • a perfume composition is obtained, and exhibits desired flavoring properties when blended with various products. Furthermore, it was shown that all of the compounds obtained in the examples had excellent biodegradability and low bioconcentration, had a low load on the environment, and were suitable for use.

Abstract

式（１）で表される化合物を含有する香料組成物。式（１）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。

Description

α－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物、香料組成物、及び香料としての使用
　本発明は、α－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物、香料組成物、及び香料としての使用に関する。
　イソ酪酸エステルには香料として有用な化合物があることが知られている。例えば、非特許文献１には各種のイソ酪酸エステルが主としてフレーバーとして用いられており、具体的にはイソ酪酸メチルが甘いアプリコット様、イソ酪酸プロピルが重いパイナップル様、イソ酪酸ブチルが新鮮なリンゴ及びバナナ様、イソ酪酸イソアミルが甘いアプリコット及びパイナップル様といった、いずれもフルーツ香のフレーバー素材であることの記載がある。
　また、特許文献１にはα位に酸素との結合を持つイソ酪酸エステルとして、α－アルコキシイソ酪酸の直鎖又は分岐した炭素数４～１２のアルキルエステルが香料として有用であることが開示されており、α－エトキシイソ酪酸ノルマルヘキシルがラベンダー様の香気を持つと記載がある。
　一方、α－ヒドロキシイソ酪酸エステルの多くは公知な物質である。
　例えば特許文献２では、α－ヒドロキシイソ酪酸のノルマルプロピル、イソプロピル、ノルマルブチル、イソブチル及びアミルエステルがニトロセルロースの溶解性に優れた溶媒であることが開示されている。
　また、特許文献３では、α－ヒドロキシイソ酪酸のエチル、イソプロピル、ブチルエステルが低毒性で安全性の高い溶媒として脱脂用洗浄剤、フラックス洗浄剤、レジスト剥離剤等に有用であることが開示されている。
米国特許第３，３６８，９４３号明細書 米国特許第１，７７５，６３６号明細書 特開平７－２２８８９５号公報
「合成香料　化学と商品知識　増補新版」、化学工業日報社、２０１６年、５８０～５８２ページ
　本発明が解決しようとする課題は、香料及び調合香料素材として有用なα－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物を提供することである。更に本発明が解決しようとする別の課題は、α－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物を有効成分として含有する香料組成物、及び該化合物の香料としての使用を提供することである。
　本発明者らは、種々の化合物を合成し、その香気について鋭意検討したところ、α－ヒドロキシイソ酪酸の特定のエステル化合物が香料及び調合香料素材として有用であることを見出した。
　すなわち、本発明は、以下のとおりである。
　＜１＞　式（１）で表される化合物を有効成分として含有する香料組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
（式（１）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）
　＜２＞　式（１）中、Ｒがエチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、３－メチルブタン－２－イル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、ネオペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、ノルマルヘキシル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基よりなる群から選択される、＜１＞に記載の香料組成物。
　＜３＞　式（１）で表される化合物の香料としての使用。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
（式（１）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）
　＜４＞　式（１）中、Ｒがエチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、３－メチルブタン－２－イル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、ネオペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、ノルマルヘキシル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基よりなる群から選択される、＜３＞に記載の使用。
