説明

光学活性メントールの製造方法

【課題】短い製造工程で、すべての工程が触媒反応の工程で成り立っているために、環境を汚染する廃棄物が少なく、製造経費も節約できるような、光学活性メントールを製造する方法を提供すること。
【解決手段】以下の工程を含む光学活性メントールの製造方法;A−1)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化により光学活性シトロネラールを得る。B−1)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。C−1)光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の工程を含む光学活性メントールの製造方法。
A−1)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化により光学活性シトロネラールを得る。
B−1)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。
C−1)光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。
【請求項2】
以下の工程を含む光学活性メントールの製造方法。
A−2)ゲラニアールとネラールを90:10〜10:90のモル比で含むシトラールの不斉水素化により光学活性シトロネラールを得る。
B−2)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。
C−2)光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。
【請求項3】
以下の工程を含む光学活性メントールの製造方法。
A−3)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化により光学活性シトロネラールを得る。
B−3)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。
D−3)光学活性イソプレゴールを深冷によって再結晶を行いさらに高い純度のイソプレゴールを得る。
E−3)工程D−3で得た光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。
【請求項4】
以下の工程を含む光学活性メントールの製造方法。
A−4)ゲラニアールとネラールを90:10〜10:90のモル比で含むシトラールの不斉水素化により光学活性シトロネラールを得る。
B−4)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。
D−4)光学活性イソプレゴールを深冷によって再結晶を行いさらに高い純度のイソプレゴールを得る。
E−4)工程D−4で得た光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。
【請求項5】
以下の工程を含む請求項1に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−5)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化により光学純度70〜99%e.e.の光学活性シトロネラールを得る。
B−5)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。
C−5)光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。
【請求項6】
以下の工程を含む請求項2に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−6)ゲラニアールとネラールを90:10〜10:90のモル比で含むシトラールの不斉水素化により光学純度70〜99%e.e.の光学活性シトロネラールを得る。
B−6)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。
C−6)光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。
【請求項7】
以下の工程を含む請求項3に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−7)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化により光学純度70〜99%e.e.の光学活性シトロネラールを得る。
B−7)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。
D−7)光学活性イソプレゴールを深冷によって再結晶を行いさらに高い純度のイソプレゴールを得る。
E−7)工程D−7で得た光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。
【請求項8】
以下の工程を含む請求項4に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−8)ゲラニアールとネラールを90:10〜10:90のモル比で含むシトラールの不斉水素化により光学純度70〜99%e.e.の光学活性シトロネラールを得る。
B−8)酸性触媒による光学活性シトロネラールの閉環反応によって光学活性イソプレゴールを得る。
D−8)光学活性イソプレゴールを深冷によって再結晶を行いさらに高い純度のイソプレゴールを得る。
