DE1271707B - Process for the preparation of methyl isogeraniol - Google Patents
Process for the preparation of methyl isogeraniolInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
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AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
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Deutsche Kl.:German class:
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12 ο-19/0312 ο-19/03
23a-623a-6
P 12 71707.6-42 (J 29588)P 12 71707.6-42 (J 29588)
13. Dezember 1965December 13, 1965
4. Juli 19684th July 1968
Viele Terpene und Terpenderivate sind als Duftstoffe und bei der Herstellung von Duftstoffzusammensetzungen wegen ihrer wertvollen Aromaeigenschaften verwendbar. So sind Terpenderivate, wie Alkohole und Aldehyde, wertvolle und nützliche Duftstoffe. Ein solcher besonders wertvoller Stoff ist das 2-Isopropenyl-5-methylen-6-hepten-l-ol, das auch als »Methylisogeraniol« bekannt ist.Many terpenes and terpene derivatives are used as fragrances and in the manufacture of fragrance compositions usable because of their valuable aromatic properties. So are terpene derivatives, such as alcohols and aldehydes, valuable and useful fragrances. Such a particularly valuable substance is 2-isopropenyl-5-methylen-6-hepten-l-ol, which is also known as "methyl isogeraniol".
Methylisogeraniol kann aus Myrcen und Formaldehyd gemäß der USA.-Patentschrift 3 140 311 hergestellt werden. Bei dem Verfahren wird Formaldehyd in Gegenwart von siedender Essigsäure als Lösungsmittel Myrcen zugesetzt. Dieses Verfahren liefert ein Gemisch aus Methyl-pentenyl-dihydropyranen, primären acyclischen Cu-Alkoholen und Estern dieser Alkohole. Unter den gemäß diesem Verfahren hergestellten Cu-Alkoholen ist Methylisogeraniol, jedoch entsteht dieser Cu-Alkohol in relativ geringen Mengen.Methyl isogeraniol can be prepared from myrcene and formaldehyde according to US Pat. No. 3,140,311. In the process, formaldehyde is added in the presence of boiling acetic acid as a solvent, myrcene. This process produces a mixture of methyl pentenyl dihydropyrans, primary acyclic C u alcohols and esters of these alcohols. Methyl isogeraniol is one of the C u -alcohols produced according to this process , but this C u -alcohol is formed in relatively small amounts.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert Methylisogeraniol und brauchbare Methylisogeraniolester in viel höheren Ausbeuten als die zum Stand der Technik gehörenden Verfahren.The process of the invention provides methyl isogeraniol and useful methyl isogeraniol esters in much higher yields than the prior art processes.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Methylisogeraniol und dessen Estern mit einer niedrigen Carbonsäure ist dadurch gekennzeichnet, daß man Myrcensulfon mit Formaldehyd oder einer Formaldehydlösung liefernden Verbindung in äquimolaren Mengen gegebenenfalls in Gegenwart einer niedrigen Carbonsäure oder deren Anhydrid bei Temperaturen unter etwa 90°C umsetzt und die erhaltene Verbindung bei 160 bis 2200C pyrolisiert.The process according to the invention for the preparation of methyl isogeraniol and its esters with a lower carboxylic acid is characterized in that myrcene sulfone is reacted with formaldehyde or a formaldehyde solution in equimolar amounts, optionally in the presence of a lower carboxylic acid or its anhydride at temperatures below about 90 ° C and the obtained compound at 160 to 220 0 C pyrolyzed.
Myrcensulfon, das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren, kann leicht aus 2-Methyl-6-methylen-2,7-octadien, dessen Trivialname Myrcen ist, wie in der USA.-Patentschrift 3 075 033 beschrieben, hergestellt werden.Myrcene sulfone, the starting material for the process according to the invention, can easily be prepared from 2-methyl-6-methylene-2,7-octadiene, whose common name is myrcene, as described in US Pat. No. 3,075,033, getting produced.
