JPH0358346B2

JPH0358346B2 -

Info

Publication number: JPH0358346B2
Application number: JP59153670A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Ogura; Hisao Matsuoka; Tatsu Yamanaka
Original assignee: Takasago Perfumery Industry Co
Current assignee: Takasago International Corp
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1991-09-05
Also published as: JPS6133184A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、スクラレオールを原料とし、これを
酸化、還元次いで脱水してｌ−アンブロツクスを
製造する方法の改良法に関する。〔従来の技術〕アンブロツクス〔化学名：3a，６，６，9a−
テトラメチル−（3ar，5at，9ac，9bt）−ドデカヒ
ドロ−ナフト〔２，１−ｂ〕フラン〕は抹香鯨の
排泄物でもあるアンバーグリス中に含まれてお
り、その中の多くの香気成分中、その特徴を最も
良く表わす重要な物質で、麝香と同様に極めて優
れた保留性を有することから、アンバー系調合香
料としてなくてはならない貴重な化合物である
〔Mookherjee B.D.：Proceeding of the 71th
International Congreso on Essential Oils
Kyoto 1977（paper 137）〕。また、本発明の製造法の途中で得られるノルア
ンブレノライド〔化学名：3a，６，６，9a−テ
トラメチル−テカヒドロ−ナフト〔２，１−ｂ〕
フラン２（1H）−オン〕は葉巻たばこより単離さ
れ、かつたばこの喫味改良剤として、たばこに快
適な木様の香りを与え、刺激を抑える効果を有す
る物質として重要である（米国特許第2905576
号）。従来より、立体的にも化学的にも天然品と同一
な上記二物質を合成する為には、植物精油である
クラレセージ油中に含まれるスクラレオールを出
発原料とする方法が最も有利な方法であるとされ
ている。しかし、クラレセージ油は、特定の気候
風土の限られた地域でしか栽培されていないの
で、その供給量は限定され、比較的高価である。
そのためスクラレオールからノンアンブレノライ
ド及びアンブロツクスを高い収率で得るための
種々の研究がなされている。従来行われている一般的合成経路は次の反応式
で示される。まず、スクラレオール（）を、クロム酸また
は過マンガン酸カリ等を用いて酸化し、ノルアン
ブルノライド（）と副生成物（）（以下アセ
トキシカルボン酸と略称する）とする。ここに生
成したアセトキシカルボン酸（）をノルアンブ
レノライド（）に変えるために、（）と（）
の混合物を分離することなく、そのまま鹸化し化
合物（）（以下オキシ酸と略称する）とし、更
にラクトン化を行い単一なノルアンブレノライド
（）とする。次にノルアンブレノライド（）
をリチウムアルミニウムハイドライド等で還元
し、２−ヒドロキシ−２，５，５，９−テトラメ
チルデカリルエチロール（）（以下ジオールと
略称する）としたのち、酸触媒の存在下で分子内
脱水させてアンブロツクス（）を得る。この製造工程において、（）から（）への
酸化反応、および（）から（）への分子内脱
水の収率が工業的製法の成否を握つている。今迄
に報告されている（）からノルアンブレノライ
ド（）を得る代表的な製法としては、米国特許
第3050532号がある。これによると、過マンガン
酸カリの添加の方式は、最初に全添加量の60％の
過マンガン酸カリを30℃、３時間にて加え、次に
酢酸とともに残りを10℃、２時間にて加えるとい
う繁雑な酸化方式がとられている。しかも、スク
ラレオール（）からノルアンブレノライド
（）迄の収率が65％と低い上に、酸化反応の所
要時間が20時間以上と長い。また反応終了時にス
クラレオールの８倍重量の酢酸と15倍重量の水と
の均一な混合物が排出され、その処理に要する経
費が多大である。また、ジオール（）からアンブロツクス
（）への脱水反応については、米国特許第
3029255号があり、脱水触媒としてのβ−ナフチ
ルスルフオン酸又はアルミナの存在下、脱水によ
り生ずる水とアンブロツクス（）とを、減圧下
同時に留去させる方法が採用されている。しか
し、脱水されやすい３級の水酸基をもつジオール
（）は、高温においては酸触媒の存在下ではオ
レフインや樹脂を生成しやすく、一方、アンブロ
ツクスの留去のためには高温に加熱することが必
要なため、副生物の生成が避け難く、事実その理
論収率は77％以下である。上述の如く、二つの工程は、収率が低く、反応
の操作が複雑であり、その上多量の酢酸を含む排
水を発生する欠点が解決されておらず、工業的に
優れた方法とは言い難い。〔発明が解決しようとする問題点〕従つて、スクラレオールを原料としてｌ−アン
ブロツクスを製造する方法において、特に問題の
ある酸化工程及び脱水工程を、高収率かつ簡単な
操作で行いうる工業的にすぐれた方法の開発が望
まれていた。〔問題点を解決するための手段〕本発明者は、ｌ−アンブロツクス（）の合成
について鋭意研究を行つた結果、相間移動触媒の
存在下、スクラレオール（）を過マンガン酸カ
リで酸化すると従来法よりもすみやかに反応が進
行する為、反応時間は半分に短縮され、しかもノ
ルアンブレノライド（）の収率は80％に向上す
ること、および、ジオール（）の脱水反応にお
いては、特定の固体酸触媒の存在下反応を行え
ば、生成した水を系外に留出させる簡単な方法に
よつて、ｌ−アンブロツクス（）への脱水収率
が90％に達するという事実を見出し、本発明を完
成した。すなわち、本発明は、スクラレオールを酸化し
てノルアンブレノイドとなし、これを還元して２
−ヒドロキシ−２，５，５，９−テトラメチルデ
カリルエチロールとなし、次いでこれを脱水して
ｌ−アンブロツクスを製造する方法において、酸
