Préparation de cétones non-saturées
La présente invention a pour objet un procédé pour la préparation d'une cétone de formule
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La cétone représentée par la formule I possède d'intéressantes propriétés organoleptiques et peut être utilisée avantageusement dans la préparation de parfums, comme ingrédient dans la préparation d'arômes artificiels et comme agent aromatisant d'aliments, d'aliments pour animaux, de boissons, de préparations pharmaceutiques et du tabac.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que, pour obtenir le composé I, on soumet un composé carbonylé de formule
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à une déshydrogénation.
Pour la déshydrogénation, on peut faire usage de, successivement la N-bromosuccinimide comme agent halogénant selon les méthodes usuelles (voir par exem ple: Chem. Rev. 63, 21 (1963)), puis une base organique, par exemple la diéthylaniline ou la pyridine, comme agent déshydrohalogénant.
La substance de départ de formule
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peut être obtenue par oxydation de l'alcool correspondant de formule
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Comme oxydants on peut employer des oxydes de métaux de transition, tels le chrome ou le manganèse, éventuellement, en présence d'une base organique comme la pyridine (voir par exemple, J. Org. Chem. 26, 4814 (1961)).
La substance II peut être préparée, selon les moyens habituels, par l'addition d'un dérivé organométallique III
ME-CH = CH- CH3
(III) dans lequel ME représente une fonction métallique, par exemple lithiée ou bromomagnésienne, avec un aldéhyde de formule IV,
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le produit d'addition étant ensuite hydrolysé et l'alcool II purifié selon les moyens habituels. Parmi les composés se prêtant à cette préparation on peut citer le bromure de propényl-magnésium et le cyclocitral.
Les exemples qui suivent illustrent la mise en oeuvre de l'invention.
Exemple 1
Préparation du trans-2,6,6-triméthyl-1-crotonylcyclo-
hexadiène-(1,3) a. Préparation du trans-2,6,6-tninéthyl-1 -crotonyl-
cyclohexène-(l)
Sous protection d'azote on met en suspension 17,6 g de copeaux de magnésium activé dans 210 ml de tétrahydrofuranne absolu. On ajoute ensuite goutte à goutte, une solution de 87,4 g de l-bromoproprène dans 50 ml de tétrahydrofuranne absolu, à une cadence telle, que la température se maintienne entre 40 et 450.
Lorsque l'adjonction du dérivé bromé est terminée, on chauffe le mélange 45 minutes à reflux, puis on le refroidit à -100, température à laquelle on introduit goutte à goutte en l'espace de 45 minutes, 110 g de p-cyclocitral dissous dans 140ml de tétrahydrofuranne.
On maintient l'agitation encore 1 heure à - 5 0 puis une nuit à température ordinaire, sous protection d'azote. On coule le mélange réactionnel dans une suspension de 0,5 kg de glace pilée dans 1,5 ml d'une solution saturée de chlorure d'ammonium. On extrait 3 fois à l'éther, réunit les extraits et les lave 3 fois à l'eau puis à l'aide d'une solution concentrée de NaCI. Après séchage sur NaaSO4 anh., on évapore les parties volatiles et distille le résidu. On obtient ainsi 91 g (65,2 O/o) de cis-2,6,6-tri méthyl-l -[1 -hydroxybutén-(2)-yl-( 1 )]-cyclohexène-(1). Eb.
64.680/0,01 Torr. On refroidit entre 0 et 5o C 1700 ml de pyridine absolue et, tout en agitant vigoureusement, on ajoute par portions, en l'espace de 30 minutes, 154 g de CrQ,. On maintient en agitation pendant 10 minutes à 5 C puis on ajoute goutte à goutte, en l'espace de 20 minutes, 95 g de cis-2,6,6-triméthyl.1-[1-hydroxybutén (2)-yl-(l)]-cyclohexène-(l) en solution dans 300 ml de pyridine, tout en maintenant la température au-dessous de 10o C. Lorsque l'addition est terminée, on poursuit l'agitation 20 minutes, puis on laisse le mélange au repos 15 h. à température ambiante. On dilue le mélange réactionnel par 51 d'eau et extrait par 6 portions de 800 ml d'éther.