E−8)工程D−8で得た光学活性イソプレゴールを水素化し光学活性メントールを得る。
【請求項9】
以下の工程を含む請求項1に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−9)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化によりd−シトロネラールを得る。
B−9)酸性触媒によるd−シトロネラールの閉環反応によってl−イソプレゴールを得る。
C−9)l−イソプレゴールを水素化しl−メントールを得る。
【請求項10】
以下の工程を含む請求項2に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−10)ゲラニアールとネラールを90:10〜10:90のモル比で含むシトラールの不斉水素化によりd−シトロネラールを得る。
B−10)酸性触媒によるd−シトロネラールの閉環反応によってl−イソプレゴールを得る。
C−10)l−イソプレゴールを水素化しl−メントールを得る。
【請求項11】
以下の工程を含む請求項3に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−11)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化によりd−シトロネラールを得る。
B−11)酸性触媒によるd−シトロネラールの閉環反応によってl−イソプレゴールを得る。
D−11)l−イソプレゴールを深冷によって再結晶を行いさらに高い純度のl−イソプレゴールを得る。
E−11)工程D−11で得たl−イソプレゴールを水素化しl−メントールを得る。
【請求項12】
以下の工程を含む請求項4に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−12)ゲラニアールとネラールを90:10〜10:90のモル比で含むシトラールの不斉水素化によりd−シトロネラールを得る。
B−12)酸性触媒によるd−シトロネラールの閉環反応によってl−イソプレゴールを得る。
D−12)l−イソプレゴールを深冷によって再結晶を行いさらに高い純度のl−イソプレゴールを得る。
E−12)工程D−12)で得たl−イソプレゴールを水素化しl−メントールを得る。
【請求項13】
以下の工程を含む請求項1に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−13)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化により光学純度70〜99%e.e.のd−シトロネラールを得る。
B−13)酸性触媒によるd−シトロネラールの閉環反応によって光学純度70〜99%e.e.のl−イソプレゴールを得る。
C−13)l−イソプレゴールを水素化し光学純度70〜99%e.e.のl−メントールを得る。
【請求項14】
以下の工程を含む請求項2に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−14)ゲラニアールとネラールを90:10〜10:90のモル比で含むシトラールの不斉水素化により光学純度70〜99%e.e.のd−シトロネラールを得る。
B−14)酸性触媒によるd−シトロネラールの閉環反応によって光学純度70〜99%e.e.のl−イソプレゴールを得る。
C−14)l−イソプレゴールを水素化し光学純度70〜99%e.e.のl−メントールを得る。
【請求項15】
以下の工程を含む請求項3に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−15)ゲラニアール及びネラールのうち少なくとも一方の不斉水素化により光学純度70〜99%e.e.のd−シトロネラールを得る。
B−15)酸性触媒によるd−シトロネラールの閉環反応によって光学純度70〜99%e.e.のl−イソプレゴールを得る。
D−15)l−イソプレゴールを深冷によって再結晶を行い光学純度98〜100%e.e.のl−イソプレゴールを得る。
E−15)工程D−15で得たl−イソプレゴールを水素化し光学純度98〜100%e.e.のl−メントールを得る。
【請求項16】
以下の工程を含む請求項4に記載の光学活性メントールの製造方法。
A−16)ゲラニアールとネラールを90:10〜10:90のモル比で含むシトラールの不斉水素化により光学純度70〜99%e.e.のd−シトロネラールを得る。
B−16)酸性触媒によるd−シトロネラールの閉環反応によって光学純度70〜99%e.e.のl−イソプレゴールを得る。
D−16)l−イソプレゴールを深冷によって再結晶を行い光学純度98〜100%e.e.のl−イソプレゴールを得る。
E−16)工程D−16で得たl−イソプレゴールを水素化し光学純度98〜100%e.e.のl−メントールを得る。
【請求項17】
工程Aの不斉水素化反応において、水素ガス、及び少なくとも一種類の遷移金属と光学活性環状含窒素化合物と酸とを含む触媒を用いる、請求項1〜16のいずれか1項に記載の光学活性メントールの製造方法。
【請求項18】
工程Aの不斉水素化反応において、周期表における第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属の粉末又は第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属が担体に担持された金属担持物と、下記一般式(1)
【化1】