Bei diesem Verfahren werden etwa 1 % eines Inhibitors, wie Hydrochinon oder Phenyl-/S-naphthylamin, dem käuflichen Myrcen zugesetzt, um die Polymerisation und die Polysulfonbildung zu verhindern, und die Mischung wird in Gegenwart eines Überschusses an Schwefeldioxid in einem geschlossenen Gefäß bei 60 bis 100° C unter Eigendruck 2 bis 6 Stunden lang gerührt. Nach Kühlen und Entfernen des überschüssigen SO2 wird alles unumgesetzte Material durch Destillation des SO2 bei Drücken unter Atmosphärendruck entfernt. Für den Fachmann werden noch andere Verfahren zur Herstellung von Myrcensulfon naheliegen, für die Verwendung bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung istjedes Myrcensulfon geeignet.In this process, about 1% of an inhibitor, such as hydroquinone or phenyl- / S-naphthylamine, is added to the commercially available myrcene to prevent polymerization and polysulfone formation, and the mixture is in the presence of an excess of sulfur dioxide in a closed vessel at 60 Stirred up to 100 ° C under autogenous pressure for 2 to 6 hours. After cooling and removing the excess SO 2 , all unreacted material is removed by distilling the SO 2 at pressures below atmospheric pressure. Other methods of making myrcene sulfone will be apparent to those skilled in the art, and any myrcene sulfone is suitable for use in the practice of the present invention.
Methylisogeraniol kann in guter Ausbeute durch Mischen etwa äquimolarer Mengen Formaldehyd undMethylisogeraniol can be obtained in good yield by mixing approximately equimolar amounts of formaldehyde and
Verfahren zur Herstellung von MethylisogeraniolProcess for the production of methyl isogeraniol
Anmelder:Applicant:
International Flavors & Fragrances Inc.,International Flavors & Fragrances Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. F. Zumstein,Dr. F. Zumstein,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann,Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann,
Dipl.-Chem. Dr. R. KoenigsbergerDipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger
und Dipl.-Phys. R. Holzbauer, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. R. Holzbauer, patent attorneys,
8000 München 2, Bräuhausstr. 48000 Munich 2, Bräuhausstr. 4th
Als Erfinder benannt:
Peter William Drake Mitchell,
Lewis George Augustine,
Atlantic Highlands, N. J. (V. St. A.)Named as inventor:
Peter William Drake Mitchell,
Lewis George Augustine,
Atlantic Highlands, NJ (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. Dezember 1964
(419 579)Claimed priority:
V. St. v. America December 18, 1964
(419 579)
Myrcensulfon erhalten werden, vorzugsweise wird jedoch ein geringer molarer Überschuß an Formaldehyd verwendet. In der vorliegenden Erfindung umfaßt »Formaldehyd« wäßrige Lösungen von Formaldehyd, Paraformaldehyd und andere Stoffe, die unter den Reaktionsbedingungen Formaldehyd liefern. Die Verwendung von Paraformaldehyd wird bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt.Myrcene sulfone can be obtained, but a slight molar excess of formaldehyde is preferred used. In the present invention, "formaldehyde" includes aqueous solutions of formaldehyde, Paraformaldehyde and other substances that produce formaldehyde under the reaction conditions. The usage paraformaldehyde is preferred in the practice of the present invention.
Verbesserte Ausbeuten an Methylisogeraniol können bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung erhalten werden, wenn die Reaktion in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt wird. Geeignete Lösungsmittel sind organische Carbonsäuren und Anhydride und ihre Mischungen, vorzugsweise niedrige Alkancarbonsäuren und ihre Anhydride sowie ihre Mischungen. Niedrige Alkancarbonsäuren mit 1 bis Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt. Beispiele für zur Verwendung als Lösungsmittel beiImproved yields of methyl isogeraniol can be obtained in the practice of the present invention when the reaction is carried out in the presence of a solvent. Suitable solvents are organic carboxylic acids and anhydrides and their mixtures, preferably lower alkanecarboxylic acids and their anhydrides and their mixtures. Lower alkanecarboxylic acids of 1 to carbon atoms are generally preferred. Examples of for use as a solvent in
809 568/576809 568/576
3 43 4
der Durchführung der vorliegenden Erfindung ge- Obwohl die Pyrolyse direkt mit dem Reaktions-the implementation of the present invention ge Although the pyrolysis directly with the reaction
eignete organische Carbonsäuren sind Ameisensäure, produkt, wenn die Umsetzung in Gegenwart eines Essigsäure, Trimethylessigsäure und Propionsäure. Die Schwefelsäurekatalysators durchgeführt worden ist, Verwendung der Säureanhydride, wie Propionsäure- vorgenommen werden kann, wurde gefunden, daßSuitable organic carboxylic acids are formic acid, when the reaction is carried out in the presence of a product Acetic acid, trimethyl acetic acid and propionic acid. The sulfuric acid catalyst has been carried out Use of acid anhydrides, such as propionic acid, has been found that
anhydrid, ist bevorzugt, überdurchschnittliche Ergeb- 5 stark verbesserte Ausbeuten erhalten werden, wenn dieanhydride, is preferred, above-average results are obtained when the
nisse werden unter Verwendung von Essigsäureanhy- Reaktionsmischung zuerst durch Neutralisieren mitUsing acetic anhydride reaction mixture, nits are first neutralized with
drid als Lösungsmittel erhalten. alkalischen Stoffen und Waschen mit Wasser von saurenobtained drid as a solvent. alkaline substances and washing with water from acidic
Es ist im allgemeinen bevorzugt, daß im Reaktions- Stoffen befreit wird.It is generally preferred that the reactants are freed.
