DE1911440C3 - Tricyclische Ketoderlvate des Thuyopsans, ihre Herstellung und ihre Verwendung als Riechstoffe - Google Patents

Tricyclische Ketoderlvate des Thuyopsans, ihre Herstellung und ihre Verwendung als Riechstoffe

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DE1911440C3 DE1911440A DE1911440A DE1911440C3 DE 1911440 C3 DE1911440 C3 DE 1911440C3 DE 1911440 A DE1911440 A DE 1911440A DE 1911440 A DE1911440 A DE 1911440A DE 1911440 C3 DE1911440 C3 DE 1911440C3
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Description

Ua)
10. Verfahren zur Herstellung von (- )-Thuyopsanon-(3) (Ia) bzw. (-)-Isothuyopsanon-(3) (Ib). dadurch gekennzeichnet, daß man die entsprechenden Alkohole ( + )-Thuyopsanol-(3) (MIa) bzw. (- )-Neoisothuyopsanol-<3) (III b) der Formel
OH
(lila)
Λ :
bzw.
OH
HIIb)
3. ( —)-Isothuyopsanon-(3) der Formel
mit CrO, oxydiert.
(Ib)
(D
Thuyopsen in an sich bekannter Weise oxydiert, a) mittels einer Persäure bei -60 bis +80 C oder to) mittels eines oxydierten Derivates eines Uber-(gangselementes oder c) mittels gasförmigen Sauerstoffs oder eines sauerstoffhalligen inerten Gases Sn Gegenwart eines energieübertragenden Sensib;iisators unter Einwirkung von aktinischen Strahlen, und im letzteren Fall das erhaltene Zwischenprodukt mittels einer Säure isomerisiert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mail natürliches (- (-Thuyopsen oxydiert, um ( —)-Thuyopsanon-(3) (Ia) und (-)-Isolhuyopsanon-(3) (Ib) zu erhalten, und daß man gegebenenfalls die Verbindungen I a und I b in Hn sich bekannter Weise voneinander trennt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Persäure Peressigsäure, Perameisensäure, Perbenzoesäure, m-Chlorperbenzoesäure oder Monoperphthalsäurc verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß man Chromylchlorid als oxydiertes Derivat eines Ubergangselementes verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß man eine Natrium- oder Quecksilberdampflampe als Quelle aktinischcr Strahlen und Rose Bengale als energieübertragenden Sensibilisator verwendet und die Isomerisierung des Zwischenproduktes mittels Schwefelsäure ausführt.
4. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 bis 3 als Riechstoffe.
5. Verfahren zur Oxydation von Thuyopsen, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung eines tricyclischen Ketons der Formel
Die vorliegende Erfindung betrifft tricyclische Ketoderivate des Thuyopsans der allgemeinen Formel
Die Formel I stellt ein Keton dar. das im folgenden als Thuyopsanon bezeichnet wird und das infolge seiner Asymmetriezentren in Form verschiedener Konfigurationsisomeren vorliegt. Diese neuen Verbindungen sind Riechstoffe.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich überdies auf Verfahren zur Herstellung der Ketone gemäß Formel I und auf ihre Verwendung als Riechstoffe.
Die der Formel I entsprechenden isomeren Ketone weisen interessante Riechstoffeigenschaften auf und sind daher in der Parfümindustrie verwendbar. Sie können vorteilhaft bei der Herstellung von Parfüms und parfümierten Produkten, wie z. B. Kosmetika. Seifen, synthetischen Reinigungsmitteln, usw.. verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Ketone besitzen den wichtigen Vorteil der Beständigkeit gegenüber Basen, so daß sie mit Vorteil zum Parfümieren von alkalischen Seifen und Bleichmitteln verwendet werden.
Die Verbindungen der Formel I verleihen den Riechsloffkompositionen, denen sie zugesetzt werden, eine natürliche und harmonische edelholzartige Duftnote. In gewissen Fällen erzielt man mit dem Zusatz der Verbindungen I zu Riechstoffkompositionen eine Duftnote, die sich durch ihre Frische und Sauberkeil auszeichnet. Die Mengenverhältnisse, in welchen die neuen Riechstoffe zugesetzt werden können, um die gewünschte Duft note hervorzubringen, schwanken innerhalb weiter Grenzen und hängen von der An des PaiTümproduktes und der zu erzielenden Duftwirkung ab. In gewissen Fällen genügen kleinste Mengen, beispielsweise von der Größenordnung von IO bis 500 Gewichtsteilen pro Million Gewichtsteile dos Gesamtgewichts des zu parfürmicrcndcn Produktes, um
interssante Resultate zu erzielen. In Riechstoffkompositionen werden mit Mengen von etwa 0,00! bis 10 Gewichtsprozent der neuen Riechstoffe gute DufteiTckie erzielt. In weiteren Fällen, insbesondere, wenn es sich um unfertige Produkte handelt, wie z. B. Modifikaloren oder Konzentrate, die als Grundstoffe bei der Herstellung von Parfümkomposiiionen verwendet weiden, können höhere Konzentrationen der neuen Verbindungen erwünscht sein, beispielsweise bis zu 15% oder noch mehr.
Die oben angegebenen Konzentrationsbereiche sollen nicht als kritische absolute Werte aufgefaßt werden. So können in gewissen SpezialfäHen. in welchen besondere Effekte erzielt werden sollen. Konzentrationen erforderlich sein, die außerhalb der obengenannten Grenzen liegen.
Das Thuyopsen, ein Sesquiterpenkohlemvasscrstoff, besitzt die folgende allgemeine Formel
Thuyopsen besitzt zwei Asymmetriezentren und kann deshalb vier optisch aktive isomere Konfigurationen aufweisen (zwei diastereomere Paare). Jedes dieser Konfigurationsisomere kann als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden, wobei jedes zur Bildung mehrerer Konfigurationsisomere des Thuyopsansons I führt. Von optisch aktivem natürlichem Thuyopsen ausgehend, das aus dem öl gewisser Koniferen gewonnen wird (siehe z.B. J. Am. Chem.Soc. 86, 2884 (1964): Acta Chim. Scand. 17, 738 [1963]), erhält man die folgenden Thuyopsanonisomeren:
O
Oxydation Λ/'\/
(la)
Natürliches Thuyopsen
(Thuyopsis dolabrata)
[«]''■= -101,7
(— )-3-Thuyopsanon
Schmp. 66 68
kung von aktinischen Strahlen und in Gegenwart eine> energieübertragenden Sensibilisators zu Thuyopsanon oxydiert werden. Wenn man diese Art von Oxydationsmittel und Thuyopsen als Ausgangsmatcrial verwendet, so erhält man zuerst ein neues Zwischenprodukt der Formel
(Ib)
(— )-3-Isothuyopsanon
Schmp. 38—40' [«] ■" = -156
Erfindungsgemäß weiden gewisse der unter die Formel I fallenden Konfigurationsisomeren des Thuyopasanons durch Oxydation von Thuyopsen natürlicher oder synthetischer Herkunft hergestellt, und zwar dadurch, daß man Thuyopsen in an sich bekannter Weise oxydiert mittels a) Persäuren. 7. B. Pcrcssigsäu.e. Perbcnzocsäure. m-Chlorpeiben/oesäurc oder Monopcrphthalsäuie. oder b) oxydierten Derivaten von tibergangsclemcntcn. wie /. B Chrom oder Mangan, beispielsweise- Chromylchlorid. tert.-Bulylchromat. Mangandioxid oder Kaiiumpcrmanganat. Besonders geeignet sind Percssigsäure und Chromylchlorid. Thuyopsen kann auch mittels c) Sauerstoff oder eines saucrsiofflialtigcn Gases unter den F.inwir-OH
(11)
l2(UI-Thuyopseno]-<3)
welches anschließend mittels einer Säure zum Thuyopsanon isomerisiert wird.