Les extraits sont réunis et sont lavés par successivement: 4 portions d'eau, 8 portions de HCl 10oxo à 00 C, 3 portions d'eau, 2 portions de Na2CO3 à 5 /o, 2 portions d'eau. De plus chaque portion de lavage est extraite à l'éther avant d'être abandonnée et l'extrait ajouté à l'extrait principal après le lavage. On sèche la solution éthérée sur Na2SO4 anh., la concentre sous vide et distille le résidu. On recueille ainsi 57 g, Eb. 75-850 C/ 0,001 Torr, fraction qui est redistillée au moyen d'une colonne à bande tournante et fournit 24 g (25,5 /o) de trans-2,6,6-triméthyl-1 -crotonylcyclohexène-(1) pur.
Analyse:
Calculé pour C13H20O: C 81,2 0/o H 10,48 do
Trouvé : C 81,06 oxo H 10,42 oxo
dol = 0,9378 n20 = 1,4989
Spectre IR: 1675, 1640, 1618, 972cm-1.
Spectre RMN: ô = 0,98 ppm, 6H, s; 1,48 ppm, 3H, s; 1,89ppm, 3H, d de d, J = 6,5 cps et 1,2cps; 1,22,1 ppm, 6H, bande complexe; 6,0 ppm, 1H, d de q, J = 15 cps et 1,2 cps; 6,63 ppm, 1H, d de q, J = 15,5 cps et 6,5 cps.
Spectre de masse: m/e = 177, 69, 123, 192.
b. Préparation du cis-2,6,6-triméthyl-1-crotonyl-
cyclohexène-(1)
A 80 ml de pentane, on ajoute 15 g de MnOa actif et 1,6 g de cis-2,6,6-triméthyl-1-[1-hydroxybutén-(2)-yl-(1)] - cyclohexène-(l) préparé suivant le paragraphe a. Le mélange est remué 5 jours à température ordinaire après quoi on le filtre. Le précipité est rincé plusieurs fois au pentane et les fractions de rinçage ajoutées à la solution mère. Après concentration sous vide, on distille le résidu et obtient 1,1 g (68,6 /o) de cis-2,6,6-triméthyl-1-crotonylcyclohexène-(l), Eb. 82-850 C/0,001 Torr. L'analyse du produit donne des résultats semblables à ceux obtenus pour le produit du paragraphe a. Les constantes sont les suivantes
Spectre IR: 1665, 1640, 1605 cm-l.
Spectre de masse: m/e: lt7, 192, 123, 69.
Spectre RMN: ô = 1,03 ppm, 6X s; 1,55 ppm, 3H, s; 2,1 ppm, 3H, d, J = 5,5 cps; 1,2-2,1 ppm, 6H, bande complexe; 6,08 ppm, 2H, bande complexe.
c. Préparation du trans-2,6,6-triméthyl-1 -crotonyl- cyclohexadiène-(1,3)
On maintient en agitation 24h à température ambiante le mélange suivant: 1 g de cis- ou trans-2,6,6-tri méthyl-l-crotonylcyclohexène-(l), 0,55 g de NaHCO3, 0,44g de CaO et 1,17g de N-bromosuccinimide dans 7 ml deCCl4.
On ajoute 1,7 ml de diéthylaniline, dilue avec 2 volumes d'éther de pétrole (Eb. 30-500 C), filtre et élimine les parties volatiles sous vide (température 500 C). On chauffe ensuite 2h au bain-marie sous protection d'azote, puis laisse refroidir. On ajoute 0,57ml de pyridine et chauffe 1 h au bain-marie. On refroidit à 00 C et dilue avec une solution froide de HCl 10 oxo jusqu'à obtention d'un mélange nettement acide. On extrait par deux portions d'éther de pétrole (Eb. 30-500 C) et procède aux lavages suivants des extraits: HC1 10 0/o (à 00C), au
NaHCO3 5 /0, à l'eau. Après séchage sur Na2SO4 anh.
on concentre et distille le résidu sous vide poussé. On obtient de cette manière 0,31 g (31,3 0/o) de trans-2,6,6 triméthyl - 1 - crotonylcyclohexadiène-(l ,3). L'échantillon analytique, purifié par chromatographie préparative en phase gazeuse, présente les constantes physiques suivan tes
Spectre IR:1670, 1635, 1610, 970cm-1.
Spectre de masse: m/e: 69, 121, 105, 41, 190.
