CN1296007A - 香料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新的一类大环氧杂内酯,作为香料非常有用。本发明的化合物具有非常理想的清新和花似的麝香气味,并结合了其它优点,诸如稳定性和直接性。

Description

香料

本发明涉及新的用作香水和香水成分的化合物。本发明尤其涉及在环上含有附加的醚部分的大环内酯。

一直在寻找具有有用的和希望的香料香味特点的物质。寻找这些物质或作为天然的或合成的化合物的替代物，或以其本身作为全新的香氛或香调。基于实用的原因，除了有用的香调，这类物质还应该具有其它有利的性质，例如，在使用中的稳定性和对人和环境的安全性。

具有麝香香味的芳香化合物在香物中广泛使用，不但在高级留香物中，而且特别是在功能性香妆品中，诸如化妆品、香皂、清洁剂、香波香料、织物护理剂、家用清洁剂、空气清新剂等。优选这些物质不只是由于其不可代替的香调。此外，其中的许多表现出其它的有利性质，诸如香气和在应用期间和使用条件下的化学稳定性(使其在苛刻的环境中特别有用的)以及将直接性特性(一种物质用该香味功能性产物处理后使其非常引人注目的)。

应当认识到，芳香化合物在使用中的商业可用性，除了这些特定的性质以外，是由经济效益决定的，即，在有效剂量水平对化妆品产品的成本的贡献。为此，在已知的三类主要麝香香味化合物大环麝香、硝基麝香和多环麝香中，后两类对基本香妆品的较低档最终市场产品的制备特别有效。但是，硝基麝香类的代表物质具有毒性和低生物降解性，多环麝香类的代表物质中也具有低生物降解性，这导致了对替代品的寻找，特别是当前广泛用于基本香妆品的较低档最终市场产品的多环麝香的替代品。一般认为大环麝香在此方面不是适合的替代品，既因为其不理想的经济效益和/或不理想的稳定性和/或直接性特征，而且因为其额外的动物性香调。

在欧洲专利申请0884315中已经建议使用14-17元的4-甲基取代的1，7-二氧杂环烷-8-酮或14-16元的4，4-二甲基取代的1，7-二氧杂环烷-8-酮作为香料。其描述了这些化合物具有可接受的毒性并表现出改进的生物降解性。但是，它们不具有所希望品质的香味。

本发明的目的是提供一系列可实用的合成物质，其具有非常有用的麝香型、木质型和花型的香味，并且在大范围产品的制备中非常有效，包括功能性产品和奢侈品。还希望该系列化合物是生物可降解的，并且具有可接受的毒性。此外，该化合物应该非常稳定，使其能用于在苛刻条件下使用的组合物中。

现已经令人惊奇地发现在环上含有一个附加的醚部分的大环内酯符合上述要求。本发明的新的氧杂大环内酯由通式(Ⅰ)表示：其中n和m表示0、1、2、3或4的整数，n和m之和小于或等于4；

p和q表示0-15的整数，p和q之和小于或等于15；

n、m、p和q之和为9、10、11、12、13、14或15；和

R₁、R₂、R₃和R₄独立地表示氢或低级烷基，

前提条件是：

当R₁、R₂、R₃和R₄全部为氢时：

    如果n+m=0，则p+q≤11，

    如果n+m=1，则p+q=11，

    如果n+m=2，则n+m+p+q≠12，

    如果n+m=3，则n+m+p+q不为11或12，

当R₁表示甲基和R₂、R₃和R₄全部表示氢时，

    如果n+m=0，则n+m+p+q≠9。

优选选择低级烷基使得R₁、R₂、R₃和R₄总共具有不超过8个碳原子。进一步优选其中R₁和R₂是氢原子的。类似地，优选R₃和R₄是氢原子的。在最优选的实施方案中，低级烷基具有1或2个碳原子，优选甲基。在另一个最优选的实施方案中，R₁、R₂、R₃和R₄均为氢。

本发明特别优选的化合物是那些其中n和m之和为0并且p和q之和为9或10的。已经发现这些化合物具有与非常理想的气味结合的非常平衡的性能分布。其它特别优选的化合物是那些其中p和q之和为11并且其中n、m、p和q之和为11、12或13的。尤其优选的是其中n和m之和为0并且p和q之和为11的化合物。这些化合物不但将非常平衡的性能分布和非常理想的气味结合在一起，而且可以很普通的并且经济的方法制备。

