JP4156232B2

JP4156232B2 - ６−（１’ｚ）−ブテニル−１，４−シクロヘプタジエンの両鏡像体の製造方法およびそれらを含有する香料組成物

Info

Publication number: JP4156232B2
Application number: JP2001370820A
Authority: JP
Inventors: 忠彦梶原; 健二松井; 善彦赤壁; 哲夫川合; 正和石原
Original assignee: Shiono Koryo Kaisha Ltd
Current assignee: Shiono Koryo Kaisha Ltd
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2021-12-05
Also published as: JP2003171320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、褐藻シオミドロ（Ectocarpus siliculosus）の性フェロモンであり、海藻様の香気を有する香粧品、飲食品等への賦香用組成物の香料原料として有用なジクチオプテレンＤ'の両鏡像体の製造方法およびそれを配合した香料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジクチオプテレンＤ'は、R. E. Moore等によってハワイ産の海藻Dictyopteris plagiogramma（スジヤハズ）とD. australisの生鮮藻体から単離・同定された既知化合物で、その絶対構造は、彼らによって（６Ｓ）−（＋）−６−（１'Ｚ）−ブテニル−１，４−シクロヘプタジエンと報告された [R. E. Moore, J. A. Pettus, Jr., and J. Mistysyn, J. Org. Chem., 39, 2201-2207 (1974)]。
【０００３】
ところで、Boland等は非天然型のシス−ジクチオプテレンＢを８℃で１時間静置しておくとCope転位が起こってジクチオプテレンＤ'に変換してしまうことから、生体内では、脂肪酸から生合成されたシス−ジクチオプテレンＢが自動的にジクチオプテレンＤ'に変換する生合成経路を提唱している[G. Pohnert and W. Boland, Tetrahedron, 52, 10073-10082 (1996)]。実際、彼らは（１Ｓ，２Ｒ）−１−アセトキシメチル−２−ヨードビニルシクロプロパンから４工程で合成した不安定な（１Ｒ，２Ｒ）−シス−ジクチオプテレンＢを室温で静置して、92% e.e.の（６Ｓ）−ジクチオプテレンＤ'を得ている[G. Pohnert and W. Boland, Tetrahedron, 53, 13681-13694 (1997)]。
【０００４】
一方、天然型のトランス−ジクチオプテレンＢは室温下では安定に存在するが、１００℃以上に加熱すると、シス体と同様にCope転位が起こり、ジクチオプテレンＤ'に変換されることが明らかにされた。すなわち、Moore等は上記の文献で天然から単離した（−）−ジクチオプテレンＢのペンタン溶液を、封管中で１０３−１０８℃で４０時間加熱することによって（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'を９７％の収率で合成している。しかしながら、得られた（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'の比旋光度は、[α]_D ²³ −２４°で、彼らが単離して報告している（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'の比旋光度 [α]_D ²³ ＋７５°に比べると光学純度は低い。また、Cohen等は、（±）−ジクチオプテレンＢを封管中、１００〜１２０℃で１２〜１８時間加熱させて（±）−ジクチオプテレンＤ'に変換している[W. D. Abraham and T. Cohen, J. Am. Chem. Soc., 113, 2313-2314 (1991)。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法の内、シス−ジクチオプテレンＢを経由する方法は、ジクチオプテレンＤ'を合成する方法としては優れているが、そのためにわざわざ不安定なシス−ジクチオプテレンＢを合成する必要がある。一方、上述のトランス−ジクチオプテレンＢを経由する方法においては、原料のジクチオプテレンＢの光学純度が不明、或いはラセミ体であり、得られたジクチオプテレンＤ'の光学純度も低いか、もしくはラセミ体であり、熱的Cope転位反応がエナンチオ選択的に進行しているのか否かの判定が難しかった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、海藻様、コケ様の香気を有するジクチオプテレンＤ'の両鏡像体を、高い化学および光学純度で合成し、香料工業に有用な香料原料として、各種食品や香粧品に配合することができる香料組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、式（１）で表される（１Ｓ，２Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＢ、或いは式（１'）で表される（１Ｒ，２Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＢ
【０００８】
【化３】

