La présente invention a pour objet un procédé de préparation des cisionones de formule générale:
EMI1.1
dans laquelle:
- une double liaison est présente dans l'une des positions indiquées par les lignes en pointillé;
- R1 et R2 désignent un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle C1.4 ou alcényle C2.4;
- R3 désigne un radical alcoyle C1.4 ou alcényle C2.4 ou, lorsque R3 est relié au cycle par une double liaison, il désigne un radical alcoylidéne C1 4 ou alcénylidène C2.4;
- R4 désigne un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle C1-4
- n est égal à 1 ou 2, l'un au moins des symboles R4 désignant un atome d'hydrogène.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on soumet une cis-A-3-pseudo-ionone correspondante de formule
EMI1.2
<tb> générale:
<tb> <SEP> I51111C
<tb> <SEP> (R2)n
<tb> <SEP> (R2)n
<tb> dans laquelle:
- R1, R2, R4 et n ont les significations indiquées;
- W3 désigne un radical alcoyle C1.4 ou alcényle C2.4, à un traitement en présence d'un catalyseur de cyclisation, en particulier en présence d'un catalyseur acide.
On procède par analogie en utilisant les conditions normales opératoires et les acides habituellement utilisés en circonstances analogues, par exemple l'acide phosphorique en présence d'un solvant convenable et à chaud ou le mélange acide acétique/acide sulfurique à basse température.
Par exemple, par cyclisation directe de la cis-Q-3-pseudo- ionone (formule I dans laquelle R" =CH3 et R1 = R2 R3 =Rs = H) en présence d'acides forts, on peut obtenir un mélange contenant de grandes quantités de cis-(a-, ss- et y-)ionone. Les cis.(a., ss- et y-)ionones ont des caractéristiques olfactives tout à fait différentes, distinctes de celles des trans-a-, p-, et y-ionones, et servent dans les parfums.
Dans son application aux cis-A-3-pseudo-ionones, la réaction peut être illustrée par le schéma suivant:
EMI1.3
cis-A-3-pseudo-ionone
EMI1.4
cis-(a-, ss-, y-)ionone
Le procédé s'applique également à la cyclisation des cis-A-3isoalcoylpseudo-ionones et des cis-A-3-normalalcoylpseudoionones comme illustré par le schéma suivant:
:
EMI1.5
EMI1.6
<tb> cis-A-3-isoalcoylpseudo-ionone <SEP> Il <SEP> H
<tb> et/ou <SEP> X
<tb> <SEP> R <SEP> CH2
<tb> <SEP> 2 <SEP> RE
<tb> cis-#-normalalcoylpseudo-ionone
EMI1.7
cisisoalcoylionone
EMI1.8
cisnormalalcoylionone
On utilise les termes cis-A-3.pseudo-ionone, cis--3-isoalcoyl- pseudo-ionone et cis-A-3-normalalcoylpseudo-ionone pour désigner les composés répondant aux formules ci-avant. De la même façon, les termes cisionone et cisalcoylionone sont utilisés pour désigner les cisionones des formules représentées ci-avant.
Les cisalcoylpseudo-ionones existent sous les formes iso et normale. Par cyclisation, les pseudo-ionones et les alcoylpseudoionones donnent respectivement les mélanges de cis-a, ss-, et y-ionones et de cisalcoylionones.
Naturellement, il est entendu que, quand R2 ou R3 sont tous deux alcoyles inférieurs, les isomères a-ionone n'existent pas.
D'autres cisionones pouvant être obtenues par mise en oeuvre du procédé selon l'invention sont les suivantes:
EMI2.1
EMI2.2
EMI3.1
EMI3.2
Dans le cas où R2 et R3 sont tous deux des radicaux alcoyles les cisionones correspondantes existent seulement sous les formes ss et y, c'est-à-dire:
EMI3.3
Les cis-A-3-pseudo-ionones de formule II, utilisées comme matière de départ dans le procédé selon l'invention, sont des composés nouveaux.
Deux isomères cis sont possibles selon la configuration de la double liaison A-5:
EMI3.4
cis--3, trans-A-5 cis-A-3, cis-A-5 R = (CH3)2 - C= CH - CH2 -
Les exemples qui suivent illustrent le procédé selon l'invention.