显然，本发明的大环氧杂内酯可以不同的位置的、立体异构体的和对映体的形式存在，这些均包括在结构式中。

本发明的大环氧杂内酯表现出非常有用的香味细微差别，具有意想不到的纯的、清新的和花似的麝香特征和纯的多环麝香气味特征。出人意料地，它们在多环麝香气味类似性、光泽和气味稳定性以及直接性上超过了本领域已知的它们的类似物。这使其特别适合用于织物护理、功能性护理和个人护理化妆品产品。它们本身可用作日用香料或作为芳香组合物的成分。

在此使用的术语“芳香组合物”指以下化合物的混合物，包括例如天然油、合成油、醇类、醛类、酮类、酯类、内酯、醚类、烃类、腈类和其它类的化合物，它们混合在一起使得各个组分结合的香味产生一种令人愉快的或希望的香氛。这类芳香组合物或本发明的新化合物本身可与载体、媒介物或溶剂结合使用，还可以根据需要含有分散剂、乳化剂、表面活性剂、气溶胶喷雾剂、气味释放控制剂等。在芳香组合物中，各个组分提供其特定的嗅觉特征，但是组合物的整体效果是各个成分效果的总和。因此，本发明的化合物可用于改变、提高或加强其它配置芳香组合物的天然或合成物质香气特性，例如通过突出或节制另一种组分或组分的结合提供的嗅觉反应。

本发明化合物对某用途的有效量取决于许多因素，包括其他成分的性质、用量和希望的效果。可使用低至0.1重量％的本发明化合物改变芳香组合物的效果。用量取决于成本因素、最终产物的性质、在最终产物中希望的效果和寻求的特定香味，但是通常不超过约50重量％。在此公开的化合物可用于广泛的用途，非限定性地举例包括，清洁剂和肥皂、空气清新剂、香水、古龙水、剃须后的洗液、诸如浴油和浴盐的配制品、诸如整发油、润发油、发蜡和香波的发用配制品、诸如面霜、除臭剂、洗手液和防晒剂的化妆配制品、诸如撒粉、扑粉、香粉的粉剂、遮盖剂、蜡烛、焚香产品、诸如漂白剂、清洁剂的家用产品和在诸如鞋抛光剂和车蜡的工业产品中。由于它们的优点和平衡的性质，它们特别适用于在特别苛刻条件下使用的组合物中，即，在功能性香味制品中。其特别用于清洁剂、肥皂、香波、家用清洁剂、织物护理制品等。

本发明的大环氧杂内酯可用本领域己知的一些方法制备。适合的制备方法的概述可在特别是下列文献中找到：J.March,AdvancedOrganic Chemistry:Reactions,Mechanisms and Structure,4thedition,J.Wiley&Sons，New York,1992,Appendix B,Ethers,pp.1285-1286和Lactones pp.1292-1293和R.C.karock,ComprehensiveOrganic Transformations,A Guide to Functional GroupPreparations,VCH Publishers,Inc.,New York,1998,Ethers,pp.439-473和Lactones，pp.941-962，以及特别用于氧杂内酯的，例如在E.T.Theimer编辑的“Fragrance Chemistry”,Academic Press 1982,p.500-502及其引用的参考文献，在P.Z.Bedoukian,Perfumery andFlavoring Synthetics,2^nd edition,Elsevier,1967,pp.259-265及其引用的参考文献和P.Kraft等人的Synthesis(11)中，pp.1662-1669(1998)。

优选该大环氧杂内酯从其相应的二醇和羟基羧酸或相应的卤化的化合物开始制备。优选的起始物为：

x-(CH₂)_n-CR₁R₂-(CH₂)_m-Y    (Ⅱ)和

X-(CH₂)_p-CR₃R₄-(CH₂)_q-X    (Ⅲ)

其中，每个X独立地选自离去基团和保护基团，诸如甲苯磺酰酯、甲硅烷基醚、呋喃基醚等、-OH、-Cl、-Br、-I、醚基、酯基和缩醛基，Y是羧基或其盐、酯、酐、酰胺或酸的卤化物(优选酸的氯化物)、或氰基。如果X基团是醚基、酯基或缩醛基，所述的基团通常含有不超过10个碳原子。类似地，如果Y基团是酯基、酰胺基或酸酐基，所述基团通常含有不超过12个碳原子。其它可变基团具有上文规定的意义。

