CN115210205A - 3-己烯-1-醇异构体的混合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述了包含3‑己烯‑1‑醇的组合物、以及包含该组合物的赋予气味的制剂和包含该组合物或赋予气味的制剂的制品。所述组合物包含范围为67重量%至82重量%的反式‑3‑己烯‑1‑醇和范围为18重量%至33重量%的顺式‑3‑己烯‑1‑醇,其中反式‑3‑己烯‑1‑醇和顺式‑3‑己烯‑1‑醇的总浓度为至少97重量%。本文还描述了制备包含3‑己烯‑1‑醇的组合物的方法,所述方法包括:在路易斯酸存在下使1‑戊烯与甲醛接触,从而获得包含3‑己烯‑1‑醇的粗制混合物;以及使包含3‑己烯‑1‑醇的混合物与碱接触。

Description

3-己烯-1-醇异构体的混合物及其制备方法
相关申请
本申请要求2020年2月6日提交的美国临时专利申请第.62/970,766号的优先权,其内容通过引用整体并入本文。
本发明的技术领域和背景技术
在本发明的一些实施方案中涉及气味物质,更具体地但不排他地,涉及一种新型的顺式-3-己烯-1-醇和反式-3-己烯-1-醇的气味混合物,涉及含有它们的制剂和产品,涉及制备它们的方法。
气味物质广泛用于饮料、化妆品、卫生保健用品(sanitary and hygienicgoods)、洗涤剂、浴室清新添加剂(bath refreshing additives)、药物和农用化学品等领域。气味物质用于为产品赋予香味(scent)、气味(odor)、香气(aroma)或芳香(fragrance)。
芳香(或香味、气味或香气)由芳香组合物中各种组分的组合产生。通常,芳香剂是通过掺混气味物质,任选地与载体和其它化学物质一起而产生的。掺混这些材料来获得所谓的"前调(top note)"、"中调(middle note)"和"后调(bottom note)"组分。
"前调"是在施用时立即感知到的特征。"基调(base note)"是芳香剂的精华。这通常由缓慢蒸发的大的重分子组成。一些基调在施用后超过24小时被感知到。"中调"是被感知的桥接前调至基调的特征。中调通常出现在前调之后。
近年来,绿色香调(绿调,green note)的芳香剂受到特别关注。赋予新割青草芳香的新鲜香气的试剂用于例如香料(perfumery)、蜡烛、混合香料(potpourri)、沐浴和身体用产品,融化再制皂、冷加工皂、凝胶蜡等,并且还用于为人造草或人造草皮赋予草香味。
最公认的赋予绿色香调的气味物质是顺式-3-己烯-1-醇,其在本领域中也被称为(Z)-3-己烯-1-醇、顺式-3-己烯醇、(Z)-3-己烯醇,并且也被称为"叶醇(leaf alcohol)"。业内广泛应用的其它赋予绿色香调的试剂包括例如正己醛、正己醇、(E)-2-己烯醛(反式-2-己烯醛)、(E)-2-己烯-1-醇(反式-2-己烯-1-醇)和(Z)-3-己烯醛(顺式-3-己烯醛),以及它们的酯衍生物。
从绿色植物和绿色叶子中提取叶醇和其它赋予草香味的物质通常生产成本高,生产量低,因此在商业上是低效的。另外,对绿色香调的需求已经增长到超过它们从传统天然来源如薄荷(Mentha arvensis)油和其它植物油的供应。这推动了寻求获得这些材料的替代方式的研究努力。
美国专利申请公开第2018/0037913号教导了通过使用酶方法来生产己烯醇的方法。
在过去几十年中已经开发了制备顺式-3-己烯-1-醇及其衍生物的合成方法。这些方法通常涉及3-己炔-1-醇(3-hexyn-1-ol)或共轭烯醇化物的选择性脱氢(dehydrogenation),并且可以使用各种起始物料。参考例如RK Singh,E Singh,《肉类、家禽与水产品手册(Handbook of Meat,Poultry and Seafood)》,2007;J.Dorsky,《香料:艺术,科学和技术(Perfumes:Art,Science and Technology)》,2012;《香料化学与技术(Fragrance chemistry and technology)》,赵一宾,化学工业出版社,2007。
中国专利申请公开第CN1244518号教导了利用1,3-戊二烯和2-甲基-5,6-二氢呋喃通过开环而进行的合成方法。
中国专利申请公开第CN101875599号教导了在路易斯酸催化剂存在下1-戊烯与甲醛、福尔马林、多聚甲醛或三氧杂环己烷之间的反应,随后进行后处理程序,并在减压下蒸馏,从而提供香叶醇和顺式-3-己烯-1-醇的混合物。然后纯化该混合物,得到顺式-3-己烯-1-醇。在一个实例中,当使用多聚甲醛和氯化铝时,获得香叶醇和反式-3-己烯-1-醇的混合物。
另外的背景技术包括WO2006/116419,其描述了通过使具有银和/或铜离子的交换介质与包含烯醇的E和Z异构体或其衍生物的进料流连续接触来分离烯醇如己烯醇的E和Z异构体或其衍生物。
发明内容
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了用于制备包含3-己烯-1-醇的组合物的方法,所述方法包括:
在路易斯酸存在下使1-戊烯与甲醛接触,从而获得包含3-己烯-1-醇的粗制(第一)混合物(在本文中也称为粗制第一混合物);以及
使包含3-己烯-1-醇的(粗制第一)混合物与碱接触,
由此获得包含3-己烯-1-醇的组合物。
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了一种组合物,其包含浓度范围为67重量%至82重量%的反式-3-己烯-1-醇和浓度范围为18重量%至33重量%的顺式-3-己烯-1-醇,其中所述反式-3-己烯-1-醇和所述顺式-3-己烯-1-醇的总浓度为至少97重量%(例如,通过如本文以下实施例部分中所述的气相色谱法测定)。
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了一种赋予气味的制剂,其包含含有3-己烯-1-醇的组合物,所述组合物如本文任何相应实施方案以及其任何组合所述。
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了一种赋予气味的制剂,其包含含有3-己烯-1-醇的组合物,所述组合物可通过根据本文所述的任何相应实施方案及其任何组合的方法获得。
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了一种制品(articles-of-manufacturing),其包含根据本文所述的任何相应实施方案的赋予气味的制剂。
根据本发明的涉及方法的任何一些实施方案,所述方法包括:
(a)在路易斯酸存在下使1-戊烯与甲醛接触,从而获得包含3-己烯-1-醇的粗制(第一)混合物;
(b)蒸馏所述粗制(第一)混合物,从而获得富集3-己烯-1-醇的(第一)混合物(在本文中也称为第一混合物);以及
(c)使富集3-己烯-1-醇的(第一)混合物与碱接触。
根据本发明的涉及方法的任何一些实施方案中,所述方法还包括在与所述碱接触之后,从所述混合物分离所述3-己烯-1-醇,从而获得包含3-己烯-1-醇的组合物。
根据本发明的涉及分离3-己烯-1-醇的任何一些实施方案中,3-己烯-1-醇的分离包括蒸馏(例如,如以下实施例部分中所述)。
