WO2020004469A1 - α-メトキシイソ酪酸エステル化合物を含有する香料組成物及び香料としての使用 - Google Patents

α-メトキシイソ酪酸エステル化合物を含有する香料組成物及び香料としての使用 Download PDF

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岡本 淳
海 横堀
恵理子 ▲櫛▼田
眞規 竹本
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三菱瓦斯化学株式会社
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    • C07C2601/14The ring being saturated

Definitions

  • the present invention relates to a fragrance composition containing an ⁇ -methoxyisobutyric acid ester compound and use as a fragrance.
  • isobutyric acid ester has a compound useful as a fragrance.
  • various isobutyrate esters are mainly used as flavors, and specifically, apricot like methyl isobutyrate is sweet, pineapple like propyl isobutyrate is heavy, apple butyl isobutyrate is fresh and It is described that both banana-like and isoamyl isobutyrate are sweet apricot and pineapple-like flavor materials with fruit flavor.
  • Patent Document 1 discloses that a straight-chain or branched saturated alkyl ester of ⁇ -alkoxyisobutyric acid having 4 to 12 carbon atoms is useful as a fragrance, and normal hexyl ⁇ -ethoxyisobutyrate has a lavender-like property. It is described that it has an aroma and that each ester of isobutyl, normal pentyl and normal hexyl of ⁇ -methoxyisobutyric acid has a fragrance property and is suitable for use in detergents containing chlorine bleach.
  • Patent Documents 2 to 3 disclose that it is useful as a low-toxicity and high-safety solvent in wax detergents, flux detergents, resist strippers, and the like.
  • the odor is disclosed as "no unpleasant odor", there is no description about its odor characteristics, fragrance compositions containing the odor characteristics, and methods of using it as fragrance.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a fragrance composition containing an ⁇ -methoxyisobutyrate compound useful as a fragrance and a compounded fragrance material as an active ingredient, and use of the compound as a fragrance.
  • the present inventors have synthesized various compounds and have studied diligently on their odors. As a result, they have found that a specific ester compound of ⁇ -methoxyisobutyric acid is useful as a fragrance and a blended fragrance material. That is, the present invention is as follows.
  • a fragrance composition containing a compound represented by the formula (1) as an active ingredient containing a compound represented by the formula (1) as an active ingredient.
  • R represents a linear or branched alkyl group having 2 to 3 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • R is selected from the group consisting of a normal propyl group, an isopropyl group, and a cyclopentyl group.
  • R represents a linear or branched alkyl group having 2 to 3 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • ⁇ 4> The use according to ⁇ 3>, wherein in formula (1), R is selected from the group consisting of a normal propyl group, an isopropyl group, and a cyclopentyl group.
  • R is selected from the group consisting of a normal propyl group, an isopropyl group, and a cyclopentyl group.
  • ⁇ 5> The use according to ⁇ 3> or ⁇ 4>, wherein the compound represented by the formula (1) imparts a mint-like scent.
  • ⁇ 6> The use according to ⁇ 3> or ⁇ 4>, wherein in the formula (1), the compound in which R is an isopropyl group imparts a fruity, floral, or woody scent like damascon.
  • a fragrance composition containing an ⁇ -methoxyisobutyrate compound useful as a fragrance and a compounded fragrance material as an active ingredient, and use of the compound as a fragrance.
  • the fragrance composition of the present invention contains a compound represented by the following formula (1) as an active ingredient.
  • the use of the present invention is a use of a compound represented by the following formula (1) as a fragrance.
  • the present invention will be described in detail.
  • the fragrance composition of the present invention and the compound used for the use of the present invention are represented by the following formula (1). (Hereinafter, also referred to as "isobutyric acid ester of the present invention”) (In the formula (1), R represents a linear or branched alkyl group having 2 to 3 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.)
  • examples of R specifically include an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
  • the compound represented by the above formula (1) is useful as a fragrance and a compounded fragrance material, has a mint-like fragrance, and additionally exhibits a citrus-like, floral-like, spicy-like fragrance and the like.
  • R is a compound selected from the group consisting of a normal propyl group, an isopropyl group, and a cyclopentyl group.
  • R is a normal propyl group.
  • R is an isopropyl group.
  • R is a cyclopentyl group.
  • examples of the compound represented by the formula (1) include compounds represented by any of the following formulas (1-1) to (1-7). Particularly preferred compounds are represented by the following formula ( It is a compound represented by any of 1-1) to (1-3).
  • the compound represented by the formula (1) includes a compound having excellent biodegradability and a small bioaccumulation property.
  • R is selected from the group consisting of a normal propyl group, an isopropyl group, and a cyclopentyl group. Preferably, it is a selected group.
  • the compound represented by the formula (1) itself is useful as a fragrance because it has an excellent aroma as described later.
  • the fragrance is generally rarely used alone, and is often used as a compounded fragrance (a fragrance composition) in which a plurality of fragrances are blended according to the purpose.
  • the compound represented by the formula (1) is useful as a fragrance (also referred to as a “mixed fragrance material”) blended in the compounded fragrance (perfume composition), and the fragrance composition of the present invention is represented by the formula (1) Which contains the compound represented by the formula (1) as an active ingredient.
  • the fragrance one kind of the compound represented by the above formula (1) may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the compound represented by the formula (1) contains a small amount of impurities, by-products, impurities, and the like as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the compound represented by the formula (1) has a mint-like fragrance, a citrus-like, floral-like, spicy-like fragrance, and also has excellent diffusibility.
  • the compound represented by the formula (1-2) has a fruity, floral, or woody fragrance like damascon and has excellent diffusibility.
  • the compound represented by the formula (1) may be used alone as a fragrance to add aroma to various cosmetics, health and hygiene materials, pharmaceuticals, daily necessities, foods, etc.
  • the compound represented by the formula (1) may be mixed with other compounded fragrance materials or the like to prepare a fragrance composition (mixed fragrance) to be described later, and blended with various products to impart fragrance. .
