CH629461A5 - Verfahren zur herstellung neuer riechstoffe. - Google Patents
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Description
629461
2
PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von 3-Methyl-5-(2,2,3-tri-methylcyclopent-3-en-l-yl)pentan-2-ol, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel ii worin R für den Rest--CH-CH3 steht,
C-CH, oder den Rest
O
OH
hydriert.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial das Keton der Formel II im Gemisch mit 6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)-hex-4-en-3-on eingesetzt wird.
3. Verfahren gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kupferchromit (CuCr204) als Hydrierungskatalysator verwendet wird.
4. Verfahren gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrierung bei einem Wasserstoffdruck von unter 250 psi bis über 350 psi und in einem Temperaturbereich von unter 150°C bis oberhalb 200°C durchgeführt wird.
Gemäss Guenther (E. Guenther, «The Essential Gils», Band V, Seite 173, D. Van Nostrand Co., Inc., New York (1952), ist das ostindische Sandelholzöl sehr wahrscheinlich eines der kostbarsten Parfummaterialien, und zwar seit der Antike bis heute; und es sieht nicht aus, als ob die Popularität dieses Öls schwinden würde. Das Öl wird in der Parfüme-rie für viele Zwecke verwendet, und es würde dies noch 5 mehr, wenn es nicht in nur beschränkter Menge und nur zu hohen Preisen zur Verfügung stände.
Es ist ebenfalls bekannt, dass ein grosses Bedürfnis für synthetische Substanzen, die als Sandelholzölsubstitute und Sandelholzölstreckmittel Verwendung finden können, be-io steht. Es wäre von grossem Vorteil, wenn die organoleptisch wichtigsten Komponenten des Sandelholzöls, nämlich a -Santalol und ß-Santalol synthetisch zugänglich wären, aber bis heute sind für diese zwei Substanzen keine kommerziell interessanten Synthesen bekanntgeworden.
i5 Es wäre sogar noch besser, wenn eine synthetische Verbindung zur Verfügung stände, die die gewünschten organoleptischen Eigenschaften des feinen ostindischen Sandelholzöls aufweisen würde, hingegen nicht die potentiell labilen primären allylischen Alkoholgruppen der «natürlichen» 2o Santalole aufweisen würde. Eine Verbindung, die resistenter gegen saure und oxydative Zersetzung und gegen Basen wäre, wäre breiter einsetzbar als das Sandelholzöl. Gemäss der vorliegenden Erfindung werden nun neue Riechstoffe bzw. Riechstoffzusammensetzungen zur Verfügung gestellt, 25 die im wesentlichen das 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclo-pent-3-en-l-yl)-pentan-2-ol («Verbindung 6») beinhalten. Dieser Riechstoff ist charakterisiert durch einen haftbaren, feinen, weichen, kostbaren holzigen Geruch, der an Sandelholzöl und das natürlich vorkommende Santalol erinnert. 30 Die vorliegende Erfindung betrifft des weitem ein ökonomisches und kommerziell attraktives Verfahren zur Herstellung des obengenannten Riechstoffes; das Verfahren geht von leicht verfügbaren und billigen Ausgangsmaterialien aus. Der anvisierte Prozess, der beispielsweise von a-Pinen 35 ausgeht - welches aus Terpentin leicht erhältlich ist - ist im Schema I illustriert:
Schema I
cho
5
<40%
v
Das Verfahren besteht zunächst aus Epoxidierung von a-Pi-nen (1), Überführung des Epoxides (2) in Campholenalde-hyd (3), Kondensation von (3) mit 2-Butanon und Hydrierung der Kondensationsprodukte. Nach diesem Verfahren wird ein Gemisch von Endprodukten gebildet; dies ist bedingt durch die Tatsache, dass die Kondensation an zwei Stellen stattfinden kann.
Es ist nun interessant, dass nur das 3-Methyl-5-(2,2,3-tri-methylcyclopent-3-en-l-yl)-pentan-2-ol-isomere (6) über einen intensiven, Sandelholz-ähnlichen Geruch verfügt. Das andere Isomere, 6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)-he-xan-3-ol (7), verfügt überraschenderweise über einen viel schwächeren, weniger intensiven Geruch; wenn dieser auch von holzigem Charakter ist, herrscht doch im Komplex die Moschusnote vor. Die Intensität des in geringerer Menge anfallenden Isomeren (7) ist so viel geringer als die der Hauptkomponente (6), dass die Anwesenheit von (7) auf den Geruch von (6) keinen nachteiligen Einfluss ausübt. Es sei denn, (7) kommt in einer Menge von grössenordnungsmäs-sig bis 50% vor. Es wurde sogar festgestellt, dass viele Par-fumeure eine Vorliebe für das Gemisch von (6) und (7) über das reine Isomere (6) zeigten: Diese Parfumeure waren der Ansicht, dass die Moschusnote von (7) den Geruch von (6) veredle. Mit andern Worten, dass der Moschusunterton im Gemisch höchst erwünscht sei und die holzige Note von (6) in keiner Weise unterdrücke. Gemäss den Aussagen dieser Parfumeure macht die Moschusnote von (7) das Gemisch von (6) und (7) sogar noch Sandelholzöl-ähnlicher und bereichert dessen Note mit einer gewissen Süsse. Dies ist selbstverständlich vorteilhaft, da die Methode, die zu (6) führt -Kondensation von Campholenaldehyd mit 2-Butanon - im Moment die ökonomisch attraktivste Synthese des 3-Me-thyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-1 -yl)-pentan-2-ols (6) darstellt.
Wie gesagt, wird bei der Herstellung von (6) vorzugsweise vom billigen und leicht zugänglichen a-Pinen ausgegangen. Es ist bekannt, dass a-Pinen, eine natürlich vorkommende Komponente des Terpentins, als optisch reine Substanz - beide optischen Antipoden sind zugänglich - verfügbar ist, sowohl als auch als Gemisch, in denen die beiden Antipoden in verschiedenen Anteilen vorliegen. Es wurde festgestellt, dass wenn auch bei Verwendung des einen Antipoden als Ausgangsmaterial ein Produkt mit einem asymmetrischen Zentrum entgegengesetzter Konfiguration entsteht, als wenn der andere Antipode verwendet wird, bezüglich der Diastereomeren keine geruchlichen Unterschiede feststellbar sind. Wenn also im folgenden von 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-1 (R)-yl)-pentan-2-ol gesprochen wird, so sind damit sowohl 3-Methyl-5-(2,2,3-tri-methylcyclopent-3-en-l(R)-yl)-pentan-2-ol als auch 3-Me-thyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-1 (S)-yl)-pentan-2-ol oder Gemische dieser Verbindungen gemeint. Beide dieser Produkte sind in den Beispielen exemplifiziert, wobei derade aus diesen Beispielen die Eigenschaften und Herstellungsmöglichkeiten für beide Spezies ersichtlich sind.
Bei der bevorzugten Herstellung, die im Detail in den Beispielen erläutert wird, wird a-Pinen mittels einer Persäureepoxydation in das entsprechende a-Pinenepoxyd übergeführt. Das so hergestellte a-Pinenoxyd wird dann in das entsprechende Campholenaldehyd, 2-(2,2,3-Trimethyl-cyclopent-3-en-l-yl)-acetaldehyd, in Anwesenheit einer kata-lytischen Menge einer Lewissäure, vorzugsweise Zinnchlorid oder Zinkbromid, usw. übergeführt.