Die Bedingungen, unter welchen die Oxydation des Thuyopsens vorgenommen werden kann, hängen von der Art des benutzten Oxydationsmittels ab. So kann bei Verwendung einer Persäure die Oxydierung in einem organischen Lösungsmittel, z. B. einer organischen Säure, einem chlorierten organischen Lösungsmittel, wie Chloroform oder Methylendilorid. einem Ester, wie Essigsäure-äthylester. oder einem Kohlenwasserstoff, wie Xylol oder Toluol, durchgeführt werden. Die Oxydation wird bei zwischen etwa -60 und +80 C liegenden Temperaturen durchgeführt. Doch wird man aus praktischen Gründen vorzugsweise bei Temperaturen von 0 bis 50 C arbeiten. Es ist von Vorteil, jedoch nicht unbedingt nötig, die zu oxydierende Lösung zuerst stark zu kühlen und die Persäure mit einer solchen Geschwindigkeit zuzusetzen, daß die Reaktionswärme die Temperatur des Reaktionsgemisches zwischen etwa 20 und 40 C hält.
Die oben angegebenen Temperaturen sind jedoch nicht als absolute Werte zu betrachten. Bei Temperaturen außerhalb der angegebenen Grenzen kann jedoch die Ausbeute sinken, und möglicherweise ist es schwieriger, die Reaktion unter Kontrolle zu halten.
Die Persäure kann auch in situ erzeugt werden, indem man dem Reaktionsgemisch, das als Lösungsmittel mindestens teilweise die der Persäure entsprechende Säure bzw. deren Anhydrid enthält. H2O2 zusetzt. So kann man beispielsweise als organisches Lösungsmittel bzw. als Lösungsmiltelkomponente Essigsäure. Essigsäureanhydrid oder Ameisensäure verwenden.
Nach beendeter Oxydation des Thuyopsens mittels einer Persäure kann das so erhaltene Thuyopsanon auf verschiedenen Wegen isoliert werden, beispielsweise:
I. Man kann das Reaktionsgemisch destillieren, um die flüchtigen Lösungsmittel und die bei der Oxydation aus der verwendeten Persäure entstandene Säure zu entfernen, und den Rückstand in üblicher Weise einer fraktionierten Destillation unterwerfen, um das Thuyopsanon zu isolieren, oder
man läßt das Reaktionsgemisch stehen, wobei eine feste Substanz der Formel
OH
OR
worin R die der für die Oxydation verwendeten
Persäure entsprechende Acylgruppe bezeichnet, auskristallisiert. Beim Erhitzen dieser festen Substanz entsteht ein Gemisch von Thuyopsanon und dem Alkohol der Fornn:! II. Der letztere kann mit einer Säure zum Tliuyopsanon isomerisiert werden, wie dies nachfolgend genauer beschrieben wird, oder
3. man kann das feste Glykoi-monoacylal zum entsprechenden Glykol verseifen und das letztere an schließend ebenfalls mit einer Saure zu Thuyopsanon isomerisieren. wie dies oben erwähnt ist.
Wenn die Oxydation beispielsweise mit Chromyl- «hlorid durchgeführt wird,so kann man dasThuyopsen in einem Lösungsmittel, z. B. einem chlorierten Lösungsmittel, wie Tetrachlorkohlenstoff oder Trichlorethylen, oder in einem inerten Lösungsmittel, wie Cyclohexan oder Petrolälher, lösen und die Oxydiefung bei einer Temperatur von beispielsweise ef wa 0 bis 50 C, vorzugsweise bei 10 bis 20 C, herbeiführen. Man erhält dabei einen voluminösen Niederschlag, dessen Zusammensetzung noch nicht aufgeklärt ist. und der vorzugsweise mit wäßrigem Natriumbisulfit behandelt wird, um das bei der Oxydation gebildete Keton abzutrennen.
Wenn die Oxydation des Thuyopsens mittels gasförmigem Sauerstoff vorgenommen wird, so leitet man zweckmäßigerweise einen Strom von Sauerstoff oder einem Gemisch desselben mit anderen Gasen, wie z. B. Stickstoff, Helium oder Kohlendioxyd, in eine Lösung von Thuyopsen und einer katalytischen Menge eines energieübertragenden Sensibilisators in einem organischen Lösungsmittel, z. B. einem Alkohol, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol oder Butanol. oder einem Kohlenwasserstoff, wie Benzol. Xylol oder Toluol, oder einem Ester, wie Essigsäure-äthylesler, Propionsäure-äthylester oder Essigsäurebutylester, oder Gemischen von mindestens zwei der obengenannten Lösungsmittel, bei zwischen — 20 und 50 C liegenden Temperaturen, vorzugsweise bei Raumtemperatur, und unter kontinuierlicher Bestrahlung ein.