　＜５＞　式（１）で表される化合物が、ミント様の香りを付与する、＜３＞又は＜４＞に記載の使用。
　＜６＞　式（１）で表される化合物が、グリーンノートの香りを付与する、＜３＞又は＜４＞に記載の使用。
　＜７＞　式（１）で表される化合物が、フルーティノートの香りを付与する、＜３＞又は＜４＞に記載の使用。
　＜８＞　下記式（２）で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　本発明によれば、香料及び調合香料素材として有用なα－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物を提供することができる。更に本発明によれば、α－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物を有効成分として含有する香料組成物、及び該化合物の香料としての使用を提供することができる。
［香料組成物及び使用］
　本発明の香料組成物は、下記式（１）で表される化合物を有効成分として含む。また、本発明の使用は、下記式（１）で表される化合物の香料としての使用である。従来、α－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物については、報告があるが、α－ヒドロキシイソ酪酸エステル固有の香りについて、先行文献に記載はなかった。
　以下、本発明について、詳細に説明する。
＜式（１）で表される化合物＞
　本発明の香料組成物及び本発明の使用に用いられる化合物は、下記式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（式（１）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）
　式（１）中、Ｒとしては、具体的にはエチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基（２－メチルプロピル基）、セカンダリーブチル基（１－メチルプロピル基）、ターシャリーブチル基、ノルマルペンチル基、１－メチルブチル基（２－ペンチル基）、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、ネオペンチル基（２，２－ジメチルプロピル基）、２－メチルブタン－２－イル基、１－エチルプロピル基（３－ペンチル基）、３－メチルブタン－２－イル基、ノルマルヘキシル基、１－メチルペンチル基（２－ヘキシル基）、２－メチルペンチル基、３－メチルペンチル基、４－メチルペンチル基、２－メチルペンタン－２－イル基、２，２－ジメチルブチル基、３，３－ジメチルブチル基、３－メチルペンタン－２－イル基、２，３－ジメチルブチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、３－ヘキシル基、２－エチルブチル基、２，３－ジメチルブタン－２－イル基、３，３－ジメチルブタン－２－イル基、４－メチルペンタン－３－イル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、ミント様の香気、フローラルな香気、グリーンノートの香気又はフルーティノートの香気を有する観点からは、Ｒとしては、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、３－メチルブタン－２－イル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、ネオペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、ノルマルヘキシル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基よりなる群から選択されるものが好ましい。また、ミント様の香気を有する観点からは、Ｒとしては、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基よりなる群から選択されるものも好ましい。
　Ｒ基が不斉炭素を持つ場合には、式（１）で表される化合物は、それによって生じる光学異性体のいずれか１つ又は任意の割合での混合物を含む。
　上記式（１）で表される化合物は、香料及び調合香料素材として有用であり、ミント様の香気を持ち、それに加えてエステル部位のアルキル基（Ｒ）の違いによってウッディ調、スパイシー調、フローラル調、グリーン調などの香気も同時に示す。また、上記式（１）で表される化合物の中には、グリーンノートの香気又はフルーティノートの香気を持つものもあり、この点でも香料及び調合香料素材として有用である。
　特に好ましくは、Ｒがエチル基である。
　特に好ましくは、Ｒがノルマルプロピル基である。
　特に好ましくは、Ｒがイソプロピル基である。
　特に好ましくは、Ｒがノルマルブチル基である。
　特に好ましくは、Ｒがイソブチル基である。
　特に好ましくは、Ｒがセカンダリーブチル基である。
　特に好ましくは、Ｒがターシャリーブチル基である。
　特に好ましくは、Ｒが３－メチルブタン－２－イル基である。
　特に好ましくは、Ｒが２－メチルブチル基である。