を非極性溶媒中で熱異性化させて、式（２）で表される（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'、或いは式（２'）で表される（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'の製造方法である。
【０００９】
【化４】

また本発明は、前記（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'、または（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'を含有することを特徴とする香料組成物である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の式（２）化合物は、式（１）で表される（１Ｓ，２Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＢを出発原料として、例えば下記のような反応工程で合成することができる。
【００１１】
【化５】

【００１２】
得られた（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'（式２の化合物）は、ややスパイシー感を伴った強い海藻様の香りを有する。
【００１３】
また、式（２'）の化合物の場合も式（１'）で表される（１Ｒ，２Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＢを出発原料として全く同様に合成することができる。
【００１４】
【化６】

【００１５】
得られた（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'（式２'の化合物）は、海藻様、グリーン感のあるコケ様の香りを有している。
【００１６】
本発明で使用することができる式（１）及び式（１'）で表される出発原料の（１Ｓ，２Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＢ及び（１Ｒ，２Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＢは、例えば、本発明者らが開発した方法｛梶原、松井、赤壁、山本、第４５回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会要旨集、2II-15, 333-335 (2001)｝で合成できる。
【００１７】
上記の式（１）或いは式（１'）で表される化合物は、高光学純度のものであることが望ましい。
【００１８】
上記反応工程で式（２）或いは式（２'）の化合物を得るために使用される非極性溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、およびこれらの混合溶媒などを挙げることができるが、反応や後処理の操作性、安全性などを勘案するとヘキサンが望ましい。その使用量としては、式（１）或いは式（１'）の化合物に対して２〜１００部、好ましくは５〜５０部である。また、Cope転位反応を起こすための反応条件としては、一般的に１００〜１５０℃の温度範囲で５〜２４時間の範囲が挙げられる。
【００１９】
上記の反応で得られたジクチオプテレンＤ'の精製法としては、一般的に減圧蒸留法、シリカゲルクロマトグラフィー法などが好ましく採用される。シリカゲルカラムクロマトで精製する場合の展開溶媒としてはペンタン、ヘキサンなどの低沸点炭化水素溶媒が好ましい。
【００２０】
上記で得られる本発明化合物の（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'（式２の化合物）は、ややスパイシー感を伴った強い海藻様の香りを、（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'（式２'の化合物）は、海藻様、グリーン感のあるコケ様の香りを有している。本発明化合物は上記のようにそれ自体で特有の香気を有するものであるが、公知の香料組成物に本発明化合物の１種または２種を含有させることにより、該香料組成物は夫々の化合物の香気特性を生じながら、該香料組成物自身の香気ときわめて効果的な調和を示し、各香料組成物の香気の改善および増強に優れた効果を示す。例えば、（６Ｓ）−（＋）−体をフル−ツ系調合香料に添加・使用することにより、ややアルベド的なスパイシー感が賦与され、ビターな果汁感がエンハンスされる。また、例えば（６Ｒ）−（−）−体をフロ−ラル系調合香料に添加・使用することにより、拡散性のあるグリーン感を伴ったトップノ−トが賦与される。
【００２１】