Spectre RMN: ô = 1,01 ppm, 6H, s; 1,62 ppm, 3H, s; 1,93ppm, 3H, d de d, J= 6,5cps et 1,5cps; 2,07 ppm, 2H, d, J = 2,3 cps; 5,77 ppm, 2H, t, J = 2,3 cps; 6,06ppm, 1H, d de q, J = 16 cps et 1,5 cps; 6,75 ppm, 1H, d de q, J = 16 cps et 6,5 cps.
Preparation of unsaturated ketones
The present invention relates to a process for the preparation of a ketone of formula
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The ketone represented by formula I has valuable organoleptic properties and can be used advantageously in the preparation of perfumes, as an ingredient in the preparation of artificial flavors and as a flavoring agent for foods, animal feeds, beverages, pharmaceutical preparations and tobacco.
The process according to the invention is characterized in that, to obtain compound I, a carbonyl compound of formula is subjected to
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to dehydrogenation.
For the dehydrogenation, use can be made of, successively N-bromosuccinimide as halogenating agent according to the usual methods (see for example: Chem. Rev. 63, 21 (1963)), then an organic base, for example diethylaniline or pyridine, as a dehydrohalogenating agent.
The starting substance of formula
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can be obtained by oxidation of the corresponding alcohol of formula
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As oxidants, oxides of transition metals, such as chromium or manganese, optionally, in the presence of an organic base such as pyridine (see for example, J. Org. Chem. 26, 4814 (1961)) can be employed.
Substance II can be prepared, according to the usual means, by the addition of an organometallic derivative III
ME-CH = CH- CH3
(III) in which ME represents a metallic function, for example lithiated or bromomagnesium, with an aldehyde of formula IV,
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the addition product then being hydrolyzed and the alcohol II purified according to the usual means. Among the compounds suitable for this preparation, mention may be made of propenyl-magnesium bromide and cyclocitral.
The examples which follow illustrate the implementation of the invention.
Example 1
Preparation of trans-2,6,6-trimethyl-1-crotonylcyclo-
hexadiene- (1,3) a. Preparation of trans-2,6,6-tninethyl-1 -crotonyl-
cyclohexene- (l)
Under nitrogen protection, 17.6 g of activated magnesium chips are suspended in 210 ml of absolute tetrahydrofuran. A solution of 87.4 g of 1-bromoproprene in 50 ml of absolute tetrahydrofuran is then added dropwise at a rate such that the temperature is maintained between 40 and 450.
When the addition of the brominated derivative is complete, the mixture is heated for 45 minutes at reflux, then it is cooled to -100, temperature at which 110 g of dissolved p-cyclocitral are introduced dropwise over the course of 45 minutes. in 140ml of tetrahydrofuran.
Stirring is continued for 1 hour at −5 ° C. and then overnight at room temperature, under protection of nitrogen. The reaction mixture is poured into a suspension of 0.5 kg of crushed ice in 1.5 ml of a saturated solution of ammonium chloride. Extracted 3 times with ether, the extracts are combined and washed 3 times with water and then with the aid of a concentrated solution of NaCl. After drying over anhydrous NaaSO4, the volatile parts are evaporated off and the residue is distilled off. 91 g (65.2 O / o) of cis-2,6,6-tri methyl-1 - [1 -hydroxybuten- (2) -yl- (1)] - cyclohexene- (1) are thus obtained. Eb.
64.680 / 0.01 Torr. 1700 ml of absolute pyridine are cooled to 0 to 5 ° C. and, while stirring vigorously, 154 g of CrQ 3 are added in portions over 30 minutes. Stirring is maintained for 10 minutes at 5 ° C. and then 95 g of cis-2,6,6-trimethyl. 1- [1-hydroxybuten (2) -yl- are added dropwise over 20 minutes. (l)] - cyclohexene- (l) dissolved in 300 ml of pyridine, while maintaining the temperature below 10o C. When the addition is complete, stirring is continued for 20 minutes, then the mixture is left to mix at rest 15 h. at room temperature. The reaction mixture is diluted with 51 water and extracted with 6 portions of 800 ml of ether.