　特に好ましくは、Ｒが３－メチルブチル基である。
　特に好ましくは、Ｒがネオペンチル基である。
　特に好ましくは、Ｒが２－メチルペンチル基である。
　特に好ましくは、Ｒが４－メチルペンタン－２－イル基である。
　特に好ましくは、Ｒがノルマルヘキシル基である。
　特に好ましくは、Ｒがシクロペンチル基である。
　特に好ましくは、Ｒがシクロヘキシル基である。
　本発明において、式（１）で表される化合物として、以下の式（１－１）～（１－３５）のいずれかで表される化合物が例示される。好ましい化合物は、以下の式（１－１）～（１－１０）、（１－１３）、（１－１６）～（１－１８）、（１－２１）、（１－２４）のいずれかで表される化合物であり、また、好ましい化合物は、以下の式（１－１）～（１－１０）のいずれかで表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　近年、化学物質の毒性や環境への影響が極めて重視される傾向にあり、それは香料や香料組成物についても例外ではない。人体への感作性や環境への蓄積性などを理由に従来用いられてきた香料の使用条件が厳しく制限されたり、使用禁止になるケースが増える傾向にある。そのために環境負荷の少ない香料及び香料組成物が今まで以上に強く求められる状況にある。従って、調合香料素材としても、生分解性に優れ、生物蓄積性が小さいことが好ましい。
　式（１）で表される化合物は、生分解性に優れ、かつ、生物蓄積性が小さい化合物を含み、この観点からは、Ｒは、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、３－メチルブタン－２－イル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、ネオペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、ノルマルヘキシル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基よりなる群から選択された基であることが好ましい。また、同様にの観点から、Ｒは、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基よりなる群から選択された基であることも好ましい。
　式（１）で表される化合物は、それ自体が後述するように優れた香気を有することから、香料として有用である。また、香料は、一般に単品で使用されることは少なく、複数の香料を目的に合わせて配合した調合香料（香料組成物）として使用することが多い。式（１）で表される化合物は、調合香料（香料組成物）に配合される香料（「調合香料素材」ともいう。）として有用であり、本発明の香料組成物は、式（１）で表される化合物を有効成分として含有するものである。香料として、上記式（１）で表される化合物を１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
　また、式（１）で表される化合物が、本発明の効果を損なわない範囲で、少量の不純物、副生成物、夾雑物などを含むことを排除するものではない。
　式（１）で表される化合物は、ミント様の香気を持つと共にウッディ調、スパイシー調、フローラル調、グリーン調などの香気を有し、かつ拡散性にも優れる。また、上記式（１）で表される化合物の中には、グリーンノートの香気又はフルーティノートの香気を持つものもあり、かつ拡散性にも優れる。式（１）で表される化合物を単独で香料として各種香粧品類、保健衛生材料をはじめとして医薬品、日用雑貨品、食品などに添加使用することにより香気を賦与してもよく、また、式（１）で表される化合物を他の調合香料素材等と混合して、後述する香料組成物（調合香料）を調製し、これを各種の製品に配合して香気を付与してもよい。これらの中でも、目的とする香気を得る観点から、式（１）で表される化合物を調合香料素材として香料組成物に配合して、式（１）で表される化合物を有効成分として含有する香料組成物を調製し、該香料組成物を製品に配合することで賦香することが好ましい。
　また、式（１）で表される化合物は、香料として使用することが好ましく、ミントの香り、グリーンノートの香り又はフルーティノートの香りを付与するために使用されることがより好ましい。
＜香料組成物＞
　本発明の香料組成物（調合香料）は、式（１）で表される化合物を有効成分として含有する。なお、式（１）で表される化合物を少なくとも１種以上含有すれば特に限定されず、２種以上の式（１）で表される化合物を含有してもよい。
　本発明の香料組成物は、式（１）で表される化合物を有効成分として含有していればよく、その他の成分については特に限定されないが、他の調合香料素材（以下、「従来香料」ともいう。）を更に含有することが好ましい。
　なお、「香料組成物（調合香料）」とは、該香料組成物を各種香粧品類、医薬品、食品、飲料等に添加することで、香気を付与する組成物、又はそれ自体として香水等に使用される組成物であり、従来香料に加え、必要に応じて、溶媒等の添加剤を含有してもよい。
　式（１）で表される化合物の配合量は、化合物の種類、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、式（１）で表される化合物の量として香料組成物中に、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上であり、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下である。
　従来香料は、従来公知な香料成分であれば特に制限はなく、広い範囲の香料が使用でき、例えば下記のようなものから単独で又は２種以上を任意の混合比率で選択し、使用することができる。
　例えば、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－ｔ－ブチルシクロヘキサノール、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シ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、ローズオキシド、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、サンダルウッド、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；合成香料等の他の香料物質等である。
　また、香料組成物は、調合香料素材以外の構成成分として、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；酸化防止剤；着色剤等も含んでいてもよい。
　式（１）で表される化合物は、ミント様の香気を有すると共に、ウッディ調、スパイシー調、フローラル調、グリーン調などの香気を有することから、従来香料と組み合わせることによりミント調と共に自然なウッディ調、スパイシー調、フローラル調、グリーン調を賦与できるため、各種香粧品類、保健衛生材料をはじめとして医薬品、日用雑貨品、食品などへの添加し、香気を賦与するに有用である。
　式（１）で表される化合物を含有する香料組成物を、香気付与のため、及び配合対象物の香気の改良を行うために添加できるものとしては香粧品類、健康衛生材料、雑貨、飲料、食品、医薬部外品、医薬品等の各種製品を挙げることができ、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、ファニチャーケア、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、殺菌剤、忌避剤、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。
　上記製品中の香料組成物の配合量は特に限定されず、賦香すべき製品の種類、性質及び官能的効果などに応じて、香料組成物の配合量は広い範囲に渡って選択することができる。例えば、０．００００１質量％以上、好ましくは０．０００１質量％以上、更に好ましくは０．００１質量％以上であり、例えば香水等のフレグランスの場合には１００質量％であってもよく、好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは６０質量％以下、より更に好ましくは４０質量％以下である。
［式（２）で表される化合物］
　下記式（２）で表される化合物は、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸４－メチルペンタン－２－イルである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　式（２）で表される２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸４－メチルペンタン－２－イルは新規物質である。この化合物は、１つの不斉炭素を持つため、２つの光学異性体を持ち、いずれか１つ又は任意の割合での混合物を含む。
　２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸４－メチルペンタン－２－イルは、単独で香料として有用であり、また、香料組成物の有効成分として有用である。
　また、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸４－メチルペンタン－２－イルは、香料として使用することが好ましく、ミント様の香りを付与するために使用されることがより好ましい。
［式（１）で表される化合物の製造方法］
　式（１）で表される化合物の製造方法に特に制限はなく、従来公知の方法から適宜選択して用いればよい。
　例えば、ピルビン酸エステルとメチルハロゲン化マグネシウムをグリニャール反応させることによってα－ヒドロキシイソ酪酸エステルを製造することができる。この反応の反応式を下記式（３）に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　式（３）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｘは塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン元素を表す。
　また、α－ヒドロキシイソ酪酸とアルコールを触媒の存在下にエステル化反応させることによって、α－ヒドロキシイソ酪酸エステルを製造することができる。この反応の反応式を下記式（４）に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　式（４）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。