medium eine starke Mineralsäure, wie konzentrierte Wenn die Umsetzung zur Herstellung des Methyliso-Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure io geraniols in Gegenwart einer organischen Carbonsäure u. dgl., vorliegt, besonders wenn Essigsäure, Tri- oder eines Anhydrids durchgeführt worden ist, fällt methylessigsäure, Propionsäure oder ihre Anhydride das Sulfonadditionsprodukt in Form des Esters der im Reaktionsmedium verwendet werden. Ein bevor- verwendeten Säure oder des Anhydrids an. Es ist zugtes Reaktionsmedium besteht aus Essigsäureanhy- bevorzugt, das Schwefeldioxid abzutreiben, während drid, das konzentrierte Schwefelsäure enthält. 15 das Produkt in Form eines Esters vorliegt, so daß diemedium a strong mineral acid, such as concentrated If the reaction to produce the methyliso-sulfuric acid, Phosphoric acid, hydrochloric acid io geraniols in the presence of an organic carboxylic acid and the like, especially when acetic acid, tri- or anhydride has been carried out methyl acetic acid, propionic acid or their anhydrides, the sulfone addition product in the form of the ester can be used in the reaction medium. A preferred acid or anhydride. It is added reaction medium consists of acetic anhy- preferred to drive off the sulfur dioxide while drid that contains concentrated sulfuric acid. 15 the product is in the form of an ester, so that the
Die Reaktion ist exotherm, und es sollten deshalb Hydroxylgruppe während der Pyrolyse geschützt ist.The reaction is exothermic and there should therefore be hydroxyl group protected during pyrolysis.
Kühleinrichtungen vorgesehen werden, um die Tempe- Wie oben ausgeführt, sind die einzigen zusätzlichenCooling devices should be provided to keep the tempe- As stated above, the only additional ones
ratur in dem gewünschten Bereich zu halten. Kühlen Schritte eine Destillation oder eine andere Reinigungkeep the temperature in the desired range. Cooling steps include a distillation or other purification
ist notwendig, um die Reaktionstemperatur bei oder des Stoffes, die für einen gegebenen Zweck nötig seinis necessary to set the reaction temperature at or of the substance which may be necessary for a given purpose
unter 90° C zu halten. Es ist bevorzugt, die Temperatur 20 kann, wenn der Methylisogeraniolester erwünscht ist.to be kept below 90 ° C. It is preferred that the temperature may be 20 if the methyl isogeraniol ester is desired.
unter 90° C zu halten, da bei und über dieser Tempe- . Die Methylisogeraniolester sind wertvolle Duftstoffe,below 90 ° C, because at and above this tempe-. The methyl isogeraniol esters are valuable fragrances,
ratur die Zersetzungsgeschwindigkeit des Myrcen- So hat beispielsweise der Essigsäureester des Methyl-temperature is the rate of decomposition of myrcene, for example, the acetic acid ester of methyl
sulfons steigt und bedeutend wird. Demzufolge werden isogeraniols einen natürlichen und eigentümlichensulfons rises and becomes significant. As a result, isogeraniols become a natural and peculiar one
die Reaktionsteilnehmer und das Medium, wenn ein Geruch und ist auch ein Duftstoff. Er hat einen an-the reactants and the medium if a smell and is also a fragrance. He has an
solches verwendet wird, vorzugsweise bei Temperaturen 25 genehmen, frischen, pflanzenähnlichen Geruch, ähnlichsuch is used, preferably at temperatures 25 pleasant, fresh, plant-like odor, similar
im Bereich von etwa 10 bis etwa 80° C gehalten, wobei wie Crysanthemen und Kölnischwasser, und ist alskept in the range of about 10 to about 80 ° C, such as crysanthemums and colognes, and is as
ausgezeichnete Ergebnisse im Bereich von etwa 25 bis Bestandteil von Geranien-, Neroli- und Bergamot-excellent results ranging from about 25 to a component of geranium, neroli and bergamot
etwa 4O0C erhalten werden. Die Reaktion wird in parfums verwendbar.about 4O 0 C are obtained. The reaction becomes useful in perfumes.