化反応を相間移動触媒の存在下に過マンガン酸カ
リを用いて行い、さらに脱水反応を固体酸の表面
に鉱酸を吸着させた固体酸触媒の存在下行うｌ−
アンブロツクスの製造法を提供するものである。本発明を実施するには、まず原料スクラレオー
ル（）に相間移動触媒、酢酸、水、ジクロルエ
タンを加えて溶解し、その中に20〜40℃において
過マンガン酸カリの少量宛を添加して、酸化混合
物のノルアンブレノライド（）とアセトキシカ
ルボン酸（）を生成せしめる。得られた混合物
は分離することなく、常法により鹸化、ラクトン
化を順次行い、単一なノルアンブレノライド
（）とする。つぎに、テトラヒドロフラン溶媒
中、（）をリチウムアルミニウムハイドライド
で還元し定量的な収率でジオール（）を得る。
得られた（）は溶媒に溶解し、その中へあらか
じめ調整された固体酸触媒を加え、20〜50℃にて
脱水反応を行わしめｌ−アンブロツクス（）を
得る。今迄に、スクラレオール（）のような脱水作
用を極めて受け易い３級の水酸基を持つジテルペ
ンアルコールに相間移動触媒の存在下で過マンガ
ン酸カリ酸化を行つた例はない。しかも同一条件
下で相間移動触媒を用いずに反応を行わしめると
樹脂状物が多量に生成するため、酸化収率が触媒
添加時の半分に減少する。上記反応に使用する相間移動触媒としては一般
式、（式中、R₁〜R₄は同一又は異つて、炭素数１〜
18の直鎖アルキル基を示すか、あるいはR₁〜R₄
の１つがベンジル基で他は炭素数１〜18の直鎖ア
ルキル基を示し、Ｘは窒素又は燐を示し、Ｙは
Cl、Br、SO₄H又はOHを示す）で表わされるものが使用される。本発明の酸化反応は、例えば次のように実施さ
れる。スクラレオール（）1.0重量部に対し、
酢酸1.5部、水1.0部、ジクロロエタン４部、テト
ラブチルアンモニウムブロミド0.001〜0.1部を加
え撹拌溶解する。次に過マンガン酸カリ3.0〜4.0
部を20〜40℃の範囲で５時間を要して少量づつ連
続的に添加し、更に５時間同温で反応を続行す
る。冷却後、酸性亜硫酸ソーダ水と希硫酸による
後処理を行い、有機層を濃縮し（）及び（）
の酸化混合物を得る。これをKOH／メタノール
液にて３時間鹸化し、つづいて希硫酸にて遊離の
酸（）とした後、トルエンで抽出する。抽出さ
れたオキシ酸（）は、トルエンの還流条件下で
加熱し、３時間ラクトン化反応を行い、ノルアン
ブレノライド（）を得る。本反応実施時の酢酸
使用量は、従来法（米国特許第3050532号）の1/5
量と大巾に削減され、反応終了時排水として十分
処理可能である。次にジオール（）の脱水反応について説明す
る。この脱水反応に使用される固体酸触媒は、固
体酸を、その２重量倍以上のヘキサン等の溶媒上
に分散し、撹拌しながら固体酸に対して0.01〜
0.2重量倍の鉱酸を徐々に滴下し、さらに数時間
撹拌を続行した後固体物を取し、次いで真空下
で溶媒を蒸発乾燥させることによつて調整され
る。この固体酸触媒の酸強度は、ハメツトの指示
薬群から選ばれたpKa−5.6〜−3.0の強度の指示
薬を酸性色に変色するものが好ましい。すなわ
ち、上記固体酸触媒としては、シンナマルアセト
ン（pKa−3.0）又はベンザルアセトフエノン
（pKa−5.6）をベンゼンに溶解した指示薬を、固
体酸触媒１ｇをベンゼンに懸濁させた液中に１滴
加えると特有の酸性色を呈するものが好ましい。
本発明の固体酸触媒を調製するために使用される
鉱酸類としては、燐酸、ポリ燐酸、硫酸等のブレ
ンステツド酸が、また固体酸としては活性白土、
アルミナ、シリカ等が挙げられる。さらに上記触
媒以外でも、pKa−5.6〜−3.0の指示薬を酸性色
に変化させるブレンステツド酸をもつ固体酸であ
れば本反応に適用される。脱水反応を実施するに
は、原料ジオール（）1.0部に対し１〜10倍重
量の溶媒と上記固体酸触媒0.01〜0.2重量部を加
え、15〜80℃の温度範囲で撹拌下反応させる。こ
の時、系内に生成する水は除去しなくとも反応は
進行するが、生成水を系外に除外する方が望まし
い。反応終了後、固体酸触媒を別し、液をソ
ーダ灰水溶液で洗浄し、次いで溶媒を濃縮後、真
空下で蒸留すればｌ−アンブロツクスが得られ
る。〔実施例〕以下実施例により本発明を説明する。実施例１ノルアンブレノライド（）の製造 200ml撹拌機付き４頚フラスコに酢酸7.5ｇとス
クラレオール５ｇを加え、撹拌下完全に溶解し
た。次に、テトラブチルアンモニウムブロミド
0.2ｇ、水５ｇ、エチレンジクロリド20ｇを加え、
撹拌しながら粉末状の過マンガン酸カリ18ｇを５
時間を要して少量づつ添加した。この間発熱する
ので水冷下25〜30℃に保つた。添加後５時間同温
にて反応をつづけた。上記反応物に、25℃以下の
温度にて、38％酸性亜硫酸ソーダ水55ｇと、つづ
いて30％硫酸水50ｇを滴下した。この時点で黒褐
色の反応液は無色の透明な２層となる。水層部を
分離し、得られた有機層を水洗後濃縮し、ノルア
ンブレノライド（）とアセトキシカルボン酸
（）との混合物を5.1ｇ得た。コンデンサーを付
けた200mlフラスコに上記混合物5.1ｇと、水20
ｇ、メタノール30ｇおよび苛性カリ４ｇを加え、
３時間還流し、オキシ酸（）のカリウム塩とし
た。メタノール回収後、水50ｇ、トルエン50ｇを
加え撹拌溶解し、この中へ50％硫酸水を少量づつ
加えPH2.0とし、カリウム塩を遊離の酸（）と
した。（）を含むトルエン層は十分水洗後、水
抜き装置をつけた100mlフラスコに移し、３時間
加熱還流することによりラクトン化反応を行つ
た。トルエン回収後残部を高真空下に蒸留し、ノ
ルアンブレノライド3.39ｇ（沸点150〜152゜／
0.2tor）を得た。純度98％、融点123℃、比旋光
度〔α〕²⁰ _D＋45.9゜（クロロホルム）、理論収率81.8
％。実施例２〜７、及び比較例ノルアンブレノライド（）の製造実施例１において、触媒の種類と添加量を変え
た以外は全く同様に操作し、次の表−１に示す結
果を得た。表中、触媒添加量は、原料スクラレオ
ール（）に対する重量％で示す。なお、比較例として触媒を添加せず、このほか
は実施例１と同様に操作した結果を示す。ただ
し、過マンガン酸カリの添加後において15時間30
℃にて反応を続行した。