　また、別種のα－ヒドロキシイソ酪酸エステルとアルコールを触媒の存在下にエステル交換反応させることによって、目的のα－ヒドロキシイソ酪酸エステルを製造することができる。この反応の反応式を下記式（５）に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　式（５）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。Ｒ’はＲと異なるアルキル基であれば特に制限はない。
　これらの反応に用いられる触媒や反応方式、反応条件、及び反応装置などについても、従来公知な触媒、反応方法、反応条件、及び反応装置を用いることができ、特に制限はない。また、得られた式（１）の化合物を精製する方法についても、従来公知な精製方法を採用することができ、何ら制限はない。
　以下に、実施例を以って本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
　反応成績の評価は下記の式によって評価した。
　　反応収率（％）＝［（反応液中の生成エステルのモル数）／（仕込液中の原料エステルのモル数）］×１００％
＜ガスクロマトグラフィー分析（ＧＣ分析）＞
　装置：ＧＣ－２０１０（（株）島津製作所製、製品名）
　検出器：ＦＩＤ
　カラム：ＤＢ－１（Ｊ＆Ｗ製キャピラリーカラム、製品名）（０．２５ｍｍφ×６０ｍ×０．２５μｍ）
＜ＮＭＲスペクトル分析＞
　エステルの同定は1Ｈ－ＮＭＲ測定及び13Ｃ－ＮＭＲ測定によって行った。測定条件を下記に示す。
　装置：ＥＣＡ５００（日本電子（株）製、製品名）
〔1Ｈ－ＮＭＲ〕
　　核種：1Ｈ
　　測定周波数：５００ＭＨｚ
　　測定試料：５％ＣＤＣｌ3溶液
〔13Ｃ－ＮＭＲ〕
　　核種：13Ｃ
　　測定周波数：１２５ＭＨｚ
　　測定試料：５％ＣＤＣｌ3溶液
＜ガスクロマトグラフ－質量分析（ＧＣ－ＭＳ分析）＞
　化合物の同定は、ＧＣ－ＭＳ測定（化学イオン化法［ＣＩ＋］、高分解能質量分析［ミリマス］）により分子量を特定することによっても行った。測定条件を下記に示す。
　ＧＣ装置：Ａｇｉｌｅｎｔ　７８９０Ａ（アジレント社製、商品名）
　ＧＣ測定条件
　　カラム：ＤＢ－１（Ｊ＆Ｗ製キャピラリーカラム、製品名）（０．２５ｍｍφ×３０ｍ×０．２５μｍ）
　ＭＳ装置：ＪＭＳ－Ｔ１００ＧＣＶ（日本電子（株）製、製品名）
　ＭＳ測定条件、化学イオン化法
　　検出器条件：２００ｅＶ，３００μＡ
　　試薬ガス：イソブタン
　化学イオン化法によりプロトン化された状態で検出されたフラグメントのExact.Mass値と、それによって帰属された化学組成式を記載した。
＜実施例１：α－ヒドロキシイソ酪酸エチルの合成＞
　蒸留管を備えた３００ｍｌガラス製フラスコにα－ヒドロキシイソ酪酸メチル（三菱ガス化学（株）製）５６．７ｇ、エタノール（和光純薬工業（株）製）３３．２ｇ、チタンテトラエトキシド（和光純薬工業（株）製）０．９２ｇを充填した。常圧下で加熱還流しながらエステル交換反応を行い、生成するメタノールを系外に抜き出しながら９６時間反応を行った。その結果、下記式（６）の反応により反応収率９７％でα－ヒドロキシイソ酪酸エチルが得られた。反応系に加水して触媒を失活させた後に減圧蒸留を行い、７１ｍｍＨｇ、７７℃の留分としてα－ヒドロキシイソ酪酸エチル４６．９ｇ（ＧＣ分析による純度（以下、ＧＣ純度ともいう。）：９９．６％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
＜実施例２～１３：各種α－ヒドロキシイソ酪酸エステルの合成＞
　参考例１と同様の反応装置を用い、適量のα－ヒドロキシイソ酪酸メチル（三菱ガス化学（株）製）と各種アルコール（ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ノルマルブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、２－メチルブタノール、ネオペンチルアルコール、２－メチルペンタノール、ノルマルヘキサノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、４－メチルペンタン－２－オール）をチタンテトラアルコキシド及び／又はナトリウムアルコキシドのような適当な触媒の存在下、場合によってはヘキサン、トルエンのような溶媒共存下で、加熱しながら適当な反応条件下でエステル交換反応させた。反応によって生成するメタノールを反応条件下で蒸留又は反応溶媒との共沸によって系外へ抜出しながらエステル交換反応を完結し、参考例１と同様の分離操作を行い、以下のα－ヒドロキシイソ酪酸エステルをそれぞれ得た。得られたイソ酪酸エステルのＧＣ純度を併記した。
