DE1770511C3 - Ethyltrimethylpyrazine, process for its production and its use as a flavor substance - Google Patents
Ethyltrimethylpyrazine, process for its production and its use as a flavor substanceInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Äthyltrimethylpyrazin, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung als Aromasubstanz.The invention relates to Äthyltrimethylpyrazzin, a process for its preparation and its use as Aroma substance.
Es wurde gefunden, daß Äthyltrimethylpyrazin eine wichtige Komponente des Kakaoromas darstellt Diese Verbindung stellt keinen eigentlichen Naturstoff dar, da sie erst durch menschliche Einwirkung beim Rösten der Kakaobohnen geschaffen wird. Sie ist als erfinderisch anzusehen, weil aufgrund ihres humusartigen Eigengeruches nicht erwartet werden konnte, daß sie in Kombination mit anderen Aromasubstanzen die kakaoartige Geschmacksnote verstärken würde.It has been found that ethyltrimethylpyrazine is an important component of cocoa flavor Compound is not actually a natural substance, as it only occurs through human action when roasting the Cocoa beans is created. It is to be regarded as inventive because, due to its humus-like smell, it could not be expected that it would be in Combination with other aromatic substances would enhance the cocoa-like taste note.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Äthyltrimethylpyrazin durch Umsetzung von Trimethylpyrazin mit Äthyllithium hergestelltAccording to a preferred embodiment of the invention is ethyltrimethylpyrazine by reacting Trimethylpyrazine made with ethyl lithium
Vorzugsweise wird die Umsetzung unterhalb Raumtemperatur, beispielsweise im Bereich von 0 bis — 100C, vorteilhafterweise in einem inerten Lösungsmittel, wie Äther, durchgeführt Nach Beendigung der Umsetzung kann das Lösungsmittel entfernt und das Äthyltrimethylpyrazin durch Destillation unter vermindertem Druck gewonnen werden. Es stellt eine farblose Flüssigkeit dar.Preferably, the reaction is below room temperature, for example in the range of 0 to - 10 0 C, advantageously in an inert solvent such as ether performed, After completion of the reaction, the solvent can be removed and the Äthyltrimethylpyrazin be recovered by distillation under reduced pressure. It is a colorless liquid.
Das als Ausgangsmaterial verwendete Trimethylpyrazin kann vorteilhaft aus Butandion und 1,2-Diaminopropan und anschließender Dehydrierung des heterocyclischen Zwischenproduktes synthetisiert werden, wobei die gewünschte Pyrazinringstruktur erhalten wird. Die erste Stufe dieser Umsetzung kann bei Raumtemperatur, beispielsweise in einem Lösungsmittel, wie Äther, als Reaktionsmedium durchgeführt werden, wobei praktisch äquimolare Mengen an Reaktionsteilnehmern verwendet werden. Beispielsweise kann das Butandion unter kräftigem Rühren einer Ätherischen Lösung von 1.2-Diiiminopropan zugesetzt werden. Die UmsetzungThe trimethylpyrazine used as starting material can advantageously be synthesized from butanedione and 1,2-diaminopropane and subsequent dehydrogenation of the heterocyclic intermediate, the desired pyrazine ring structure being obtained. The first stage of this reaction can be carried out at room temperature, for example in a solvent such as ether, be carried out as the reaction medium, with practically equimolar amounts of reactants be used. For example, the butanedione can be mixed with an ethereal solution of 1.2-Diiiminopropane are added. The implementation
ist gewöhnlich innerhalb von 4 bis 5 Stunden beendet,usually completes within 4 to 5 hours,
wobei 234-Trimethyl-5,6-dihydropyrazin erhalten wird.to obtain 234-trimethyl-5,6-dihydropyrazine.
kann nach den üblichen Dehydrierungsverfahrencan according to the usual dehydration process durchgeführt werden, beispielsweise indem man die Verbindung zusammen mit einer basischen Substanz, wie Natrium- oder Kaliumhydroxyd, erhitzt Diese Umsetzung wird vorzugsweise unter einer inerten Atmosphäre durchgeführt, und nach Beendigung dieserbe carried out, for example, by the Combination together with a basic substance, such as sodium or potassium hydroxide, heats it up The reaction is preferably carried out under, and after completion of, an inert atmosphere
■o Umsetzung kann das Trimethylpyrazin in beliebiger Weise aus dem Reaktionsmedium gewonnen werden, beispielsweise durch Destillation unter vermindertem Druck. Die Substanz stellt eine farblose Flüssigkeit mit einem starken Pyrazingeruch dar.The trimethylpyrazine can be implemented in any Wise can be obtained from the reaction medium, for example by distillation under reduced Pressure. The substance is a colorless liquid with a strong pyrazine odor.
1S Erfindungsgemäß kann Äthyltrimethylpyrazin auch nach einem der nachstehenden Verfahren hergestellt werden. 1 S According to the invention, ethyltrimethylpyrazine can also be prepared by one of the following processes.