  • a compound represented by the formula (1) is blended as a compounded perfume material into a perfume composition from the viewpoint of obtaining a desired flavor, and the compound represented by the formula (1) is contained as an active ingredient. It is preferable that a fragrance composition is prepared and the fragrance is imparted by blending the fragrance composition into a product.
  • the compound represented by the formula (1) is preferably used as a fragrance, and more preferably used to impart a mint-like scent. Further, the compound represented by the formula (1-2) is more preferably used for imparting a fruity, floral or woody scent like damascon.
  • the fragrance composition (mixed fragrance) of the present invention contains a compound represented by the formula (1) as an active ingredient. In addition, it is not particularly limited as long as it contains at least one compound represented by the formula (1), and may contain two or more compounds represented by the formula (1).
  • the fragrance composition of the present invention only needs to contain the compound represented by the formula (1) as an active ingredient, and other components are not particularly limited. ).
  • the “perfume composition (mixed perfume)” is a composition that imparts an aroma by adding the perfume composition to various cosmetics, pharmaceuticals, foods, beverages, and the like, or as a perfume or the like as it is. The composition is used, and may contain additives such as a solvent, if necessary, in addition to the conventional fragrance.
  • the amount of the compound represented by the formula (1) varies depending on the type of the compound, the kind of the intended fragrance, the intensity of the fragrance, and the like. Preferably, it is 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, further preferably 0.1% by mass or more, preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably Is 50% by mass or less.
  • the conventional fragrance is not particularly limited as long as it is a conventionally known fragrance ingredient, and a wide range of fragrances can be used.
  • hydrocarbons such as limonene, ⁇ -pinene, ⁇ -pinene, terpinene, cedrene, longifolene, valencene; linalool, citronellol, geraniol, nerol, terpineol, dihydromyrcenol, ethyl linalool, farnesol, nerolidol, cis- 3-hexenol, cedrol, menthol, borneol, ⁇ -phenylethyl alcohol, benzyl alcohol, phenylhexanol, 2,2,6-trimethylcyclohexyl-3-hexanol, 1- (2-t-butylcyclohexyloxy) -2-butanol , 4-isopropylcyclohex
  • the fragrance composition includes, as constituent components other than the prepared fragrance material, a surfactant such as polyoxyethylene lauryl sulfate ether; dipropylene glycol, diethyl phthalate, ethylene glycol, propylene glycol, methyl myristate, triethyl citrate and the like. It may also contain a solvent; an antioxidant; a coloring agent and the like.
  • the compound represented by the formula (1) has a mint-like fragrance and a citrus-like, floral-like, spicy-like fragrance and the like. It can be added to various cosmetics, health and hygiene materials, pharmaceuticals, daily necessities, foods, etc., and is useful for imparting flavor.
  • the isobutyric acid ester of the present invention represented by the formula (1-2) has a fruity, floral, or woody scent similar to that of damascone, and is imparted with a scent by combining it with a conventional scent. Useful to do.
  • fragrance composition containing the compound represented by the formula (1) that can be added for imparting fragrance and improving the fragrance of the compounding object include cosmetics, health and hygiene materials, sundries, and beverages. And various products such as foods, quasi-drugs, and pharmaceuticals, for example, fragrance products such as perfumes and colons; shampoos, rinses, hair tonics, hair creams, mousses, gels, pomades, sprays and the like.
  • Cosmetics for hair are cosmetics for hair; lotions, serums, creams, emulsions, packs, foundations, whitening, lipsticks, various make-ups, and other skin cosmetics; dishwashing detergents, laundry detergents, softeners, disinfecting detergents, Deodorant detergents, indoor air fresheners, furniture care, glass cleaners, furniture cleaners, floor cleaners, disinfectants, insecticides, bleaching agents, disinfectants, repellents, etc.
  • Various quasi-drugs such as toothpaste, mouthwash, bath salt, antiperspirant product, perm solution, etc .; miscellaneous goods such as toilet paper and tissue paper; pharmaceuticals; Can be.
  • the blending amount of the fragrance composition in the above product is not particularly limited, and the blending amount of the fragrance composition can be selected over a wide range depending on the type of the product to be perfumed, properties, sensory effects, and the like. it can. For example, it is 0.00001% by mass or more, preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.001% by mass or more.
  • a fragrance such as perfume, it may be 100% by mass, and preferably It is 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less.
  • the method for producing the compound represented by the formula (1) is not particularly limited, and may be appropriately selected from conventionally known methods.
  • ⁇ -methoxyisobutyric acid ester can be produced by subjecting ⁇ -methoxyisobutyric acid and an alcohol to an esterification reaction in the presence of a catalyst.
  • the reaction formula of this reaction is shown in the following formula (2).
  • R represents a linear or branched alkyl group having 2 to 3 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • R represents a linear or branched alkyl group having 2 to 3 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • R ′ is not particularly limited as long as it is an alkyl group different from R.
  • the desired ⁇ -methoxyisobutyrate can be produced by reacting ⁇ -halogenoisobutyrate with alkali metal methoxide.
  • the reaction formula of this reaction is shown in the following formula (4).
  • R represents a linear or branched alkyl group having 2 to 3 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • M represents an alkali metal element such as sodium, potassium and cesium, and
  • X represents a halogen element such as chlorine, bromine and iodine.
  • the desired ⁇ -methoxyisobutyrate can be produced by reacting ⁇ -hydroxyisobutyrate or an alkali metal alkoxide of ⁇ -hydroxyisobutyrate with methyl halide.
  • the reaction formula of this reaction is shown in the following formula (5).
  • the alkali metal alcoholate of ⁇ -hydroxyisobutyrate may be separately synthesized or may be formed by the reaction of ⁇ -hydroxyisobutyrate with alkali metal hydride in a reaction system.
  • R represents a linear or branched alkyl group having 2 to 3 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • M represents hydrogen or an alkali metal element such as sodium, potassium or cesium, and
  • X represents a halogen element such as chlorine, bromine or iodine.
