[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、アセトンと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

[amazonjs asin=”4061543792″ locale=”JP” title=”香料の科学 (KS化学専門書)”]
Avatar photo

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. 大学入試のあれこれ ①
  2. 【書籍】機器分析ハンドブック2 高分子・分離分析編
  3. サーモサイエンティフィック「Exactive Plus」: 誰で…
  4. 無限の可能性を合成コンセプトで絞り込むーリアノドールの全合成ー
  5. NMRの基礎知識【測定・解析編】
  6. クロスカップリング反応にかけた夢:化学者たちの発見物語
  7. 工程フローからみた「どんな会社が?」~タイヤ編 その1
  8. Pixiv発!秀作化学イラスト集【Part 2】

注目情報

ピックアップ記事

  1. ウルツ反応 Wurtz Reaction
  2. メリフィールド ペプチド固相合成法/Merrifield Solid-Phase Peptide Synthesis
  3. 白い有機ナノチューブの大量合成に成功
  4. 京都賞―受賞化学者一覧
  5. トリフルオロメタンスルホン酸トリエチルシリル : Triethylsilyl Trifluoromethanesulfonate
  6. ボロン酸を用いた2-イソシアノビフェニルの酸化的環化反応によるフェナントリジン類の合成
  7. アメリカ化学留学 ”大まかな流れ 編”
  8. お”カネ”持ちな会社たち-1
  9. クロタミトンのはなし 古くて新しいその機構
  10. チャールズ・リーバー Charles M. Lieber

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
月 火 水 木 金 土 日
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

注目情報

最新記事

大学院留学してよかったこと, 悪かったこと【英語, 経済面, オーバードクターに関するお話】

海外の大学で、その大学に籍を置く大学 (院) 生として留学することは「学位留学」と呼ばれたりします。…

光前駆体法の活用によって、ヘプタセンで初の一重項分裂を観測!

第725回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院 理学研究科化学専攻 有機元素化学研究室(山田研…

【スタッフ・寄稿募集】Chem-Stationで、化学を「伝える側」になりませんか?

Chem-Station(ケムステ)は2000年に開設された国内最大の化学ポータルサイトです。大学・…

第17回大津会議―とある参加者の記録―

2026年9月28日~29日に開催された第17回大津会議についての、とある参加者の記録です。この記事…

第17回大津会議 -Otsu Conference- 2026 開催報告 ~新体制で紡ぐ「有機合成の夢」~

第17回大津会議が2026年9月28日(月)〜9月29日(火)びわ湖大津プリンスホテルにて開催されま…

有機合成化学協会誌2026年10月号:医薬品プロセス開発・σ芳香族性・含窒素複素環・メロテルペノイド二量体・高歪み化合物

有機合成化学協会が発行する「有機合成化学協会誌」2026年10月号がオンラインで公開されています。…

時代は水だ! セメントのように水と混ぜるだけで成形・硬化できる「水硬性」高分子

第724回のスポットライトリサーチは、東京科学大学物質理工学院(大塚研究室)博士前期課程2年の徳満玲…

複雑さを設計して、結晶の動きをプログラムする

第723回のスポットライトリサーチは、高知工科大学大学院工学研究科(林研究室) 博士後期課程3年の樋…

ハロゲンの力で強力な結合を切断!天然物クマリンから医薬品・機能性材料原料のクマラノン類へ

第 722 回のスポットライトリサーチは、立命館大学大学院薬学研究科薬学専攻 精密合…

観察を写真で残す!カメラ内蔵リアクタ EasyMax 102i を使ってみた

反応の温度も、攪拌(かくはん)も、滴下も、サンプリングもいまや自動で記録される時代になりました。とこ…

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