[スポンサーリンク]

一般的な話題

香りの化学2

[スポンサーリンク]

前記事「香りの化学1」で「香り」というものはどのようなものであるか?ということと、化学構造との関係を説明しました。

今回は、人工的に作った香料、つまり「合成香料」についてその歴史・合成法・利用例などをあげてみましょう。

合成香料の歴史

合成香料の歴史は、19世紀にじゃ香の香りに関する研究から始まっています。じゃ香鹿から取れるじゃ香(ムスク)の香りは、性フェロモンの一種ではないかと考えられ、また人間でも特に女性がじゃ香の香りに敏感であることから、古来より、じゃ香は珍重されました。

1906年、じゃ香の成分がワァルバウムによって初めて単離され、この単離された化合物の組成式はC16H30Oでありケトンの化学構造を持っていることがわかりました。しかしながら、それ以上の化学構造の解明は当時の化学では不可能でした。そこでその化合物は「ムスク(Musk)の香りのする、ケトン(Ketone)」ということから、ムスコン(Muscone)と命名されました。

その後、ムスコンの構造解明の研究が行われ、1926年にノーベル賞化学者、ルチカによってムスコンの正体が3-メチルシクロペンタデカノン((R)-(-)-Muscone)であることが解明されました。その後、この化合物を人工的につくろうという試み、すなわち、ムスコンの合成研究が盛んに行われるようになったのです。

1934年、ムスコンの人工合成はついにチーグラーによって達成されました(光学異性体を考慮してその一方のみを合成をした(不斉合成)のはスティルバーグ)。その後も多くのグループにより合成研究が続けられ、より容易で、より安価な合成方法の開発が進められています。

それでは本題に入りましょう。現在までに合成香料には非常に多くの種類があり、それらの合成法も多岐にわたります。

もちろんここではそれらのすべてをあげることはできないため、化学構造の系統別によりテルペン系合成香料芳香族系合成香料その他に分けて、香りの化学1で化学構造を表したものを中心に要点を述べてみましょう。

 テルペン系合成香料

テルペン(Telpenes)とは天然樹脂から単離される化合物の母体となる化合物で、簡単に言えば(C5H8)nの分子式を持つ鎖状および環状の炭化水素のことをいいます。さらには、母体のテルペン炭素と同じ炭素骨格を持つアルデヒド、ケトンその他の誘導体まで含めていうこともあります。このテルペン類の特徴は2-メチルブタン(2methylbutane)骨格がいくつか異なった構造をしています。
それではテルペン系の香料として香りの化学1であげたイオノンの合成例を示します。
まず、アセトンアセチレンのエチニル化反応で3-メチル-1-ブチン-3-オールをつくります。これを半還元後、アセトンと更に反応させるとCarroll転位が進行し、メチルヘプテノンを与えます。これを酢酸エステルに導いてから特殊な触媒で分解するなどの方法でシトラールとし、ついでもう一度アセトンを縮合させてシュードイオノンへと誘導しました。これを閉環すればαヨノンとβヨノンが得られるというわけです。αヨノンは「香りの化学1」に書いたように香料として用いられ、βヨノンはビタミンA、ビタミンE、カテロイドの合成原料として重要です。

芳香族系合成香料

名前の通り、香りのする化合物であることからも芳香族化合物はかなりの化合物が香料として用いられています。

それらの合成にふれてみよう。まず1で取り上げた、β-フェニルエチルアルコール(フェネチルアルコール)は塩化ベンジルやベンゼンから次のように合成されてます。塩化ベンジルからは青酸カリと反応させた後、水酸化ナトリウムでカルボン酸へと誘導します。カルボン酸をエステル化した後、ナトリウムで還元することでフェネチルアルコールへ導いています。ベンゼンからは、エチレンオキシドと塩化アルミニウム存在下でのFriedel-Craftsアルキル化反応により合成できます。

また、シンナミルアルコール(ケイ皮アルコール)という香料は優秀な香料であるのと同時にクロラムフェニコール等の医薬品の製造原料であるので、工業的に大量に生産されています。その製造方法としては、シンナムアルデヒドをアルミニウムイソプロピラートでMeerwein-Ponndorf–Verley還元する製法が古典的な手法です。