  • the catalyst, reaction system, reaction conditions, reaction apparatus, and the like used in these reactions are not particularly limited, and conventionally known catalysts, reaction methods, reaction conditions, and reaction apparatuses can be used.
  • the method of purifying the obtained compound of the formula (1) can be a conventionally known purification method, and is not limited at all.
  • GC analysis ⁇ Gas chromatography analysis (GC analysis)> Apparatus: GC-2010 (manufactured by Shimadzu Corporation, product name) Detector: FID Column: DB-1 (Capillary column manufactured by J & W, product name) (0.25 mm ⁇ ⁇ 60 m ⁇ 0.25 ⁇ m)
  • ⁇ Reference Example 1 Synthesis of ⁇ -methoxyisobutyric acid> 697.3 g of acetone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 476.8 g of chloroform (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are charged into a 2000 mL round bottom flask equipped with a stirrer and a reflux condenser, and cooled to ⁇ 7 ° C. Cool. After adding 20.2 g of potassium hydroxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and reacting for 2 hours with stirring, the temperature was slowly raised to 20 ° C., and the mixture was further stirred for 30 minutes to complete the reaction.
  • potassium hydroxide manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • Example 1 Synthesis of normal propyl ⁇ -methoxyisobutyrate> In a 200 mL glass flask equipped with a cooling tube and a Dean-Stark apparatus, 20.0 g of the ⁇ -methoxyisobutyric acid obtained in Reference Example 1, 30.0 g of normal propanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and p-toluenesulfonic acid 0.96 g (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 10.0 g of toluene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were filled.
  • 20.0 g of the ⁇ -methoxyisobutyric acid obtained in Reference Example 1 30.0 g of normal propanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and p-toluenesulfonic acid 0.96 g (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 10.0
  • the esterification reaction was carried out while heating and refluxing under normal pressure, and the reaction was carried out for 5 hours while extracting generated water with a Dean-Stark apparatus. After washing with an aqueous sodium hydroxide solution and then with a saturated aqueous sodium chloride solution, distillation under reduced pressure was performed to obtain 15.9 g (GC purity: 99.9%) of normal propyl ⁇ -methoxyisobutyrate as a fraction at 81 hPa and 94 ° C.
  • the reaction formula of this reaction is shown in the following formula (6).
  • Examples 2-3 Synthesis of various ⁇ -methoxyisobutyric esters> Using the same reactor as in Example 1, an appropriate amount of ⁇ -methoxyisobutyric acid and various alcohols (isopropanol, cyclopentanol) were added in the presence of an appropriate catalyst such as p-toluenesulfonic acid, and in some cases, hexane and toluene. The esterification reaction was carried out under appropriate reaction conditions while heating in the presence of such a solvent. The esterification reaction was completed while extracting water generated by the reaction with a Dean-Stark apparatus, and the same separation operation as in Example 1 was performed to obtain the following ⁇ -methoxyisobutyrate esters.
  • an appropriate catalyst such as p-toluenesulfonic acid, and in some cases, hexane and toluene.
  • the esterification reaction was carried out under appropriate reaction conditions while heating in the presence of such a solvent.
  • the esterification reaction
  • Table 1 shows the results of the fragrance evaluation of various ⁇ -methoxyisobutyrate esters obtained by the above method by a perfumer.
  • One of the methods for evaluating the biodegradability of a compound is the OECD Test Guideline 301C, which is based on the biochemical oxygen demand and the actual oxygen consumption rate in an aqueous solution in which a compound and an aerobic microorganism coexist. Can be determined.
  • calculation software called “Biowin5” or “Biowin6” is known.
  • One of the methods for evaluating the bioconcentration of a compound is the OECD Test Guideline 305, and when exposed to fish, the concentration can be determined based on the amount of the compound incorporated into the fish.
  • calculation software called “BCFWIN” is known.
  • the software is a module of computational software called "The Estimations Programs Interface for Windows version 4.1" created by the United States Environmental Protection Agency (EPA) to evaluate the environmental impact of chemicals. It is distributed to the public and is used in the Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals (GHS) compound classification and the United States Environmental Protection Agency's new chemical substance screening. Using this software, differences in biodegradability and bioconcentration of existing perfume materials and the compounds of the present invention were evaluated.
  • Table 2 shows output results by both the “regression-based method” and the “Arnot-Gobas method” as evaluation of bioconcentration by “BCFWIN version 3.01”.
  • the larger the number the higher the concentration from the environment into the fish, which is an indicator that adversely affects the environment through the food chain.
  • the compounds of the present invention have good biodegradability and low bioconcentration against the existing fragrance materials similar to menthol, menthol, carvone, (E) - ⁇ -damascone, (E) - ⁇ -damasenone The result which can be expected was obtained.
  • the compounds of the present invention tend to biodegrade easily after being released into the environment as a fragrance, and are less likely to be bio-concentrated, resulting in less environmental impact.
  • Floral type fragrance composition A perfume composition was prepared by adding 19.5 parts by mass of isopropyl ⁇ -methoxyisobutyrate obtained in Example 2 to 80.5 parts by mass of the perfume composition having the composition shown in Table 3. According to the fragrance evaluation by the perfumer, the addition of the isopropyl ⁇ -methoxyisobutyrate of Example 2 to the fragrance composition having the composition shown in Table 3 softens the green nuance, improves the unity, and enhances the fragrance. Sato also improved the volume. As a result, a fragrance composition of a lime-like citrus, floral, spicy, woody, and mint-like refreshing, with a calm floral aroma with a sense of cleanliness is provided. Obtained. The fragrance of the fragrance composition is considered suitable for perfuming men's hair mousse, men's facial cleansing foam, men's skin cream, and the like.
  • the ⁇ -methoxyisobutyric acid ester compound of the present invention has an excellent fragrance and is expected to be used as a fragrance itself, and by using the compound as a compounded fragrance material, a fragrance excellent in fragrance is obtained.
  • a composition is obtained, and exhibits desired flavoring properties when blended with various products. Furthermore, it was shown that all of the compounds obtained in the examples had excellent biodegradability and low bioconcentration, had a low load on the environment, and were suitable for use.