【表】実施例８ジオール（）の製造ノルアンブレノライド（）16ｇをテトラヒド
ロフラン30ｇに溶解した溶液を、あらかじめ滴下
ロートに用意した。別に、撹拌機付き500ml４頚
フラスコに75ｇのテトラヒドロフランを入れ、窒
素気流下20℃にて2.26ｇのリチウムアルミニウム
ハイドライドを少量づつ加えた。そのまま30分間
撹拌後、上記用意した滴下ロートを取付け、水冷
下25℃にて１時間かけて滴下し、そのまま１時間
反応を続行した。つぎにキシレン200ｇをフラス
コ内に仕込んだ後、クライゼン塔を取付け、徐々
に加熱をつづけテトラヒドロフランを回収した。
冷却後、水浴下30℃以下にて、過剰のリチウムア
ルミニウムハイドライドを分解するためメタノー
ル0.5ｇを加え、つづいて水を100ml滴下した。次
に30％硫酸水50ｇを20〜30℃に保ちながら滴下
し、つづいて50℃迄加温した。30分間撹拌し、静
置後、水を分離した。得られたジオール（）を
含むキシレン層は、５％食塩水にて２回洗浄後、
１％ソーダ灰水溶液にて残存する微量の酸を中和
し、最後に再度５％食塩水にて洗浄した。上記水
洗操作は、結晶の析出をさけるため50〜60℃の温
度下にて行なわれた。溶媒キシレンを減圧で濃縮
した後、淡黄色の結晶ジオール（）が16.2ｇ得
られた。純度95％。理論収率95％。実施例９ｌ−アンブロツクス（）の製造まづ、触媒を調製するために、１撹拌機付き
４頚フラスコに、硫酸２ｇを入れた滴下ロートを
取付け、窒素気流下にて活性白土50ｇと、ヘキサ
ン300ｇを加え撹拌した。硫酸を少量づつ滴下し、
そのまま１時間撹拌をつづけた。ヘキサンを手早
く別し、得られた固体を減圧下乾燥し、pKa−
5.6の強酸度を有する固体酸触媒を得た。このも
のは窒素にて置換し、密栓して保存した。一方、200ml撹拌機付き反応フラスコにｎ−ヘ
プタノール51ｇとジオール（）2.54ｇを加え撹
拌下溶解した。つぎに上記触媒調製にて得られた
固体酸触媒0.13ｇを添加し、系内の減圧度が10mm
Hgとなるように排気した。上記減圧度を保ちな
がら徐々に40℃迄加熱し、同温にて３時間反応を
続けた。反応終了後、触媒を別し、液を炭酸
ソーダ水で洗浄後、減圧下ヘプタノールの回収を
行つた。得られた固型物を高真空下蒸留し、2.18
ｇのｌ−アンブロツクス（沸点120〜122゜／
0.3tor）を得た。純度98％、融点75℃、比旋光度
〔α〕²⁰ _D−28.6゜（ベンゼン）、理論収率90.5％。実施例 10 ｌ−アンブロツクスの製造２撹拌機付き４頚フラスコに、水抜き装置を
取付け、窒素気流下に活性白土５ｇとキシレン
200ｇを加え撹拌した。0.2ｇの硫酸をシリンジに
て少量づつ加え、そのまま１時間撹拌した。次に
ジオール（）25.4ｇをキシレン500ｇに溶かし
た溶液を、フラスコ内に加え、系内が50mmHgと
なるように排気した。上記減圧度を保ちながら
徐々に加熱し、キシレン還流下４時間反応を行つ
た。反応終了後、触媒を別し、液を炭酸ソー
ダ水で洗浄後、キシレンの回収を行つた。得られ
た固型物を高真空下蒸留し21.76ｇのｌ−アンブ
ロツクスを得た。純度97％、融点74.0゜、比旋光
度〔α〕²⁰ _D−28.3゜（ベンゼン）、理論収率89.4％。実施例 11〜18 実施例10において、触媒調製時の固体酸と、含
浸させた鉱酸の種類と添加量を変えた以外は全く
同様の操作を行い次の表−２の結果を得た。表−
２中、固体酸触媒添加量は原料ジオールに対する
重量％で示した。また反応成績は原料ジオール
（）に対するｌ−アンブロツクス（）の理論
収率を示す。

【表】

〔発明の効果〕

本発明によれば、スクラレオールから酸化、還
元、脱水の工程を経て、工業的に有用なｌ−アン
ブロツクスを経済的に高収率で得ることができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１スクラレオールを酸化してノルアンブレノイ
ドとなし、これを還元して２−ヒドロキシ−２，
５，５，９−テトラメチルデカリルエチロールと
なし、次いでこれを脱水してｌ−アンブロツクス
を製造する方法において、酸化反応を相間移動触
媒の存在下に過マンガン酸カリを用いて行い、さ
らに脱水反応を固体酸の表面に鉱酸を吸着させた
固体酸触媒の存在下行うことを特徴とするｌ−ア
ンブロツクスの製造方法。２相間移動触媒が、一般式（式中、R₁〜R₄は同一又は異つて、炭素数１〜
18の直鎖アルキル基を示すか、あるいはR₁〜R₄
の１つがベンジル基で他は炭素数１〜18の直鎖ア
ルキル基を示し、Ｘは窒素又は燐を示し、Ｙは
Cl、Br、SO₄H又はOHを示す）で表わされるものである特許請求の範囲第１項記
載の製造方法。３固体酸触媒が、ハメツトの指示薬群から選ば
れるpKa−5.6〜−3.0の強度の指示薬を酸性色に
変色するものである特許請求の範囲第１項記載の
製造方法。４固体酸触媒が、活性白土、アルミナ及びシリ
カよりなる群から選ばれた固体酸の表面にブレン
ステツド酸を吸着させたものである特許請求の範
囲第３項記載の製造方法。