根据本发明的涉及方法的任何一些实施方案,粗制(第一)混合物中反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的比例为7:3至8:2(反式:顺式)的范围。
根据本发明的涉及方法的任何一些实施方案中,通过消除氯原子(例如,消除HCl),使(第一)混合物与碱接触减少了至少一种氯化四氢吡喃的量。
根据本发明的涉及减少至少一种氯化四氢吡喃的量的任何一些实施方案中,所述至少一种氯化四氢吡喃包含3-乙基-4-氯-四氢吡喃。
根据本发明的涉及减少所述至少一种氯化四氢吡喃的量的任何一些实施方案,在与所述碱接触后,3-乙基-4-氯-四氢吡喃的浓度不超过0.1重量%,或不超过0.05重量%。
根据本发明的涉及减少所述至少一种氯化四氢吡喃的量的任何一些实施方案,在与所述碱接触后,氯化四氢吡喃的总浓度不超过0.1重量%。
根据本发明的涉及方法的任何一些实施方案中,使1-戊烯与甲醛接触是通过使1-戊烯与1,3,5-三氧杂环己烷(例如,作为甲醛的前体)接触来实现的。
根据本发明的涉及方法的任何一些实施方案中,使1-戊烯与甲醛接触包括在不超过两小时的过程中(在不超过两小时的时间段内)将含有1-戊烯和甲醛的混合物添加到路易斯酸中。应注意,取决于反应体积和添加速率,也可采用其他时间长度,例如,高达24小时、或20小时、或18小时、或16小时、或12小时、或10小时、或8小时等。
根据本发明的涉及方法的任何一些实施方案,路易斯酸是或包含AlCl3
根据本发明的任何一些实施方案,在组合物中3-己烯-1-醇的浓度为至少97重量%。
根据本发明的任何一些实施方案,组合物包含浓度范围为67重量%至82重量%的反式-3-己烯-1-醇和浓度范围为18重量%至33重量%的顺式-3-己烯-1-醇。
根据本发明的任何一些实施方案,在组合物中2-己烯-1-醇和4-己烯-1-醇的总浓度不超过0.25重量%。
根据本发明的任何一些实施方案,在组合物中3-乙基-4-氯-四氢吡喃的浓度不超过0.05重量%。
根据本发明的任何一些实施方案,在组合物中氯化四氢吡喃的总浓度不超过0.1重量%。
根据本发明的任何一些实施方案,组合物中反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的比例范围为7:3至8:2(反式:顺式)。
根据本发明的任何一些实施方案,组合物还包含浓度不超过5重量%、或不超过4重量%、或不超过3重量%、或不超过2重量%的1-己醇。
根据本发明的任何一些实施方案,组合物还包含1-己醇,其浓度为0.01重量%-5重量%,或0.01重量%-4重量%,或0.01重量%-3重量%,或0.01重量%-2重量%,或0.1重量%-5重量%,或0.1重量%-4重量%,或0.1重量%-3重量%,或0.1重量%-2重量%,或1重量%-5重量%,或1重量%至4重量%,或1重量%至3重量%,或1重量%至2重量%,包括其间的任何中间值和子范围。
除非另有定义,本文中使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。与本文所述的那些方法和材料相似或等同的方法和材料可用于实践或测试本发明的实施方案,但是下文描述了示例性的方法和/或材料。在相冲突的情况下,以包括定义在内的本专利说明书为准。另外,材料、方法和实施例仅仅是说明性的,并不意指必须是限制性的。
附图简述
本文仅通过示例的方式参考附图描述了本发明的一些实施例。现在详细地具体参考附图,要强调的是,所示出的细节是作为示例的,并且是为了对本发明的实施方案进行说明性讨论的目的。在这点上,结合附图的描述使得本领域技术人员清楚本发明的实施例如何实施。
在附图中:
图1呈现了描述根据本发明的一些实施方案制备包含3-己烯-1-醇的产物(组合物)的示例性方法的流程图。
图2呈现了根据本发明的一些实施方案由1-戊烯和三氧杂环己烷示例性制备3-己烯-1-醇的合成方案,包括从氯化吡喃衍生物(氯代吡喃)副产物中消除氯(作为HCl)。
图3呈现了根据本发明的一些实施方案在大规模制备3-己烯-1-醇的初始步骤中获得的粗制混合物(粗制第一混合物)的气相色谱光谱(x轴表示以分钟计的保留时间;保留时间)。在9.173处的峰是1-己醇的峰。在10.5附近的峰是4-己烯-1-醇和2-己烯-1-醇的峰。
图4呈现了根据本发明的一些实施方案,在从3-己烯-1-醇的粗制(第二)混合物中的氯化吡喃衍生物副产物中去除氯(作为HCl)之后,样品(粗制第二混合物)的气相色谱光谱(x轴表示以分钟计的保留时间)。在4.8分钟附近的峰是氯化吡喃衍生物的消除产物(其容易通过随后的蒸馏除去)的峰。在10分钟附近的圆圈显示氯化吡喃衍生物和2-己烯-1-醇和4-己烯-1-醇的减少的量。
本发明的具体实施例的描述
本发明的一些实施方案涉及气味物质,更具体地但不排他地,涉及一种新型的顺式-3-己烯-1-醇和反式-3-己烯-1-醇的气味混合物、涉及含有该混合物的制剂和产品、涉及制备该混合物的方法。
在详细说明本发明的至少一个实施方案之前,应当理解的是,本发明的应用不必限于在以下描述中阐述的或通过实施例举例说明的细节。本发明能够具有其他的实施方案,或者能够以各种方式实践或执行。
正如上文背景技术部分所述,顺式-3-己烯-1-醇和反式-3-己烯-1-醇是业内广泛应用的赋予绿色香调的试剂(green note-imparting agent)。因此,需要制备这些化合物的、具有成本效益并提供高纯度组合物的合成方法。重要的是,期望提供这种赋予气味的组合物且不含可能掩蔽或改变赋予气味试剂的气味的副产物的方法。
本发明人已经发现,通过使1-戊烯与甲醛反应得到3-己烯-1-醇的制备方法可以通过相对简单和便宜的方法得到顺式-3-己烯-1-醇和反式-3-己烯-1-醇的组合,且两者的比例的特征在于特别理想的气味。
本发明人还发现,通过使1-戊烯与甲醛反应来制备3-己烯-1-醇通常产生显著水平的氯化吡喃衍生物作为副产物,该副产物会对组合物的气味产生负面影响和/或导致产品被认为不适用于对无毒性要求很高的应用(例如,涉及摄入),并且不能毫无困难地与3-己烯-1-醇分离。这种现象带来了在产品品质降低和分离技术昂贵之间进行选择的问题。
经过艰苦的实验,本发明人还发现通过消除氯化吡喃衍生物的氯原子(如消除氯化氢),以获得能够通过简单的技术例如蒸馏而轻易且有效地与3-己烯-1-醇分离开的消除产物,从而可以解决上述问题。在将本发明简化为实践的同时,本发明人在不需要过度劳动的情况下,已经以大规模制备了3-己烯-1-醇(使用AlCl3作为路易斯酸)的组合物,且组合物的纯度高。
因此,本发明的实施方案涉及一种包含顺式-3-己烯-1-醇和/或反式-3-己烯-1-醇且副产品含量低的组合物、制备这种组合物的方法、以及含有这种组合物(或制剂)的赋予气味的制剂和制品。本发明的实施方案还涉及一种新型组合物,其包含反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇的混合物,两者比例为6:4至9:1(反式:顺式),更具体地为67:33至82:18(反式:顺式)。
组合物:
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了一种组合物,其包含占组合物的67重量%至82重量%的反式-3-己烯-1-醇和占组合物的18重量%至33重量%的顺式-3-己烯-1-醇。