Abhängigkeit von der Temperatur mindestens 3 Stun- Ist das Methylisogeraniol selbst erwünscht, kann derDepending on the temperature, at least 3 hours. If the methyl isogeraniol itself is desired, the
den durchgeführt. Wenn auch in einem sehr langen 30 Ester verseift werden. Vorzugsweise werden Lösungenthe carried out. Albeit in a very long 30 ester to be saponified. Solutions are preferred
Zeitbereich keine schlechten Ergebnisse erhalten von Alkalimetallhydroxyden in Alkoholen, wie Me-Time range no bad results obtained from alkali metal hydroxides in alcohols, such as
werden, wird im allgemeinen wenig damit gewonnen, thanol, Äthanol oder Isopropanol, für diesen Zwecklittle is generally gained with ethanol, ethanol, or isopropanol, for this purpose
die Reaktionsteilnehmer länger als 48 Stunden in verwendet.the respondents used in longer than 48 hours.
Kontakt zu halten. Vorzugsweise beträgt die Reak- Nach der Verseifung kann das MethylisogeraniolKeep in touch. Preferably the reac- After saponification, the methyl isogeraniol can
tionsdauer etwa 4 bis etwa 12 Stunden. 35 nach üblichen Verfahren gereinigt werden.tion time about 4 to about 12 hours. 35 can be cleaned according to standard methods.
Der erste Schritt der Umsetzung liefert ein Myrcen- Unter gewissen Reaktionsbedingungen in manchen sulfon-Formaldehyd-Additionsprodukt. Um das Ter- Lösungsmittelsystemen kann bei manchen Methylisopenderivat zu erhalten, ist es notwendig, dieses Reak- geraniolfraktionen, die bei der fraktionierten Destiltionsprodukt zu pyrolysieren, um den Sulfonring lation erhalten werden, ein merklicher Schwefelgeruch aufzuspalten oder zu cracken und das Schwefeldioxid 40 zu finden sein. Dieser Schwefelgeruch kann aus den auszutreiben. Die Pyrolyse oder Crackung wird durch erfindungsgemäß hergestellten Produkten leicht durch Erhitzen des Sulfon-Reaktionsproduktes erreicht. Da- Rühren mit Raney-Nickel, vorzugsweise in einer bei wird das Reaktionsprodukt zur Crackung des Menge von etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent des Pro-Sulfons auf Temperaturen im Bereich von etwa 160 duktes, entfernt werden. Diese Behandlung wird bis etwa 220° C erhitzt. 45 vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von etwaThe first step of the reaction yields a myrcene under certain reaction conditions in some sulfone-formaldehyde addition product. In some cases, the solvent system can be modified with methyl isopene derivative It is necessary to obtain this reac- geraniolfraktionen, which in the case of the fractionated distillation product to pyrolyze to obtain the sulfone ring lation, a noticeable sulfur odor split or crack and find the sulfur dioxide 40. This sulfur smell can come from the to drive out. The pyrolysis or cracking is easily carried out by products made according to the invention Heating of the sulfone reaction product achieved. Da- stirring with Raney nickel, preferably in one at, the reaction product is used to crack the amount of about 5 to 10 weight percent of the pro-sulfone to temperatures in the range of about 160 ducts. This treatment will heated to about 220 ° C. 45 preferably at temperatures in the range of about
Da Methylisogeraniol, der Ester und das erfindungs- 20 bis etwa 45° C und über eine Zeitdauer von etwaSince methyl isogeraniol, the ester and the invention 20 to about 45 ° C and over a period of about
gemäße Dioxan reaktionsfähige Doppelbindungen ent- Va bis etwa 2 Stunden durchgeführt, halten, wird die Crackung vorzugsweise unter Bedingungen durchgeführt, die das Produkt so kurz wieappropriate dioxane-reactive double bonds carried out Va up to about 2 hours, hold, the cracking is preferably carried out under conditions that the product is as short as
möglich der Einwirkung von Wärme aussetzen. Eine so Beispiell übliche Methode zumPyrolysieren des heterocyclischen,possible exposure to heat. Such an example common method for pyrolyzing the heterocyclic,
schwefelhaltigen Rings besteht darin, das SuIfon- Eine Mischung von 4,37 Mol Myrcensulfon undsulfur-containing ring consists in the sulfone- A mixture of 4.37 moles of myrcene sulfone and