Exemple 1:
Cyclisation de la cis-A-3-pseudo-ionone en ionone
Dans un ballon à trois cols muni d'un agitateur mécanique, d'un condenseur à reflux, d'une arrivée d'azote et d'un thermo mètre, on charge 15 g de cis-A-3-pseudo-ionone (86,5% de cis-A-3pseudo-ionone, 5,8% de trans.A.3.pseudo.ionone), 15 g de cyclohexane et 750 mg d'acide phosphorique à 85%. On chauffe le mélange à reflux (81 à 84 C) pendant 14 h, on refroidit, lave par 200 cm3 d'eau et par 100 cm3 d'une solution aqueuse saturée de bicarbonate de sodium.
On sèche alors la solution sur sulfate de sodium, chasse le solvant par aspiration sous vide et distille rapidement sous 1,2 à 1,5 mm de mercure, à une température en tête de colonne comprise entre 66 et 110"C (87 à 160"C dans la masse).
On obtient ainsi 7,1 g d'une huile jaune pâle qui contient 10,5% de cis-ss-ionone, 2,4% de cis-a-ionone, 40,8% de trans-α-ionone et
12,8% de trans-ss-ionone.
Exemple 2:
Cyclisation de la cis-A-3-pseudo-ionone en '3.ionone
On refroidit à 9 C un mélange de 52,5 g d'acide sulfurique à 95% et de 22,5 g d'acide acétique. On ajoute alors goutte à goutte
sous une agitation suffisante, en maintenant une température entre 9 et 13"C, 15 g de cispseudo-ionone (83,7% de cis-A-3, 8,3% de trans.A.3). Cette addition dure 40 mn. Immédiatement après,
on verse le mélange réactionnel sous agitation dans un mélange de
80 cm3 d'éther et de 300 cm3 d'eau glacée. On lave la couche
organique par une solution aqueuse saturée de bicarbonate de
sodium, la sèche sur sulfate de sodium et la concentre par
aspiration sous vide.
Par distillation rapide de l'huile résiduaire
sous 1 mm de mercure et à une température comprise entre
82 et 172"C en tête de colonne (91 à 204 C dans la masse), on
obtient 10,5 g d'huile jaune qui contient 22% de cis-a-ionone,
38,5% de cis-ss-ionone, 1,1% de trans-a-ionone et 22,1% de
trans-ss-ionone. On traite 1 cm3 du distillat ci-avant avec 1 cm3
d'une solution à 5% d'iode dans l'éther isopropylique. On obtient
ainsi une huile qui contient 8,4% de cis-a-ionone, 2,6% de cis-ss-
ionone, 2,6% de trans-a-ionone et 72,7% de trans-ss-ionone
(analyse chromatographique gaz-liquide).
The present invention relates to a process for the preparation of cisionones of general formula:
EMI1.1
in which:
- a double bond is present in one of the positions indicated by the dotted lines;
- R1 and R2 denote a hydrogen atom or a C1.4 alkyl or C2.4 alkenyl radical;
- R3 denotes a C1.4 alkyl or C2.4 alkenyl radical or, when R3 is linked to the ring by a double bond, it denotes a C1 4 alkylidene or C2.4 alkenylidene radical;
- R4 denotes a hydrogen atom or a C1-4 alkyl radical
- n is equal to 1 or 2, at least one of the symbols R4 denoting a hydrogen atom.
The process according to the invention is characterized in that a corresponding cis-A-3-pseudo-ionone of formula
EMI1.2
general <tb>:
<tb> <SEP> I51111C
<tb> <SEP> (R2) n
<tb> <SEP> (R2) n
<tb> where:
- R1, R2, R4 and n have the meanings indicated;
- W3 denotes a C1.4 alkyl or C2.4 alkenyl radical, to a treatment in the presence of a cyclization catalyst, in particular in the presence of an acid catalyst.
One proceeds by analogy using the normal operating conditions and the acids usually used in analogous circumstances, for example phosphoric acid in the presence of a suitable solvent and hot or the mixture of acetic acid / sulfuric acid at low temperature.
For example, by direct cyclization of cis-Q-3-pseudoionone (formula I in which R "= CH3 and R1 = R2 R3 = Rs = H) in the presence of strong acids, one can obtain a mixture containing large amounts of cis- (a-, ss- and y-) ionone.Cis. (a., ss- and y-) ionones have quite different olfactory characteristics, distinct from those of trans-a-, p -, and y-ionones, and are used in perfumes.