如本文所示例的,具有上述浓度的反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇的组合物表现出特别理想的气味,并且可以很容易地制备得到,而不含对产物有负面影响水平的杂质或副产物。即,组合物中可影响产物(例如产物的气味性质)的杂质或副产物的水平足够低或不存在,使得它们的影响基本消除。
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了一种包含3-己烯-1-醇(例如,根据本文所述的任何相应实施方案,其浓度为组合物的至少50重量%,或组合物的至少60重量%或至少70重量%或至少80重量%或至少90重量%)的组合物,其中副产品如氯化吡喃(例如,氯化四氢吡喃)的浓度低。在一些这样的实施方案中,组合物中反式-3-己烯-1-醇的浓度为67重量%至82重量%的范围。在一些这样的实施方案中,组合物中顺式-3-己烯-1-醇的浓度为18重量%至33重量%的范围。在一些这样的实施方案中,反式-3-己烯-1-醇的浓度为67重量%至82重量%的范围,并且顺式-3-己烯-1-醇的浓度为18重量%至33重量%的范围。
在本文中,术语"3-己烯-1-醇"和"3-己烯醇"(它们在本文中可互换使用)是指反式-3-己烯-1-醇和/或顺式-3-己烯-1-醇,包括它们组合,除非另有具体说明。
组合物(根据本文所述的任何相应实施方案)中的3-己烯醇任选地包含反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇的组合,其中组合物中反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的比例为约6:4至约9:1(反式:顺式)的范围。在一些实施方案中,组合物中反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的比例为约7:3至约8:2(反式:顺式)的范围。
在本文中,术语“氯化吡喃”和“氯化吡喃衍生物”(它们在本文中可互换使用)是指被一个或多个氯原子取代、并且任选地被一个或多个另外的取代基(例如烷基)取代的任意的吡喃、二氢吡喃和/或四氢吡喃。
在本文中,术语“氯化四氢吡喃”和“氯化四氢吡喃衍生物”(它们在本文中可互换使用)是指被一个或多个氯原子取代、并且任选地被一个或多个另外的取代基(例如烷基)取代的四氢吡喃。
吡喃衍生物的取代基的实例包括但不限于羟基(-OH)、烷基(例如,C1-4-烷基,如甲基或乙基)、烯基(例如,C2-4-烯基,如乙烯基)和烷氧基,其中烷基、烯基和/或烷氧基可以是未取代的或取代的(例如,被羟基和/或氯取代)。乙基是一种示例性的取代基。
在本文所述的任何一些实施方案中,根据本文所述的任何方面,组合物中氯化吡喃的总浓度不超过0.5重量%,任选地不超过0.2重量%,任选地不超过0.1重量%,任选地不超过0.05重量%,任选地不超过0.02重量%,任选地不超过0.01重量%,以及任选地不超过0.005重量%。
在本文所述的任何一些实施方案中,根据本文所述的任何方面,组合物中氯化四氢吡喃的总浓度不超过0.5重量%,任选地不超过0.2重量%,任选地不超过0.1重量%,任选地不超过0.05重量%,任选地不超过0.02重量%,任选地不超过0.01重量%,以及任选地不超过0.005重量%。
根据本发明的一些实施方案,3-乙基-4-氯-四氢吡喃是一种示例性的氯化四氢吡喃(参见图2)。
在不受任何特定理论约束的情况下,据信至少根据一些实施方案,3-己烯醇的制备特别容易受到3-乙基-4-氯-四氢吡喃的污染,因此具有低浓度的3-乙基-4-氯-四氢吡喃的组合物(根据本文所述的任何相应实施方案)是有利的。
在本文所述的任何一些实施方案中,组合物具有低浓度的3-乙基-4-氯-四氢吡喃,例如,不超过0.2重量%,任选地不超过0.1重量%,任选地不超过0.05重量%,任选地不超过0.02重量%,任选地不超过0.01重量%,以及任选地不超过0.005重量%。
副产品(其低浓度是有利的)的其他实例是3-己烯醇的异构体,例如4-己烯-1-醇和2-己烯-1-醇。
在本文所述的任何一些实施方案中,根据本文所述的任何方面,组合物中4-己烯-1-醇和2-己烯-1-醇的总浓度不超过1重量%,以及任选地不超过0.5重量%。
在本文所述的任何一些实施方案中,组合物基本上不含4-己烯-1-醇和2-己烯-1-醇。
在本文中,术语“基本上不含”是指浓度(例如,4-己烯-1-醇和2-己烯-1-醇的总浓度)不超过0.25重量%,任选地不超过0.1重量%,任选地不超过0.05重量%,任选地不超过0.025重量%,任选地不超过0.01重量%,任选地不超过0.005重量%,任选地不超过0.0025重量%,以及任选地不超过0.001重量%。
在本文所述的任何一些相应实施方案中,3-己烯醇的浓度(即,反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇的总浓度)为组合物的至少95重量%,或至少96重量%,或至少97重量%。在一些这样的实施方案中,3-己烯醇的浓度为组合物的至少98重量%。在一些实施方案中,3-己烯醇的浓度为组合物的至少99重量%。在一些实施方案中,3-己烯醇的浓度为组合物的至少99.5重量%。在一些实施方案中,3-己烯醇的浓度为组合物的至少99.8重量%。在一些实施方案中,3-己烯醇的浓度为组合物的至少99.9重量%。
在本文所述的任何一些相应实施方案中,当通过气相色谱法分析时,组合物在10.9分钟或11.3分钟附近的保留时间处没有峰,此时分析优选在以下条件(并且在实施例部分中举例说明)下进行:注射体积为1μl,柱子(例如,ZB-WAX柱)采用聚乙二醇毛细管柱相,长度为30m,内径为0.25mm,膜厚为0.25μm,压头为16.371psi;温度程序为以每分钟5℃的速率从50℃升至100℃,然后以每分钟10℃的速率从100℃升至220℃,然后在220℃下持续3分钟(共25分钟);任选地使用火焰离子化检测器,温度为260℃,空气流量为360ml/分钟,H2流量为30ml/分钟以及He流量(makeup)为24.8ml/分钟。
在本文所述的任何一些相应实施方案中,通过如本文所述的气相色谱分析时,组合物的特征在于在9.5分钟附近处的峰和/或在9.95分钟附近处的峰(例如分别与反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇相关),并且在1.0分钟附近或1.35分钟附近的保留时间处没有比9.9分钟附近的峰长的峰,和/或在1.45分钟附近或1.8分钟附近的保留时间处没有比9.5分钟附近的峰长的峰(当分析优选在上述条件下进行时)。
在本文中,“没有峰(devoid of a peak)”是指不存在面积为主要产物面积(如气相色谱中的最大峰所示的(例如,反式-3-己烯-1-醇或顺式-3-己烯-1-醇))的至少0.1%的峰。
在本文所述的任何一些实施方案中,组合物还包含1-己醇,其浓度为0.01重量%至5重量%,或0.01重量%至4重量%,或0.01重量%至3重量%,或0.01重量%至2重量%,或0.1重量%至5重量%,或0.1重量%至4重量%,或0.1重量%至3重量%,或0.1重量%至2重量%,或1重量%至5重量%,或1重量%至4重量%,或1重量%至3重量%,或1重量%至2重量%,包括其间的任何中间值和子范围。