这些优选的起始物质可以任何有机化学领域已知的适合的方法反应生成目标大环氧杂内酯。反应可经过下式的中间体进行：

X-(CH₂)_q-CR₃R₄-(CH₂)_p-O-(CH₂)_n-CR₁R₂-(CH₂)_m-Y    (Ⅳ)

其中可变基团具有上文规定的意义。其它可遇到的中间体是式(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)化合物的一种或多种的任何反应或聚合产物。式(Ⅱ)化合物与一种或多种式(Ⅲ)和(Ⅳ)化合物可反应生成也包含在本发明中的聚酯。

在许多已知的生成醚和生成内酯的一般方法中，优选的方法是特定用于制备本发明化合物的典型并取决于经济因素、原料的可获得性、副产物的形成、技术的可行性、安全性、产生的感觉级别等，这些参数、环境和条件可随时间、空间、设备等改变。

下列实施例非限定性地详细描述本发明。实施例1

在室温，向104g 86％12-氯十二烷醇在400ml甲苯中的溶液在搅拌下量入30.5g氢化钠。在室温将混合物再搅拌1小时。然后逐渐加入35.9g氯乙酸和100ml甲苯的溶液，回流加热混合物4小时。冷却到100℃后，加入1000ml 5％的氢氧化钠溶液。分离有机层，合并水层的甲苯和乙酸乙酯萃取液。蒸发溶剂，得到86g粗15-氯-3-氧杂十五烷酸，其中30g与100ml 25％的氢氧化钾水溶液回流65小时。加入18％盐酸，用乙酸乙酯萃取，蒸发后得到31.5g粗15-羟基-3-氧杂十五烷酸。175g这样的粗酸溶解在243g枯烯中，通过与0.6g对甲苯磺酸加热同时除去生成的水而聚合。用旋转蒸发器在真空下除去枯烯后，残余物通过与12.3g甘油和6g碳酸钾在0.5mbar和180℃下加热解聚而且同时通过蒸馏除去54.5g 1，4-二氧杂十六烷-2-酮。通过经Spaltrohr柱高真空分馏得到气相色谱法纯度99.78％的1，4-二氧杂十六烷-2-酮，在0.5mbar的沸点100-105℃，n_D ²⁰1.4708。

实施例2

435.7g 1，10-癸二醇、236.3g氯乙酸和800ml甲苯在回流下加热6小时，同时用Dean Stark阱除去形成的水直到再没有水形成。蒸发甲苯，用2.51甲苯溶解残余物。向混合物中小心地在回流下并分小部分地加入100g 60％氢化钠，随后回流过夜。通过滴加50ml水将混合物冷却，然后减压除去21甲苯将其浓缩。在剩余物中顺次加入500ml乙醇、2升10％氢氧化钠溶液和500ml水，得到的混合物加热至回流过夜，冷却至室温，加入500ml乙醇和500ml水后用3×500ml乙醚洗涤，用浓盐酸酸化至pH=1。相分离后，水层用500ml乙醚萃取2次，合并的有机相用250ml水洗涤2次，用旋转蒸发器浓缩，得到383.5g粗产物，将其置于10％氢氧化钠溶液中，用甲基叔丁基醚萃取，酸化，进一步提纯，得到254.6g13-羟基-3-氧杂十三烷酸，气相色谱法纯度95％。该羟基酸用类似于实施例1所述的方法转化为环内酯，得到91.8g粗1，4-二氧杂十四烷-2-酮，气相色谱法纯度92％。通过经Spaltrohr柱高真空分馏得到气相色谱法纯度99.8％的1，4-二氧杂十四烷-2-酮，在0.5mbar的沸点111℃，n_D ²⁰=1.4719。

实施例3

类似于实施例1所述的方法，286g 14-羟基-4-氧杂十四烷酸转化成环内酯，得到130g粗1，4-二氧杂十五烷-2-酮，气相色谱法纯度93％。通过经Spaltrohr柱高真空分馏得到气相色谱法纯度99.7％的1，4-二氧杂十五烷-2-酮，在0.01mbar的沸点94℃，n_D ²⁰=1.4716。

实施例4

向405g 1，12-十二烷二醇和2升甲苯的混合物中在回流温度下缓慢加入80g 60％氢化钠。再回流加热1小时后，缓慢加入172gγ-丁内酯，蒸出甲苯，残余物在250℃加热2小时。冷却至室温后，加入500ml乙醇，随后加入100g氢化钠和2.5升水。加热得到的混合物直到所有物质溶解，然后冷却至室温，用800ml乙酸乙酯系的3词，用浓盐酸酸化。相分离后，水层用400ml乙酸乙酯萃取2次，合并的有机层用500ml水洗涤2次，合并用旋转蒸发器浓缩，得到368g粗产物，将其置于10％氢氧化钠溶液中，用甲基叔丁基醚萃取，酸化，进一步提纯，得到288g17-羟基-5-氧杂十七烷酸，气相色谱法纯度95％。该羟基酸用类似于实施例1所述的方法转化为环内酯，得到64.3g粗1，6-二氧杂十八烷-2-酮，气相色谱法纯度93.4％。通过经Spaltrohr柱高真空分馏得到气相色谱法纯度99.8％的1，6-二氧杂十八烷-2-酮，在0.02mbar的沸点113.5℃，n_D ²⁰=1.4677。

实施例5

类似于实施例4所述的方法，从300gl，10-癸二醇和148gγ-丁内酯制备15-羟基-5-氧杂十五烷酸，气相色谱法纯度为98％。用类似于实施例1所述的方法，将162g这种羟基酸转化成环内酯，得到56.6g粗1，6-二氧杂十六烷-2-酮，气相色谱法纯度93.4％。通过经Spaltrohr柱高真空分馏得到气相色谱法纯度99.8％的1，6-二氧杂十六烷-2-酮，在0.01mbar的沸点85℃，n_D ²⁰=1.4462。

实施例6

用类似于C.F.H.Allen和J.A.van Allen，J.Org.Chem.14，754-60(1949)中所述的方法，从1，12-十二烷二醇制备1，5-二氧杂十七烷-2-酮，总产率25.6％。通过经Spaltrohr柱高真空分馏得到气相色谱法纯度99.8％的1，5-二氧杂十七烷-2-酮，在0.02mbar的沸点119℃，n_D ²⁰=1.4670。

实施例7

混合下列香味化合物制备混合物A：混合物A

                             重量份Melusat(Henkel)                  10Verdoxan(Henkel)                 25Lilial(Givaudan)                 50甲基紫罗兰酮α Extra(IFF)          75Vertofix Coeur(IFF)              75α-己基肉桂醛                    100Jasmacyclene(Quest)              125乙酸环己酯                       150醋酸对叔丁基环己酯               155765

通过混合下述成分制备下列试验香水：香水B

                            重量份混合物A                         75一缩二丙二醇                    15实施例1的化合物                 10100香水C

                          重量份混合物A                       75一缩二丙二醇                  15Galaxolide 50(IFF)*           10100*(1，3，4，6，7，8-六氢-4，6，6，7，8，8-六甲基环戊-γ-2-苯并呋喃和异构体)香水D

                          重量份混合物A                       75一缩二丙二醇                  15Habanolide(Firmenich)*        10100*(1-氧杂十六-4和5-烯-2-酮)

香水调配师小组对香水B、C(含有多环麝香)和D(含有大环麝香)在香味方面进行比较。发现香水B和C彼此非常接近，香水B的麝香特征甚至是Tonalid(PFW)(6-乙酰基-1，1，2，4，4，7-六甲基四氢化萘，一种多环麝香)的留香。香水D是一种截然不同的果味，苹果香特征。实施例8

未加香的紧压的洗涤剂粉末以0.4％的浓度分别用实施例1化合物和1，6-二氧杂环十七烷-7-酮加香。在标准家用洗衣机中，分别独立地使用这些加香的洗涤剂对家用棉质毛巾和棉/人造纤维布进行标准40℃主洗涤过程。洗涤后，香味调配师小组对这些洗好的衣物在潮湿和干燥阶段进行香味的评价。认为用含有实施例1内酯的洗涤剂洗涤的衣物的香味是清晰可辨的麝香，具有油状的多环麝香内涵，Tonalid(PFW)(6-乙酰基-1，1，2，4，4，7-六甲基四氢化萘，一种多环麝香)的留香。认为用含有1，6-二氧杂环十七烷-7-酮的洗涤剂粉末洗涤的衣物的气味是清晰可辨的动物的大环麝香特征。