Gewöhnliche Quecksilber- oder Natriumdampfbogenlampen können als Erzeuger aktinischer Strahlung für die Bestrahlung verwendet werden. Als energieübertragende Sensibilisatoren kann man die meisten üblichen Sensibilisatoren, wie z. B. Eosin, Porphyrine, Chlorophyll oder Rose Bengale, verwenden. Nach beendeter Sauerstoffaufnahme kann man das Reaktionsgemisch mit einem gewöhnlichen Reduktionsmittel behandeln, um die während der Oxydierung gebildeten Peroxyde zu zerstören und die Isolierung des Zwischenproduktes Il zu ermöglichen. Man kann die meisten herkömmlichen Reduktionsmittel, wie z. B. Sulfite, Alkaliborhydride und Trialkyl- oder Triarylphosphine, verwenden. Vorzugsweise verwendet man Natriumsulfit oder Tnphenylphosphin. Führt man diese Art von Oxydation mit natürlichem Thuyopsen aus. so weist das isolierte Zwischenprodukt II die folgende Struktur auf:
OH
lila)
(- I- l'"-'-Thuyopscnol-(3)
Schmp. 84 S6 :[-,] = -25.6
Zur Isomerisierung des Hydroxyderivals II a /week:
Bildung der Ketone Ia und Ib kann man starke Sau ren. wie z. B. Salzsäure, Schwefelsäure. Phosphor säure oder Perchlorsäure, verwenden. Zweckmäßiger weise verwendet man Schwefelsäure.
Das bei dem oben beschriebenen Oxydationsverfahren aus natürlichem Thuyopsen erhaltene Thuyopsanon kann mittels herkömmlicher Methoden in seine Konfigurationsisomere,(-)-Thuyopsanon-(3)(la)unc ( - )-isothuyopsanon-(3) (I b) aufgespalten werden, ζ. Β durch präparative Gaschromatographie oder durch fraktionierte Destillation und anschließende Kristallisation der erhaltenen Destillatfraktionen, (la und (I b) können zusammen oder einzeln für Parfümeriezwecke verwendet werden. Da ihre geruchlichen Eigenschaften sehr ähnlich sind, ist es im allgemeinen wirtschaftlicher, Gemische von (Ia) und (Ib) zu verwenden.
Nach einem anderen erfindunzsgemäßen Verfuhren werden (-)-Thuyopsanon-(3)(la) und ( - (-Isothuyopsanon-(3) (Ib) durch Oxydation der entsprechenden neuen Alkohole (lila) bzw. (Ill b) der Formeln
OH
Ulla)
und
(+ )-Thuyopsanol-(3)
Schmp. 115 : [«]' = 16.8
OH
(MIb)
(— )-Neoisothuyopsanol-(3)
Schmp. 102 104 ; [,<]- = 58.6
hergestellt.
Bei der Oxydation eines Gemisches der Alkohole (I I Ia) und (IIIb) erhält man ein Gemisch des entsprechenden (-)-Thuyopsanons-(3) (Ia) und (-)-Isothuyopsanons-(3) (I b).
Die Oxydation kann mittels Oxydationsmitteln, die bekannterweise sekundäre Alkohole stereoselektiv ·. in die entsprechenden Ketone überführen, ausgeführt werden. So kann man beispielsweise mit Vorteil CrO3
■' für die obige Oxydation verwenden, insbesondere in einem Zweiphasensystem aus Wasser und Äther.
Die in diesem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Ausgangsmateriaiien können aus Thuyopsen nach bekannten Methoden erhalten werden. So kann man z. B. natürliches Thuyopson hydroborieren (siehe beispielsweise H.C.Brown, »Hydroboration«, Benjamin Inc.. New York [1962]) und das Hydroborierungsprodukt mittels alkalischem H2O2 oxydieren. Diese Reaktion ist nachstehend dargestellt:
OH
2. H1O,/K OH
(HIa)
Man kann ein Gemisch der isomeren Alkohole lila und IHb erhalten, indem man Alkohol Ha gemäß bekannter Methoden einer katalytischen Hydrierung unterwirft. Diese Reaktion ist nachstehend dargestellt:
Beispiel 2
Durch Vermischen der folgenden Substanzen wurde ein Seifenparfüm hergestellt:
OH
H2ZPtO2
(llla + lllb)
(Ha)
Die Alkohole (lila) und (HIb) können dann in üblicher Weise voneinander getrennt werden, z. B. durch Destillation in einer Drehbandkolonne oder durch präparative Gaschromatographie.