在本文所述的任何一些实施例中,如本文任何相应实施例中所描述的组合物可通过本文描述的涉及方法的任何实施例的方法获得。
在本文中,每当示出重量%时,这是通过本领域已知的手段或方法测定的。在一些实施方案中,重量%通过在如本文所述的条件下的气相色谱法,例如定量气相色谱法进行测定。
方法:
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了制备包含3-己烯-1-醇的组合物的方法。
根据本发明的一些实施方案,组合物如本文任何相应实施方案及其任何组合中所述。
根据本发明的实施方案,所述方法包括在路易斯酸存在下使1-戊烯与甲醛接触,由此获得包含3-己烯-1-醇的粗制混合物(其在本文中也称为第一混合物),以及使所获得的包含3-己烯-1-醇的混合物(例如,第一混合物)与碱接触。
图1描绘了根据本发明的一些实施例的过程。如其中所示,该方法在10处开始:在路易斯酸存在下使1-戊烯与甲醛接触(例如,根据本文所述的任何相应实施方案),以获得粗制第一混合物,并且任选地接着进行20:蒸馏粗制第一混合物(例如,在步骤10中获得的混合物)以获得富集3-己烯-1-醇的第一混合物(例如,根据本文所述的任何实施方案的蒸馏粗制第一混合物)。然后,进行至30:使第一混合物(例如,在步骤20和/或步骤10中获得的混合物)与碱(例如,根据本文所述的涉及与碱接触的任何实施方案)接触以获得第二混合物(例如,粗制第二混合物),并且任选地接着进行40:从与碱接触后获得的混合物(在步骤30中获得的混合物)中分离3-己烯-1-醇,例如,通过蒸馏(例如,根据本文所述的涉及分离3-己烯-1-醇的任何实施方案)。在步骤50,获得产物(例如,包含根据本文所述的任何相应实施方案的3-己烯-1-醇的组合物)。
如本文所示例的,发现一种或多种氯化吡喃衍生物(例如,氯化四氢吡喃,如3-乙基-4-氯-四氢吡喃)通常作为杂质获得,例如,浓度为粗制混合物的4重量%以上,和/或浓度为所获得的3-己烯醇的浓度约10%以上,并且这种杂质可能难以通过蒸馏与3-己烯醇分离,并且发现将3-己烯醇的混合物与碱(根据本文所述的任何相应的实施方案)接触,可以通过消除氯原子(以便获得没有氯原子的分子,例如,包括碳-碳双键来代替每个氯原子)有效地将该杂质转化为一种或多种更容易与3-己烯醇分离(例如,通过蒸馏)的化合物。
在一些实施方案中,在路易斯酸存在下使1-戊烯与甲醛接触的步骤实现了1-戊烯与甲醛形成3-己烯醇的反应(图1的步骤10;图2)。
路易斯酸优选充当本文所述反应的催化剂。路易斯酸可以任选地以催化量(即,该量显著低于1-戊烯和甲醛的量)存在。例如,路易斯酸与1-戊烯和/或与甲醛的摩尔比可以任选地不超过0.8,或不超过0.7,或不超过0.6,或不超过0.5,或不超过0.4,或不超过0.3,或不超过0.2,或不超过0.1。
在本文所述的任何一些相应实施方案中,路易斯酸与1-戊烯和/或与甲醛的摩尔比为至少0.01(例如,0.01至0.8),或至少0.05(例如,0.05至0.8),或至少0.1(例如,0.1至0.8),或至少0.2(例如,0.2至0.8),或至少0.4(例如,0.4至0.8)。
如本领域通常所接受的“路易斯酸”是指作为电子对受体的化合物或物质。路易斯酸的实例包括但不限于基于金属如铝、硼、硅、锡、钛、锆、铁、铜和锌的化合物,其通常被一个或多个吸电子基团取代,例如一个或多个卤素原子(例如氟、氯或溴),例如BF3、AlCl3、TiCl4、ZnCl2和BCl3。除了一个或多个卤素原子之外,此类路易斯酸可以任选地被一个或多个烃基如烷基、环烷基或芳基取代和/或被一个或多个腈(氰基)取代基取代。取代基的总数取决于金属的化合价。
路易斯酸可以任选地为液体形式(例如在溶液或悬浮液中)和/或固体形式,例如颗粒、薄片、粉末等。
在本文所述的任何一些相应实施方案中,路易斯酸包含至少一个氯原子,其可任选地作为产生氯化吡喃衍生物的氯源。
AlCl3(也称为氯化铝)是(含氯)路易斯酸的非限制性实例,其可在本文描述的涉及路易斯酸的任何实施方案中使用。在一些这样的实施方案中,AlCl3为颗粒形式。AlCl3可以任选地以催化量存在(根据本文所述的任何相应的实施方案),例如,AlCl3与1-戊烯和/或与甲醛的摩尔比可以任选地为不超过0.8、不超过0.7、或不超过0.6、或不超过0.5、或不超过0.4、或不超过0.3、或不超过0.2、或不超过0.1。
在本文所述的任何一些相应实施方案中,AlCl3与1-戊烯和/或与甲醛的摩尔比为至少0.01(例如,0.01至0.8),或至少0.05(例如,0.05至0.8),或至少0.1(例如,0.1至0.8),或至少0.2(例如,0.2至0.8),或至少0.4(例如,0.4至0.8)。在示例性实施方案中,AlCl3与1-戊烯和/或与甲醛的摩尔比为约0.6。
可替代地或另外地,(含氯)路易斯酸可以是铝的另外的氯化物,例如,烷基二氯化铝(即,RAlCl2,其中R是烷基)或二烷基氯化铝(即,R’R”AlCl,其中R’和R”各自是烷基)。此类路易斯酸的实例包括但不限于CH3AlCl2和(CH3)2AlCl。还考虑了腈取代的氯化铝,其中R’和/或R”是腈(氰基)。
(含氯)路易斯酸的另外的实例包括但不限于硼氯化物(例如,BCl3)、铁氯化物(例如,FeCl3)、锡氯化物(例如,SnCl4)和钛氯化物(例如,TiCl4)以及如上文所述的其烷基化衍生物。
该反应可以任选地通过观察反应混合物的颜色来监测,所述颜色在一些实施方案中优选为黄色。棕色可以指示聚合和重化合物形成(heavy compound formation),其可导致较低产率。
在本文中,词语“甲醛”包括甲醛本身(即,H2C=O)以及本领域已知的释放甲醛和/或与甲醛平衡的任何化合物;例如,甲醛的低聚物和/或甲醛的聚合物(例如,其多聚甲醛(paraformaldehyde))和/或水合物(例如,H2C(OH)2)。本文所述的甲醛的量应理解为包括在使用例如甲醛的低聚物和/或聚合物的实施方案中甲醛的摩尔当量。
在示例性实施方案中,1,3,5-三氧杂环己烷(甲醛三聚体,其在本文中也简称为“三氧杂环己烷”)是与1-戊烯接触的甲醛(任选地为无水三氧杂环己烷)。1摩尔的三氧杂环己烷在本文中被认为等同于3摩尔的甲醛。
在本文所述的任何一些实施方案中,1-戊烯与1,3,5-三氧杂环己烷在AlCl3存在下接触(例如,在根据本文所述的任何相应实施方案的条件和/或比例下)。
1-戊烯与甲醛的接触任选地在受控温度下进行,例如,在不超过20℃的温度下,在不超过10℃的温度下(例如,在-5℃至10℃的范围内),在不超过5℃的温度下(例如,在-5℃至5℃的范围内),或在不超过2℃的温度下(例如,在-5℃至2℃的范围内)。
为了将反应温度维持在受控的温度范围内(例如,根据本文所述的任何实施方案),1-戊烯和甲醛的接触可以逐渐进行(例如,逐渐将1-戊烯和/或甲醛添加到路易斯酸中,路易斯酸可以任选地通过充当催化剂来引发反应),例如,使得反应的放热性不会导致反应混合物过热。适合这种接触的精确速率可以取决于例如设备和冷却系统的性质,并且完全在本领域技术人员的能力范围内。
此外,根据一些实施方案,1-戊烯和甲醛的接触时间也不应太长。过长的接触时间可能与不期望的副反应(例如聚合)相关。在本文所述的任何一些相应实施方案中,1-戊烯和甲醛的接触时间不超过24小时,或不超过12小时,或不超过6小时,或不超过3小时,或不超过2小时,或不超过1小时,或不超过30分钟。
在示例性实施方案中,使1-戊烯与甲醛接触(根据本文所述的任何相应实施方案)包括在不超过两小时(例如,1.5至2小时)的过程中将含有1-戊烯和甲醛的混合物添加至路易斯酸(其可以任选地通过充当催化剂来引发反应)。
根据本文所述的任何实施方案,极性溶剂可以任选地用作1-戊烯、甲醛和/或路易斯酸的溶剂。优选地,极性溶剂为非质子极性溶剂,例如乙腈、吡啶、酯(例如乙酸乙酯、碳酸丙烯酯)、醚(例如四氢呋喃)、酮(例如丙酮)、酰胺(例如二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮)、二甲亚砜、和/或卤代烃。在一些实施方案中,溶剂为卤代烃,例如氯仿、溴仿、二氯甲烷和类似溶剂。二氯甲烷是示例性溶剂。
应理解,如本文所用的术语“粗制”和“粗制混合物”仅旨在标识在该方法的中间阶段(例如,在使1-戊烯和甲醛接触之后)获得的混合物,并且不旨在限制混合物的组成。
粗制第一混合物(根据本文所述的任何相应实施方案)中的3-己烯醇任选地包含反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇的组合。在一些这样的实施方案中,粗制第一混合物中反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的比例为6:4至9:1(反式:顺式)的范围。在一些实施方案中,粗制混合物中反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的比例为7:3至8:2(反式:顺式)的范围。在一些实施方案中,粗制混合物中的反式:顺式的比例与方法结束时获得的组合物中的反式:顺式的比例基本上相同(即,相差不超过50%,任选地不超过20%,并且任选地不超过10%)。
根据一些实施方案,所述方法还包括处理该粗制第一混合物以获得富集3-己烯-1-醇的第一混合物(相对于粗制混合物),其在本文中也称为富集化第一混合物,并且其可任选地还包含存在于粗制混合物中的氯化吡喃(例如,氯化四氢吡喃)(例如,根据本文所述的任何相应实施方案)。在一些实施方案中,所获得的第一混合物富集3-己烯-1-醇以及氯化吡喃(相对于粗制混合物)。粗制混合物的蒸馏是用于获得富集3-己烯醇的混合物(富集化第一混合物)的示例性技术。
如本文示例的,处理粗制第一混合物(例如,蒸馏粗制混合物)以增加其中的3-己烯醇的浓度(以及其中任选的氯化吡喃的浓度)可以减少在接下来的步骤中与碱接触时形成的异构体(例如4-己烯-1-醇和2-己烯-1-醇)的量。
在本文中,术语“富集(化)”是指浓度相对于初始浓度(例如,如本文所述的粗制第一混合物的浓度)的任何增加(例如,3-己烯醇的浓度)。
在任何一些相应实施方案中,在富集3-己烯醇的混合物(富集化第一混合物)中3-己烯醇的浓度是粗制混合物中的3-己烯醇的浓度的至少1.5倍(即,比粗制混合物中的3-己烯醇的浓度高50%)。在一些实施方案中,在富集3-己烯醇的混合物中的3-己烯醇的浓度是粗制混合物中的3-己烯醇的浓度的至少2倍(即两倍)。
在任何一些相应实施方案中,在富集3-己烯醇的混合物中的3-己烯醇的浓度为至少50重量%(并且任选地为粗制混合物中的3-己烯醇的浓度的至少1.5倍或至少2倍)。在一些实施方案中,在富集3-己烯醇的混合物中的3-己烯醇的浓度为60重量%(并且任选地为粗制混合物中的3-己烯醇的浓度的至少1.5倍或至少2倍)。在一些实施方案中,在富集3-己烯醇的混合物中的3-己烯醇的浓度为70重量%(并且任选地为粗制混合物中3-己烯醇的浓度的至少1.5倍或至少2倍)。在一些实施方案中,在富集3-己烯醇的混合物中的3-己烯醇的浓度为80重量%(并且任选地为粗制混合物中的3-己烯醇的浓度的至少1.5倍或至少2倍)。在一些实施方案中,富集3-己烯醇的混合物中的3-己烯醇的浓度为90重量%(并且任选地为粗制混合物中的3-己烯醇的浓度的至少1.5倍或至少2倍)。
粗制第一混合物的处理优选使用本领域已知的任何合适的设备进行,例如耐酸设备(例如由玻璃形成和/或具有玻璃衬里)。
在本文所述的任何一些实施方案中,所述方法包括:
(a)在路易斯酸存在下使1-戊烯与甲醛接触,从而获得包含3-己烯-1-醇的粗制(第一)混合物(根据本文所述的任何相应实施方案);
(b)蒸馏所述粗制混合物以获得富集3-己烯-1-醇的(第一)混合物(根据本文所述的任何相应实施方案),所述富集化混合物任选地还包含(并且任选地富集)至少一种氯化四氢吡喃(例如,3-乙基-4-氯-四氢吡喃);以及
(c)使富集3-己烯-1-醇的(第一)混合物与碱接触,任选地通过消除氯原子来减少氯化四氢吡喃(例如,3-乙基-4-氯-四氢吡喃)的量(根据本文所述的任何相应实施方案)。
在本文描述的任何一些实施方案中,碱包括氢氧化物盐(例如,金属氢氧化物和/或季铵氢氧化物)、酰胺盐(例如,NaNH2、LiN(C2H5)2和/或LiN(CH(CH3)2)2)、氢化物盐(例如,NaH)和/或胍(例如,HNC(NH2)2或其取代的衍生物)。在一些这样的实施方案中,碱是金属氢氧化物,任选碱金属氢氧化物,例如氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。氢氧化钾是示例性的碱。
在本文所述的任何相应实施方案中的一些中,在与碱(根据本文所述的任何相应实施方案)接触后,混合物中残留的氯化吡喃的总浓度不超过0.5重量%,任选地不超过0.2重量%,任选地不超过0.1重量%,任选地不超过0.05重量%,任选地不超过0.02重量%,任选地不超过0.01重量%,和任选地不超过0.005重量%。
在本文所述的任何一些实施方案中,在与碱(根据本文所述的任何相应实施方案)接触后,混合物中残留的氯化四氢吡喃的总浓度不超过0.5重量%,任选地不超过0.2重量%,任选地不超过0.1重量%,任选地不超过0.05重量%,任选地不超过0.02重量%,任选地不超过0.01重量%,和任选地不超过0.005重量%。
在本文所述的任何一些实施方案中,在与碱(根据本文所述的任何相应实施方案)接触后,混合物中残留的3-乙基-4-氯-四氢吡喃的浓度不超过0.2重量%,任选地不超过0.1重量%,任选地不超过0.05重量%,任选地不超过0.02重量%,任选地不超过0.01重量%,和任选地不超过0.005重量%。
使包含3-己烯醇的混合物(粗制第一混合物或富集化第一混合物)与碱(根据本文所述的任何相应实施方案)的接触任选地在至少50℃(例如,50℃至150℃)、或至少75℃(例如,75℃至125℃)、或至少100℃的温度下进行。
在本文所述的任何一些实施方案中,将3-己烯醇混合物(粗制第一混合物或富集化第一混合物)逐渐添加至包含碱(例如,还包含溶剂,如聚乙二醇)的组合物中,或反之亦然。这种逐渐添加任选在至少30分钟的过程(时间段内)中逐渐进行,例如30分钟至6小时,或1小时至3小时,或1小时至2小时,或约90分钟。
根据本文所述的任何相应实施方案,使包含3-己烯醇的混合物(粗制第一混合物或富集化第一混合物)与碱的接触(在所有的3-己烯醇混合物和碱已经组合之后的持续时间)任选整个过程持续进行至少2小时(例如,2至24小时)或至少4小时(例如,4至12小时,或5至7小时)。
根据本文所述的任何相应实施方案,使包含3-己烯醇的混合物(粗制第一混合物或富集化第一混合物)与碱接触产生也被称为第二混合物(例如,第二粗制混合物)的混合物。
在本文所述的任何一些实施方案中,所述方法还包括在与碱(例如,根据本文所述的任何实施方案)接触之后,将3-己烯醇与(粗制第二)混合物中的其它化合物(例如,消除氯原子的至少一种产物)分离。在一些这样的实施方案中,在这样的分离后获得根据本文所述的任何相应实施方案的组合物。
如本文所示例的,可以通过蒸馏含有3-己烯醇和消除产物(eliminationproduct)的混合物(粗制第二混合物,与碱接触时获得的混合物,根据本文所述的任何实施方案)来容易和方便地实现3-己烯醇与消除氯原子的产物分离。
蒸馏可以如以下实施例部分中所述进行。
应用:
如本文所述,根据本文所述的任何相应实施方案的组合物包含顺式-3-己烯-1-醇和/或反式-3-己烯-1-醇。可通过如本文所述的方法获得的此类气味化合物可有利地掺入赋予气味(芳香)的制剂和/或制品中,其中该赋予气味(芳香)的制剂和/或制品中包括此类赋予气味试剂是有益的。
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了一种赋予气味的制剂(芳香制剂),其包含在任何相应实施方案中如本文所述的组合物。在一些实施方案中,赋予气味的制剂包含至少一种另外的气味物质(即,除组合物之外)。可替代地或另外地,赋予气味的制剂可任选地包含至少一种不是气味物质的另外的组分,如可接受的载体(例如,含醇或水的载体)。可接受的载体可以任选地是化妆品可接受的,农业可接受的,可食用的和/或适用于洗涤剂的。
如本文和本领域中使用的词语"气味物质"描述的是特征在于具有通常被认为是令人愉快的气味的化学物质或化学物质的混合物。
3-己烯醇可以以广泛改变的量使用,这取决于具体应用和其它气味成分(如果存在的话)的性质和量和/或反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇的相对比例。3-己烯醇的比例通常占含有3-己烯醇的制品或制剂的总重量的0.001重量%至20重量%,但也可以高达50重量%。本文所述的含有3-己烯醇的组合物可以以广泛变化的量使用(例如,在如本文所述的赋予气味的制剂和/或制品中),这取决于组合物中的3-己烯醇的具体浓度,反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇的比例,和/或其它气味成分(如果存在)的性质和量。
根据本文所述的任何实施方案的赋予气味的制剂可以作为芳香浓缩物和/或作为芳香制剂提供,所述芳香浓缩物和/或芳香制剂可以掺入如本文所述的制品中。
根据本发明的一些实施方案的一个方面,提供了一种包含如本文所述的组合物和/或赋予气味的制剂的制品。
在一些实施方案中,制品包括添加赋予气味试剂对其有益的产品。
在一些实施方案中,制品包括身体护理产品,包括沐浴/淋浴凝胶、毛发调理剂、洗发剂、液体皂、块状皂(tablet soap)、化妆品和滑石粉;香料产品(perfume products),特别是醇类香料;清洁产品或组合物,例如液体洗涤剂;织物护理产品,例如织物柔软剂;以及生活方式产品,例如干香花(pot pourri)和熏香(incense)。
此类制品的非限制性实例包括婴儿护理、美容护理、织物和居家护理(homecare)、家庭护理(family care)、女性护理、健康护理、零食(snack)和/或饮料产品,并且更具体地但不限于精细芳香产品或制剂(例如香料、古龙香水(cologne)、淡香氛(eau detoilette)、剃须后洗剂、剃须前洗剂、面部用水(face water)、醒肤水(tonics)、以及其他直接施用于皮肤的含芳香剂的组合物)、尿布、围兜、擦拭物;用于处理毛发(人、狗和/或猫)的产品和/或方法,包括漂白、着色、染色、调理、洗发、定型制剂或产品;除臭剂和止汗剂、个人清洁剂、化妆品和皮肤护理产品或制剂,包括霜剂、洗剂和其它局部施用的产品,以及剃须产品;用于处理织物、硬表面以及织物和家庭护理领域中的任何其它表面的产品和/或方法,包括空气护理、汽车护理、餐具洗涤(dishwashing)、织物调理(包括软化)、衣物洗涤剂、洗衣添加剂和漂洗添加剂和/或护理、硬表面清洁和/或处理、和其它清洁组合物;与浴巾(bath tissue)、面巾纸(facial tissue)、纸手帕和/或纸巾(paper towel)有关的产品和/或方法;棉塞、女性卫生巾;涉及口腔护理的产品和/或方法,包括牙膏、牙齿凝胶、牙齿漱口水、假牙粘合剂、牙齿增白剂。
如本文所用,术语"清洁组合物"包括清洗剂,尤其是清洁洗涤剂,液体、凝胶或糊剂形式的通用清洗剂,液体精细织物洗涤剂,手洗餐具洗涤剂或轻型餐具洗涤剂,机洗餐具洗涤剂,包括各种片剂、颗粒剂、液体和漂洗助剂类型,清洁和消毒剂,包括抗菌手洗类型,清洁棒,漱口水,假牙清洁剂,牙粉,汽车或地毯香波,浴室清洁剂,洗发香波和头发漂洗剂,淋浴凝胶和泡沫浴和金属清洁剂,以及清洁助剂,例如漂白添加剂和"沾污剂(stain-stick)"或预处理类型,载有基质的产品,例如添加有干燥剂的片材,干燥和润湿的擦拭物和垫,非织造基质和海绵填料(sponges),以及喷雾剂(sprays)和薄雾剂(mists)。
除非另有说明,本文所用的术语"织物护理组合物"包括织物软化组合物、织物增强组合物、织物鲜亮组合物(fabric freshening composition)及它们的组合。
本发明实施方案的含3-己烯醇的组合物和/或赋予气味的制剂可以与一种或多种其它赋予气味(芳香)试剂组合使用。
本发明实施方案的组合物可简单地通过将组合物或含有组合物的芳香制剂与应用组合物的制品直接混合来使用。任选地,所述组合物或含有所述组合物的芳香制剂可以被包埋或嵌在递送系统中,所述递送系统例如聚合物、胶囊、微胶囊和纳米胶囊、脂质体、成膜剂、吸收剂例如碳或沸石、环状低聚糖及其混合物,或者可以化学键合到基质上,所述基质适于在施加外部刺激例如光、酶等时释放气味物质,然后将气味物质应用于制品。
因此,本发明的实施方案还包括制造如本文所述的制品的方法,其包括通常使用常规技术和方法,将气味物质或含有气味物质的赋予气味的制剂掺入到制品中。通过添加本发明实施方案的气味物质,可以改进,增强或改变制品的气味香调。
预期由本应用成熟的专利的寿命期间,将开发出许多有益地添加气味物质的相关制品,并且术语"制品"的范围旨在包括所有这些先验的新技术。
如本文所用,术语“约”是指±10%或±5%。
术语“包含”、“包括”、“具有”和它们的连接词意指“包括但不限于”。
术语"由……组成"是指"包括并限于"。
术语“基本上由……组成”是指组合物、方法或结构可以包括另外的成分、步骤和/或部分,但仅在另外的成分、步骤和/或部分实质上不改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本和新颖特征时的情况下适用。
如本文所用,单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数指代,除非上下文另有明确规定。例如,术语“化合物”或“至少一种化合物”可包括多种化合物,包括其混合物。
在本文全篇中,本发明的各种实施例可以以范围形式呈现。应当理解,范围形式的描述仅仅是为了方便和简洁,而不应被解释为对本发明范围的不可改变的限制。因此,范围的描述应当被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的单个数值。例如,对诸如1至6的范围的描述应被认为具有具体公开的子范围,例如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等,以及该范围内的单个数值,例如1、2、3、4、5和6。这适用于任何宽度的范围。
每当在本文中指出数值范围时,其意指包括在所指出的范围内的任何引用的数字(分数或整数)。词语“第一指示数字和第二指示数字之间的范围”和“第一指示数字到第二指示数字之间的范围”在本文中可互换使用,并且意在包括第一和第二指示数字以及它们之间的所有分数和整数。
如本文所用,术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序,包括但不限于化学领域的从业者已知的或容易从已知的方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。
在本文中,术语“烷基”描述的是包括直链和支链基团的饱和脂肪烃。优选地,烷基具有1至20个碳原子。每当在本文中表示例如“1-20”的数值范围时,其意指基团(在这种情况下为烷基)可含有1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子等,直至且包括20个碳原子。更优选地,烷基是具有1至10个碳原子的中等大小的烷基。最优选地,除非另有说明,否则烷基是具有1至4个碳原子(C(1-4)烷基)或甚至1至3个碳原子(C(1-3)烷基)的低级烷基。示例性的烷基包括甲基、乙基和丙基,优选未取代的。
应当理解,在单独的实施方案的上下文中为了清楚起见所描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反地,在单个实施方案的上下文中为了简洁起见所描述的本发明的各种特征也可以单独提供,或以任何合适的子组合提供,或以本发明的任何其它描述的实施方案中合适的方式提供。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施例的基本特征,除非该实施例在没有那些元件的情况下不能运行。
如上文所述以及如所附权利要求部分要求保护的本发明的各种实施方案和方面在以下实施例中得到实验支持。
实施例
现在参考以下实施例,其与以上描述一起以非限制性方式例示本发明的一些实施方案。
实施例1
制备3-己烯醇的示例性方法
根据本发明的一些实施方案,根据图2中描绘的示例性合成方案,使1-戊烯与1,3,5-三氧杂环己烷(作为甲醛的来源)反应以获得含有3-己烯醇的粗制混合物(粗制第一混合物),随后使氯化副产物与碱(例如,氢氧化钾)反应。
在一个示例性方法中,在大规模上使1-戊烯与1,3,5-三氧杂环己烷反应以获得粗制3-己烯醇的过程如下。
将250kg三氧杂环己烷(对应于8.3kmol甲醛)、582kg 1-戊烯(882升,8.3kmol)和665kg二氯甲烷(DCM)装入进料反应器中并混合,来制备混合物1。
在0℃下将8116kg DCM装入反应器中,随后装入665kg AlCl3(4.98kmol)来制备混合物2。
在反应器中制备混合物2之后,将其冷却至-5℃。在1.5-2小时的过程中滴加混合物1,维持温度在-5℃至2℃的范围内。
一旦加入完成,混合15分钟,并将反应混合物加入到冷却的3588kg 2%HCl中,直至15℃。在完成添加后,将得到的混合物在10℃搅拌15分钟,然后等待相分离,持续15分钟。然后,有机相在10℃下用3046kg 10%NaHCO3(pH=8.5-9)洗涤,然后混合持续15分钟,随后等待相分离,持续15分钟。然后在45℃的温度和650-330mbar的压力下用短柱回收DCM,并且获得1008kg粗产物(粗制第一混合物),其含有38%的3-己烯醇和4%-6%的氯代吡喃衍生物(主要是3-乙基-4-氯-四氢吡喃),这通过气相色谱法测定。如图3所示,所得的粗产物的气相色谱光谱显示出与反式-3-己烯-1-醇(在9.481分钟处)和顺式-3-己烯-1-醇(在9.935分钟处)相关的主要峰,其中较小但明显的峰(在10.933分钟和11.308分钟处)与3-乙基-4-氯-四氢吡喃的立体异构体相关。
气相色谱分析使用7693仪器(安捷伦科技公司(Agilent Technologies))进行,注射体积为1μl,入口分流比为90:1,温度为250℃,柱为ZB-WAX柱(Restek)(聚乙二醇毛细管柱相,30m长,0.25mm内径,0.25μm膜厚,16.371psi压头),以及火焰离子化检测器(FID)(T=260℃,空气流量为360ml/分钟,H2流量为30ml/分钟,He流量为24.8ml/分钟)。将样品在二氯甲烷中稀释至2%。温度以每分钟5℃的速率从50℃升至100℃,然后以每分钟10℃的速率从100℃升至220℃,接着在220℃下加热3分钟(总计25分钟)。
上述程序进行数次,直到总共获得3378kg粗产物(粗制第一混合物),然后将其蒸馏以获得1362kg含有85%3-己烯醇和6%-8%氯代吡喃衍生物(主要是3-乙基-4-氯-四氢吡喃)的富集化混合物(富集化第一混合物)。使用具有2-30或2-20或2-10或2-8个理论塔板的玻璃填充柱进行蒸馏。
然后,用KOH(氢氧化钾)处理富集化第一混合物,以使氯代吡喃衍生物脱氯,从而获得如本文所述的第二混合物。
当不进行先前蒸馏步骤的情况下执行脱氯来获得富集化混合物时,观察到3-己烯醇异构体,例如2-己烯醇和4-己烯醇显著增加。这些异构体难以通过随后的蒸馏与3-己烯醇分离,并且对产物的气味带来不期望的影响。
将442kg PEG400(1.1kmol)装入反应器中,然后装入247kg KOH(3.9kmol),并将所得混合物加热至100℃。然后在1.5小时内滴加以上描述的1362kg的富集3-己烯醇的蒸馏物(85%3-己烯醇和6%-8%氯代吡喃衍生物;富集化第一混合物),同时保持温度在100℃。然后将反应混合物搅拌5-7小时,直到通过气相色谱法测定氯代吡喃衍生物的浓度不超过0.05%。在反应完成后,将混合物冷却至室温并加入741kg水,随后将混合物加热至60℃持续0.5小时并进行相分离。然后在室温下将680kg饱和NH4Cl加入到有机相中,并将这些相混合,然后分离。获得1227kg粗产物(粗制第二混合物),其具有85%的3-己烯醇(反式:顺式的比例为80:20)和不超过0.1%的氯代吡喃衍生物,这通过气相色谱法测定的。如图4所示,所得粗产物(不含氯代吡喃衍生物)的气相色谱光谱显示出与反式-3-己烯-1-醇(在9.465分钟处)和顺式-3-己烯-1-醇(在9.921分钟处)相关的主要峰,而不存在与3-乙基-4-氯-四氢吡喃相关的显著峰。
然后将粗产物(粗制第二混合物)进行最终蒸馏,得到1000kg的3-己烯醇(反式:顺式的比例为80:20),通过气相色谱测定的纯度为约97%,并含有小于0.1%的氯代吡喃衍生物和约1%-3%的1-己醇。使用具有10-60或20-50或20-40个理论塔板的柱进行最终蒸馏。
实施例2
氯代吡喃衍生物对3-己烯醇香味(scent)的影响