即ち本発明の香料組成物は、本発明化合物の（６Ｓ）−（＋）−体または（６Ｒ）−（−）−体を含有することを特徴とする香料組成物である。その含有量は、一般に香料組成物全重量の約０．０００１〜２０重量％、好ましくは約０．０００５〜１０重量％の範囲が挙げられるが、これによって限定されるものではなく、対象となる香料組成物の種類によって、その含量は適宜調整できる。
【００２２】
本発明化合物を用いて香料組成物を調製する場合、他に使用される香料化合物としては、例えばリモネン、カリオフィレン、ピネンなどの各種炭化水素類；アセトアルデヒド、α−ヘキシルシンナムアルデヒド、シトラ−ルなどの各種アルデヒド類；マルト−ル、ベンジルアセトン、ダマセノンなどの各種ケトン類；ブタノ−ル、ベンジルアルコ−ル、リナロ−ルなどの各種アルコ−ル類；ゲラニルエチルエ−テル、ロ−ズオキサイド、フルフラ−ルなどの各種エ−テル・オキサイド類；エチルアセテ−ト、ベンジルアセテ−ト、リナリルアセテ−トなどの各種エステル類；γ−デカラクトン、クマリン、スクラレオライドなどの各種ラクトン類；インド−ル、２−イソプロピル−４−メチルチアゾ−ル、フェニルアセトニトリルなどの各種ヘテロ化合物類；オレンジオイル、ジャスミンアブソリュ−ト、シダ−ウッドオイル、オリスコンクリ−トなどの各種天然素材類が挙げられる。使用する溶剤としては、例えばエタノ−ル、ジプロピレングリコ−ル、ベンジルベンゾエ−ト、水、トリアセチン、トリエチルシトレ−トなどが挙げられる。
【００２３】
本発明の香料組成物は、下記の飲食品類および香粧品類に用いることによって、その特徴的な香気または香気香味特性を商品に賦与し、消費者のニ−ズにあった、かつユニ−クな商品を提供できる。飲食品類としては、例えば、酒類、柑橘飲料類、フル−ツ飲料類、乳飲料類、炭酸飲料類、茶飲料などの各種飲料類；アイスクリ−ム、アイスシャ−ベット、アイスキャンディなどの各種冷菓類；タバコ、チュ−インガム、キャンディ、プリン、ゼリ−などの各種嗜好品類；和風ス−プ、洋風ス−プなどの各種ス−プ類；カマボコなどのネリ製品、インスタント食品類、スナック食品類、動植物エキス類などが挙げられる。香粧品類としては、例えばパルファム、オ−ドパルファム、オ−ドトワレなどの香水類；シャンプ−類、リンス類、トリ−トメント類、石鹸類、ボディシャンプ−類などの各種トイレタリ−製品類；線香、ろうそく、練り香などの各種香類；染毛剤類、ブリ−チ剤類、ヘアトニック類などの各種毛髪料類；ファンデ−ション、化粧水、口紅などの各種化粧品類；室内芳香剤類、車内芳香剤類などの各種芳香剤類；食器洗剤類、洗濯洗剤類、柔軟剤類などの各種洗剤類などが挙げられる。
【００２４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによってなんら限定されるものではなく、本反応の範囲を逸脱しない範囲で変更することは可能である。なお、各実施例および参考例において物性の測定に用いた装置は次の通りである。
【００２５】
キラルガスクロマトグラフィー：島津ＧＬＣ−６Ａ；カラム：Lipodex E（Macherey Nagel社製）；検出器：ＦＩＤ
プロトンおよび¹³C核磁気共鳴スペクトル（¹ Ｈ−および¹³Ｃ−ＮＭＲ）：ＪＭＮ−ＬＡ４００（４００および１００ＭＨｚ）（日本電子社製）；内部標準物質：テトラメチルシラン（重クロロホルム中）
赤外吸収スペクトル（ＩＲ）：ＩＲ−２６０−１０型（日立製作所社製）
旋光度：ＤＩＰ−３７０（日本分光社製）
質量分析スペクトル：Ｍ−８０Ｂ（日立製作所社製）
【００２６】
（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'（式２の化合物）と（６Ｒ）−ジクチオプテレンＤ'（式２'の化合物）の光学純度の決定方法
（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'（式２の化合物）と（６Ｒ）−ジクチオプテレンＤ'（式２'の化合物）の光学純度は、それぞれの比旋光度の値から概算できるが、より正確を期するためにはキラルカラムを充填したＧＣで決定できる。しかしながら、用いたキラルカラム｛Lipodex E (Macherey Nagel社製)｝では式（２）と式（２'）の化合物の分離は不可能であった。そこで、それぞれのＺ−ブテニル基を公知の方法で水素添加し、式（２）の化合物からは式（３）で表される（６Ｒ）−（−）−６−ブチル−１，４−シクロヘプタジエン｛（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＣ'ともいう｝に、式（２'）の化合物からは式（３'）で表される（６Ｓ）−（＋）−６−ブチル−１，４−シクロヘプタジエン｛（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＣ'ともいう｝に変換して、これらを上記のキラルカラムを充填したＧＣで分析することで光学純度を決定した。
【００２７】
【化７】