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Abstract

式(1)で表される化合物を含有する香料組成物。式(1)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。

Description

α-メトキシイソ酪酸エステル化合物を含有する香料組成物及び香料としての使用
 本発明は、α-メトキシイソ酪酸エステル化合物を含有する香料組成物及び香料としての使用に関する。
 イソ酪酸エステルには香料として有用な化合物があることが知られている。例えば、非特許文献1には各種のイソ酪酸エステルが主としてフレーバーとして用いられており、具体的にはイソ酪酸メチルが甘いアプリコット様、イソ酪酸プロピルが重いパイナップル様、イソ酪酸ブチルが新鮮なリンゴ及びバナナ様、イソ酪酸イソアミルが甘いアプリコット及びパイナップル様といった、いずれもフルーツ香のフレーバー素材であることの記載がある。
 また、特許文献1にはα-アルコキシイソ酪酸の炭素数4~12の直鎖又は分岐した飽和アルキルエステルが香料として有用であることが開示されており、α-エトキシイソ酪酸ノルマルヘキシルがラベンダー様の香気を持つこと、α-メトキシイソ酪酸のイソブチル、ノルマルペンチル、ノルマルヘキシルの各エステルが香料特性を持ち、塩素系漂白剤を含む洗剤への使用に適していることの記載がある。
 一方、α-メトキシイソ酪酸エチルは公知な物質であり、例えば特許文献2~3などにおいて低毒性で安全性の高い溶媒としてワックス洗浄剤、フラックス洗浄剤、レジスト剥離剤等に有用であることが開示されており、その匂いについても”不快臭がない”と開示されているが、その香気特性や、これを含む香料組成物、更に香料として使用する方法についての記載はない。
米国特許第3,368,943号明細書 特開平8-231990号公報 特開平7-228895号公報
「合成香料 化学と商品知識 増補新版」、化学工業日報社、2016年、580~582ページ
 本発明が解決しようとする課題は、香料及び調合香料素材として有用なα-メトキシイソ酪酸エステル化合物を有効成分として含有する香料組成物、及び該化合物の香料としての使用を提供することである。
 本発明者らは、種々の化合物を合成し、その香気について鋭意検討したところ、α-メトキシイソ酪酸の特定のエステル化合物が香料及び調合香料素材として有用であることを見出した。
 すなわち、本発明は、以下のとおりである。
 <1> 式(1)で表される化合物を有効成分として含有する香料組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

(式(1)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。)
 <2> 式(1)中、Rがノルマルプロピル基、イソプロピル基、及びシクロペンチル基よりなる群から選択される、<1>に記載の香料組成物。
 <3> 式(1)で表される化合物の香料としての使用。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

(式(1)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。)
 <4> 式(1)中、Rがノルマルプロピル基、イソプロピル基、及びシクロペンチル基よりなる群から選択される、<3>に記載の使用。
 <5> 式(1)で表される化合物が、ミント様の香りを付与する、<3>又は<4>に記載の使用。
 <6> 式(1)中、Rがイソプロピル基である化合物が、ダマスコン様のフルーティ調、フローラル調、又はウッディ調の香りを付与する、<3>又は<4>に記載の使用。
 本発明によれば、香料及び調合香料素材として有用なα-メトキシイソ酪酸エステル化合物を有効成分として含有する香料組成物、及び該化合物の香料としての使用を提供することができる。
[香料組成物及び使用]
 本発明の香料組成物は、下記式(1)で表される化合物を有効成分として含む。また、本発明の使用は、下記式(1)で表される化合物の香料としての使用である。
 以下、本発明について、詳細に説明する。
<式(1)で表される化合物>
 本発明の香料組成物及び本発明の使用に用いられる化合物は、下記式(1)で表される。(以下、「本発明のイソ酪酸エステル」ともいう。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