Das auf diese Weise erhältliche Campholenaldehyd kann hierauf in das neue 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)-pentan-2-ol und dessen Homologe, Isomere und Analoge, wie im folgenden beschrieben, auf verschiedene Arten übergeführt werden. Das untenstehende Schema II illu-
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striert den synthetischen Zugang zu beispielsweise den neuen Verbindungen (6) und (7).
Gemäss diesem Schema wird die Verbindung (6) [bzw. (7)] dadurch hergestellt, dass eine Verbindung der Formel worin R für den Rest -C-CH3 oder den Rest
-CH-CH3 steht, II I O
OH
hydriert.
Aus dem untenstehenden Schema II ist dieser Zugang zu
(6) ersichtlich.
Tabelle A
(a) Zweckmässigerweise in Anwesenheit einer
Base, die für Kondensationen zwischen Aldehyden und Ketonen geeignet ist, beispielsweise einem Hydroxyd oder Alkoxyd eines Alkalimetalls.
(ci), (c2) können unter Verwendung eines Hydridreduktionsagens, wie beispielsweise Lithiumaluminiumhydrid, NaAlH4, LiBH4, (2-Bu)2AlH, NaAlH2 (OCH2CH2OCH3)2, usw. durchgeführt werden. Bekanntlich können solche Reduktionen in aprotischen inerten Lösungsmitteln, wie THF, DMAE, Äther, Benzol usw., durchgeführt werden. Auch in einem alkoholischen Lösungsmittel, beispielsweise Methanol, Äthanol, usw. oder in wässrig-alkoholischen Lösungsmitteln, wie Methanol-Wasser-Gemischen, Äthanol-Wasser-Gemischen usw. kann gearbeitet werden, wenn Hydrid-Agentien wie NaBH4 oder NaB(CN)H3 Verwendung finden.
(d) kann mittels katalytischer Hydrierung, beispielsweise unter Verwendung von Pd auf C, Pd auf A1203, Pt auf C oder PtO, usw. unter neutralen oder schwach basischen Bedingungen - beispielsweise unter Verwendung von Natriumcarbonat, NaOH oder KOH -durchgeführt werden. Zweckmässige Lösungsmittel für diese Hydrierungen sind Alkohole oder Kohlenwasserstoffe.
(e) kann mittels katalytischer Hydrierung unter Verwendung von Kupferchromit durchgeführt werden. Bei der Hydrierung kann auf ein Lösungsmittel verzichtet werden. Falls aber ein Lösungsmittel zum Einsatz gelangt, kann dies wie üblich ein Alkohol, Kohlenwasserstoff, usw. sein - Alkohole sind bevorzugt.
(fi)> fe) bedienen sich in üblicher Weise einer Gri-
gnard-Reaktion, worin R2CH2M R2CH2MgX (X = Cl, Brom oder Jod) oder R2CH2 Li bedeuten. Es ist bekannt, dass solche Reaktionen in aprotischen inerten Lösungsmitteln wie THF, DMAE, Äther, Dibutyläther, usw. durchgeführt werden. In obiger Formel bedeutet M Lithium oder MgX.
Beim Reaktionsweg (b) wird von einer Kondensation zwischen Campholenaldehyd und einem aliphatischen Al-
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bezüglich geeigneten Prozessparametern siehe Tabelle A Gegenstand der Erfindung sind die Stufen (d) und (e).
o\
g &
f 2 )/Fi 2^' ^2.^
R-^ = H, CH3, C2H5 R2 = H, CH3
dehyd, gefolgt von einer geeigneten Hydrierung und Reaktion der Carbonylgruppe mit einem geeigneten organometal-lischen Reagens, Gebrauch gemacht, wobei ein sekundärer Alkohol gebildet wird. Falls unsymmetrische Ketone verwendet werden, ermöglicht der Reaktionsweg (b) die Herstellung der reinen Isomeren. Die Variationsmöglichkeit für die beiden Reaktionswege (a) und (b) sind bekannt und grösstenteils im Detail in den Beispielen illustriert.
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Es hat sich gezeigt, dass das neue (6) bzw. dessen zu Vergleichszwecken hergestellte Homologe, Isomere und Analoge bemerkenswerte Differenzen bezüglich Geruchsintensität und Geruchsqualität aufweisen, obschon diese Verbindungen unter sich strukturell nur leicht verschieden sind. Die untenstehende Tabelle I vermittelt die Strukturen der involvierten Verbindungen.
Tabelle I
Name*
Struktur
Kennzeichnung
3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-
3-en-l-yl)pentan-2-ol (6) 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclo-
pentan-l-yl)pentan-2-ol (8)
5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-
3-en-l-yl)pentan-2-ol (9)
6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-
3-en-l-yl)hexan-3-ol (7)*
4-Methyl-6-(2,2,3-trimethylcyclopent-
3-en-l-yl)hexan-3-ol (10) 3-Äthyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-
3-en-l-yl)pentan-2-ol (11) 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-
3-en-l(R)-yl)pentan-2-ol (6r) 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-
3-en-l(S)-yl)pentan-2-ol (6s) 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-
3-en-l-yl)pent-3-en-2-ol (12)
* Die verwendete Nomenklatur nimmt weniger Rücksicht auf bevorzugte Konventionen als Konsequenzen bezüglich der verschiedenen Strukturen.
Wie oben gesagt, ist der Geruchscharakter des neuen, erfin- Von den Verbindungen der Tabelle I - natürlich mit Aus-dungsgemäss hergestellten 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclo- nähme von (6) und (12) - weist die Verbindung (11), das pent-3-en-I-yl)pentan-2-ols (6) dergestalt, dass diese Verbin- 55 3-Äthyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pentan-2-ol, dung als intensiver Sandelholzkörper in der Parfümerie Ver- den stärksten Geruch auf. Aber auch die Intensität dieser wendung finden kann. Versuche haben gezeigt, dass unter Verbindung war zu gering, um des Parfumeurs Interesse zu den eng verwandten Homologen, Analogen und Isomeren wecken. Ein direkter Vergleich mit einer verdünnten Probe kein einziger Körper angetroffen wird, der über diese Riech- von (6) zeigte, dass die Geruchsintensität von (11) ungefähr stoffeigenschaften verfügt. Obschon einige der anderen Ver- 60 10% der Intensität von (6) ist. Da (8), (9) und (10) klarer-bindungen ebenfalls über interessante Riechstoffeigenschaf- weise schwächer als (11) sind, ist also die Verbindung (6) einten verfügen, waren sie zu schwach, um das Interesse der deutig mindestens lOmal intensiver als alle anderen geprüf-Parfumeure auf sich zu ziehen. ten Substanzen.
Beispielsweise verschwindet der Geruch praktisch voll- Die Verbindung (9), ein niederes Homologes, und die ständig, wenn die Doppelbindung von (6) hydriert wird, wo- 6s Verbindung (10), ein höheres Homologes, waren bezüglich bei die Verbindung 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopentan- Geruchsintensität alle schwächer als (11). Dazu kommt, dass
1 -yl)pentan-2-ol (8) entsteht. Der Geruch ist sehr schwach, neben diesen reinen Intensitätsdifferenzen der Sandelholzschwach holzig und die Sandelholznote kaum wahrnehmbar. Charakter der zwei Verbindungen als äusserst schwach be-
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6
zeichnet werden muss. Die Verbindung (9) verfügte über wenig wünschenswerte Zedernnoten, und (10) war eher auf der Moschusseite als (6). Die Verbindung (7), das 6-(2,2,3-Tri-methylcyclopent-3-en-l-yl)hexan-3-ol wurde schon oben diskutiert. Auch diese Verbindung hat nur einen sehr schwachen Geruch und verfügt nur über kaum wahrnehmbare Sandelholznoten, wobei ihr Geruch eher moschusähnlich ist. Die Intensität des Geruchs ist aber so schwach, dass, obschon sie sich von der Verbindung (6) unterscheidet, sie im Gemisch mit (6) von deren Geruch nicht ablenkt, auch wenn in grösserer Menge vorhanden.
Die Verbindungen (6r) und (6s) gleichen der Verbindung (6), was beweist, dass die absolute Konfiguration des in Frage stehenden Kohlenstoffatoms keinen Effekt auf den Geruch hat.
Die Verbindung (12) repräsentiert das einzige Analoge von (6), das bezüglich Intensität und Geruchsqualität an diese Verbindung (6) herankommt. Daraus könnte geschlossen werden, dass Anwesenheit oder Abwesenheit einer 3,4-olefmischen Doppelbindung auf den Geruch weit weniger Einfluss ausübt, als die anderen subtilen strukturellen Unterschiede, die in den Verbindungen (7) bis (11) vorhanden sind, und wodurch die Geruchscharakteristik, insbesondere die Intensität, auf so dramatische Weise geändert wird.
Es gibt keine plausible Erklärung, warum so minimale chemische Veränderungen des Moleküls einen solch dramatischen Effekt auf die Geruchscharakteristik haben könnten, als dass daraus wieder einmal auf die generelle Nicht-Ver-lässlichkeit der Geruch-Struktur-Beziehungen geschlossen werden kann. Warum Zufügen oder Entfernen einer Methylgruppe, Entfernen einer Doppelbindung oder blosse Verschiebung einer Methylgruppe im wesentlichen mehr als 90% der Geruchsintensität zerstören können, wo doch eigentlich eher minimale Geruchsdifferenzen diesen subtilen strukturellen Änderungen entsprechen würden, kann mit theoretischen Erkenntnissen keineswegs erklärt werden. Die Vergleichsverbindungen (7), (8), (9), (10) und (11) sind geruchlich etwa nicht total unbrauchbar, aber die Gerüche sind so schwach, dass sie für den Parfumeur wenig oder überhaupt keinen Wert aufweisen; zudem verschwinden diese schwachen Gerüche vollständig, wenn sie so verdünnt werden, wie dies in der Parfümerie bei der Herstellung von Gemischen nötig ist. Anderseits weisen die Verbindungen (6), (6r), (6s) und (12) dermassen intensive Geruchsnoten auf, dass Grundnote und Stärke nach Verdünnen in Riechstoffkompositionen nicht verschwinden.
Ein weiterer Vorteil ist die erwähnte überlegene Stabilität des 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pentan-2-ols (6), verglichen mit primären allylischen Alkoholen, wie diese im Sandelholzöl vorkommen. Es hat sich gezeigt, dass die Verbindung (6) gegenüber Hitze, oxydierenden Medien und sauren Medien stabiler ist, als irgendeiner der bekannten Sandelholzriechstoffe, die über primäre allylische Alkoholgruppen verfügen, also beispielsweise der Santalole.
Wenn das 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pentan-2-ol (6) beispielsweise in Stangenseife eingearbeitet wurde und diese Seife einen Monat bei 140°C gehalten wurde, musste der Geruch immer noch als gut taxiert werden. Wenn die Verbindung (6) 24 Stunden dem Einfluss von Natriumhypochloritlösung (Haushaltsbleiche) ausgesetzt wurde, wurde keine feststellbare Oxydation nachgewiesen. Extraktion der Verbindung (6) aus der Bleichlösung war mit hoher Ausbeute möglich, d.h. die Verbindung (6) wurde nur zu einem geringen Teil abgebaut. Keine Oxydation trat ein, keine Carbonylabsorption konnte im IR-Spektrum nachgewiesen werden. Wenn anderseits Sandelholzöl derselben Behandlung ausgesetzt wurde, wurden nach Extraktion deutliche Verluste nachgewiesen, und ebenso zeigten Carbonyl-gruppen im IR-Spektrum substantielle Oxydation an.
Was aber wichtiger ist: während das 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pentan-2-ol (6) seine feinen wertvollen Sandelholzeigenschaften behielt, verlor das natürliche Sandelholzöl im wesentlichen alle seine wertvollen Eigenschaften und wies nach der Behandlung nur noch kom-mune (billige) Noten auf, die als tannenähnlich, holzig und nach Kiefernöl beschrieben werden können.
Analog erwies sich nach Einarbeitung von (6) in einen sauren WC-Reiniger (pH 1) für 1 Monat, (genaugenommen 32 Tage), dass der Sandelholzgeruch sehr stark blieb. Das nach Ablauf dieser Periode aus dem WC-Reiniger extrahierte Öl wies einen reichen, holzigen, typischen Sandelholzgeruch auf.
Ganz im Gegensatz dazu veränderte sich der Geruch von natürlichem Sandelholzöl dramatisch, wenn es denselben Bedingungen unterworfen wurde - ja Geruchsdififerenzen in natürlichem Sandelholzöl wurden schon nach 4 Tagen nach Beginn des Experimentes festgestellt. Nach Ablauf der 32 Tage musste zugegeben werden, dass der feine wertvolle Sandelholzcharakter im wesentlichen zerstört war, und die verbleibenden Geruchsnoten als kommun, billig, trocken, holzig und zedrig beschrieben werden mussten.
Es kann daraus also geschlossen werden, dass die neue Verbindung (6) aufgrund ihrer bemerkenswerten Stabilität sehr wertvoll ist und für viele Zwecke dem natürlichen Sandelholzöl überlegen ist, insbesondere in den Fällen, wo sich das natürliche Material zersetzen würde. Es wird nochmals daraufhingewiesen, dass die neue Verbindung (6) auch die optisch aktiven Verbindungen (6r) und (6s), Gemische von (6r) und (6s), als auch das Material, das durch Kondensation von 2-Butanon mit Campholenaldehyd zugänglich ist, ein-schliessen soll. Was den Zweck der vorliegenden Erfindung betrifft, sind diese Produkte alle äquivalent, insbesondere bezüglich Stabilität und Geruchseigenschaften.
Die Geruchscharakteristik des 3-Methyl-5-(2,2,3-tri-methylcyclopent-3-en-l-yl)pentan-2-ols (6) erinnert an Sandelholzöl, und dieses Produkt kann demgemäss in den meisten Fällen dort verwendet werden, wo natürliches Sandelholzöl bisher Verwendung fand. Die neue Verbindung kann also als «blender» (Bouquettierungschemikalie) und Fixativ in einer grossen Varietät von Parfumtypen Verwendung finden. Es wird keine spezielle Kopfnote festgestellt, und der Geruch bleibt über eine beträchtliche Zeitperiode uniform. Dem ist auch so, wenn (6) auf einem Riechstreifen austrocknet. Die überraschende Geruchsintensität - die stärker ist als diejenige von Sandelholzöl bei entsprechender Verdünnung - erlaubt es dem Parfumeur, für dieselben Zwecke geringere Mengen dieser Chemikalie zu verwenden. Genauere diesbezügliche Angaben sind aus den untenstehenden Beispielen ersichtlich.
Illustration bevorzugter Aspekte Die bevorzugten Syntheseaspekte der neuen Verbindung und deren Isomeren, Homologen und Analogen sind aus einer Reihe von Beispielen ersichtlich. Die folgenden Methoden dienten dazu, die hergestellten Produkte zu charakterisieren:
1. Die IR-Spektren wurden von reinen Proben auf einem Perkin-Elmer Model 457 aufgenommen; die Absorptionen werden als cm-1 festgehalten.
2. Kernresonanz-Spektren wurden anhand von Lösungen in Chloroform-dj auf einem Varian A60A-Spektrometer aufgenommen, die Resultate sind als 5-Einheiten relativ zu Tetramethylsilan (0,0 5) wiedergegeben.
3. Die Molekulargewichte wurden mittels eines Perkin-El-mer Model 270 Massenspektrometer bestimmt.
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4. Gaschromatographische Bestimmungen wurden unter Verwendung einer 20% Carbowax 20M (6 Fuss x % Inch)-Kolonne und/oder einer 20% SE 30 (60 Fuss x V* Inch)-Kolonne [1 Fuss = 30,48 cm, 1 Inch = 2,54 cm] durchgeführt.
5. Gewichte sind in Gramm, Temperaturen in ° Celsius, Drucke in mmHg und Ausbeuten in % der Theorie angegeben.
Weiterhin sind Beispiele zur Illustration der olfaktischen Verwendung der neuen Verbindungen, der Stabilität und der Intensität des Geruchs aufgeführt.
Die Beispiele dienen nur zur Illustration der bevorzugten Aspekte der vorliegenden Erfindung und sollen keineswegs limitierend verstanden werden. Sie sollen auch sämtliche Äquivalente oder naheliegende Variationen des Erfindungsgegenstandes umfassen.
Beispiel I
Herstellung von Campholenaldehyd (3) aus a-Pinen (1) Sämtliche Verbindungen der vorliegenden Erfindung sowie deren Homologe und Analoge sind aus Campholenaldehyd leicht zugänglich.
Zur Illustration der Zugänglichkeit soll folgendes Proze-dere dienen: Während 1,5 Stunden wurden 420 g (2,2 Mol) 40%ige Peressigsäure zu einer heftig gerührten Suspension von 272 g (2,0 Mol), a-Pinen und 307 g (2,9 Mol) Natrium-carbonat in 400 ml Toluol gegeben. Während der Zugabe wurde die Reaktionstemperatur mittels Kühlbad bei 35-40 °C gehalten. Die resultierende Suspension wurde 35-45 Minuten bei 35-40°C gerührt; hierauf wurde 1 Liter Wasser rasch zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde in einen Scheidetrichter gegeben. Die untere, wässrige Schicht wurde abgetrennt und mit 300 ml Toluol re-extrahiert. Die kombinierten Toluolschichten wurden einmal mit 400 ml Salzlösung, zweimal mit 400 ml gesättigter Natriumthio-sulfatlösung und noch einmal mit 300 ml Salzlösung gewaschen. Durch Destillation bei 75-85 °C/90-l 00 mmHg wurde das Lösungsmittel entfernt. Das zurückbleibende Öl wurde unter vermindertem Druck - 15 mmHg - destilliert, wobei 17,6 g a-Pinen zurückgewonnen wurden und 240,8 g (84,7%) des gewünschten a-Pinen-epoxids (2) vom Siedepunkt 75-76°/15 mm erhalten wurden. Das Produkt wies ein Molekulargewicht von 152 (MS), keinen Vinyl-Wasserstoff (NMR) und keine OH, CO oder Vinyl-H-Absorption im IR auf.
Das auf diese Weise erhaltene a-Pinen-epoxid wurde wie folgt in Campholenaldehyd übergeführt:
Zu einer, bei Rückflusstemperatur heftig gerührten Suspension von 7,5 g (0,055 Mol) wasserfreiem Zinkchlorid in einem Liter Benzol wurden während 1-1,25 Stunden 304 g (2
cho r
r oh
629 461
Mol) a-Pinen-epoxid zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde 1-1,5 Stunden bei Rückflusstemperatur (86°) gehalten, hierauf auf 25 °C abgekühlt und in 400 ml 5%ige Natriumcarbonatlösung gegeben. Die wässrige Schicht wurde abgetrennt und die Benzolschicht zweimal mit 400 ml Salzlösung gewaschen. Das Lösungsmittel wurde entfernt und das Öl fraktioniert destilliert, wobei Campholenaldehyd erhalten wurde: 193,2 g (70,2% Ausbeute), Sdp. 51-52°C (1,5 mm); nD20 1,4658; MG 152 (MS); NMR, 0,8 5 (3H, s), 1,0 (3H, s), 1,6 (3H, breites s, olefinisches CH3), 2,1-2,6 (4H, breiter Komplex), 5,2 (1H, breites Multiplett, olefinisches H), 9,7 (1H, Doublett von Doubletten, J ~ 3,5 +1,5 Hz, al-dehyd. H); IR, 3020,2700,1714, 790 cm-'.
Anstelle der obigen Methode können selbstverständlich andere bekannte Arten der Epoxidierung von Olefinen Verwendung finden. So können beispielsweise auch Persäuren wie m-Chlorperbenzosäure, Trifluorperessigsäure usw. für diese Epoxidierung eingesetzt werden. Die Umwandlung des a-Pinen-epoxids kann selbstverständlich auch unter Verwendung anderer Lewissäuren durchgeführt werden, jedoch sind Zinkchlorid, Zinkbromid und deren Äquivalente bevorzugt.
Alle kommerziellen Qualitäten von a-Pinen haben sich als befriedigend erweisen. Anwesenieit der erwartenden Unreinheiten, beispielsweise an ß-Pinen, in diesen Materialien hatte keinen nachweisbaren Einfluss auf die Qualität des hergestellten Produktes.
Die optische Reinheit des benützten a-Pinens hat auf die Qualität des Endproduktes keinen Einfluss. So wurden beispielsweise keine geruchlichen Unterschiede festgestellt,
wenn entweder von den optischen Antipoden von a-Pinen (aD = +40°0'oder aD= —40°0') oder einem racemischen Gemisch dieser beiden optischen Isomeren ausgegangen wurde.
Die unter Verwendung der zwei optisch reinen a-Pinene erhaltenen Campholenaldehyde wurden einer ORD (Optical Rötatory Dispersion)-Analyse unterworfen, wobei festgestellt werden konnte, dass die erhaltenen zwei Proben spiegelbildliche Produkte darstellten. Beide ORD-Kurven durchschnitten den Nullpunkt in der Nähe der Natrium-D-Linie, d.h. für beide Enantiomere gilt aD~0°. (Bei anderen Wellenlängen konnte hingegen messbare Rotation festgestellt werden).
Beispiel II
Herstellung von a,ß-ungesättigten Ketonen durch Kondensation von Campholenaldehyd mit Ketonen
Das untenstehende Schema II illustriert die allgemeine Methode zur Verwendung der entsprechenden Verbindungen der allgemeinen Formeln.
O
r1ch2cch3 >
+
oh
7
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
+
Hauptkoraponente Rx = H, CH3/ C2H5
Nebenkomponente
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Die nun folgenden Beispiele erläutern dieses Reaktionsschema.
1. Herstellung von 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethyl-cyclopent-3-en-l-yl)pent-3-en-2-on (4) aus Campholenaldehyd und 2-Butanon (Methyläthylketon)
Das Beispiel illustriert die Herstellung der besagten Verbindung der Formel II von Campholenaldehyd mit Methyläthylketon.
Zu einer gerührten Lösung von 400 g (6,1 Mol) Methyläthylketon, 1,025 kg (32 Mol) Methanol, 30,5 g (0,54 Mol) Kaliumhydroxyd und 380 g Wasser, welche auf —5 bis — 10°C gekühlt wurden, wurden 152 g (1 Mol) Campholenaldehyd während 15-30 Minuten zugegeben. Das Gemisch wurde 24-36 Stunden bei 0 bis — 10°C gehalten und hierauf noch 18-24 Stunden bei 25 bis 35°C. Das Reaktionsgemisch wurde durch Zugabe von 36,8 g 62,5%iger Schwefelsäure neutralisiert und mittels Destillation bei Atmosphärendruck wurden nichtumgesetztes Methyläthylketon und überschüssiges Methanol entfernt. Die zurückbleibende Flüssigkeit wurde zu 200 ml Hexan und 200 ml Wasser gegeben. Die wässrige Phase wurde hierauf abgetrennt und die Hexanschicht mit 200 ml Salzlösung gewaschen. Das Hexan wurde durch Destillation bei Atmosphärendruck entfernt und das
5 zurückbleibende Öl unter Vakuum fraktioniert destilliert, wobei 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pent-3-en-2-on und zwei Isomere im Verhältnis von etwa 86:6:8 (GC) erhalten wurden. Die Ausbeute betrug 140,3 g (85%); Sdp. 102-105 °C (1,3 mm); nD20 1,4888; MG 206 (MS);
io NMR, 0,8 ô (3H, s), 1,0 (3H, s), 1,6 (3H, breites s), 1,8 (3H, breites s), 2,3 (3H, s, Acetyl-CH3), 5,3 (1H, breites Multi-plett, olefin. H), 6,7 (1H, Komplex, ß-olefin. H eines a,ß-un-gesättigten Carbonylsystems); IR, 3030,1670,1635, 790 cm-1.
15 Die massenspektographischen Daten zeigen, dass es sich beim Kondensationsprodukt um ein Gemisch des Methyl-ketons (A) und der Àthylketone (B&C) handelt. In A war Kondensation an der Methylengruppe von 2-Butanon und in B und C Kondensation an der Methylgruppe eingetreten.
Die Bedingungen der Reaktion sind variierbar, als es auch das Isomerenverhältnis ist. Veränderungen in den relativen Konzentrationen der Reaktanden und der Temperatur zeitigen Variation in der Reaktionszeit als auch dem Isomerenverhältnis. Die Menge des Äthylketons variiert normalerweise zwischen 10 und 30% des Gesamtproduktes, was aber nicht nachteilig ist, da nach der Reduktionsstufe der als Nebenprodukt anfallende Alkohol (7) auf den Geruch des Produktes (6) keinen nachteiligen Einfluss hat.
Die dem Fachmann naheliegenden Modifikationen der obigen Reaktion können durchgeführt werden. Beispielsweise sind andere Hydroxyde oder Alkoxyde von Alkalimetallen geeignet, beispielsweise Natriummethylat, Kaliumäthylat, Kalium-tert.-butoxyd, usw. oder irgendeine andere Base, die für Kondensation zwischen Aldehyden und Ketonen geeignet ist, beispielsweise Amine. Selbstverständlich sind die leicht verfügbaren Natrium- und Kaliumhydroxyde bevorzugt, dies insbesondere aus ökonomischen Gründen und wegen der einfachen Arbeitstechnik, siehe auch A.T. Nielson und W. J. Houlihan, Org. Reactions 16 (1972).
Differenzen in der Reaktionstemperatur zeigten den erwarteten Einfluss auf das Isomeren verhältnis und die Reaktionsgeschwindigkeit: Höhere Temperaturen zeitigen selbstverständlich kürzere Reaktionszeiten aber auch leicht niedrigere Selektivität. Eine Reaktionstemperatur von 40 °C erforderte eine Reaktionszeit von etwa 5 Stunden.
Weitere Faktoren wie die relativen Mengen der Reaktan-ten zueinander, Konzentration usw. sind nicht kritisch.
2. Herstellung von 5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-1 -yl)pent-3-en-2-on
Das obige Beispiel kann wiederholt werden, wobei Äthylmethylketon durch eine äquimolare Menge Aceton substituiert wird: es wird 5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pent-3-en-2-on in guter Ausbeute erhalten.
3. 6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-1 -yl)hex-4-en-3-on
Das Beispiel illustriert die Herstellung des reinen Äthyl-ketonisomeren des Beispiels II-l (Vorgänger des Isomeren
7>-
Zu 1,21 heftig gerührtem Äthanol wurden 68 g (1 Mol)
OCH-
B C
Natriumäthoxyd langsam zugegeben. Während 35 Minuten 30 wurde bei 25-30 °C ein Gemisch von 152 g (1 Mol) Campholenaldehyd und 144 g Äthyl 2-Methylacetoacetat (1 Mol) zugegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde auf 21 Eiswasser gegeben und der pH-Wert durch Zugabe von 25%iger Schwefelsäure auf 2 adjustiert. Der so erhaltene 35 Niederschlag wurde filtriert, mit kaltem Wasser gewaschen und getrocknet, wobei 68,8 g Produkt anfielen. Die spektro-graphischen Daten zeigten, dass es sich um das 2-Carboxy-5-hydroxy-6-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)hexan-3-on in der Enolform handelte.
40 Die 68,8 g des Produktes wurden mit 550 ml Äthanol, 400 ml Wasser und 10 g 62,5%iger Schwefelsäure in einen 2-Liter-Behälter gegeben, der mit einem Gasmeter verbunden war. Das Reaktionsgemisch wurde 24 Stunden bei Rückflusstemperatur gehalten, während welcher Zeit das 45 Festprodukt langsam in Lösung ging und sich C02 entwickelte. Man goss alsdann auf Wasser, extrahierte mit Äther, entfernte das Lösungsmittel und destillierte das resultierende Öl, wobei 6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-
1-yl)hex-4-en-3-on anfiel. Dieses Produkt erwies sich als so identisch mit dem Nebenprodukt der Reaktion von
2-Butanon mit Campholenaldehyd.
Beispiel III
Selektive Hydrierung der a,ß-ungesättigten Ketone 55 zwecks Herstellung der sekundären Alkohole
1. Herstellung von 3-Methyl-5-(2,2,3-Trimethyl-cyclopent-3-en-l -yl)pentan-2-ol (6)
Man gab 350 g (1,7 Mol) 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethyl-cyclopent-3-en-l-yl)pent-3-en-2-on, 26,3 g (7,5 Gew.-%) 60 Kupferchromit, 0,1 g (0,03 Gew.-%) Kaliumhydroxyd und 250 ml sekundären Butylalkohol in einen rostfreien 1-Liter-Stahlautoklav. Das Gemisch wurde unter Rühren bei 160°C unter einem Wasserstoffdruck von 300 psi gehalten (1 psi = 0,068 Atmosphären) und hydriert, bis die Wasserstoffes aufnähme beendigt war. Hierauf wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Der Autoklav wurde ventiliert, das Reaktionsgemisch hierauf entfernt und über eine dünne Schicht Filter-cel® filtriert. Durch Destillation wurde das Lösungs
9
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mittel entfernt, wobei eine Badtemperatur von 75 °C eingehalten wurde, der Destillationsdruck betrug 10-15 mm Hg. Das zurückbleibende viskose Öl wurde fraktioniert destilliert, um zum 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pentan-2-ol als Gemisch der Diastereomeren zu gelangen. Die Ausbeute betrug 310 g (87%); Sdp. 103-106 °C (1,0 mm); nD20 1,4730; MG 210 (MS); NMR, 0,5 5, 0,8, 0,9 und 1,0 (6H, 4s, geminale Dimethylgruppen der verschiedenen Diastereomeren des Gemisches), 1,0-1,1 (3H, d, unter den CH3-Singulets verborgen), 1,12 und 1,15 (3H, 2d,
J = 6,5 Hz, Carbinol- Methylgruppen der verschiedenen Diastereomeren im Gemisch), 1,2-1,5 (6H, breiter Komplex), 1,6 (3H, breites s, olefin. CH3), 1,7 (1H, s, Hydroxyl-H/austauschbar mit D20, 1,8-2,4 (2H, breiter Komplex, al-lyl. Methylen), 3,7 (1H, breites Multiple«, Carbinyl-H), 5,2 (1H, breites Multiplett, olefin. H); IR, 3360, 3040,790 cm-1.
2. 6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)hexan-3-ol (7)
Das Beispiel illustriert eine weitere Methode der selektiven Reduktion der a,ß-ungesättigten Ketone zwecks Herstellung der gesättigten Alkohole, wobei die Doppelbindungen im Cyclopentylring nicht reduziert werden; die Bedingungen sind die der Birch-Reaktion.
2,21 g (316 mg-Atome) Lithiumdraht wurden zu 250 ml frisch destilliertem Ammoniak gegeben. Eine Lösung von 12,6 g (61,9 mMol) 6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)-hex-4-en-3-on in 60 ml Dimethoxyäthan (DME) wurde langsam zugegeben. Die Zugabe erforderte 30 Minuten. Das Reaktionsgemisch wurde 1 Stunde bei Rückflusstemperatur gehalten. Durch langsame, vorsichtige Zugabe von festem NH4C1 bis zum Verschwinden der blauen Farbe wurde überschüssiges Lithium zerstört. Hierauf folgte Abdampfen von Ammoniak und Zugabe von 50 ml DME. Das Reaktionsprodukt wurde isoliert und destilliert, wobei das gewünschte 6-(2,2,3-T rimethylcyclopent-3-en-1 -yl)hexan-3-on erhalten wurde. Die spektralen Daten zeigten, dass die Ringdoppelbindung intakt war und die a,ß-Ungesättigtheit verschwunden war.
Dieses Produkt wurde alsdann einer Natriumborhydridreduktion unterworfen, wobei 6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)hexan-3-ol (7) erhalten wurde.
3. 5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)-pentan-2-ol
Zu einer gerührten Lösung von 13,3 g (0,35 Mol) Natriumborhydrid und 0,3 g Natriumhydroxyd in 200 ml Äthanol und 20 ml Wasser wurden bei 25-40 °C innert 15 Minuten 86,4 g (0,45 Mol) 5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-
1-yl)pent-3-en-2-on zugegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und hierauf zu einem Gemisch von 30 ml Wasser und 30 ml 10%iger Natriumhydroxydlösung gegeben. Das Gemisch wurde mit Hexan extrahiert und die vereinigten Hexanextrakte mit Natriumchloridlösung bis zur Neutralität gewaschen. Durch Destillation wurde das Hexan entfernt und das zurückbleibende Öl fraktioniert destilliert, wobei ein Gemisch von 5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)-pent-3-en-
2-ol (66%) und 5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pen-tan-2-ol (22%) anfiel: die Ausbeute betrug 57,4 g (65%); Sdp. 94-I08°C/l,4 mm; MG 194 und 196 (MS).
Ein Gemisch von 0,6 g 5%igem Palladium auf Kohle, 44,1 g (0,15 Mol Pent-3-en-2-ol) des obigen Pentenol/Pen-tanolgemisches und 50 ml Äthanol wurden bei 25-45 °C und einem Wasserstoffdruck von 35-52 psi hydriert, bis die Wasserstoffaufnahme aufhörte. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert um den Katalysator abzutrennen und das Lösungsmittel wurde aus dem Filtrat durch Destillation entfernt. Das zurückbleibende Öl wurde fraktioniert destilliert, um das 5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)-pentan-2-ol zu gewinnen: Ausbeute 30,1 g (77,7%); Sdp. 105-108 °C (1,5
mm); MG 196 (MS); IR, 3350 (s, breit), 3040 und 797 cm-'. NMR, 0,5 5,0,8,0,9 und 1,0 (6H, 4s, geminale Dimethylgruppen der versch. Diastereomeren im Gemisch), 1,2 (3H, d, J~6HZ, Carbinol-methyl), 1,3-1,5 (7H, breiter Komplex), 1,6 (3H, breites s, olefin. Methyl), 1,7-2,4 (3H, breiter Komplex 1H austauschbar mit D20), 3,8 (1H, breites Multiplett, carbinyl-H), 5,2 (1H, breites Multiplett, olefin. H).
Beispiel IV Geruchsqualität und Intensitätsvergleiche
1. Das reine 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-l-yl)pentan-2-ol (6) wurde mit Gemischen von (6) mit 25%, 40% und 50% 6-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-en-l-yl)hexan-3-ol verglichen.
Bei einem Gehalt von 25% der Substanz (7) wurde das Gemisch als recht nah an das natürliche Sandelholzöl herankommend bezeichnet; dies wurde der Moschusnote zugeschrieben, welche einen positiven Effekt auf den Geruch ausübte. Es wurde auch festgestellt, dass das Gemisch weniger intensiv war als der des reinen Isomeren, dies eventuell wegen eines Verdünnungseffektes.
Bei einem Gehalt von 40% der Substanz (7) war die Moschusnote etwas mehr ausgeprägt und die overall-Intensität schwächer. Allerdings wies das Gemisch noch die feine Sandelholznote auf und, obschon diese qualitativ etwas schwächer als das 75:25-Gemisch, doch noch als höchst wünschenswert bezeichnet werden konnte.
Bei einem Gehalt von 50% oder sogar mehr an Substanz (7), war der Geruch flach und weniger wünschenswert. Es konnte allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass solche Gemische für gewisse Applikationsformen Vorteile aufweisen würden. Die Intensität des Geruchs war allerdings geringer, und die Moschusnote hatte eine Stärke erreicht, die vom feinen, kostbaren Sandelholzgeschmack des Isomeren
(6) ablenkte.
2. In den folgenden Versuchen wurde bestimmt, um wieviel grösser die Geruchsintensität der Verbindung (6), verglichen mit der Intensität der Vergleichsverbindungen der Tabelle I war. Dazu wurde erstens die Stärke dieser schwächeren Verbindungen bestimmt. Zu diesem Zweck verglichen 3 Parfumeure codierte Proben der Substanzen (7), (8), (9), (10) und (11). Ohne zu zögern, erklärte jeder der Parfumeure, dass es sich bei der intensivsten der Vergleichssubstanzen um die Verbindung (11) handelte.
In einem weiteren Versuch wurde eine Probe der Verbindung (11) mit einem 75:25-Gemisch von (6) und (7) verglichen. Zu diesem Zweck wurden von diesem 75:25-Gemisch Lösungen in Diäthylphthalat hergestellt, die 1-, 5-, 10- und 20 Gew.-% der Riechstoffe enthielten. Die einzelnen Proben wurden mit einem Code versehen.
Die Versuchspersonen, es handelte sich um zwei «Quali-tätskontrolle-parfumeure» und einem Forschungspar-fumeur, wurden gebeten, die unverdünnte Probe (11) mit denjenigen der verschlüsselten Proben zu vergleichen, dessen Intensität der Probe (11) am nächsten kam. Zwei Personen waren der Ansicht, dass die Probe (11) schwächer war als die 10%-Probe, aber stärker als die 5%-Probe. Eine Versuchsperson war der Ansicht, dass Probe (11) stärker als die 1%-Probe, aber stärker als die 5%-Probe. Selbstverständlich waren die Versuchspersonen über die Zusammensetzung der Proben nicht im klaren.
Beispiel V
Die folgenden Beispiele informieren über die Stabilität der neuen Verbindung (6).
1. Thermische Stabilität in Seife
Eines der neuen Sandelholzgemische - 75% (6) und 25%
(7) - wurde zu 1 % in Stangenseife eingearbeitet und diese
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35
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Seife einen Monat bei 140°C gelagert. Am Ende dieser Versuchsperiode erklärte eine Gruppe von 5 Versuchspersonen, dass der Geruch immer noch absolut zufriedenstellend war.
2. Stabilität in einem Haushaltsbleichmittel
Das Beispiel illustriert die Stabilität einer Sandelholzkomposition - etwa 75% (6) und 25% (7) - in oxydierenden Medien wie Bleichmittel. Der folgende Versuch wurde dreifach durchgeführt.
Zu 200 g einer 10%igen Natriumhypochlorit-Lösung -normales Haushaltsbleichmittel - wurde in einem Fall 2,0 g 3-Methyl-5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-en-1 -yl)pentan-2-ol [etwa 75% (6) und 25% (7)] und im anderen Fall 2,0 g ostindisches Sandelholzöl gegeben. Die Gemische wurden 24 Stunden gerührt. Hierauf wurde zu jeder Probe 50 ml Äther gegeben, 15 Minuten gerührt und Schichtentrennung abgewartet. Die wässrige Schicht wurde weiter 3mal mit 50-ml-Portionen Äther extrahiert. Die kombinierten Ätherextrakte wurden mit wässriger Natriumchloridlösung gewaschen und konzentriert.
Aus derjenigen Probe, die natürliches Sandelholzöl enthielt, wurden im Durchschnitt 1,5 g zurückgewonnen. Nun wurde das zurückgewonnene Öl und das Ausgangsmaterial verglichen. Ein Vergleich der IR-Daten zeigte, dass die OH-Bande des behandelten Öls bezüglich Intensität viel schwächer war und nun starke Carbonyl-Banden festgestellt wurden, die eindeutig bewiesen, dass signifikante Oxydation eingetreten war. Ein weiterer Hinweis für die Oxydation war der, dass aus der wässrigen Schicht im Durchschnitt 0,6 g saures Material extrahiert werden konnte. Bedeutungsvoller aber war die Tatsache, dass das Sandelholzöl, welches im Bleichmittel gerührt worden war, seine feine, kostbare Sandelholznote verloren hatte. Das zurückgewonnene Material wies nur die gewöhnlichen (billigeren) Noten auf, die als kiefrig, holzig und nach Kiefernöl bezeichnet werden konnten und nahegelegten, dass die Santalole zerstört worden waren.
Im Gegensatz zu den obigen Ergebnissen konnten aus dem, mit dem neuen Produkt durchgeführten Versuch mehr als 90% des Ausgangsmaterials zurückgewonnen werden. Das IR-Spektrum des zurückgewonnenen Materials zeigte starke OH-Banden und sehr wenig Absorption in der Carbonylregion, d.h. es war kaum Oxydation eingetreten. Bedeutungsvoll war aber die Tatsache, dass das zurückgewonnene Öl immer noch über die feine, kostbare Sandelholznote verfügte, d.h. kaum eine Geruchsverschiebung eingetreten war. Diese Ergebnisse zeigen eindeutig, dass es sich bei dem neuen Produkt der vorliegenden Erfindung um ein weitaus stabileres Material handelt.
3. Stabilität in einem WC-Reiniger (nieder-pH-Typ)
Das Beispiel illustriert die Stabilität eines der neuen Sandelholzgemische, untenstehend Produkt A genannt, in einem WC-Reiniger; Komposition A enthält etwa 75% (6) und 25% (7). Diese sauren WC-Reiniger stellen die Parfumeure üblicherweise vor gewichtige Probleme, da durch das saure Medium viele Riechstoffe zerstört werden.
Zwei Proben des WC-Reinigers, bestehend aus 9% konzentrierter Salzsäure, 3% Emulgatoren und 88% destilliertem Wasser wurden einerseits mit 1 % des Produktes A und anderseits mit ostindischem Sandelholzöl parfümiert. Die Proben wurden täglich gerührt und einen Monat lang Geruchsevaluationen durchgeführt. Es konnte festgestellt werden, dass die das Produkt A enthaltende Probe den ganzen Monat hindurch geruchlich stärker war und dieser Geruch die reiche Holznote des Produktes A aufwies. Ganz im Gegensatz dazu veränderte sich der Geruch der Probe, die das Sandelholzöl enthielt, kontinuierlich, und die Holznote veränderte sich in Richtung eines sauren, für trockenes Zedernholz typischen Geruchseindruckes.
Nach Ablauf der Monatsfrist wurden die zwei Proben mit Äther extrahiert, das Lösungsmittel entfernt und in den Proben Gehalt an Gemisch A und dem ostindischen Sandelholzöl mit dem Anfangsgehalt dieser Produkte verglichen. Der Geruch von A hatte sich nur wenig verändert, die reiche, holzige Sandelholznote konnte immer noch nachgewiesen werden. Anderseits wies das extrahierte Sandelholzöl einen sauren, trockenen zedernähnlichen Geruch auf, der kaum mehr an Sandelholz erinnerte.
Riechstoffkompositionen
Anhand folgender Beispiele wird die Verwendung der neuen Produkte in einer ganzen Reihe von Riechstoffkompositionen illustriert. In den Beispielen handelt es sich beim Produkt A jeweils um eine der neuen Kompositionen, wie beispielsweise (6), (6r), (6s) [oder (12)], oder um das Gemisch von 6 (> 60%) und 7 < 40%), siehe auch die Tabelle I.
Für die meisten Zwecke können die neuen Parfümchemikalien in Formulierungen zwischen ungefähr 0,1-30% verwendet werden. Der Gehalt wird sich selbstverständlich je nach Typ der Komposition und der Formel ändern. Für spezielle Effekte können auch höhere Konzentrationen als 30%, d.h. bis zu 80-90%, erfolgreich Anwendung finden.
Die neuen Verbindungen und Gemische können erfolgreich eingesetzt werden bei der Herstellung von Riechstoffkompositionen, die wiederum als Riechstoflbasen für die Herstellung für Parfüms und Toilettenwasser durch Zugabe des üblichen Alkohols und/oder Wassers dienen. Im ersten Fall kommen normalerweise 15-20 Gew.-% Base und im zweiten Fall 3-5 Gew.-% Base zum Einsatz.
Die Basen können aber auch zur Parfümierung von Seifen, Detergenzien, Kosmetika, usw. benützt werden. In diesem Fall gelangt üblicherweise eine Basenkonzentration zwischen ungefähr 0,5 und 2 Gew.-% zum Einsatz.