　α－ヒドロキシイソ酪酸ノルマルプロピル（ＧＣ純度：９９．８％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸イソプロピル　　（ＧＣ純度：９９．６％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸ノルマルブチル　（ＧＣ純度：９９．９％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸イソブチル　　　（ＧＣ純度：９９．６％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸セカンダリーブチル　（ＧＣ純度：９９．６％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸２－メチルブチル　　（ＧＣ純度：９９．９％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸ネオペンチル　　　　（ＧＣ純度：９９．９％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸２－メチルペンチル　（ＧＣ純度：９９．７％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸ノルマルヘキシル　　（ＧＣ純度：９９．６％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸シクロペンチル　（ＧＣ純度：９９．８％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸シクロヘキシル　（ＧＣ純度：９９．６％）
　α－ヒドロキシイソ酪酸４－メチルペンタン－２－イル（ＧＣ純度：９９．８％）
〔α－ヒドロキシイソ酪酸４－メチルペンタン－２－イル〕
　α－ヒドロキシイソ酪酸４－メチルペンタン－２－イルは、不斉炭素を１つ有し、Ｒ体とＳ体との混合物として得られた。得られたα－ヒドロキシイソ酪酸４－メチルペンタン－２－イルは、Ｒ体とＳ体との混合比率が１：１の混合物（ラセミ体）であると考えられる。
　1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 0.90 (3H, d, J = 6.5Hz), 0.92 (3H, d, J = 7.0Hz), 1.24 (3H, d, J =6.5Hz), 1.31 (1H, m), 1.41 (3H, s), 1.42 (3H, s), 1.58-1.65 (2H, m), 3.17 (1H, br s), 5.05 (1H, m)
　13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ 20.3, 22.1, 22.9, 24.7, 27.0, 27.1, 44.9, 71.2, 71.8, 177.2
　Exact.Mass 189.15338(C10H20O3,親ピーク)，105.05906(C4H8O3)
＜実施例１４：α－ヒドロキシイソ酪酸イソアミルの合成＞
　冷却管、撹拌装置、ディーンスターク装置を備えた３００ｍｌガラス製丸底フラスコにα－ヒドロキシイソ酪酸２５．０ｇ（三菱ガス化学（株）製）、イソアミルアルコール１０５．０ｇ（東京化成工業（株）製、２－メチルブタノール１７％、３－メチルブタノール８３％の異性体混合物）、ヘキサン（和光純薬工業（株）製）２５．０ｇ、パラトルエンスルホン酸１．３ｇ（和光純薬工業（株）製）を入れ、常圧下で還流しながらエステル化反応を行い、生成する水をヘキサンと共沸させ、ディーンスターク装置で分離しながら４時間反応させた。１０％水酸化ナトリウム水溶液で触媒を中和し、１０％炭酸水素ナトリウム水溶液で２回、飽和塩化ナトリウム水溶液で２回洗浄した後に減圧蒸留して１９ｈＰａ、８４℃の留分としてα－ヒドロキシイソ酪酸イソアミル１９．３ｇ（α－ヒドロキシイソ酪酸２－メチルブチルエステル１７％、α－ヒドロキシイソ酪酸３－メチルブチルエステル８３％の異性体混合物としてＧＣ純度：９９．８％）を得た。この反応の反応式を下記式（７）に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　上記の方法によって得た各種α－ヒドロキシイソ酪酸エステルにつき、調香師により香気評価を行った結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
＜香料材料の生分解性及び生物濃縮性の評価＞
　化合物の生分解性の評価方法の一つにＯＥＣＤテストガイドライン３０１Ｃがあり、化合物と好気性微生物の共存する水溶液中における生化学的酸素要求量と実際の酸素消費速度から化合物の生分解性の良否を判断することができる。
　この試験方法に準じた化合物の生分解する確率を、被験物質の化学構造から容易、かつ、精度よく推算する方法として「Ｂｉｏｗｉｎ５」、「Ｂｉｏｗｉｎ６」という計算ソフトウェアが知られている。
　また、化合物の生物濃縮性の評価方法の一つにＯＥＣＤテストガイドライン３０５があり、魚へ暴露した場合に、化合物が魚体に取り込まれる量によって濃縮度を判断することができる。この試験方法に準じた化合物の生物濃縮度を、被験物質の化学構造から容易、かつ、精度よく推算する方法として「ＢＣＦＷＩＮ」という計算ソフトウェアが知られている。
　該ソフトウェアはアメリカ合衆国環境保護庁（United States Environmental Protection Agency, EPA）が化学物質の環境への影響を評価する目的で作成した「The Estimations Programs Interface for Windows version 4.1」という計算ソフトウェアのモジュールの１つとして公共に配布されており、Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals（GHS）の化合物分類やアメリカ合衆国環境保護庁の新規化学物質審査において利用されている。このソフトウェアを用いて、既存の香料材料と本発明の化合物の生分解性及び生物濃縮性の違いを評価した。