【００２８】
【化８】

【００２９】
参考例１
（１Ｓ，２Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＢ（式１の化合物）の合成
（３Ｓ，５Ｚ，８Ｚ）−１，５，８−ウンデカトリエン−３−オール（166 mg, 1.0 mmol, e.e.>99%）のヘキサン溶液（10 mL）を激しく撹拌しながらリチウムジイソプロピルアミド（LDA）のヘキサン溶液（1.5 mmol）をアルゴン置換下、−７５℃で加えた。１時間後、ピロリン酸エチルエステル（378 mg, 1.6 mmol）を−７６℃で加え、反応温度を徐々に０℃まで上げた。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で反応を中止し、混合物を室温まで温めた。反応混合物をエーテルで抽出し、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去し、濃縮物をシリカゲルカラムクロマト（展開溶媒：ヘキサン／酢酸エチル＝１／１）で精製して（３Ｓ，５Ｚ，８Ｚ）−１，５，８−ウンデカトリエン−３−イルジエチルホスフェート（216 mg, 収率：74%）を得た。
上記の（３Ｓ，５Ｚ，８Ｚ）−１，５，８−ウンデカトリエン−３−イルジエチルホスフェート（100 mg, 0.35 mmol）のヘキサン（30 mL）溶液を激しく撹拌しながら、カリウムビストリメチルシリルアミドの0.5 M ＴＨＦ溶液（12.5 mL, 0.7 mmol）を−７６℃で加えた。反応混合物を−７６℃で３０分間撹拌した後、０℃まで昇温した。水を加えて反応を中止し、反応混合物をペンタンで抽出した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で１回、飽和食塩水で１回洗浄した後、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去し、濃縮物をシリカゲルカラムクロマト（展開溶媒：ペンタン）で精製して（１Ｓ，２Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＢを無色透明な液体として得た。（43 mg, 収率：84%）；光学純度（Lipodex E）：99% e.e.以上；[α]_D ²⁵ = - 50.3°(c = 5.11, CHCl₃).
【００３０】
参考例２
（１Ｒ，２Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＢ（式１'の化合物）の合成
（３Ｒ，５Ｚ，８Ｚ）−１，５，８−ウンデカトリエン−３−オールから参考例１と全く同様にして（１Ｒ，２Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＢが58%の収率で得られた。光学純度（Lipodex E）：99% e.e.以上；[α]_D ²⁵ = + 50.4 (c = 5.11, CHCl₃);
【００３１】
実施例１
（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'（式２の化合物）の合成
（１Ｓ，２Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＢ（式１の化合物、120 mg, 0.81 mmol）とヘキサン（1 mL）をガラス製の封管に量りとり、１２０℃で１０時間加熱した。反応混合物を冷やし、減圧下ヘキサンを留去して（Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'（111 mg, 収率：９２％）を得た。
【００３２】
式（２）の化合物の分析値：[α] _D ²⁵ = +79.8°(c = 5.08, CHCl₃); IR νmax (film) cm^-1: 3040, 3000, 2960, 2900, 1670, 1480, 920, 750; ¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 0.97 (3H, t, J = 7.6 Hz), 2.05 (2H, quintet, J = 7.6 Hz), 2.23 (2H, m), 2.80 (1H, dt, J = 5.2 and 19.8 Hz), 2.92 (1H, dt, J = 2.1 and 20.0 Hz), 3.44 (1H, m), 5.35 (2H, m), 5.54 (1H, m), 5.60 (1H, m), 5.70 (1H, m), 5.71 (1H, m); ¹³C-NMR (100 MHz, CDCl₃)δ: 14.45, 20.70, 28.36, 33.54, 36.00, 127.20, 128.80, 129.64, 130.67, 132.98, 135.40; GC-MS m/z (rel. intensity): 148 (M⁺, 5), 133 (6), 119 (31), 117 (8), 105 (35), 91 (97), 79 (100), 77 (43), 67 (31), 66 (30), 55 (18), 41 (65), 39 (44), 27 (23).
【００３３】
実施例２
（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'（式２'の化合物）の合成
（１Ｒ，２Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＢ（式１'の化合物）から上記と全く同様にして（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'（式２'の化合物）が９３％の収率で得られた。式（２'）の化合物の分析値：[α]_D ²⁵ = -79.3°(c = 5.10, CHCl₃); IRと ¹H-NMRのスペクトルデータは、式（２）の化合物のデータと一致した。
【００３４】
参考例３
（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＣ'の合成
ヒドラジン１水和物（31 mg, 0.6 mmol）のメタノール（2.5 mL）溶液中に、実施例１で得た（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'（70 mg, 0.47 mmol）を0℃で加え、そのまま１５分間撹拌した。反応混合物に水、続いて２規定塩酸を加えて反応を中止し、ペンタンで抽出した。有機層を水で１回、飽和食塩水で１回洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去して（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＣ'を無色透明な液体として得た。（53 mg, 収率：75%）
【００３５】
（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＣ'の分析値：光学純度（Lipodex E）：97% e.e.； [α]_D ²⁵ = -14.9°(c = 2.70, CHCl₃); IR ν max (film) cm^-1: 3010, 2960, 2920, 2850, 1660, 1350, 1200; ¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 0.88 (3H, t, J = 6.5 Hz), 1.28 (6H, m), 2.11 (2H, m), 2.42 (1H, m), 2.59 (1H, m), 2.82 (1H, m), 5.53 (4H, m); ¹³C-NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 14.18, 23.23, 18.69, 29.76, 33.26, 36.53, 37.65, 127.36, 128.43, 129.78, 136.75; GC-MS m/z (rel. intensity): 150 (M⁺, 10), 135 (1), 121 (3), 107 (10), 93 (53), 91 (45), 79 (100), 67 (15), 41 (43), 39 (20).
【００３６】
参考例４
（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＣ'の合成
実施例２で得た（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'から参考例３と全く同様にして（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＣ'が85%の収率で得られた。（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＣ'の分析値：光学純度（Lipodex E）：99% e.e.以上；[α]_D ²⁵ = +15.3°(c = 2.60, CHCl₃); IR, ¹H-および¹³C-NMR, GC-MSのスペクトルデータは、（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＣ'のデータと一致した。
【００３７】
比較例１、実施例３および実施例４
グレープフルーツタイプの調合香料として下記の成分（重量部）を混合した。
【表１】