(a) Umsetzung von 23-Diaminobutan oder ,ο eines seiner Salze mit Pentan-23-dk>n(a) Implementation of 23-diaminobutane or , ο one of its salts with pentane-23-dk> n
Die Umsetzung kann durch Vermischen praktisch äquimolarer Anteile der Reaktionsteilnehmer unter Rühren durchgeführt werden, wobei man das Gemisch z. B. über Nacht reagieren läßt Das ÄthyltrimethylpyraThe reaction can be carried out by mixing practically equimolar proportions of the reactants Stirring can be carried out, the mixture being z. B. lets react overnight Das Äthyltrimethylpyra zin kann durch Destillation unter Bedingungen gewon nen werden, die den vorstehend angegebenen ähnlich sind. Falls das entsprechende Dihydropyrazin im Reaktionsgemisch nachgewiesen wird, kann eine Dehydrierungsreaktion durchgeführt werden, beispielsweiseTin can be obtained by distillation under conditions similar to those given above. If the corresponding dihydropyrazine in Reaction mixture is detected, a dehydrogenation reaction can be carried out, for example indem das Gemisch mit einer basischen Substanz, wie Kalmmhydroxyd, erhitzt wird.by heating the mixture with a basic substance such as squid hydroxide.
Das als Ausgangsmaterial verwendete 23-Diaminobutan kann beispielsweise durch Reduktion von Dimethylglyoxim, z.B. mit Raney-Nickel oder mitThe 23-diaminobutane used as starting material can, for example, by reducing Dimethylglyoxime, e.g. with Raney nickel or with
(b) Umsetzung von 23-Diaminopentan oder eines seiner Salze mit Butandion(b) conversion of 23-diaminopentane or one of its salts with butanedione
Diese Umsetzung kann unter ähnlichen Bedingungen 4» wie bei (a) angegeben durchgeführt werden. Das als Ausgangsmaterial verwendete 23-Diaminopentan kann durch Reduktion von Methyläthylglyoxim hergestellt werden, wobei die letztgenannte Verbindung beispielsweise durch Umsetzung von Pentan-23-dion mit Hydroxylamin hergestellt wird.This reaction can be carried out under conditions similar to those given in (a). That as 23-Diaminopentane used as the starting material can be produced by reducing methylethylglyoxime be, the latter compound for example by reacting pentane-23-dione with Hydroxylamine is produced.
(c) Umsetzung eines Äthyldimehtylpyrazins mit Methyllithium(c) Implementation of an Äthyldimehtylpyrazins with methyllithium
Alle drei Isomeren des Äthyldimethylpyrazins 2-so Äthyl-33-dimethyl-, 2-Äthyl-5,6-dimethyl-, oder 2-Äthyl-3,6-dimethyl-pyrazin können als Ausgangsstoffe verwendet werden, entweder allein oder als Gemisch, das zwei oder alle drei Isomeren enthält Die Umsetzung des Pyrazins mit dem Methyllithium wird ss vorzugsweise in einem Lösungsmittel, wie Äther, durchgeführt, wobei praktisch äquimolare Mengen der Reaktionsteilnehmer verwendet werden. Das Äthyltrimethylpyrazin kann dann durch Destillation aus dem Reaktionsmedium gewonnen werdea *° Das als Ausgangsmaterial verwendete Äthyldimethylpyrazin kann nach einem der nachstehend angegebenen Verfahren hergestellt werden:All three isomers of ethyldimethylpyrazine 2-so ethyl-33-dimethyl-, 2-ethyl-5,6-dimethyl-, or 2-Ethyl-3,6-dimethyl-pyrazine can be used as starting materials, either alone or as a mixture, which contains two or all three isomers. The reaction of the pyrazine with the methyllithium is ss preferably in a solvent such as ether, carried out, practically equimolar amounts of the reactants are used. The Äthyltrimethylpyrazine can then by distillation from the Reaction medium is obtained a * ° The ethyldimethylpyrazine used as the starting material can be prepared using one of the following processes:
1. Ringhalogenierung eines Dimethylpyrazins und Äthylierung der halogenierten Verbindung über die1. Ring halogenation of a dimethylpyrazine and ethylation of the halogenated compound via the
6S Grignard-Verbindung. 6 S Grignard connection.
2. Seitenkettenhalogenierung von Trimethylpyrazin und Methylierung der gebildeten Halogen-Methylverbindung über die Grignard-Verbindung.2. Side chain halogenation of trimethylpyrazine and methylation of the halomethyl compound formed via the Grignard compound.
3. Methylierung eines Mononatrium-Trimethylpyrazins.3. Methylation of a monosodium trimethylpyrazine.
4. Ringäthylierung von Dimethylpyrazin mit Äthyllithium oder Äthylbromid und Aluminiumchlorid.4. Ring ethylation of dimethylpyrazine with ethyl lithium or ethyl bromide and aluminum chloride.