　ミントの香調を持つ本発明の化合物に類似する既存の香料材料の代表例としてメントール、メントン、カルボンを選択し、本発明の化合物と共に評価を行った。ソフトウェアへの入力に用いたＳＭＩＬＥＳ式と「Ｂｉｏｗｉｎ５（線形予測モデル）」、「Ｂｉｏｗｉｎ６（非線形予測モデル）」による良分解性の確率の出力結果を表２～表３に示した。結果の数字は大きい程、良分解性を示し、０．５以上で良分解性（表中、記号“Ａ”）、０．５未満で難分解性（表中、記号“Ｂ”）と判定される。
　また、「ＢＣＦＷＩＮ　ｖｅｒｓｉｏｎ３．０１」による生体濃縮性の評価として「regression-based method」及び「Arnot-Gobas method」両方法による出力結果を表２～表３に示した。両方法のどちらも数字が大きい程、環境から魚体へ濃縮することを意味し、食物連鎖によって環境へ悪影響を及ぼす指標となる。
　表２～表３から類似する既存の香料材料であるメントール、メントン、カルボンに対して、本発明の化合物は良好な生分解性及び低い生物濃縮性が期待できる結果が得られた。本発明の化合物は香料として環境に放出された後に容易に生分解し、かつ生体濃縮し難いことにより、より環境への負荷が少ない傾向を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
＜実施例１５：ホワイトフローラルタイプの香料組成物＞
　表４に示す組成を持つ香料組成物７８．７質量部に、実施例３で得られたα－ヒドロキシイソ酪酸イソプロピル２１．３質量部を加えた香料組成物を調合した。
　調香師による香気評価により、表４に記載した組成を持つ香料組成物に実施例３のα－ヒドロキシイソ酪酸イソプロピルを添加することにより、爽やかでフレッシュな軽い感じのフローラルグリーンを付与することかできた。その結果、ミント様、及びライラック様フローラルグリーンの香気が付与された新規なホワイトフローラルタイプの香料組成物が得られた。この香料組成物の香気は化粧水、デオドラントシート、ボディーパウダーなどへの賦香に適すると思われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
＊表中に括弧の記載がある配合成分は、ジプロピレングリコールで希釈した溶液として用いた。数字は、その溶液に含まれる香料の質量％を表す。
＜実施例１６：ミントタイプの香料組成物＞
　Ｌ－メントール１０質量部に、実施例３で得られたα－ヒドロキシイソ酪酸イソプロピル９０質量部を加えた香料組成物を調合した。また、比較対象としてＬ－メントール１０質量部に、９９．５％エタノール９０質量部を加えた香料組成物を調合した。調香師による香気評価によって、両者の香気の違いを比較評価した。同様の方法でＤＬ－メントン、Ｌ－カルボンについても、各々行った。その香気の比較評価の結果を表５にまとめた。
　Ｌ－メントール、ＤＬ－メントン、Ｌ－カルボンなどの代表的なミント調の香料材料を、ミント調のα－ヒドロキシイソ酪酸イソプロピルで希釈すると、Ｌ－メントール、ＤＬ－メントン、Ｌ－カルボンのミント調を邪魔することなく、強くリフトアップして拡散性が増し、ミントの清涼感がより強く感じられるようになり、同時にフローラル、グリーンな感じも付加されて、よりナチュラルなミント様の香気が得られた。実施例３で得られたα－ヒドロキシイソ酪酸イソプロピルはミント調香料素材のリフトアップ材料として有用であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
＜実施例１７：ガーデニアタイプの香料組成物＞
　表６に示す組成を持つ香料組成物８４．３質量部に、実施例４で得られたα－ヒドロキシイソ酪酸ノルマルブチル１５．７質量部を加えた香料組成物を調合した。
　調香師による香気評価により、表６に記載した組成を持つ香料組成物に実施例４のα－ヒドロキシイソ酪酸ノルマルブチルを添加することにより、ガーデニア特有の甘さを強調することができ、スッキリとしたグリーンを付与することができた。その結果、グリーン調が付与され、ミルク様の甘さが強調された新規なガーデニアタイプの香料組成物が得られた。この香料組成物の香気はヘアートリートメント、乳液、スキンクリーム、ボディーローションなどへの賦香に適すると思われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
＊表中に括弧の記載がある配合成分は、ジプロピレングリコールで希釈した溶液として用いた。数字は、その溶液に含まれる香料の質量％を表す。
＜実施例１８：ミューゲタイプの香料組成物＞
　表７に示す組成を持つ香料組成物８３.６質量部に、実施例５で得られたα－ヒドロキシイソ酪酸イソブチル１６.４質量部を加えた香料組成物を調合した。
　調香師による香気評価により、表７に記載した組成を持つ香料組成物に実施例５のα－ヒドロキシイソ酪酸イソブチルを添加することにより、スッキリとしたグリーン調が付与され、ウッディ調が強調された甘さのある上品で新規なミューゲタイプの香料組成物が得られた。この香料組成物の香気はシャンプー、ボディーソープ、洗顔フォームなどへの賦香に適すると思われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