[式(1)中、環Aは3〜7員環で、置換基を有してもよく、炭素、窒素、硫黄、酸素、及び燐からなる群より選ばれる少なくとも一種の原子を含む。環Aは縮環構造となっていてもよい。R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいカルボキシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいシロキシ基、置換基を有してもよい芳香族複素環基、又は置換基を有してもよい脂肪族複素環基を表す。ただしRとRは同じ置換基になることはない。また、R又はRの一方が環Aと結合しさらに環を形成していてもよい。*は不斉炭素原子を表す。]で表される光学活性環状含窒素化合物と酸とを含む触媒を用いる、請求項1〜16のいずれか1項に記載の光学活性メントールの製造方法。
【請求項19】
工程Aの不斉水素化反応において、周期表における第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属の粉末又は第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属が担体に担持された金属担持物と、下記一般式(2)
【化2】


[式(2)中、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11及びR12
、は、それぞれ独立して水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいカルボキシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいシロキシ基、置換基を有してもよい芳香族複素環基、又は置換基を有してもよい脂肪族複素環基を表す。ただし、RとRは、互いに異なる置換基である。RとRは、互いに異なる置換基である。
h、i、j、k、l及びmは0または1の整数を表す。nは0〜3の整数を表す。*は不斉炭素原子を表す。
Aは、n=0のとき、水素原子、置換基を有してもよいヘテロ原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいカルボキシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよい芳香族複素環基、置換基を有してもよい脂肪族複素環基、オリゴマー鎖又はポリマー鎖を表し、n=1〜3のとき、置換基を有してもよいヘテロ原子、置換基を有してもよいアルキレン基、アリーレン基を含み置換基を有してもよいアルキレン基、シクロアルキレン基を含み置換基を有してもよいアルキレン基、ヘテロ原子を含み置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよい2価の脂肪族炭化水素環基、置換基を有してもよい2価の脂肪族複素環基、置換基を有してもよい2価の芳香族炭化水素環基、置換基を有してもよい2価の芳香族複素環基、オリゴマー鎖又はポリマー鎖を表す。
とR、RとA、又はRとAは、互いに結合して環をなしていてもよい。
、X、X、X、X及びXは、それぞれ独立して酸素原子、窒素原子、燐原子又は硫黄原子を表す。
及びYは、それぞれ独立して炭素原子、珪素原子又は硫黄原子を表す。]で表される光学活性環状含窒素化合物と酸とを含む触媒を用いる、請求項1〜16のいずれか1項に記載の光学活性メントールの製造方法。
【請求項20】
前記金属がニッケル、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム及び白金からなる群から選ばれる請求項17〜19のいずれか1項に記載の光学活性メントールの製造方法。
【請求項21】
工程Bの光学活性シトロネラールの閉環反応における酸性触媒がルイス酸性のアルミニウム触媒である、請求項1〜20のいずれか1項に記載の光学活性メントールの製造方法。
【請求項22】
前記ルイス酸性のアルミニウム触媒が、
下記一般式(3)で表されるトリアルキルアルミニウム類と、
下記一般式(4)で表される2,6−ジフェニルフェノール、下記一般式(5)で表される2,6,2’,6’−テトラフェニル−ビフェニル−4,4’−ジオール、下記一般式(6)で表される光学活性であっても良い1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオール、及び下記一般式(7)で表される光学活性であっても良い(2,2―ジメチル―1,3―ジオキソラン―4,5−ジイル)ビス(ジフェニルメタノール)から選ばれる少なくとも一種の化合物とを反応させて得られる有機アルミニウム化合物である請求項21に記載の光学活性メントールの製造方法。
【化3】


[式(3)中、R13は炭素数1〜8のアルキル基を表す。]
【化4】


【化5】


【化6】


【化7】

【請求項23】
前記ルイス酸性のアルミニウム触媒が、
下記一般式(8)で表される鎖状アルミノキサン類、下記一般式(9)で表される環状アルミノキサン類及び式(10)で表されるビス(ジアルキルアルミニウムオキシ)アルキルボラン類から選ばれる少なくとも一種の有機アルミニウムオキシ化合物と、
下記一般式(11)で表されるジアリールフェノール類、下記一般式(12)で表されるビス(ジアリールフェノール)類、下記一般式(13)で表されるビアリールジオール類、下記一般式(14)で表されるジメタノール類及び下記一般式(15)で表されるシラノール類から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ化合物とを反応させて得られる有機アルミニウム触媒である、請求項21に記載の光学活性メントールの製造方法。
【化8】


[式(8)中、R14は、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、又は置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基であり、複数のR14はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく;
oは0〜40の整数である。]
【化9】


[式(9)中、R15は、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、又は置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基であり;
oは0〜40の整数である。]
【化10】


[式(10)中、R16は、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、又は置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基であり、複数のR16はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく;
17は、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、又は置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基である。]
【化11】


[式(11)中、Ar及びArは、それぞれ独立してそのいずれもが、置換基を有してもよい炭素数6乃至15のアリール基、又は置換基を有してもよい炭素数2乃至15のヘテロアリール基であり;
18、R19及びR20は、それぞれ独立してそのいずれもが、水素原子、炭素数1乃至8のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、炭素数1乃至4のパーフロロアルキル基、炭素数1乃至8のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基、ハロゲン原子、オルガノシリル基、置換基を有してもよい炭素数6乃至15のアリール基、炭素数2乃至8のジアルキルアミノ基、炭素数1乃至4のチオアルコキシ基、ニトロ基又はポリマー鎖であり、R18とR19又はR19とR20とは互いに結合して各々独立に、縮合ベンゼン環、縮合置換ベンゼン環、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、メチレンジオキシ基、エチレンジオキシ基又はトリメチレンジオキシ基を形成してもよい。]
【化12】