(式(1)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。)
 式(1)中、Rとしては、具体的にはエチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
 上記式(1)で表される化合物は、香料及び調合香料素材として有用であり、ミント様の香気を持ち、それに加えてシトラス調、フローラル調、スパイシー調などの香気も同時に示す。
 好ましくは、Rがノルマルプロピル基、イソプロピル基、及びシクロペンチル基よりなる群から選択される化合物である。
 特に好ましくは、Rがノルマルプロピル基である。
 特に好ましくは、Rがイソプロピル基である。
 特に好ましくは、Rがシクロペンチル基である。
 本発明において、式(1)で表される化合物として、以下の式(1-1)~(1-7)のいずれかで表される化合物が例示され、特に好ましい化合物は、以下の式(1-1)~(1-3)のいずれかで表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 近年、化学物質の毒性や環境への影響が極めて重視される傾向にあり、それは香料や香料組成物についても例外ではない。人体への感作性や環境への蓄積性などを理由に従来用いられてきた香料の使用条件が厳しく制限されたり、使用禁止になるケースが増える傾向にある。そのために環境負荷の少ない香料及び香料組成物が今まで以上に強く求められる状況にある。従って、調合香料素材としても、生分解性に優れ、生物蓄積性が小さいことが好ましい。
 式(1)で表される化合物は、生分解性に優れ、かつ、生物蓄積性が小さい化合物を含み、この観点からは、Rは、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、及びシクロペンチル基よりなる群から選択された基であることが好ましい。
 式(1)で表される化合物は、それ自体が後述するように優れた香気を有することから、香料として有用である。また、香料は、一般に単品で使用されることは少なく、複数の香料を目的に合わせて配合した調合香料(香料組成物)として使用することが多い。式(1)で表される化合物は、調合香料(香料組成物)に配合される香料(「調合香料素材」ともいう。)として有用であり、本発明の香料組成物は、式(1)で表される化合物を有効成分として含有するものである。香料として、上記式(1)で表される化合物を1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 また、式(1)で表される化合物が、本発明の効果を損なわない範囲で、少量の不純物、副生成物、夾雑物などを含むことを排除するものではない。
 式(1)で表される化合物は、ミント様の香気を持つと共にシトラス調、フローラル調、スパイシー調などの香気を有し、かつ拡散性にも優れる。また、式(1-2)で表される化合物は、ダマスコン様のフルーティ調、フローラル調、又はウッディ調の香気を有し、かつ拡散性にも優れる。
 式(1)で表される化合物を単独で香料として各種香粧品類、保健衛生材料をはじめとして医薬品、日用雑貨品、食品などに添加使用することにより香気を付与してもよく、また、式(1)で表される化合物を他の調合香料素材等と混合して、後述する香料組成物(調合香料)を調製し、これを各種の製品に配合して香気を付与してもよい。これらの中でも、目的とする香気を得る観点から、式(1)で表される化合物を調合香料素材として香料組成物に配合して、式(1)で表される化合物を有効成分として含有する香料組成物を調製し、該香料組成物を製品に配合することで賦香することが好ましい。
 また、式(1)で表される化合物は、香料として使用することが好ましく、ミント様の香りを付与するために使用されることがより好ましい。更に、式(1-2)で表される化合物は、ダマスコン様のフルーティ調、フローラル調、又はウッディ調の香りを付与するために使用されることがより好ましい。
<香料組成物>
 本発明の香料組成物(調合香料)は、式(1)で表される化合物を有効成分として含有する。なお、式(1)で表される化合物を少なくとも1種以上含有すれば特に限定されず、2種以上の式(1)で表される化合物を含有してもよい。
 本発明の香料組成物は、式(1)で表される化合物を有効成分として含有していればよく、その他の成分については特に限定されないが、他の調合香料素材(以下、「従来香料」ともいう。)を更に含有することが好ましい。
 なお、「香料組成物(調合香料)」とは、該香料組成物を各種香粧品類、医薬品、食品、飲料等に添加することで、香気を付与する組成物、又はそれ自体として香水等に使用される組成物であり、従来香料に加え、必要に応じて、溶媒等の添加剤を含有してもよい。
 式(1)で表される化合物の配合量は、化合物の種類、目的とする香気の種類及び香気の強さ等により異なるが、式(1)で表される化合物の量として香料組成物中に、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
 従来香料は、従来公知な香料成分であれば特に制限はなく、広い範囲の香料が使用でき、例えば下記のようなものから単独で又は2種以上を任意の混合比率で選択し、使用することができる。
 例えば、リモネン、α-ピネン、β-ピネン、テルピネン、セドレン、ロンギフォレン、バレンセン等の炭化水素類;リナロール、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、テルピネオール、ジヒドロミルセノール、エチルリナロール、ファルネソール、ネロリドール、シス-3-ヘキセノール、セドロール、メントール、ボルネオール、β-フェニルエチルアルコール、ベンジルアルコール、フェニルヘキサノール、2,2,6-トリメチルシクロヘキシル-3-ヘキサノール、1-(2-t-ブチルシクロヘキシルオキシ)-2-ブタノール、4-イソプロピルシクロヘキサンメタノール、4-t-ブチルシクロヘキサノール、4-メチル-2-(2-メチルプロピル)テトラヒドロ-2H-ピラン-4-オール、2-メチル-4-(2,2,3-トリメチル-3-シクロペンテン-1-イル)-2-ブテン-1-オール、2-エチル-4-(2,2,3-トリメチル-3-シクロペンテン-1-イル)-2-ブテン-1-オール、イソカンフィルシクロヘキサノール、3,7-ジメチル-7-メトキシオクタン-2-オール等のアルコール類;オイゲノール、チモール、バニリン等のフェノール類;リナリルホルメート、シトロネリルホルメート、ゲラニルホルメート、n-ヘキシルアセテート、シス-3-ヘキセニルアセテート、リナリルアセテート、シトロネリルアセテート、ゲラニルアセテート、ネリルアセテート、テルピニルアセテート、ノピルアセテート、ボルニルアセテート、イソボルニルアセテート、o-t-ブチルシクロヘキシルアセテート、p-t-ブチルシクロヘキシルアセテート、トリシクロデセニルアセテート、ベンジルアセテート、スチラリルアセテート、シンナミルアセテート、ジメチルベンジルカルビニルアセテート、3-ペンチルテトラヒドロピラン-4-イルアセテート、シトロネリルプロピオネート、トリシクロデセニルプロピオネート、アリルシクロヘキシルプロピオネート、エチル2-シクロヘキシルプロピオネート、ベンジルプロピオネート、シトロネリルブチレート、ジメチルベンジルカルビニルn-ブチレート、トリシクロデセニルイソブチレート、メチル2-ノネノエート、メチルベンゾエート、ベンジルベンゾエート、メチルシンナメート、メチルサリシレート、n-ヘキシルサリシレート、シス-3-ヘキセニルサリシレート、ゲラニルチグレート、シス-3-ヘキセニルチグレート、メチルジャスモネート、メチルジヒドロジャスモネート、メチル-2,4-ジヒドロキシ-3,6-ジメチルベンゾエート、エチルメチルフェニルグリシデート、メチルアントラニレート、フルテート等のエステル類;n-オクタナール、n-デカナール、n-ドデカナール、2-メチルウンデカナール、10-ウンデセナール、シトロネラール、シトラール、ヒドロキシシトロネラール、ジメチルテトラヒドロベンズアルデヒド、4(3)-(4-ヒドロキシ-4-メチルペンチル)-3-シクロヘキセン-1-カルボアルデヒド、2-シクロヘキシルプロパナール、p-t-ブチル-α-メチルヒドロシンナミックアルデヒド、p-イソプロピル-α-メチルヒドロシンナミックアルデヒド、p-エチル-α,α-ジメチルヒドロシンナミックアルデヒド、α-アミルシンナミックアルデヒド、α-ヘキシルシンナミックアルデヒド、ピペロナール、α-メチル-3,4-メチレンジオキシヒドロシンナミックアルデヒド等のアルデヒド類;メチルヘプテノン、4-メチレン-3,5,6,6-テトラメチル-2-ヘプタノン、アミルシクロペンタノン、3-メチル-2-(シス-2-ペンテン-1-イル)-2-シクロペンテン-1-オン、メチルシクロペンテノロン、ローズケトン、γ-メチルヨノン、α-ヨノン、カルボン、メントン、ショウ脳、ヌートカトン、ベンジルアセトン、アニシルアセトン、メチルβ-ナフチルケトン、2,5-ジメチル-4-ヒドロキシ-3(2H)-フラノン、マルトール、7-アセチル-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロ-1,1,6,7-テトラメチルナフタレン、ムスコン、シベトン、シクロペンタデカノン、シクロヘキサデセノン等のケトン類;アセトアルデヒドエチルフェニルプロピルアセタール、シトラールジエチルアセタール、フェニルアセトアルデヒドグリセリンアセタール、エチルアセトアセテートエチレングリコールケタール類のアセタール類及びケタール類;アネトール、β-ナフチルメチルエーテル、β-ナフチルエチルエーテル、リモネンオキシド、ローズオキシド、1,8-シネオール、ラセミ体又は光学活性のドデカヒドロ-3a,6,6,9a-テトラメチルナフト[2,1-b]フラン等のエーテル類;シトロネリルニトリル等のニトリル類;γ-ノナラクトン、γ-ウンデカラクトン、σ-デカラクトン、γ-ジャスモラクトン、クマリン、シクロペンタデカノリド、シクロヘキサデカノリド、アンブレットリド、エチレンブラシレート、11-オキサヘキサデカノリド等のラクトン類;オレンジ、レモン、ベルガモット、マンダリン、ペパーミント、スペアミント、ラベンダー、カモミル、ローズマリー、ユーカリ、セージ、バジル、ローズ、ゼラニウム、ジャスミン、イランイラン、アニス、クローブ、ジンジャー、ナツメグ、カルダモン、セダー、ヒノキ、サンダルウッド、ベチバー、パチョリ、ラブダナム等の天然精油や天然抽出物;合成香料等の他の香料物質等である。
 また、香料組成物は、調合香料素材以外の構成成分として、ポリオキシエチレンラウリル硫酸エーテル等の界面活性剤;ジプロピレングリコール、ジエチルフタレート、エチレングリコール、プロピレングリコール、メチルミリステート、トリエチルシトレート等の溶媒;酸化防止剤;着色剤等も含んでいてもよい。
 式(1)で表される化合物は、ミント様の香気を有すると共に、シトラス調、フローラル調、スパイシー調などの香気を有することから、従来香料と組み合わせることによりミント調と共に自然なシトラス調、フローラル調、スパイシー調を付与できるため、各種香粧品類、保健衛生材料をはじめとして医薬品、日用雑貨品、食品などへの添加し、香気を付与するのに有用である。また、式(1-2)で表される本発明のイソ酪酸エステルは、ダマスコン様のフルーティ調、フローラル調、又はウッディ調の香気を有することから、従来香料と組み合わせるなどして、香気を付与するのに有用である。
 式(1)で表される化合物を含有する香料組成物を、香気付与のため、及び配合対象物の香気の改良を行うために添加できるものとしては香粧品類、健康衛生材料、雑貨、飲料、食品、医薬部外品、医薬品等の各種製品を挙げることができ、例えば、香水、コロン類等のフレグランス製品;シャンプー、リンス類、ヘアートニック、ヘアークリーム類、ムース、ジェル、ポマード、スプレーその他毛髪用化粧料;化粧水、美容液、クリーム、乳液、パック、ファンデーション、おしろい、口紅、各種メークアップ類等の肌用化粧料;皿洗い洗剤、洗濯用洗剤、ソフトナー類、消毒用洗剤類、消臭洗剤類、室内芳香剤、ファニチャーケア、ガラスクリーナー、家具クリーナー、床クリーナー、消毒剤、殺虫剤、漂白剤、殺菌剤、忌避剤、その他の各種健康衛生用洗剤類;歯磨、マウスウォッシュ、入浴剤、制汗製品、パーマ液等の医薬部外品;トイレットペーパー、ティッシュペーパー等の雑貨;医薬品等;食品等の香気成分として使用することができる。
 上記製品中の香料組成物の配合量は特に限定されず、賦香すべき製品の種類、性質及び官能的効果などに応じて、香料組成物の配合量は広い範囲に渡って選択することができる。例えば、0.00001質量%以上、好ましくは0.0001質量%以上、更に好ましくは0.001質量%以上であり、例えば香水等のフレグランスの場合には100質量%であってもよく、好ましくは80質量%以下、更に好ましくは60質量%以下、より更に好ましくは40質量%以下である。
[式(1)で表される化合物の製造方法]
 式(1)で表される化合物の製造方法に特に制限はなく、従来公知の方法から適宜選択して用いればよい。
 例えば、α-メトキシイソ酪酸とアルコールを触媒の存在下にエステル化反応させることによって、α-メトキシイソ酪酸エステルを製造することができる。この反応の反応式を下記式(2)に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