实施例9

未加香的紧压的洗涤剂粉末以0.4％的浓度分别用实施例2的香水B、C和D加香。在标准家用洗衣机中，分别独立地使用这些加香的洗涤剂对家用棉质毛巾和棉/人造纤维布进行标准40℃主洗涤过程。洗涤后，香味调配师小组对这些洗好的衣物在潮湿和干燥阶段进行香味的评价。认为用含有香水B的洗涤剂洗涤的衣物的香味是清晰可辨的、纯净、清新的、清新芳香的Tonalid型(PFW)(6-乙酰基-1，1，2，4，4，7-六甲基四氢化萘，一种多环麝香)麝香，具有比用含香水C和D的洗涤剂洗涤的衣物更清晰的印象，后者产生更多的尘土味，霉菌特征。

Claims (15)

1．通式(Ⅰ)表示的大环氧杂内酯：

其中

n和m表示0、1、2、3或4的整数，n和m之和小于或等于4；

p和q表示0-15的整数，p和q之和小于或等于15；

n、m、p和q之和为9、10、11、12、13、14或15；和

R₁、R₂、R₃和R₄独立地表示氢或低级烷基，

前提条件是：

当R₁、R₂、R₃和R₄全部为氢时：

       如果n+m=0，则p+q≤11，

       如果n+m=1，则p+q=11，

       如果n+m=2，则n+m+p+q≠12，

       如果n+m=3，则n+m+p+q不为11或12，

   当R₁表示甲基和R₂、R₃和R₄全部表示氢时，

       如果n+m=0，则n+m+p+q≠9。

2．权利要求1的大环氧杂内酯，其中R₁、R₂、R₃和R₄总共具有不超过8个碳原子。

3．权利要求2的大环氧杂内酯，其中R₁和R₂之一是氢原子且R₃和R₄之一是氢原子。

4．权利要求2或3的大环氧杂内酯，其中低级烷基是甲基。

5．权利要求1的大环氧杂内酯，其中R₁、R₂、R₃和R₄均为氢。

6．前述权利要求任一项的大环氧杂内酯，其中n和m之和为0并且p和q之和为9或10。

7．前述权利要求任一项的大环氧杂内酯，其中p和q之和为11并且其中n、m、p和q之和为11、12或13。

8．权利要求7的大环氧杂内酯，其中n和m之和为0并且p和q之和为11。

9．权利要求8的大环氧杂内酯，其中R₁、R₂、R₃和R₄均为氢。

10．前述权利要求任一项的大环氧杂内酯在功能性香妆品中的用途。

11．含有权利要求1-9的大环氧杂内酯的香味组合物。

12．根据权利要求11的香味组合物在选自洗涤剂、肥皂、香波、家用清洁剂、织物护理剂等的组合物中应用。

13．制备根据权利要求1-9的大环氧杂内酯的方法，其使用式X-(CH₂)_n-CR₁R₂-(CH₂)_m-Y(Ⅱ)和式X-(CH₂)_p-CR₃R₄-(CH₂)_q-X(Ⅲ)化合物作为原料，其中，每个X独立地选自离去基团和保护基团，诸如甲苯磺酰酯、甲硅烷基醚、呋喃基醚等、-OH、-Cl、-Br、-I、醚基、酯基和缩醛基；Y是羧基或其盐、酯、酐、酰胺或酸的卤化物(优选酸的氯化物)、或氰基；其余可变基团具有权利要求1的定义。

14．式(Ⅳ)的中间体化合物：X-(CH₂)_q-CR₃R₄-(CH₂)_p-O-(CH₂)_n-CR₁R₂-(CH₂)_m-Y    (Ⅳ)

其中可变基团具有权利要求13的定义。

15．一种中间体化合物，其是权利要求13和14定义的式(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)化合物的一种或多种的反应或聚合产物。