[式(12)中、Ar、Ar、Ar及びArは、それぞれ独立してそのいずれもが、置換基を有してもよい炭素数6乃至15アリール基、又は置換基を有してもよい炭素数2乃至15のヘテロアリール基であり;
21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立してそのいずれもが、水素原子、炭素数1乃至8のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、炭素数1乃至4のパーフロロアルキル基、炭素数1乃至8のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基、ハロゲン原子、オルガノシリル基、置換基を有してもよい炭素数6乃至15のアリール基、炭素数2乃至8のジアルキルアミノ基、炭素数1乃至4のチオアルコキシ基、ニトロ基又はポリマー鎖あり、R21とR22又はR23とR24とは互いに結合して各々独立に、縮合ベンゼン環、縮合置換ベンゼン環、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、メチレンジオキシ基、エチレンジオキシ基又はトリメチレンジオキシ基を形成してもよく、R21若しくはR22及び/又はR23若しくはR24はA
’と結合して芳香族環または非芳香族環を形成してもよく;
A’は、(1)置換基及び不飽和結合のうち少なくとも一方を有してもよい炭素数1乃至25の直鎖状若しくは分岐状及び/又は環状の炭化水素基;(2)置換基を有してもよい炭素数6〜15のアリーレン基;(3)置換基を有してもよい炭素数2〜15のヘテロアリーレン基;(4)−O−、−S−、−N(R25)−、−S(O)−、−C(O)−、−S(O)−、−P(R25)−、−(R25)P(O)−及び−Si(R2627)−の群から選択される官能基またはヘテロ元素である(ここで、R25〜R27は、それぞれ独立してそのいずれもが、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、置換基を有してもよい炭素数7〜12のアラルキル基、又は置換基を有してもよい炭素数6〜10のアリール基である。)。]
【化13】


[式(13)中、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34及びR35は、それぞれ独立してそのいずれもが、水素原子、炭素数1乃至8のアルキル基、炭素数1乃至4のパーフロロアルキル基、炭素数1乃至8のアルコキシ基、炭素数5乃至8の脂環式基、置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基、ハロゲン原子、オルガノシリル基、置換基を有してもよい炭素数6乃至15のアリール基、炭素数2乃至8のジアルキルアミノ基、炭素数1乃至4のチオアルコキシ基、ニトロ基又はポリマー鎖であり、R28とR29、R29とR30、R30とR31、R31とR35、R32とR33、R33とR34又はR34とR35とは互いに結合して各々独立に、縮合ベンゼン環、縮合置換ベンゼン環、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、メチレンジオキシ基、エチレンジオキシ基又はトリメチレンジオキシ基を形成してもよい。]
【化14】


[式(14)中、R36、R37、R38、及びR39は、それぞれ独立してそのいずれもが、水素原子、炭素数1乃至8のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、炭素数1乃至8のパーハロゲノアルキル基、炭素数1乃至8のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基、ハロゲン原子、オルガノシリル基、置換基を有してもよい炭素数6乃至15のアリール基、置換基を有してもよい炭素数2乃至15のヘテロアリール基、炭素数2乃至8のジアルキルアミノ基、炭素数1乃至4のチオアルコキシ基、ニトロ基又はポリマー鎖であり、R36とR37及びR38とR39とは互いに結合して各々独立にヘテロ元素を有してもよい3〜9員環を形成してもよく;
環Bはヘテロ元素を有してもよい3〜8員環である。]
【化15】


[式(15)中、R40、R41、及びR42は、それぞれ独立してそのいずれもが、炭素数1乃至10のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、炭素数7乃至12のアラルキル基、置換基を有してもよい炭素数6乃至10のアリール基、置換基を有してもよい炭素数2乃至15のヘテロアリール基又はポリマー鎖である。]
【請求項24】
前記ルイス酸性のアルミニウム触媒が、
下記一般式(8)で表される鎖状アルミノキサン類と、
下記一般式(4)で表される2,6−ジフェニルフェノール類、下記一般式(5)で表される2,6,2’,6’−テトラフェニル−ビフェニル−4,4’−ジオール、及び下記一般式(6)で表される光学活性であっても良い1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオールから選ばれる少なくとも一種の化合物とを反応させて得られる有機アルミニウム触媒である、請求項21に記載の光学活性メントールの製造方法。
【化16】


[式(8)中、R14は、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数5乃至8の脂環式基、又は置換基を有してもよい炭素数7乃至12のアラルキル基であり、複数のR14はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく;oは0〜40の整数である。]
【化17】


【化18】


【化19】




【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−131785(P2012−131785A)
【公開日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−262574(P2011−262574)
【出願日】平成23年11月30日(2011.11.30)
【出願人】(000169466)高砂香料工業株式会社 (194)
【Fターム(参考)】