 式(2)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。
 また、別種のα-メトキシイソ酪酸エステルとアルコールを触媒の存在下にエステル交換反応させることによって、目的のα-メトキシイソ酪酸エステルを製造することができる。この反応の反応式を下記式(3)に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

 式(3)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。R’はRと異なるアルキル基であれば特に制限はない。
 また、α-ハロゲノイソ酪酸エステルとアルカリ金属メトキシドを反応させることによって目的のα-メトキシイソ酪酸エステルを製造することができる。この反応の反応式を下記式(4)に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

 式(4)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基、又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。Mはナトリウム、カリウム、セシウムなどのアルカリ金属元素を示し、Xは塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン元素を表す。
 また、α-ヒドロキシイソ酪酸エステル又はα-ヒドロキシイソ酪酸エステルのアルカリ金属アルコキシドとハロゲン化メチルを反応させることによって目的のα-メトキシイソ酪酸エステルを製造することができる。この反応の反応式を下記式(5)に示した。α-ヒドロキシイソ酪酸エステルのアルカリ金属アルコラートは別途合成したものでも、反応系中でα-ヒドロキシイソ酪酸エステルと水素化アルカリ金属などとの反応によって生成したものでもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010

 式(5)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基、又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。Mは水素、又はナトリウム、カリウム、セシウムなどのアルカリ金属元素を示し、Xは塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン元素を表す。
 これらの反応に用いられる触媒や反応方式、反応条件、及び反応装置などについても、従来公知な触媒、反応方法、反応条件、及び反応装置を用いることができ、特に制限はない。また、得られた式(1)の化合物を精製する方法についても、従来公知な精製方法を採用することができ、何ら制限はない。
 以下に、実施例を以って本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
<ガスクロマトグラフィー分析(GC分析)>
 装置:GC-2010((株)島津製作所製、製品名)
 検出器:FID
 カラム:DB-1(J&W製キャピラリーカラム、製品名)(0.25mmφ×60m×0.25μm)
<参考例1:α-メトキシイソ酪酸の合成>
 撹拌装置、還流冷却器を備えた2000mL丸底フラスコにアセトン(和光純薬工業(株)製)697.3g、クロロホルム(和光純薬工業(株)製)476.8gを仕込み、-7℃まで冷却した。水酸化カリウム(和光純薬工業(株)製)20.2gを投入し、2時間撹拌しながら反応させた後、ゆっくり20℃まで昇温し、更に30分撹拌して反応を終了した。得られた反応生成物を濾過、濃縮した後に、イオン交換水を加えて白色沈殿を得た。白色沈殿を濾過、洗浄し、減圧乾燥(60℃、30hPa.12時間)することにより1,1,1-トリクロロ-ターシャリーブタノール(クロレトン)238.9g(GC分析による純度(以下、GC純度ともいう。):95%)を得た。
 次に、撹拌装置、還流冷却器、滴下漏斗を備えた2000mL四つ口丸底フラスコにイオン交換水95.0g、メタノール(和光純薬工業(株)製)330.1gを入れ、氷冷しながら水酸化カリウム(和光純薬工業(株)製)164.6gを溶解させた。フラスコを昇温して16℃となった時に、上記の方法で製造した1,1,1-トリクロロ-ターシャリーブタノール130.6gをメタノール(和光純薬工業(株)製)327.2gに溶解させた溶液を滴下漏斗から滴下して加えた。滴下速度及び冷却浴を制御して液温が30℃以上を越えないように保ちながら、全ての原料溶液を約30分かけて滴下した。滴下終了後、フラスコを油浴により加熱して2時間、加熱還流させて反応を行った。反応終了後、室温まで冷却して10%硫酸水溶液を500mL加えて撹拌した。生成した白色沈殿を濾過して分離した後に、濾液をジエチルエーテルで4回抽出し、飽和塩化ナトリウム水溶液で3回洗浄し、硫酸ナトリウム無水物で乾燥させた後に、濃縮して油状の粗生成物42.3gを得た。これを減圧蒸留して46hPa、115℃の留分としてα-メトキシイソ酪酸24.8g(GC純度:99.8%)を得た。
<実施例1:α-メトキシイソ酪酸ノルマルプロピルの合成>
 冷却管、ディーンスターク装置を備えた200mLガラス製フラスコに、参考例1で得たα-メトキシイソ酪酸20.0g、ノルマルプロパノール(和光純薬工業(株)製)30.0g、p-トルエンスルホン酸(和光純薬工業(株)製)0.96g、トルエン(和光純薬工業(株)製)10.0gを充填した。常圧下で加熱還流しながらエステル化反応を行い、生成する水をディーンスターク装置で抜き出しながら5時間反応を行った。水酸化ナトリウム水溶液、次いで飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後に減圧蒸留を行い、81hPa、94℃の留分としてα-メトキシイソ酪酸ノルマルプロピル15.9g(GC純度:99.9%)を得た。この反応の反応式を下記式(6)に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
<実施例2~3:各種α-メトキシイソ酪酸エステルの合成>
 実施例1と同様の反応装置を用い、適量のα-メトキシイソ酪酸と各種アルコール(イソプロパノール、シクロペンタノール)をp-トルエンスルホン酸のような適当な触媒の存在下、場合によってはヘキサン、トルエンのような溶媒共存下で、加熱しながら適当な反応条件下でエステル化反応させた。反応によって生成する水をディーンスターク装置で抜き出しながらエステル化反応を完結し、実施例1と同様の分離操作を行い、以下のα-メトキシイソ酪酸エステルをそれぞれ得た。得られたα-メトキシイソ酪酸エステルのGC純度を併記した。