Die Bedingungen, unter denen die vorstehend angegebenen Umsetzungen durchgeführt werden können, sind vergleichbar mit denen, die hier im Zusammenhang mit der Herstellung von Äthyltrimethyipyrazin oder den anderen Alkylpyrazinen angegeben sind. toThe conditions under which the reactions indicated above can be carried out are comparable to those described here in Connection with the production of Äthyltrimethyipyrazine or the other alkylpyrazines are given. to
(d) Umsetzung von Trimethylpyrazin mit Äthylbromid und Aluminiumchlorid(d) Implementation of trimethylpyrazine with ethyl bromide and aluminum chloride
Die Reakticnsteilnehmer können z. B. in einem Lösungsmittel, wie Schwefelkohlenstoff, als Reaktions- <S medium unter Rückfluß erhitzt werden. Es können sich auch kleine Mengen von Dimethyktiäthylpyrazin und Tetrametiiylpyrazin bilden, und das Äthyltrimethylpyrazin wird durch fraktionierte Destillation oder fraktionierte Kristallisation eines Salzes aus dem Reaktionsge- misch abgetrenntThe reaction participants can, for. B. be heated under reflux in a solvent such as carbon disulfide as the reaction medium. Small amounts of dimethylpyrazine and tetramethylpyrazine can also form, and the ethyltrimethylpyrazine is separated from the reaction mixture by fractional distillation or fractional crystallization of a salt
(e) Umsetzung von Mononatrium-tetramethylpyrazin mit einem Methylhalogenid(e) Conversion of monosodium tetramethylpyrazine with a methyl halide
Diese Umsetzung wird vorzugsweise in einem *5 Lösungsmittel als Reaktionsmedium durchgeführt, wobei zweckmäßig Methylbrom id als Halogenid verwendet wird. Das Natriumderivat des Tetramethylpyrazins kann durch Umsetzung des Tetramethylpyrazins mit Natriumamid oder Benzylnatrium hergestellt werden.This implementation is preferably carried out in a * 5 Solvent carried out as the reaction medium, expediently methyl bromide is used as the halide. The sodium derivative of tetramethylpyrazine can be prepared by reacting tetramethylpyrazine with sodium amide or benzyl sodium.
Wird Natriumamid verwendet, so kann zuerst eine Lösung dieses Reaktionsteilnehmers hergestellt werden, indem Natrium in flüssigem Ammoniak aufgelöst wird, worauf das Tetramethylpyrazin zur Bildung des Natriumderivats zugesetzt wird.If sodium amide is used, a solution of this reactant can first be prepared by dissolving sodium in liquid ammonia whereupon the tetramethylpyrazine to form the Sodium derivative is added.
(f) Umsetzung von 2-Halogsnimethyl-3,5,6-trimethylpyrazin mit einem Methylieruitigsmittel(f) Reaction of 2-halosnimethyl-3,5,6-trimethylpyrazine with a methylation agent
Diese Umsetzung wird dadurch ausgeführt, indem zuerst eine Grignard-Zwischenverbindung des Halogenmethyltrimethyl-pyrazins gebildet wird, die dann mit einem Methyliemngsmittel, wie Methyljodid oder Dimethylsulfat, umgesetzt wird. Wird Brommethyltrimethylpyrazin als Ausgangsmaterial verwendet, so kann diese Substanz beispielsweise durch Umsetzung von Tetramethylpyrazin mit N-Bromsuccinimid hergestellt werden.This reaction is carried out by first forming a Grignard intermediate of the halomethyltrimethylpyrazine, which is then mixed with a methylation agent, such as methyl iodide or dimethyl sulfate, is reacted. If bromomethyltrimethylpyrazine is used as the starting material, then this substance is produced, for example, by reacting tetramethylpyrazine with N-bromosuccinimide will.
(g) Äthylierung eines 2-Halogen-3,5,6-trimethylpyrazins(g) ethylation of a 2-halo-3,5,6-trimethylpyrazine
Das bevorzugte Ausgangsmaterial ist 2-Chlor-3,5,6-trimethylpyrazin. Zuerst wird durch Umsetzung mit Magnesium ein Grignard-Derivat dieser Verbindung hergestellt, worauf dieses Derivat dann mit einem Äthylierungsmittel, wie Diäthylsulfat, äthyliert wird Das SS Halogen-trimethylpyrazin knnn zweckmäßig nach dem Verfahren von CF. Koelsch und W.'H. Gumprecht (J.Org.Chem, 23, 1603 [1958]) hergestellt werden. Bei diesem Verfahren wird Trimethylpyrazin mit Wasserstoffperoxyd zu Trimethylpyrazin-N-Oxyd umgesetzt, das dann mit einem Phosphoroxyhalogenid umgesetzt wird.The preferred starting material is 2-chloro-3,5,6-trimethylpyrazine. First, through implementation with Magnesium produced a Grignard derivative of this compound, whereupon this derivative was then combined with a Ethylating agents, such as diethyl sulfate, is ethylated Das SS Halo-trimethylpyrazine can expediently be carried out according to the method of CF. Koelsch and W.'H. Gumprecht (J.Org.Chem, 23, 1603 [1958]) will. In this process, trimethylpyrazine is converted into trimethylpyrazine-N-oxide with hydrogen peroxide then reacted with a phosphorus oxyhalide is implemented.
Athyltrimethylpyrazin kann in kleinen Mengen auch durch eine Umsetzung zwischen Ribose und Ammoniak oder gewissen Aminosäurer, wie «-Aminobuttersäui e, Lysin oder Threonin, gebildet werden. Athyltrimethylpyrazin wurde auch in geröstetem Kaffee nachgewiesen und wird wahrscheinlich auch beim Rösten andererEthyltrimethylpyrazine can also be used in small amounts through a conversion between ribose and ammonia or certain amino acids, such as «-aminobutyric acid, Lysine or threonine. Ethyltrimethylpyrazine has also been detected in roasted coffee and probably will when roasting others too
Athyltrimethylpyrazin kann verschiedenen kakaohaltigen Produkten zugesetzt werden, um die Kakaonote zu betonen. Beispiele für diese Produkte sind Kakaogemische, Trinkschokoladen, Schokoladengegenstände mit unterschiedlichen Formen, wie Stangen, gefüllten Eonbons, Schokoladeüberzügen, z.B. für Biscuits, Konditorwaren und Backwaren, Schokoladepuddinggemischen und dergleichen. Sehr befriedigende Ergebnisse erhält man durch Zusatz von 1 bis 10 Gewichtsteilen Athyltrimethylpyrazin zu 100000 Gewichtsteilen Kakaofeststoffen. Mengen an der unteren Grenze dieses Bereichs (1—4 Teile/lO* Teile) werden bei Produkten, die einen hohen Kakaogehalt aufweisen, z. B. bei dunkler (ei ..icher) Schokolade bevorzugt, wogegen höhere '.»engen (5-10 Teile/10* Teile) Produkten, die weniger Kakao enthalten, wie Milchschokolade oder Getränkemischungen, zugesetzt werden können. Die Verbindung kann auch einem synthetischen Kakaoaroma einverleibt werden.Ethyltrimethylpyrazine can be added to various cocoa-containing products to give it a cocoa note to emphasize. Examples of these products are cocoa mixtures, drinking chocolate, chocolate objects with different shapes, such as sticks, filled candies, chocolate coatings, e.g. for biscuits, Confectionery and baked goods, chocolate pudding mixes and the like. Very satisfactory results are obtained by adding 1 to 10 parts by weight Ethyltrimethylpyrazine to 100,000 parts by weight of cocoa solids. Amounts at the lower limit of this Range (1-4 parts / 10 * parts) are used for products which have a high cocoa content, e.g. B. preferred for dark (egg .. safe) chocolate, whereas higher '. »narrow (5-10 parts / 10 * parts) products that contain less cocoa, such as milk chocolate or drink mixes, can be added. the Compound can also be incorporated into a synthetic cocoa flavor.
Die nachstehenden Beispiele sind lediglich zur Erläuterung der Erfindung angegeben. Alle Teile sind Gewichtsteile.The following examples are given only to illustrate the invention. All parts are Parts by weight.
Beispiel 1 a) Herstellung von Trimethylpyrazinexample 1 a) Production of trimethylpyrazine
116 g (1,35 Mol) Butandion werden tropfenweise zu 100 g (136 Mol) U-Diaminopropan in 200 ml Diäthyläther zugegegeben. Die gebildete dickflüssige, weiße Lösung wird nach 4- bis 5stündigem kräftigem Rühren klar und gelb. Der Äther wird entfernt, wobei 158 g 23,5-Trimethyl-5,6-dihydropyrazin hinterbleiben, die dann 3 bis 5 Stunden mit etwa 40 g Kaliumhydroxydplätzchen unter Rückfluß erhitzt werden. Diese Operation wird unter Stickstoff durchgeführt Schließlich wird das Reaktionsgemisch unter verminderten Druck (59—630C, 9 mm Hg) abdestilliert, wobei 96 g Trimethylpyrazin erhalten werden.116 g (1.35 mol) of butanedione are added dropwise to 100 g (136 mol) of U-diaminopropane in 200 ml of diethyl ether. The thick, white solution formed becomes clear and yellow after vigorous stirring for 4 to 5 hours. The ether is removed, with 158 g of 23,5-trimethyl-5,6-dihydropyrazine remaining, which are then refluxed for 3 to 5 hours with about 40 g of potassium hydroxide pellets. This operation is carried out under nitrogen After distilling off the reaction mixture under reduced pressure (59-63 0 C, 9 mm Hg) to give 96 g trimethylpyrazine be obtained.
Analyse:Analysis:
Berechnet für C7H10N2: 122,0844, gefunden (massenspektrometrisch): 122,0841 ;n%3 - 1,4970.Calculated for C7H10N2: 122.0844 found (by mass): 122.0841; n% 3-1.4970.
Gaschromatrographie: Retcntionsindex (Kovats) = 1,005, bei Verwendung einer Säule mit einer Länge von 6 m und einem Durchmesser von 03 cm, die Chromosorb W (45—60 Maschen) und 20% Silicongummi enthältGas chromatography: retention index (Kovats) = 1.005, when using a column with a Length of 6 m and a diameter of 03 cm, which contains Chromosorb W (45-60 meshes) and 20% silicone gum
Helium-Zuleitungsgeschwindigkeit: 150 ml/min, Temperatur 1600CHelium feed rate: 150 ml / min, temperature 160 ° C
b) Herstellung von Athyltrimethylpyrazinb) Production of Ethyltrimethylpyrazine
Eine Lösung von Äthyllithium wird aus 6 g Lithium und 47 g Äthylbromid nach der Methode von H. G i 1 m a η, J. A. B a e 1, C G. B r a η η e η et al., J. Am. Chem. Soc, 71,1499 (1949), hergestelltA solution of ethyl lithium is made from 6 g lithium and 47 g ethyl bromide according to the method of H. G i 1 m a η, J. A. B a e 1, C G. B r a η η e η et al., J. Am. Chem. Soc, 71, 1499 (1949)
Diese Lösung wird auf -10° C abgekühlt, worauf 39 g Trimethylpyrazin zugetropft werden. Die Lösung, die nach Rot umschlägt und sich verdickt wird 1,5 Stunden ohne Kühlen gerührt Sie wird dann wieder auf -10° C abgekühlt, worauf Eiswasser zugesetzt wird, bis sie klar geworden ist Das Gemisch wird dreimal mit Äther und einmal mit Chloroform extrahiert die Extrakte werden über Natriumsulfat getrocknet und die Lösungsmittel werden abgedampft Der Rückstand wird bei 85 bis 900C (10 mm Hg) abdestilliert wobei Athyltrimethylpyrazin mit einer Reinheit von 95% anfällt; der Rest besteht im wesentlichen aus Tri- und Tetramethylpyr-This solution is cooled to -10 ° C., whereupon 39 g of trimethylpyrazine are added dropwise. The solution, which turns red and thickens, is stirred for 1.5 hours without cooling. It is then cooled again to -10 ° C, whereupon ice water is added until it has become clear. The mixture is extracted three times with ether and once with chloroform the extracts are dried over sodium sulfate and the solvents are evaporated the residue is at 85 to 90 0 C (10 mm Hg) wherein Athyltrimethylpyrazin obtained with a purity of 95%; the rest consists essentially of tri- and tetramethylpyr-
azin. Das Produkt kann durch nochmalige Destillation weiter gereinigt werden.azin. The product can be distilled again further cleaned.
Analyse:Analysis:
Berechnet für C9Hi4N2:150,1157, gelunden (massenspektrometrie): 150.11149; jjf = 1,4893.Calculated for C 9 Hi 4 N 2 : 150.1157, gelunden (mass spectrometry): 150.11149; jjf = 1.4893.
Gaschromatrographie (Bedingungen wie oben): Retentionsindex (Kovats) -1150.Gas chromatography (conditions as above): retention index (Kovats) -1150.
Infrarotspektrum, flüssiger Film (CsBr-Platten), Gitterinstrument: Hauptbanden bei 2966 (stark\ 2943 (stark), 2878 (mittel), 1655 (mittel), 1454 (mittel), 1415 (mittel), 1372 (mittel), 1205 (schwach), 1172 (schwach).Infrared spectrum, liquid film (CsBr plates), grid instrument: Main bands at 2966 (strong \ 2943 (strong), 2878 (medium), 1655 (medium), 1454 (medium), 1415 (medium), 1372 (medium), 1205 (weak), 1172 (weak).
Beispiel 2
(1) Herstellung von 23-Diaminobutan IJ Example 2
(1) Production of 23-diaminobutane IJ
Ein Gemisch aus Dimethylglyoxim (11,6g) und Raney-Nickellegierung (17,7 g) wird in Anteilen unter Rühren und Kühlen auf 10°C einer Natriumhydroxydlösung (5%, 200 ml) zugesetzt, worauf das Reaktionsgemisch über Nacht stehengelassen wird. Das Diamin kann dann mit einem Lösungsmittel extrahiert werden; vorzugsweise wird es in das Hydrochlorid umgewandelt (vgl. F.H. Dickey et al, J.Am. Chem. Soc, 74, 944 [1952]), das dann durch azeotrope Destillation mit Isopropylalkohol getrocknet wird. Es kann dann in der nächsten Synthesestufe ohne weitere Reinigung verwendet werden.A mixture of dimethylglyoxime (11.6g) and Raney nickel alloy (17.7 g) is taken in proportions Stir and cool to 10 ° C of a sodium hydroxide solution (5%, 200 ml) was added and the reaction mixture was left to stand overnight. The diamine can then be extracted with a solvent; preferably it is converted to the hydrochloride (see F.H. Dickey et al, J. Am. Chem. Soc, 74, 944 [1952]), which is then dried by azeotropic distillation with isopropyl alcohol. It can then be in the can be used in the next synthesis stage without further purification.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird Dimethylglyoxim (11,6 g) mit überschüssigem Lithiumaluminiumhydrid (10 g) in Äther reduziert Die Reaktion wird unter Rühren unter Rückfluß durchgeführt und die Lösung wird über Nacht stehengelassen. Dann wird trockenes Äthylacetat zugesetzt und die Lösung wird filtriert und unter Vakuum eingedampft wobei eine konzentrierte Lösung von 23-Diaminobutan in trockenem Äthylacetat erhalten wird.In another embodiment, dimethylglyoxime (11.6 g) is mixed with excess lithium aluminum hydride (10 g) reduced in ether The reaction is carried out with stirring under reflux and the The solution is left to stand overnight. Then dry ethyl acetate is added and the solution becomes filtered and evaporated in vacuo leaving a concentrated solution of 23-diaminobutane in dry Ethyl acetate is obtained.
(2) Herstellung von Äthyltrimethylpyrazin(2) Manufacture of ethyltrimethylpyrazine
Pentan-23-dion (10 g) in Äther (100 ml) wird einer konzentrierten Äthylacetatlösung von 23-Diaminobutan zugesetzt, die, wie vorstehend angegeben, erhalten wurde, und das Gemisch wild über Nacht bei Raumtemperatur gerührtPentane-23-dione (10 g) in ether (100 ml) is added to a concentrated ethyl acetate solution of 23-diaminobutane obtained as noted above, and the mixture at wild overnight Room temperature stirred
Nach Beendigung der Umsetzung wird reines Äthyltrimethylpyrazin durch Destillation bei 85 bis 900C unter vermindertem Druck (10 mm Hg) gewonnen. Das Äthyltrimethylpyrazin kann auch dadurch aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden, daß zuerst ein Salz (z. B. das Hydrochlorid) gebildet wird, worauf das Salz auskristallisiert und anschließend Alkali zugesetzt wird, um die Base freizusetzen.After completion of the reaction, pure Äthyltrimethylpyrazin (10 mm Hg) is recovered by distillation at 85 to 90 0 C under reduced pressure. The ethyltrimethylpyrazine can also be isolated from the reaction mixture by first forming a salt (e.g. the hydrochloride), whereupon the salt crystallizes out and then alkali is added to liberate the base.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Äthylacetatlösung des 23-Diaminobutans durch eine äquivalente Menge an trockenem 23-Diaminobutan-Hydrochlord ersetzt werden. Das Hydrochlorid wird zuerst in Äther suspendiert, worauf Kaliumhydroxyd (2 g) zugesetzt wird, um das Diamin freizusetzen.According to a further embodiment, the ethyl acetate solution of 23-diaminobutane by a equivalent amount of dry 23-diaminobutane hydrochloride can be replaced. The hydrochloride will first suspended in ether, after which potassium hydroxide (2 g) is added to liberate the diamine.
Bevor man das Äthyltrimethylpyrazin isoliert kann man das Reaktionsgemisch gaschromatographisch auf Anwesenheit der Dihydroverbindung (2-Äthyl-3,5,6-trimethyl-5,6,-dihydropyrazin) untersuchen. Findet man diese Verbindung in nennenswerten Mengen, so kann sie durch Erhitzen des Gemisches mit Kaliumhydroxyd dehydriert werden.Before the ethyltrimethylpyrazine is isolated, the reaction mixture can be subjected to gas chromatography Presence of the dihydro compound (2-ethyl-3,5,6-trimethyl-5,6, -dihydropyrazine) investigate. If this compound is found in significant quantities, it can be removed by heating the mixture with potassium hydroxide becoming dehydrated.
Butandion (8,6 g) witd einer Lösung von 23-Diaminopentan (10 g) (hergestellt durch Reduktion von Methyläthylglyoxim mit Raney-Nickel oder LiAlH«) in wasserfreiem Äther (100 ml) zugesetzt, und das Gemisch wird über Nacht unter Rühren und gelegentlichem Erhitzen reagieren gelassen. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Gemisch eingedampft, und reines Äthyltrimethylpvrazin wird wie in Beispiel 2 gewonnen, wobei alle vorhandenen Dihydroverbindungen zuerst dehydriert werden.Butanedione (8.6 g) witd a solution of 23-diaminopentane (10 g) (produced by reducing methylethylglyoxime with Raney nickel or LiAlH «) in anhydrous ether (100 ml) was added and the mixture was stirred overnight with occasional Heating allowed to react. After the reaction has ended, the mixture is evaporated and Pure ethyltrimethylpvrazine is used as in Example 2 obtained, with all existing dihydro compounds being dehydrated first.
Beispiel 4 (1) Herstellung von ÄthyldimethylpyrazinenExample 4 (1) Preparation of ethyldimethylpyrazines
Pentan-23-dk>n (0,2 Mol) wird tropfenweise einer Lösung von 1,2-Diaminopropan (0,2 MoI) in wasserfreiem Diäthyläther (200 ml) zugesetzt und das Gemisch wird kräftig gerührt, bis eine klare Lösung erhalten wird (3—5 Stunden). Dann wird das Lösungsmittel entfernt Die Analyse des Rückstandes nach der präparativen Gas-Flüssigkeitschromatographie zeigt die Anwesenheit von 3-Äthyl-2,6-dimethylparazin (Kovats-Retentionsindex - 1080) und 3-Äthyl-2£-dimethylpyrazin (Retentionsindex = 1105).Pentane-23-dk> n (0.2 mol) is added dropwise to one Solution of 1,2-diaminopropane (0.2 mol) in anhydrous Diethyl ether (200 ml) is added and the mixture is stirred vigorously until a clear solution is obtained (3–5 hours). Then the solvent is removed Analysis of the residue after preparative gas-liquid chromatography shows its presence of 3-ethyl-2,6-dimethylparazine (Kovats retention index - 1080) and 3-ethyl-2 £ -dimethylpyrazine (retention index = 1105).
Ein Gemisch der entsprechenden Dihydroverbindungen (Retentionsindex = 1130) wird ebenfalls nachgewiesen. Die Reaktionsprodukte werden 2—3 Stunden mit Kaliumhydroxydplätzchen (5 g) erwärmt um die Dehydrierung des Pyrazinrings zu vervollständigen. Die Retentionsindices wurden mit der gleichen Kolonne und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erhalten.A mixture of the corresponding dihydro compounds (retention index = 1130) is also detected. The reaction products are heated for 2-3 hours with potassium hydroxide chips (5 g) Complete dehydration of the pyrazine ring. The retention indices were with the same column and obtained under the same conditions as in Example 1.
(2) Herstellung von Äthyltrimethylpyrazin(2) Manufacture of ethyltrimethylpyrazine
Ein Gemisch aus Äthyldimethylpyrazinen, das, wie oben beschrieben, hergestellt wurde, wird einer gekühlten Lösung von Methyllithium [aus Methyljodid (34 g) und Lithium (1,4 g)] erhalten) in wasserfreiem Diäthyläther (200 ml) zugesetzt, und die Umsetzung wird einige Stunden durchgeführt Dann wird das Lösungsmittel entfernt und das Äthyltrimethylpyrazin wird, wie in Beispiel 2 angegeben, aus dem Rückstand gewonnen.A mixture of ethyldimethylpyrazines prepared as described above becomes one cooled solution of methyllithium [obtained from methyl iodide (34 g) and lithium (1.4 g)]) in anhydrous Diethyl ether (200 ml) is added and the reaction is carried out for a few hours Solvent removed and the Äthyltrimethylpyrazine, as indicated in Example 2, from the residue won.
Trimethylpyrazin (5 g) wird mit Äthylbromid (5 g) in einer Schwefelkohlenstofflösung (100 ml) in Gegenwart von Aluminiumchlorid (11 g) als Katalysator unter Rückfluß erhitzt Nach Beendigung der Umsetzung wird Eiswasser zugesetzt und das Gemisch wird mit Äther extrahiert (3 χ 50 ml). Das Lösungsmittel wird dann entfernt und Äthyltrimethylpyrazin wird, wie in Beispiel 2 angegeben, aus dem Rückstand gewonnen.Trimethylpyrazine (5 g) is mixed with ethyl bromide (5 g) in a carbon disulfide solution (100 ml) in the presence refluxed with aluminum chloride (11 g) as a catalyst. After the reaction has ended, is Ice water is added and the mixture is extracted with ether (3 × 50 ml). The solvent is then removed and ethyltrimethylpyrazine is, as indicated in Example 2, obtained from the residue.
Natrium (0,7 g) wird in kleinen Anteilen flüssigem Ammoniak (200 ml) zugesetzt, worauf Tetramethylpyrazin (4 g) zugesetzt wird; die Farbe schlägt von Blau nach Rot um. Dann wird Methylbromid (6—8 g) in die Lösung eingeblasen.Sodium (0.7 g) is added in small portions to liquid ammonia (200 ml) followed by tetramethylpyrazine (4 g); the color changes from blue to red. Then methyl bromide is bubbled into the solution (6-8 g).
Ist das gesamte Methylbromid zugesetzt, wird der Ammoniak durch Äther (100 ml) ersetzt, und die ätherische Lösung wird Ober Natriumsulfat getrocknet Dann wird das Lösungsmittel entfernt, und das Äthyltrimethylpyrazin wird, wie in Beispiel 2 angegeben, aus dem Rückstand gewonnen.When all of the methyl bromide has been added, the ammonia is replaced by ether (100 ml) and the ethereal solution is dried over sodium sulfate. The solvent is then removed and the ethyltrimethylpyrazine is obtained from the residue as indicated in Example 2.
Nach einer anderen Ausführungsform kann das im Rückstand befindliche Tetramethylpyrazin aus der Lösung auskristallisiert werden, wobei praktisch reinesAccording to another embodiment, the tetramethylpyrazine in the residue can from the Solution are crystallized, being practically pure
Äthyltrimethylpyrazin in der Mutterlauge hinterbleibt.Ethyltrimethylpyrazine remains in the mother liquor.
Beispiel 7
(1) Herstellung von BrommethyltrimethylpyrazinExample 7
(1) Production of bromomethyltrimethylpyrazine
Benzoylperoxyd (03 g) wird einer Lösung von Tetramethyipyrazin (4,1 g) in wasserfreiem Tetrachlorkohlenstoff (150 ml) zugesetzt, worauf N-Bromsuccinimid (5,4 g) zugesetzt werden. Die in einem Glaskolben befindliche Lösung wird mit einer 500 -Watt-Lampe bestrahlt und 2 Stunden gerührt. Dann wird sie filtriert, und das Filtrat, das Brommethyltrimethylpyrazin enthält, wird eingedampft (Retentionsindex = 1320).Benzoyl peroxide (03 g) is added to a solution of tetramethyl pyrazine (4.1 g) in anhydrous carbon tetrachloride (150 ml), followed by N-bromosuccinimide (5.4 g). The one in a glass flask The solution present is irradiated with a 500 watt lamp and stirred for 2 hours. Then it is filtered and the filtrate, which contains bromomethyltrimethylpyrazine, is evaporated (retention index = 1320).
(2) Herstellung von Äthyltrimethylpyrazin(2) Manufacture of ethyltrimethylpyrazine
Brommethyltrimethylpyrazin (6,4 g) wird wasserfreiem Diäthyläther (100 ml), der Magnesiumspäne (0,8 g) enthält, zugesetzt. Der Lösung der gebildeten Grignard-Verbindung wird Methyljodid (4,3 g) zugesetzt, und das Gemisch wird 24 Stunden unter Rühren reagieren gelassen.Bromomethyltrimethylpyrazine (6.4 g) is added to anhydrous diethyl ether (100 ml), the magnesium shavings (0.8 g) contains, added. To the solution of the Grignard compound formed is added methyl iodide (4.3 g), and that The mixture is allowed to react with stirring for 24 hours.
Dann setzt man Eiswasser zu und extrahiert das Gemisch mit Äther, trocknet den Extrakt über Natriumsulfat und entfernt das Lösungsmittel. Das Äthyltrimethylpyrazin wird, wie in Beispiel 2 angegeben, aus dem Rückstand gewonnen. Falls gewünscht, kann man Dimethylsulfat ansteile von Methyljodid als Methylierungsmittel verwenden.Ice water is then added and the mixture is extracted with ether and the extract is dried over Sodium sulfate and removes the solvent. The ethyltrimethylpyrazine is, as indicated in Example 2, obtained from the residue. If desired, dimethyl sulfate can be substituted for methyl iodide Use methylating agents.