Beispiel VI
Das Beispiel illustriert die Verwendung einer neuen Verbindung als Basis für ein synthetisches Sandelholzöl.
Zusammensetzung ist die folgende:
Gewichtsteile
Produkt A 200
Sandela®*, 50% in Diäthylphthalat 700
a-Methylionon 50
Amerikan. Zedernholzöl 50
Wo
* Es handelt sich um die eingetragene Schutzmarke von Givaudan für einen polycyclischen Alkohol mit Sandelholzgeruch.
Wenn es sich bei der oben mit Produkt A bezeichneten Substanz um (6) und (7), [(12)], (6r) oder (6s) handelt, so bewirkt der Zusatz dieses Produktes A das Auftreten wertvoller Sandelholznoten, die resultierende Komposition verfügt über einen stärkeren, mehr abgerundeten Körper von Edelholzcharakter.
Wenn anderseits Produkt A durch das geruchlose Diäthylphthalat ersetzt wird, wird der Einfluss von A sehr deutlich. Der Geruch ohne dieses A ist schwächer und erinnert weniger an das natürliche Sandelholzöl.
Anderseits zeitigt die Substitution der Vergleichsverbindungen (7), (8), (9), (10) oder (11) für A in der Basisformel keine Verbesserung des Geruchs. Der Geruch dieser Vergleichsverbindungen ist zu schwach, um einen signifikanten Beitrag zum Geruchseindruck zu liefern.
Beispiel VII
Das Beispiel illustriert die Verwendung der neuen Gemi-
5
10
IS
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
11
629 461
sehe und Verbindungen in Riechstoffkompositionen von holzigem Typ. Bei A handelt es sich um das neue Produkt, wie es oben definiert wurde. Der Effekt dieses Produktes, die Abwesenheit dieses Produktes und Ersatz dieses Produktes durch andere Verbindungen geht aus den folgenden Kompositionsbeispielen deutlich hervor.
1. Verwendung des Produktes A in Kompositionen vom Holztyp
Komponente
Teile
Produkt A
280
Oranger liquid
20
Limonen
38
Linalool
66
Linalylacetat
95
Benzylacetat
20
y-Methylionon
152
p-tert.-Butylcyclohexylacetat
114
Vetiveracetat
115
Coumarin
40
Versalide (1,1,4,4-T etramethyl-6-äthyl-
7-acetyl-l,2,3,4-tetrahydronaphthalin)
30
Aldehyd C-12,10% DPG
4
Undecalacton, 10% DPG
6
Diphenyloxid
10
Diphenylmethan
10
Total 1000
Es war sofort ersichtlich, dass das Produkt A Körper zu der Basisformulierung vom holzigen Typ lieferte, wodurch diese Komposition voller, tiefer, reicher und insbesondere abgerundet wirkte; der Gesamteffekt der Zugabe des Produktes A erinnerte an den Effekt, der durch die Zugabe von reinem Sandelholzöl erzielt würde.
Beim Austrocknen der Komposition auf dem Riechstreifen (-> Fondnote) wird ein vollerer und stärkerer Geruch wahrgenommen, dies trifft insbesondere auf die Moschusnote zu; und es war auch sofort ersichtlich, dass dieser Effekt länger dauerte, als wenn Produkt A nicht zugegeben worden wäre.
Aus diesen Befunden geht eindeutig hervor, dass die neuen Produkte fixative Eigenschaften aufweisen, die denen entsprechen, die durch Zugabe von Moschusriechstoffen oder natürlichem Sandelholzöl erzielt werden könnten.
Dieselben Effekte wie im obigen Beispiel wurden auch erzielt, wenn die Zugabe weniger als die erwähnten 28% betrug. Allerdings war der Effekt dann weniger prononciert.
Es wurde auch festgestellt, dass höhere Konzentration für spezielle Effekte erfolgreich verwendet werden konnten.
Wenn nun anstelle des Produktes A in der Basisformulierung eine der Vergleichsverbindungen (7), (8), (9), (10) oder (11) eingesetzt wurde, war der festgestellte Effekt minimal und schwach. Zugabe dieser Vergleichsverbindungen lieferte keinen signifikanten Beitrag zur Geruchsveränderung.
Beispiel VIII
Das Beispiel illustriert die Verwendung der Sandelholzkörper der vorliegenden Erfindung in Riechstoffkompositionen vom Muguet-Typ.
Es war sofort ersichtlich, dass das Produkt A zur Basisformulierung Natürlichkeit beitrug, die sich insbesondere auf die holzigen und Grundnoten auswirkte. Der Gesamtgeruchseindruck der Komposition erinnerte viel mehr an den der Blume in ihrer natürlichen Umgebung. Wiederum war der Effekt derselbe wie der durch Zugabe von natürlichem Sandelholzöl erzielte.
2. Verwendung des Produktes A in einer Muguet-Komposition
Komponenten Gewichtsteile
Produkt A 142 Aldehyd C-9, n-Nonanal,
10% Diäthylphthalat 2,5 Aldehyd C-10, n-Decanal,
10% Diäthylphthalat 1
Amylzimtaldehyd 13
Benzylacetat 25
Benzylsalicylat 20
Cinnamylacetat 45 Cyclamenaldehyd (a-Methyl-
p-isopropylphenylpropionaldehyd) 10
Citronellylacetat 30
Phenyl-methyl-carbinyl-acetat, 10% DAeP 45
Hexylzimtaldehyd 20
Indol, 2,3-Benzylpyrrol, 10% DAeP 4
Laurin® (Hydroxycitronellal) 120
Linalool, cceur 140
Linalylcinnamat 40
Nerol, prime 40
Phenyläthylalkohol 130
Phenyläthylisobutyrat 4
Phenyläthyldimethylcarbinol 10
Phenyläthylphenylacetat 25
Rhodinol, extra 60
Rhodinylacetat 34
Terpineol 50
Tetrahydrolinalool 30
Total 1000
Beim Austrocknen der Komposition auf dem Riechstreifen wird ein stärkerer und länger dauernder Geruch festgestellt - dies im Gegensatz zu einer Komposition ohne das Produkt A, mit anderen Worten, fixative Eigenschaften des Produktes A sind offensichtlich.
Beispiel IX
Im folgenden wurde das Produkt A auch in einer ganzen Anzahl weiterer Riechstoffkompositionen getestet - in einem Bereich von 0,5% - um den dadurch erzielten Effekt festzustellen.
In gewissen Kompositionen, nämlich Fougère, Chypre, animalischen Komplexen oder klassischem Citruscologne wurde durch die Zugabe «lift» (Verstärkung, Anhebung) festgestellt. Die Kopfnoten waren akzentuiert und der Gesamtgeruchseindruck war brillanter und voller.
In blumigen Kompositionen - Rose, Maiglöckchen, Jasmin, Flieder - bewirkte die Zugabe des Produktes A natürliche Noten, Tiefe und Fülle. Der Gesamteffekt der behandelten Kompositionen war reicher un mehr abgerundet. Beispielsweise verlor die Rosenbase ihre «Geraniumschärfe», und die Grünnoten wirkten prononcierter.
Der Gesamteindruck wirkte abgerundeter und lieblicher. Auf dem Riechstreifen wirkten die mit A behandelten Basen nach 18,24 und 48 Stunden stärker, tiefer, länger dauernd: Wiederum ein klarer Beweis für die fixativen Eigenschaften des zugegebenen Produktes.
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