 α-メトキシイソ酪酸イソプロピル  (GC純度:99.9%)
 α-メトキシイソ酪酸シクロペンチル (GC純度:98.2%)
 上記の方法によって得た各種α-メトキシイソ酪酸エステルにつき、調香師により香気評価を行った結果を表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
<香料材料の生分解性及び生物濃縮性の評価>
 化合物の生分解性の評価方法の一つにOECDテストガイドライン301Cがあり、化合物と好気性微生物の共存する水溶液中における生化学的酸素要求量と実際の酸素消費速度から化合物の生分解性の良否を判断することができる。
 この試験方法に準じた化合物の生分解する確率を、被験物質の化学構造から容易、かつ、精度よく推算する方法として「Biowin5」、「Biowin6」という計算ソフトウェアが知られている。
 また、化合物の生物濃縮性の評価方法の一つにOECDテストガイドライン305があり、魚へ暴露した場合に、化合物が魚体に取り込まれる量によって濃縮度を判断することができる。この試験方法に準じた化合物の生物濃縮度を、被験物質の化学構造から容易、かつ、精度よく推算する方法として「BCFWIN」という計算ソフトウェアが知られている。
 該ソフトウェアはアメリカ合衆国環境保護庁(United States Environmental Protection Agency, EPA)が化学物質の環境への影響を評価する目的で作成した「The Estimations Programs Interface for Windows version 4.1」という計算ソフトウェアのモジュールの1つとして公共に配布されており、Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals(GHS)の化合物分類やアメリカ合衆国環境保護庁の新規化学物質審査において利用されている。このソフトウェアを用いて、既存の香料材料と本発明の化合物の生分解性及び生物濃縮性の違いを評価した。
 本発明の化合物に類似する既存の香料材料の代表例としてミント様の香調を持つメントール、メントン、カルボン、及びフルーティの香調を持つ(E)-α-ダマスコン、(E)-β-ダマセノンを選択し、本発明の化合物と共に評価を行った。ソフトウェアへの入力に用いたSMILES式と「Biowin5(線形予測モデル)」、「Biowin6(非線形予測モデル)」による良分解性の確率の出力結果を表2に示した。結果の数字は大きい程、良分解性を示し、0.5以上で良分解性(表中、記号“A”)、0.5未満で難分解性(表中、記号“B”)と判定される。
 また、「BCFWIN version3.01」による生体濃縮性の評価として「regression-based method」及び「Arnot-Gobas method」両方法による出力結果を表2に示した。両方法のどちらも数字が大きい程、環境から魚体へ濃縮することを意味し、食物連鎖によって環境へ悪影響を及ぼす指標となる。
 表2から類似する既存の香料材料であるメントール、メントン、カルボン、(E)-α-ダマスコン、(E)-β-ダマセノンに対して、本発明の化合物は良好な生分解性及び低い生物濃縮性が期待できる結果が得られた。本発明の化合物は香料として環境に放出された後に容易に生分解し、かつ、生体濃縮し難いことにより、より環境への負荷が少ない傾向を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
<実施例4:フローラルタイプの香料組成物>
 表3に示す組成を持つ香料組成物80.5質量部に、実施例2で得られたα-メトキシイソ酪酸イソプロピル19.5質量部を加えた香料組成物を調合した。
 調香師による香気評価により、表3に記載した組成を持つ香料組成物に実施例2のα-メトキシイソ酪酸イソプロピルを添加することにより、グリーンなニュアンスが柔らかくなり、まとまりが良くなり、香りの強さとボリュームもアップした。その結果、ライム様のシトラスさ、フローラルさ、スパイシーさ、ウッディさ、及び、ミント様の清涼感が付与された、清潔感のある落ち着いたフローラルな香気が付与されたフローラルタイプの香料組成物が得られた。この香料組成物の香気は男性用ヘアームース、男性用洗顔フォーム、男性用スキンクリームなどへの賦香に適すると思われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014

*表中に括弧の記載がある配合成分は、ジプロピレングリコールで希釈した溶液として用いた。数字は、その溶液に含まれる香料の質量%を表す。
 本発明のα-メトキシイソ酪酸エステル化合物は、優れた香気を有し、それ自体を香料として使用することが期待されると共に、該化合物を調合香料素材として使用することにより、香気性に優れた香料組成物が得られ、各種製品に配合することにより、所望の賦香性を発揮するものである。
 更に、実施例で得られた化合物は、いずれも優れた生分解性及び低い生物濃縮性を有し、環境への負荷が低いものであり、使用に適するものであることが示された。

Claims (6)

  1.  式(1)で表される化合物を有効成分として含有する香料組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (式(1)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。)
  2.  式(1)中、Rがノルマルプロピル基、イソプロピル基、及びシクロペンチル基よりなる群から選択される、請求項1に記載の香料組成物。
  3.  式(1)で表される化合物の香料としての使用。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    (式(1)中、Rは炭素数2~3の直鎖状、分岐状のアルキル基又は炭素数3~6の環状のアルキル基を示す。)
  4.  式(1)中、Rがノルマルプロピル基、イソプロピル基、及びシクロペンチル基よりなる群から選択される、請求項3に記載の使用。
  5.  式(1)で表される化合物が、ミント様の香りを付与する、請求項3又は4に記載の使用。
  6.  式(1)中、Rがイソプロピル基である化合物が、ダマスコン様のフルーティ調、フローラル調、又はウッディ調の香りを付与する、請求項3又は4に記載の使用。
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