Fonnaldehyd-Reaktionsprodukt tropfenweise einer 5,32 Mol Paraformaldehyd wird 12 Stunden bei einerFormaldehyde reaction product dropwise a 5.32 mole paraformaldehyde is added for 12 hours at a
Flüssigkeit zuzugeben, die auf Pyrolysetemperatur ge- Temperatur von 50°C gerührt. Das erhaltene 1305-g-Add liquid which is stirred at 50 ° C to pyrolysis temperature. The received 1305-g-
halten wird, und die gebildeten Methylisogeraniol- 55 Rohprodukt wird durch tropfenweise Zugabe deswill hold, and the formed methylisogeraniol 55 crude product is added dropwise by the
dämpfe zu kondensieren. Jede nicht reaktionsfähige Produktes zu 300 g Mineralöl bei einer Temperaturcondense vapors. Any non-reactive product to 300 g of mineral oil at one temperature
Flüssigkeit, die bei der Pyrolysetemperatur stabil ist, von 200° C und einem Druck von 10 bis 20 mm HgLiquid stable at the pyrolysis temperature of 200 ° C and a pressure of 10 to 20 mm Hg
kann verwendet werden. Im allgemeinen ist es üblich gecrackt oder pyrolysiert, und das verdampfte Pyrolyse-can be used. In general it is usually cracked or pyrolyzed, and the evaporated pyrolysis
und wirtschaftlich, zu diesem Zweck ein Mineralöl zu produkt wird in einem Auffanggefäß gesammelt,and economical, for this purpose a mineral oil to product is collected in a collecting vessel,
verwenden. Die Produktdämpfe werden aus der Pyro- 60 Das rohe Pyrolyseprodukt wird in einer Menge vonuse. The product vapors are from the pyro- 60 The crude pyrolysis product is in an amount of
lyse in einem Auffanggefäß gesammelt. Das Auffang- 778 g erhalten und wird bei einem Druck von 1 mm Hglysis collected in a collecting vessel. The capture 778 g is obtained and is released at a pressure of 1 mm Hg
gefäß enthält vorzugsweise ein Schutzmittel, um Oxy- schnell destilliert, wobei 711 g Destillat erhaltenVessel preferably contains a protective agent in order to oxy- rapidly distilled, whereby 711 g of distillate are obtained
dation, Isomerisierung oder Polymerisation des Pro- werden. Dieses Destillat ergibt 271 g leichte Frak-dation, isomerization or polymerization of the product. This distillate yields 271 g of light frac-
duktes zu verhindern. Geeignete Schutzstoffe sind Hy- tionen, gefolgt von 237 g Methylisogeraniolfraktionen.to prevent ducts. Suitable protective substances are hy- ions, followed by 237 g of methyl isogeranol fractions.
drochinon, 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-t.-butylphenol), 6g Das so erhaltene Methylisogeraniol ist 50%ig rein, sodroquinone, 4,4'-methylene-bis- (2,6-di-t.-butylphenol), 6g The methyl isogeraniol obtained in this way is 50% pure, see above
Phenyl-/?-naphthylamin, 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl- daß die Gesamtausbeute 16,2% der Theorie beträgt.Phenyl - /? - naphthylamine, 2,2'-methylene-bis- (4-methyl- that the total yield is 16.2% of theory.
6-t.-butylphenol), 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-t.-butyl- Es werden etwa 60 g 4,4-Dimethyl-5-(3-methylen-6-t.-butylphenol), 4,4'-methylene-bis (2,6-di-t.-butyl- About 60 g of 4,4-dimethyl-5- (3-methylene-
phenol) oder 4,4'-Methylen-bis-(6-t.-butyl-o-cresol). 4-pentenyl)-m-dioxan erhalten.phenol) or 4,4'-methylene-bis- (6-t.-butyl-o-cresol). 4-pentenyl) -m-dioxane obtained.
Claims (2)
gesetzt. Es werden Kühlvorrichtungen verwendet, umMyrcene sulfone in an amount of 4.37 mol is η = 1.4940, a UV absorption maximum with a stirred mixture of 5.32 mol Paraform- 224 πιμ and an extinction coefficient or ε value of aldehyde and 8.25 mol of 90% Formic acid added 5 of. 18 260 is found
set. Cooling devices are used to
tropfenweise Zugabe in 500 g Mineralöl bei einer Zu einer Mischung von 4,13 Mol Myrcensulfon,The washed lower layer is then neutralized by sulfone ring with alkali,
dropwise addition in 500 g of mineral oil at a mixture of 4.13 mol of myrcene sulfone,
mit einem Rückfiußverhältnis von 4:1 fraktioniert, 60
wobei 701 g Methylisogeraniol mit einer Reinheit vonThe crude product can be used on a 35.6 cm column of fragrance compositions,
fractionated with a reflux ratio of 4: 1, 60
wherein 701 g of methyl isogeraniol with a purity of
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