In den nachstehenden Beispielen sind die Temperaluren in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1
Durch Vermischen der folgenden Substanzen wurde ein Parfümkonzentrat hergestellt:
Bestandteile
Germanium-Bourbon-Öl ..
Gewürznelkenöl
Trichlormethylphenylacetal
Xylolmoschus
Cumarin
Benzylacetat
Phenyläthylalkohol
Bergamott
Amylsalicylat
Linalylacetat
Terpineol
Geraniol
Lavandin-Öl
Total
Gewichtsteile
30
50
40
50
50
70
70
80
80
80 100 100 100
900
Bestandteile
Jasmin absolut
Rose de Mai absolut
Chumarin
Methylnonylacetaldehyd, 10%ige
Lösung*)
Undecanal, 10%ige Lösung*)
Methylphenylcarbinylacetat
-/-Undecalacton, 10%ige Lösung*) Pentadecanolid, 10%ige Lösung*) .
Olibanumessenz
Eichenmoos, absolut
Ketonmoschus
Ambrettmoschus
Labdanumöl
Entfettetes Zibet, 10%ige Lösung*)
isobutylsalicylat
Vetiverylacetat
Hydroxycitronellal
u-Amyl-cinnamaldehyd
Bergamott
Jasmin, synthetisch
Rose, synthetisch
rz-Isomethyljonon
Total
Gewichtsteile
5 5
10
K)
40
40
20
20
H)
10
20
20
20
50
40
6U
80
40 100 100 100 KX) Durch Zugabe von 10 g des gemäß Beispiel 4 hergestellten Gemisches der Ketone (I a) und (I b) zu 90 g des obengenannten Gemisches wurde dem letzteren eine sehr natürliche und harmonische edelholzartige Duftnote verliehen.
Beispiel 3
Durch Vermischen der folgenden Substanzen wurde eine Parfümkomposition für Kosmetika hergestellt:
Bestandteile
900
*) In Diäthylphthalat.
Durch Zugabe von 10 g des gemäß Beispiel 4 hergestellten Gemisches von (-)-Thuyopsanon-(3) und (-)-Isothnyopsanon-(3) zu 90 g des obengenannten Gemisches wurde dem letzteren eine sehr natürliche und harmonische Duftnote mit cdelholzartigem Charakterverliehen.
Undecanal, 10%ige Lösung*) .. Decanal, 10%ige Lösung*) .... Dodecanal, 10%ige Lösung*) .. Dimethylacetyl-tert.-butylindan
Indol, 10%ige Lösung*)
Hydroxycitronellal
Neroli bigarade
Linalylacetat
Linalool
Citronellylacelat
Citronellol
Rosenoxyd, 10%ige Lösung*)..
Piperonal
Styrax-Öl
Cinnamylalkohol
Phenyläthylalkohol
u-Isomethyljonon
Ylang
Isoeugenol
Eugenol
Hexylzimtaldehyd
Benzylacetat
Thuyopsenal
Total
*) In Diäthylphthalat.
Gewichtsteile
15
20
20 10 30 10 30 70 20
100 10 50 20 10
120 80 50 40 30 60
120 40
960
Durch Zugabe von 40 g des Ketons (I a) zu 960 g der obigen Komposition erhielt man eine zum Parfümieren von Kosmetika geeignete Parfümkomposition, die eine sehr frische und saubere Duftnote aufwies.