 その他の合成香料

香りの化学1であげたジャスモン酸メチルの類縁体ジャスモンの合成については工業的生産においては若干課題が残されていました。当初はcis-ヘキセノールを原料として、Grignard反応、塩化パラジウムを用いる酸化反応(Wacker酸化)、分子内アルドール反応などを組み合わせてcis-ジャスモンを合成していました。

cis-ジャスモンの合成にはいまだいくつかの問題点は残っていましたが、別法で20世紀後半から工業的に合成されている。また本法でも比較的合成が容易でcis-ジャスモンに近い香気をもつジヒドロジャスモンの合成は行われています。この方法でヘプタン酸を出発原料にすると合成可能です。

まとめ

このように、現代は化合物の化学構造が簡単にわかり、合成法も発達したため様々な香料が合成・使用されている。合成された化合物は不純物の混入がなければ100%その物質の香りである。一方で、天然から得られたものは、若干ではあるが超微量の香気成分が混ざっていることがあります。どちらが「本物」の香りなのか、難しいところですね。

関連リンク

関連書籍

webmaster

投稿者の記事一覧

Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

関連記事

  1. エクソソーム学術セミナー 主催:同仁化学研究所
  2. データ駆動型R&D組織の実現に向けた、MIを組織的に定着させる3…
  3. 真空ポンプはなぜ壊れる?
  4. 有機合成化学協会誌2021年9月号:ストリゴラクトン・アミド修飾…
  5. 「芳香族共役ポリマーに学ぶ」ーブリストル大学Faul研より
  6. プロドラッグって
  7. Reaxysレクチャー&第9回平田メモリアルレクチャー…
  8. ノーコードでM5Stack室内環境モニターを作ろう

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 無保護アミン類の直接的合成
  2. カセロネス鉱山
  3. エーテルがDiels–Alder反応?トリチルカチオンでin situ 酸化DA!
  4. フィンケルシュタイン反応 Finkelstein Reaction
  5. 二酸化炭素をはきだして♪
  6. 神谷 信夫 Nobuo Kamiya
  7. シュプリンガー・ネイチャーが3つの特設ページを公開中!
  8. たるんだ肌を若返らせる薄膜
  9. 複雑なモノマー配列を持ったポリエステル系ブロックポリマーをワンステップで合成
  10. 元素手帳2022

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2000年8月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

注目情報

最新記事

超塩基に匹敵する強塩基性をもつチタン酸バリウム酸窒化物の合成

第604回のスポットライトリサーチは、東京工業大学 元素戦略MDX研究センターの宮﨑 雅義(みやざぎ…

ニキビ治療薬の成分が発がん性物質に変化?検査会社が注意喚起

2024年3月7日、ブルームバーグ・ニュース及び Yahoo! ニュースに以下の…

ガラスのように透明で曲げられるエアロゲル ―高性能透明断熱材として期待―

第603回のスポットライトリサーチは、ティエムファクトリ株式会社の上岡 良太(うえおか りょうた)さ…

有機合成化学協会誌2024年3月号:遠隔位電子チューニング・含窒素芳香族化合物・ジベンゾクリセン・ロタキサン・近赤外光材料

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2024年3月号がオンライン公開されています。…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part3

日本化学会年会の付設展示会に出展する企業とのコラボです。第一弾・第二弾につづいて…

ペロブスカイト太陽電池の学理と技術: カーボンニュートラルを担う国産グリーンテクノロジー (CSJカレントレビュー: 48)

(さらに…)…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part2

前回の第一弾に続いて第二弾。日本化学会年会の付設展示会に出展する企業との…

CIPイノベーション共創プログラム「世界に躍進する創薬・バイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第104春季年会(2024)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「世界に躍進…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part1

今年も始まりました日本化学会春季年会。対面で復活して2年めですね。今年は…

マテリアルズ・インフォマティクスの推進成功事例 -なぜあの企業は最短でMI推進を成功させたのか?-

開催日:2024/03/21 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP