[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. 95%以上が水の素材:アクアマテリアル
  2. 春季ACSMeetingに行ってきました
  3. 【太陽HD】”世界一の技術”アルカリ現像…
  4. 「未来博士3分間コンペティション2020」の挑戦者を募集
  5. いまさら聞けない、けど勉強したい 試薬の使い方  セミナー(全5…
  6. 分取薄層クロマトグラフィー PTLC (Preparative …
  7. 書物から学ぶ有機化学4
  8. 不溶性アリールハライドの固体クロスカップリング反応

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. メタンハイドレートの化学 ~その2~
  2. ケー・シー・ニコラウ K. C. Nicolaou
  3. 銀ジャケを狂わせた材料 ~タイヤからの意外な犯人~
  4. 酸素と水分をW保証!最高クラスの溶媒:脱酸素脱水溶媒
  5. 嫌気性コリン代謝阻害剤の開発
  6. 液晶中での超分子重合 –電気と光で駆動する液晶材料の開発–
  7. 留学生がおすすめする「大学院生と考える日本のアカデミアの将来2020」
  8. 化学英語論文/レポート執筆に役立つPCツール・決定版
  9. ウォルフ転位 Wolff Rearrangement
  10. 翻訳アルゴリズムで化学反応を予測、IBMの研究者が発表

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

注目情報

最新記事

元素のふるさと図鑑

2022年も折り返しに差し掛かりました。2022年は皆さんにとってどんな年になり…

Q&A型ウェビナー カーボンニュートラル実現のためのマイクロ波プロセス 〜ケミカルリサイクル・乾燥・濃縮・焼成・剥離〜

<内容>本ウェビナーでは脱炭素化を実現するための手段として、マイクロ波プロセスをご紹介いたします…

カルボン酸、窒素をトスしてアミノ酸へ

カルボン酸誘導体の不斉アミノ化によりキラルα-アミノ酸の合成法が報告された。カルボン酸をヒドロキシル…

海洋シアノバクテリアから超強力な細胞増殖阻害物質を発見!

第 392回のスポットライトリサーチは、慶應義塾大学大学院 理工学研究科 博士後期課…

ポンコツ博士の海外奮闘録⑧〜博士,鍵反応を仕込む②〜

ポンコツシリーズ一覧国内編:1話・2話・3話国内外伝:1話・2話・留学TiPs海外編:1…

給電せずに電気化学反応を駆動 ~環境にやさしい手法として期待、極限環境での利用も~

第391回のスポットライトリサーチは、東京工業大学物質理工学院応用化学系 稲木研究室の岩井 優 (い…

GCにおける水素のキャリアガスとしての利用について

最近ヘリウムの深刻な供給不安により、GCで使うガスボンベの納期が未定となってしまい、ヘリウムが無くな…

タンパク質リン酸化による液-液相分離制御のしくみを解明 -細胞内非膜型オルガネラの構築原理の解明へ-

第 390 回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 理学系研究科 助教の 山崎…

桝太一が聞く 科学の伝え方

概要サイエンスコミュニケーションとは何か?どんな解決すべき課題があるのか?桝…

レドックス反応場の論理的設計に向けて:酸化電位ギャップ(ΔEox)で基質の反応性を見積もる

第389回のスポットライトリサーチは、東京農工大学大学院生物システム応用科学府(生物有機化学研究室)…

Chem-Station Twitter

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