Beispiel 4
Herstellung eines Gemisches der Ketone (la) und (1 b)
Man rührte ein Gemisch von 20,4 g von durch Destillation von Hibaholzöl erhaltenem Thuyopsen, 10,2 g Natriumacetal und 50 ml Methylenchlorid während einer Stunde bei Raumtemperatur. Dem auf-20 bis -10 C gekühlten Gemisch wurden innerhalb von 15 Minuten 21 g 42%ige Peressigsäure zugetropft. Die Temperatur wurde während der Zugabe zwischen 0 und 10 gehalten. Das Gemisch wurde überNacht bei Raumtemperatur stehengelassen, dann filtriert und in Eiswasser gegossen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit wäßrigem konz. Na2CO3 neutralisiert, getrocknet und anschließend destilliert. Das Gemisch der Ketone (Ia) und (Ib), Sdp. 96 bis 99 Ό.15 Torr, wurde in 70%iger Ausbeute erhalten. Es wies die folgenden Konstanten auf: «?' = 1,5029;df = 1,002; [«]-r = - 115,7 .
Analyse für Ci5H24O:
Berechnet ... C81,76, H 10,98%;
gefunden .... C 81,14, H 10,74%. unter Rühren eine Lösung von 415 g Natriumsulfit (3,3 Mol) in 2 1 Wasser zugesetzt, wobei die Temperatur unterhalb von 60 gehalten wurde. Man trennte die organische Schicht ab und extrahierte die wäßrige Phase zweimal mit Äther. Die mit den beiden Extrakten vereinigte organische Phase wurde mit Wasser gewaschen. Nach der üblichen Aufarbeitung isolierte man durch Destillation 203,3 g Hydroxylverbindung II. Sdp. 96 /0,02 Torr.
ίο Ausbeute: 30,8%. Das Produkt wurde zweimal aus Petroläther kristallisiert, Schmp. 84 bis 85 . [-/];" (10%ige Lösung in CHCI3) = - 19,0 .
Analyse Tür C15H24O:
Berechnet ... C 81,76, H 10,98%:
Ähnliche Resultate wurden erzielt, wenn man an Stelle der Peressigsäure andere Persäuren, wie z.B. Perbenzoesäure oder m-Chlorperbenzoesäure, in Methylenchlorid verwendete.
Beispiel 5
Herstellung eines Gemisches der Ketone (I a) und (1 b)
Eine Lösung von 31 g CrO2CI2 (0,2 Mol) in 130 ml CCl4 wurde innerhalb von 45 Minuten unter kräftigem Rühren und Kühlen einer Lösung von 20,4 g Thuyopsen (0.1 Mol) in 2OmI CCl4 zugetropfl. Während der Zugabe, die die Bildung eines voluminösen Niederschlags auslöste, wurde die Temperatur des Reaktionsgemisches zwischen 13 und 20 gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt, worauf der Niederschlag durch Abnutschen Eibgetrennt und in einen Überschuß an wäßriger Natriumbisulfitlösung gegeben wurde. Das rohe Keton wurde zweimal mit Äther extrahiert, worauf die Extrakte zweimal mit Wasser, zweimal mit 10%igem wäßrigem NaHCO3 und zweimal mit Wasser gewaschen wurden. Nach den üblichen Reinigungsoperationen erhielt man 7,8 g (35,4%) gereinigtes Ketongemisch vom Sdp. 95 bis 99/0,15 Torr. Die physikalischen Konstanten waren mit den im Beispiel 4 angegebenen Werten identisch. [(/]? = —77,3".
Beispiel 6
Herstellung eines Gemisches der Ketone (Ia)und(Ib) (a) Hydroxylverbindung II
Man bestrahlte eine Lösung von 612 g Thuyopsen (3 Mol) und 20 bis 50 mg Bengalrosa in 21 Methanol mit einer 200-W-Natriumdampflampe, während man gleichzeitig einen Strom von Sauerstoff in die Lösung einleitete. In 18 Stunden wurden 701 Sauerstoff verbraucht. In diesem Zeitpunkt wurde die Oxydicrungsreaktion unterbrochen. Dem Reaktionsgemisch wurde gefunden
C 81,64, H 11,04%.
b) Isomerisierung der Verbindung II
100 g des gemäß dem vorangehenden Absatz hergestellten Alkohols II wurden während 4 Stunden mit 5 ml 10%iger wäßriger H2SO4 in 100 ml Benzo! kräftig gerührt. Die Benzollösung wurde abgetrennt mit wasserfreiem K2CO3 neutralisiert und im Vakuurr eingeengt. Durch Destillation des Rückstandes er· hielt man in praktisch quantitativer Ausbeute da; Gemisch der Ketone (Ia) und (Ib). Sdp. 99 bis 100 0,2 Torr; [«]'"= -147. Die anderen Konstanter waren mit den im Beispiel 4 angegebenen identisch.
B e i s ρ i e 1 7
Herstellung von ( - )-Thuyopsanon-(3) (I a) und ( - )-Isothuyopsanon-(3) (1 b)
Man rührte unter Kühlen ein Gemisch von 20,4^ (0,1 Mol) Thuyopsen, hergestellt durch Destilliere! von Hibaholzessenz (Thuyopsis dolabrata), 2 g Na triumacetat und 50 ml Essigsäureäthylester und tropfte 21 g 42%ige Peressigsäurelösung zu, wobei die Temperatur durch Kühlen unterhalb 60 gehalten wurde
Anschließend wurde die Reaktionslösung in Eiswasser gegossen und die organische Phase abgetrennt Die letztere wurde mit Wasser gewaschen und mii Na2CO3 neutralisiert. Nach dem Trocknen wurdet die Lösungsmittel durch Destillation unter vermin dertem Druck entfernt, worauf der Rückstand erhitzi wurde, um die gebundene Essigsäure größtenteih zu entfernen. Durch Destillation des Rückstände; erhielt man 12.6 g (57,2%) eines Gemisches, Sdp. 80 0,001 Torr, das 17,5% Thuyopsanon. Schmp. 68 und 82,5% Isothuyopsanon, Schmp. 40', enthielt Die Zusammensetzung dieses Gemisches wurde durch gaschromatographische Analyse ermittelt. Durch wie derholtes Kristallisieren des Produktes in Petroläthei (Siedebereich 30 bis 50°) erhielt man reines I so thuyopsanon vom Schmp. 38 bis 40°: [</]" = - 156 (CCl4).
Analyse Tür C15H24O:
Berechnet ... C 81,76, H 10,98%; gefunden .... C 81,93, H 10,87%.
UV-Spektrum (Äthanol): 2020 Ä U = 353,8), 2870 / U=23.3). NMR-Spektrum (Varian HA-100): O.fr (3H, s), 1.1 (3H, d,.T = OJcP). 1,1 und 1,2(2·3Η. s) 0,2 bis 0,6 (2 H, breites Band), 1,2 bis 1,8 (7H), 2.Oi bis 2,2 (2 H, d, J = 1,6 cP), 2.45 bis 175 (IH. breite; Band) ppm f>.
Aus den Mutterlaugen der obigen Krisiallisatior erhielt man das andere Isomer, das Thuyopsanon
Es wurde durch wiederholtes Kristallisieren in Pctroläther (Siedebereich 60 bis 80 gereinigt und wies einen Schmp. von 66 bis 68 auf; [«]?" = -88,7 (CCl4).
Analyse für C15H24O:
Berechnet ... C 81,76, H 10,98%;
gefunden .... C 81,79, H 10,88%.
UV-Spektrum (Äthanol): 2010 Ä(, = 339,9), 2830 Ä (f = 28.5). NMR-Spektrum (Varian HA-H)O): 0,64 (3 H, s), 1,2 (3 H, d, J = OJcP), 1,1 und 1,2 (2 · 3 H, s), 0,6 bis 0,8 (2H, breites Band), 1,3 bis 1,9 (7H), 2,1 bis 2,3 (2H, d, J = 1,5 cP), 2,3 bis 2,55 (I H. breites Band) ppm Λ.