In its application to cis-A-3-pseudo-ionones, the reaction can be illustrated by the following scheme:
EMI1.3
cis-A-3-pseudo-ionone
EMI1.4
cis- (a-, ss-, y-) ionone
The process also applies to the cyclization of cis-A-3isoalcoylpseudoionones and cis-A-3-normalalcoylpseudoionones as illustrated by the following scheme:
:
EMI1.5
EMI1.6
<tb> cis-A-3-isoalcoylpseudo-ionone <SEP> Il <SEP> H
<tb> and / or <SEP> X
<tb> <SEP> R <SEP> CH2
<tb> <SEP> 2 <SEP> RE
<tb> cis - # - normalalcoylpseudo-ionone
EMI1.7
cisisoalcoylionone
EMI1.8
cisnormalalcoylionone
The terms cis-A-3-pseudo-ionone, cis-3-isoalkyl-pseudo-ionone and cis-A-3-normalalkyl pseudo-ionone are used to denote the compounds corresponding to the formulas above. Likewise, the terms cisionone and cisalcoylionone are used to denote the cisionones of the formulas represented above.
Cisalcoylpseudoionones exist in iso and normal forms. By cyclization, the pseudo-ionones and the alkylpseudoionones respectively give the mixtures of cis-a, ss-, and y-ionones and of cisalkylionones.
Of course, it is understood that when R2 or R3 are both lower alkyls, α-ionone isomers do not exist.
Other cisionones which can be obtained by carrying out the process according to the invention are as follows:
EMI2.1
EMI2.2
EMI3.1
EMI3.2
In the case where R2 and R3 are both alkyl radicals the corresponding cisionones exist only in the ss and y forms, i.e .:
EMI3.3
The cis-A-3-pseudo-ionones of formula II, used as starting material in the process according to the invention, are new compounds.
Two cis isomers are possible depending on the configuration of the A-5 double bond:
EMI3.4
cis - 3, trans-A-5 cis-A-3, cis-A-5 R = (CH3) 2 - C = CH - CH2 -
The examples which follow illustrate the process according to the invention.
Example 1:
Cyclization of cis-A-3-pseudo-ionone to ionone
In a three-necked flask fitted with a mechanical stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet and a thermometer, 15 g of cis-A-3-pseudo-ionone (86 , 5% cis-A-3pseudo-ionone, 5.8% trans.A.3.pseudo.ionone), 15 g of cyclohexane and 750 mg of 85% phosphoric acid. The mixture is heated at reflux (81 to 84 C) for 14 h, cooled, washed with 200 cm3 of water and with 100 cm3 of a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate.
The solution is then dried over sodium sulphate, the solvent is removed by suction under vacuum and rapidly distilled off under 1.2 to 1.5 mm of mercury, at a column head temperature of between 66 and 110 "C (87 to 160 "C in the mass).
7.1 g of a pale yellow oil are thus obtained which contains 10.5% of cis-ss-ionone, 2.4% of cis-a-ionone, 40.8% of trans- α -ionone and
12.8% trans-ss-ionone.
Example 2:
Cyclization of cis-A-3-pseudo-ionone to '3.ionone
A mixture of 52.5 g of 95% sulfuric acid and 22.5 g of acetic acid is cooled to 9 ° C. We then add drop by drop
with sufficient stirring, maintaining a temperature between 9 and 13 "C, 15 g of cispseudo-ionone (83.7% of cis-A-3, 8.3% of trans.A.3). This addition lasts 40 mn. Immediately after,
the reaction mixture is poured with stirring into a mixture of
80 cm3 of ether and 300 cm3 of ice water. We wash the diaper
organic with a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate
sodium, dries it over sodium sulphate and concentrates it
vacuum suction.
By rapid distillation of waste oil
under 1 mm of mercury and at a temperature between
82 and 172 "C at the top of the column (91 to 204 C in the mass), we
obtains 10.5 g of yellow oil which contains 22% of cis-a-ionone,
38.5% cis-ss-ionone, 1.1% trans-a-ionone and 22.1%
trans-ss-ionone. 1 cm3 of the above distillate is treated with 1 cm3
of a 5% solution of iodine in isopropyl ether. We obtain
thus an oil which contains 8.4% of cis-a-ionone, 2.6% of cis-ss-
ionone, 2.6% trans-a-ionone and 72.7% trans-ss-ionone
(gas-liquid chromatographic analysis).