制备根据实施例1中所述的程序制备的不含氯代吡喃衍生物的3-己烯醇的粗制组合物,然后蒸馏以获得浓度为至少97重量%的3-己烯醇(反式:顺式的比例为72.5:27.5)。将该组合物的香味与具有0.1重量%或0.3重量%的3-乙基-4-氯-四氢吡喃的类似3-己烯醇组合物的香味进行比较。
不含氯代吡喃衍生物的3-己烯醇(>97%)表现出浓郁的(powerful)且强烈的青草气味(intensely green grassy odor)。
单独的3-乙基-4-氯-四氢吡喃表现出有刺激性的溶剂样气味(harsh,solvent-like odor)。在0.3重量%的浓度(在3-己烯醇中)下,3-乙基-4-氯-四氢吡喃的刺激性在混合物的香味中尤为显著。在0.1重量%的浓度(在3-己烯醇中)下,3-乙基-4-氯-四氢吡喃的气味被3-己烯醇的气味遮盖。
这些结果表明3-己烯醇组合物中氯代吡喃衍生物的水平降低带来显著优点。
在存在浓度为1%-3%的1-己醇时,3-己烯醇(>97%)的青草气味保持不被遮盖。
尽管已经结合具体实施方案描述了本发明,但是显然,对于本领域技术人员来说,许多替换、修改和变化将是显而易见的。因此,本发明旨在包括落入所附权利要求的精神和宽范围内的所有这些替代,修改和变化。
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用全部并入本说明书中,其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体和单独地指示为通过引用并入本文中一样。另外,本申请中任何参考文献的引用或标识不应被解释为承认这些参考文献可作为本发明的现有技术。在使用章节标题的情况下,它们不应被解释为一定是限制性的。
另外,本申请的任何一个或多个优先权文件通过引用以其整体并入本文。

Claims (26)

1.一种制备包含3-己烯-1-醇的组合物的方法,所述方法包括:
在路易斯酸存在下使1-戊烯与甲醛接触,从而获得包含3-己烯-1-醇的粗制混合物;以及
使所述包含3-己烯-1-醇的混合物与碱接触,
由此获得所述包含3-己烯-1-醇的组合物。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括:
(a)在路易斯酸存在下使1-戊烯与甲醛接触,从而获得包含3-己烯-1-醇的粗制混合物;
(b)蒸馏所述粗制混合物,从而获得富集3-己烯-1-醇的混合物;以及
(c)使所述富集3-己烯-1-醇的混合物与所述碱接触。
3.根据权利要求1或2所述的方法,所述方法还包括在与所述碱接触之后,从所述混合物中分离所述3-己烯-1-醇,从而获得所述包含3-己烯-1-醇的组合物。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述分离所述3-己烯-1-醇的步骤包括蒸馏。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述组合物中3-己烯-1-醇的浓度为至少95重量%,或至少96重量%,或至少97重量%。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述组合物包含浓度范围为67重量%至82重量%的反式-3-己烯-1-醇和浓度范围为18重量%至33重量%的顺式-3-己烯-1-醇。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述粗制混合物中反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的比例为7:3至8:2(反式:顺式)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述使所述混合物与所述碱接触的步骤通过消除氯原子来减少至少一种氯化四氢吡喃的量。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述至少一种氯化四氢吡喃包括3-乙基-4-氯-四氢吡喃。
10.根据权利要求9所述的方法,其中在与所述碱接触后,3-乙基-4-氯-四氢吡喃的浓度不超过0.1重量%或不超过0.05重量%。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,其中在与所述碱接触后,氯化四氢吡喃的总浓度不超过0.1重量%。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中所述组合物中2-己烯-1-醇和4-己烯-1-醇的总浓度不超过0.25重量%。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中所述组合物中氯化四氢吡喃的总浓度不超过0.1重量%。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中使所述1-戊烯与所述甲醛接触的步骤通过使所述1-戊烯与1,3,5-三氧杂环己烷接触来实现。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其中使所述1-戊烯与所述甲醛接触的步骤包括在不超过两小时的时间段内将含有所述1-戊烯和所述甲醛的混合物添加到所述路易斯酸中。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其中所述路易斯酸包括AlCl3
17.一种组合物,其包含浓度范围为67重量%至82重量%的反式-3-己烯-1-醇和浓度范围为18重量%至33重量%的顺式-3-己烯-1-醇,其中反式-3-己烯-1-醇和顺式-3-己烯-1-醇的总浓度为至少95重量%,或至少96重量%,或至少97重量%。
18.根据权利要求17所述的组合物,其中所述组合物中2-己烯-1-醇和4-己烯-1-醇的总浓度不超过0.25重量%。
19.根据权利要求17或18所述的组合物,其中所述组合物中3-乙基-4-氯-四氢吡喃的浓度不超过0.05重量%。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的组合物,其中所述组合物中氯化四氢吡喃的总浓度不超过0.1重量%。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的组合物,其中所述组合物中反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的比例为7:3至8:2(反式:顺式)。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的组合物,其还包含浓度不超过5重量%、或不超过4重量%、或不超过3重量%、或不超过2重量%的1-己醇。
23.根据权利要求22所述的组合物,其中所述1-己醇的浓度范围为1重量%至2重量%。
24.一种赋予气味的制剂,其包含含有3-己烯-1-醇的组合物,所述组合物通过权利要求1至16中任一项所述的方法获得。
25.一种赋予气味的制剂,其包含权利要求17至23中任一项所述的组合物。
26.一种包含权利要求24或25所述的赋予气味的制剂的制品。
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