The extracts are combined and washed with successively: 4 portions of water, 8 portions of 10oxo HCl at 00 C, 3 portions of water, 2 portions of 5 / o Na2CO3, 2 portions of water. In addition, each wash portion is extracted with ether before being discarded and the extract added to the main extract after washing. The ethereal solution is dried over anhydrous Na2SO4, concentrated in vacuo and the residue distilled. 57 g are thus collected, Eb. 75-850 C / 0.001 Torr, fraction which is redistilled by means of a rotating band column and provides 24 g (25.5 / o) of trans-2,6,6-trimethyl-1 -crotonylcyclohexene- (1) pure.
Analysis:
Calculated for C13H20O: C 81.2 0 / o H 10.48 do
Found: C 81.06 oxo H 10.42 oxo
dol = 0.9378 n20 = 1.4989
IR spectrum: 1675, 1640, 1618, 972cm-1.
NMR spectrum: ô = 0.98 ppm, 6H, s; 1.48 ppm, 3H, s; 1.89ppm, 3H, d of d, J = 6.5 cps and 1.2cps; 1.22.1 ppm, 6H, complex band; 6.0 ppm, 1H, d of q, J = 15 cps and 1.2 cps; 6.63 ppm, 1H, d of q, J = 15.5 cps and 6.5 cps.
Mass spectrum: m / e = 177, 69, 123, 192.
b. Preparation of cis-2,6,6-trimethyl-1-crotonyl-
cyclohexene- (1)
To 80 ml of pentane, 15 g of active MnOa and 1.6 g of cis-2,6,6-trimethyl-1- [1-hydroxybuten- (2) -yl- (1)] - cyclohexene- ( l) prepared according to paragraph a. The mixture is stirred for 5 days at room temperature after which it is filtered. The precipitate is rinsed several times with pentane and the rinsing fractions added to the stock solution. After concentration in vacuo, the residue is distilled to give 1.1 g (68.6 / o) of cis-2,6,6-trimethyl-1-crotonylcyclohexene- (1), Eb. 82-850 C / 0.001 Torr. Analysis of the product gives results similar to those obtained for the product of paragraph a. The constants are as follows
IR spectrum: 1665, 1640, 1605 cm-l.
Mass spectrum: m / e: lt7, 192, 123, 69.
NMR spectrum: ô = 1.03 ppm, 6X s; 1.55 ppm, 3H, s; 2.1 ppm, 3H, d, J = 5.5 cps; 1.2-2.1 ppm, 6H, complex band; 6.08 ppm, 2H, complex band.
vs. Preparation of trans-2,6,6-trimethyl-1 -crotonyl-cyclohexadiene- (1,3)
The following mixture is stirred for 24 hours at room temperature: 1 g of cis- or trans-2,6,6-tri methyl-1-crotonylcyclohexene- (1), 0.55 g of NaHCO3, 0.44g of CaO and 1.17g of N-bromosuccinimide in 7ml of CCl4.
1.7 ml of diethylaniline are added, diluted with 2 volumes of petroleum ether (bp 30-500 C), filtered and the volatile parts removed under vacuum (temperature 500 C). Then heated for 2 hours in a water bath under nitrogen protection, then allowed to cool. 0.57 ml of pyridine are added and heated for 1 h in a water bath. The mixture is cooled to 00 ° C. and diluted with a cold solution of 10 oxo HCl until a distinctly acidic mixture is obtained. Extracted with two portions of petroleum ether (bp 30-500 C) and the following washes of the extracts are carried out: HCl 10 0 / o (at 00C), at
NaHCO3 5/0, with water. After drying over Na2SO4 anh.
the residue is concentrated and distilled under high vacuum. In this way, 0.31 g (31.3 0 / o) of trans-2,6.6 trimethyl - 1 - crotonylcyclohexadiene- (1.3) is obtained. The analytical sample, purified by preparative gas chromatography, exhibits the following physical constants
IR spectrum: 1670, 1635, 1610, 970cm-1.
Mass spectrum: m / e: 69, 121, 105, 41, 190.
NMR spectrum: ô = 1.01 ppm, 6H, s; 1.62 ppm, 3H, s; 1.93ppm, 3H, d of d, J = 6.5cps and 1.5cps; 2.07 ppm, 2H, d, J = 2.3 cps; 5.77 ppm, 2H, t, J = 2.3 cps; 6.06ppm, 1H, d of q, J = 16 cps and 1.5 cps; 6.75 ppm, 1H, d of q, J = 16 cps and 6.5 cps.