＊表中に括弧の記載がある配合成分は、ジプロピレングリコールで希釈した溶液として用いた。数字は、その溶液に含まれる香料の質量％を表す。
＜実施例１９：金木犀タイプの香料組成物＞
　表８に示す組成を持つ香料組成物８４．８質量部に、実施例５で得られたα－ヒドロキシイソ酪酸イソブチル１５．２質量部を加えた香料組成物を調合した。
　調香師による香気評価により、表８に記載した組成を持つ香料組成物に実施例５のα－ヒドロキシイソ酪酸イソブチルを添加することにより、スッキリとしたグリーン調が付与され、ミルク様の甘さ及びウッディ調が強調されたシャープで温かな甘さのある新規な金木犀タイプの香料組成物が得られた。この香料組成物の香気はボディーローション、ハンドクリームなどへの賦香に適すると思われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
＊表中に括弧の記載がある配合成分は、ジプロピレングリコールで希釈した溶液として用いた。数字は、その溶液に含まれる香料の質量％を表す。
＜実施例２０：ジャスミンタイプの香料組成物＞
　表９に示す組成を持つ香料組成物８０．５質量部に、実施例１３で得られたα－ヒドロキシイソ酪酸４－メチルペンタン－２－イル１９．５質量部を加えた香料組成物を調合した。
　調香師による香気評価により、表９に記載した組成を持つ香料組成物に実施例１３のα－ヒドロキシイソ酪酸４－メチルペンタン－２－イルを添加することにより、全体的にまとまりがでて、バランスが良くなった。その結果、スパイシーな温かさ、フルーティな甘さが付与されたナチュラルで華やかさのある新規なジャスミンタイプの香料組成物が得られた。この香料組成物の香気はスキンクリーム、石鹸、ヘアムースなどへの賦香に適すると思われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
＊表中に括弧の記載がある配合成分は、ジプロピレングリコールで希釈した溶液として用いた。数字は、その溶液に含まれる香料の質量％を表す。
　本発明のα－ヒドロキシイソ酪酸エステル化合物は、優れた香気を有し、それ自体を香料として使用することが期待されると共に、該化合物を調合香料素材として使用することにより、香気性に優れた香料組成物が得られ、各種製品に配合することにより、所望の賦香性を発揮するものである。
　更に、実施例で得られた化合物は、いずれも優れた生分解性及び低い生物濃縮性を有し、環境への負荷が低いものであり、使用に適するものであることが示された。

Claims (8)

  1. 　式（１）で表される化合物を有効成分として含有する香料組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    （式（１）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）
  2. 　式（１）中、Ｒがエチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、３－メチルブタン－２－イル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、ネオペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、ノルマルヘキシル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基よりなる群から選択される、請求項１に記載の香料組成物。
  3. 　式（１）で表される化合物の香料としての使用。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    （式（１）中、Ｒは炭素数２～６の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）
  4. 　式（１）中、Ｒがエチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、３－メチルブタン－２－イル基、２－メチルブチル基、３－メチルブチル基、ネオペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチルペンタン－２－イル基、ノルマルヘキシル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基よりなる群から選択される、請求項３に記載の使用。
  5. 　式（１）で表される化合物が、ミント様の香りを付与する、請求項３又は４に記載の使用。
  6. 　式（１）で表される化合物が、グリーンノートの香りを付与する、請求項３又は４に記載の使用。
  7. 　式（１）で表される化合物が、フルーティノートの香りを付与する、請求項３又は４に記載の使用。
  8. 　下記式（２）で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
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