【００３８】
上記香料組成物について、よく訓練された専門パネラー１０人で比較した。実施例３の香料組成物は、比較例１のものに比べてアルベド的なスパイシー感が付与され、ビターな果汁感がエンハンスされたと全員が評価した。また、実施例４の香料組成物は、比較例１のものに比べて華やかなグリーン感が出ており、グレープフルーツのピール感が付与されて優れていると全員が評価した。
【００３９】
比較例２および実施例５
フローラルタイプの調合ベースとして下記の成分（重量部）を混合した。
【表２】

【００４０】
上記香料組成物について、よく訓練された専門パネラー１０人で比較した。実施例５の香料組成物は、比較例２のものに比べて拡散性のあるフローラル及びグリーン感を伴ったトップノ−トが付与されて優れていると全員が評価した。
【００４１】
【発明の効果】
比較的容易に調製できる光学活性なジクチオプテレンＢを原料にして、簡単な熱転位反応でジクチオプテレンＤ'の両鏡像体を高収率および高純度で得ることができる。また、得られた高純度の両鏡像体が配合された香料組成物は、香気の改善および増強に優れた効果を示す。

Claims

式（１）で表される（１Ｓ，２Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＢ、或いは式（１'）で表される（１Ｒ，２Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＢ

を非極性溶媒中で熱異性化させて式（２）で表される（６Ｓ）−（＋）−６−（１'Ｚ）−ブテニル−１，４−シクロヘプタジエン｛（６Ｓ）−（＋）−ジクチオプテレンＤ'ともいう｝、或いは式（２'）で表される（６Ｒ）−（−）−６−（１'Ｚ）−ブテニル−１，４−シクロヘプタジエン｛（６Ｒ）−（−）−ジクチオプテレンＤ'ともいう｝

の製造方法。