(1) Herstellung von 2-Chlor-3,5,6-trimethylpyrazin(1) Preparation of 2-chloro-3,5,6-trimethylpyrazine
Wasserstoffperoxyd (30%, 11,5 g) in Essigsäurelösung (100 ml) wird mit Trimethylpyrazin (12,2 g) vermischt, wie es von C. F. K ο e 1 s c h und W. H. Gumprecht (J. Org. Chem., 23, 1603 [1958]) beschrieben ist. Dann wird Phosphoroxychlorid (45 ml) dem gebildeten Pyrazin-N-oxyd zugesetzt, das Gemisch wird 15 Minuten unter Rückfluß erhitzt und 1 Stunde reagieren gelassen. Überschüssiges POCI3 wird abdestilliert, wobei 2-ChIor-3,5,6-trimethy!pyrazin hinterbleibt, das unmittelbar in der nächsten Stufe verwendet werden kann.Hydrogen peroxide (30%, 11.5 g) in acetic acid solution (100 ml) is mixed with trimethylpyrazine (12.2 g) as described by C. F. K o e 1 s c h and W. H. Gumprecht (J. Org. Chem., 23, 1603 [1958]). then phosphorus oxychloride (45 ml) is added to the pyrazine-N-oxide formed, the mixture becomes 15 Heated to reflux for minutes and allowed to react for 1 hour. Excess POCI3 is distilled off, whereby 2-chloro-3,5,6-trimethylpyrazine remains, which immediately can be used in the next stage.
(2) Herstellung von Äthyltrimethylpyrazin(2) Manufacture of ethyltrimethylpyrazine
2-Chlor-3,5,6-trimethylpyrazin (15 g) wird zu feinen Magnesiumspänen (2,4 g) in Tetrahydrofuran (200 ml) gegeben. Dem gebildeten Grignard-Derivat wird Diäthylsulfat (31 g) zugesetzt, worauf man die Umsetzung über Nacht ablaufen läßt Dann setzt man Eiswasser zu, extrahiert das Gemisch mit Äther, trocknet den Extrakt über Natriumsulfat und entfernt das Lösungsmittel. Das Äthyltrimethylpyrazin wird, wie in Beispiel 2 beschrieben, aus dem Rückstand gewonnen.2-Chloro-3,5,6-trimethylpyrazine (15 g) turns to fine Magnesium turnings (2.4 g) were added to tetrahydrofuran (200 ml). The formed Grignard derivative is Diethyl sulfate (31 g) added and the reaction allowed to proceed overnight. Then set Ice water is added, the mixture is extracted with ether, the extract is dried over sodium sulfate and removed the solvent. The ethyltrimethylpyrazine is obtained from the residue as described in Example 2.
5 ppm Äthyltrimethylpyrazin (Reinheit 95%; hergestellt nach Beispiel 1) werden 100 Teilen eines heißen Getränks zugesetzt, das 3 Teile Kakaofeststoffe und 12 Teile Zucker enthält. Weiterhin wird ein Standard ohne das Äthyltrimethylpyrazin hergestellt.5 ppm ethyltrimethylpyrazine (purity 95%; prepared according to Example 1) are 100 parts of a hot Added to beverage containing 3 parts cocoa solids and 12 parts sugar. Furthermore, a standard without the ethyltrimethylpyrazine produced.
Eine Gruppe von 10 geübten Geschmacksprüfern bevorzugte das Getränk mit dem zugesetzten Äthyltrimethylpyrazin. A group of 10 experienced taste testers preferred the drink with the added ethyltrimethylpyrazine.
Beispiel 10Example 10
Äthyltrimethylpyrazin wird einfacher (dunkler) Schokolade (55% Kakaofeststoffe) in einer Menge von 2 Teilen je 100 000 Teile Kakao zugesetzt. Die Schokolade hat einen stärkeren, volleren Geschmack als eine Standardschokolade ohne Zusatz von Äthyltrimethylpyrazin. Ethyltrimethylpyrazine becomes plain (dark) chocolate (55% cocoa solids) in an amount of 2 Parts per 100,000 parts cocoa added. The chocolate has a stronger, fuller taste than one Standard chocolate without the addition of ethyltrimethylpyrazine.
Beispiel 11Example 11
Äthyltrimethylpyrazin wird Milchschokolade (15% Kakaofeststoffe) in einer Menge von 7 Teilen je 100 000 Teilen Kakao zugesetzt. Die Schokolade hat eine ausgeprägtere Kakaonote.Ethyltrimethylpyrazine becomes milk chocolate (15% cocoa solids) in an amount of 7 parts per 100,000 Parts of cocoa added. The chocolate has a more pronounced cocoa note.
5 ppm dieses Ansatzes werden 100 Teilen heißem Wasser, das 5 Teile Zucker und 0,01 Teil Vanillin enthält zugesetzt. Das erhaltene Getränk hat eine ausgeprägte Kakaonote.5 ppm of this batch are 100 parts of hot water containing 5 parts of sugar and 0.01 part of vanillin added. The drink obtained has a pronounced cocoa note.
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