Beispiel 8
Herstellung von ( -)-Thuyopsanon-(3) und
(- )-Isothuyopsanon-(3)
a)(-)- l2ll2l-Thuyopsenol-(3)
Man löste 102 g (0.5 Mol) natürliches Thuyopsanon in 2 1 Methanol. Zu der Lösung gab man eine Spatelspitze Rose Bengale, gelöst in 5 ml 5%igem wäßrigem Na2CO3. Unter Bestrahlung leitete man einen Sauerstoffstrom bei 20 in das Gemisch. In 7'/2 Stunden wurden 10,61 Sauerstoff aufgenommen, was 85% der Theorie entsprach. Dem eisgekühlten Gemisch wurde eine Lösung von 131,5 g (0,5 Mol) Triphenylphosphin in 350 ml Äther zugetropft. Man rührte das Reaktionsgemisch, bis die Peroxyde vollständig zersetzt waren. Nach dem Einengen im Vakuum entfernte man das Triphenylphosphinoxyd durch Filtrieren, worauf das Filtrat mit Wasser verdünnt und dann dreimal mit Äther ausgezogen wurde. Die Extrakte wurden in üblicher Weise aufgearbeitet und nach dem Abtrennen von 3,4 g (-)- l3-Thuyopsenol-(2) und einer kleinen Menge von restlichem Triphenylphosphinoxyd einer fraktionierten Destillation unterworfen. Die bei 80 bis 110 /0,001 Torr destillierenden Fraktionen wurden aufgefangen. Diese Fraktionen wurden einer Reihe von fraktionierten Kristallisationen aus Petroläther (Siedebereich 30 bis 50 ) unterworfen. Aus der ersten Destillatfraklion wurde ( - )- I3-Thuyopsenol-(2) vom Schmp. 110 bis 112 isoliert, während aus der letzten Destillatfraktion (-)- I2'121-Thuyopsenol-(3) vom Schmp. 84 bis 86 isoliert wurde. Das Gewichtsverhältnis dieser Verbindungen betrug 1 :2.
Analyse für Q5H24O:
Berechnet ... C 81,76, H 10,98%;
gefunden .... C 81.64, H 11,04%.
fsekundäres Thuyopsenol).
[«]!? = -25,6° (CHCl3). NMR-Spektrum: 0,60 (3H, s), 1,13 und 1,04 (2-3H, s), 0,18 bis 0,75 (2H. breites Band), 1,2 bis 2,2 (9 H), 4,08 (1 H, breites Band), 5,0 (2 H, d, J = 0,9 cP) ppm f>. ■
b) (+ )-Thuyopsanol-(3) und
(— )-Neoisothuyopsanol-(3)
0,85 g des gemäß dem obigen Absatz a) hergestellten (-)- l2(12|-Thuyopsenols-(3) wurde in 10 m! Essigsäure-äthylester aufgelöst. Nach der Zugabe von 0,09 g PtO2 wurde die Lösung in üblicher Weise hydriert. Nach einer Stunde wurde die Lösung filtriert, das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und 0,75 g Substanz gewonnen, die laut gaschromatographischer Analyse 45% einer Komponente A und 35% einer Komponente B neben nicht identifizierten Verunreinigungen enthielt.
Die Komponente A wurde durch präparative Gaschromatographie isoliert und als ( + )-Thuyopsanol-(3) vom Schmp. 115n identifiziert. NMR-Spektrum: 0,53 (3 H, s), 1,1 (3 H, d, J =0,4cP), 1,08 und 1,0 (2-3 H, s), 0,1 bis 0,8 (2H, breites Band) 1,2 bis 2,2 (11 H), 3,15 (I H);die Komponente B wurdeals( — )-Neoisothuyopsanol-(3) vom Schmp. 102 bis 104° identifiziert. ίο [«]:: = -16.8 .
c) (+ )-Thuyopsanol-(3)
Das durch Umsetzung von 100 g NaBH4 in 1 I Diglym mit 400 g Bortrifluoridätherat erhaltene Diboran wurde bei 15 in einer Argonatmosphäre in eine Lösung von 105 g Thuyopsen ([«]??= —90) in 250 ml trockenem Tetrahydrofuran eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht stehengelassen, worauf der Überschuß an B2H6 mit wenig Wasser zersetzt wurde;
Bei Raumtemperatur wurde eine Lösung von 30 g 30%igem H2O2 und 60 g 12%igem wäßrigem KOH zugetropft. Nach 2 Tagen bei Raumtemperatur wurde das Gemisch mit Petrolälher (Siedebereich 30 bis 50 ) extrahiert. Der Extrakt wurde in üblicher Weise aufgearbeitet. Durch Destillation des Rückstandes unter vermindertem Druck wurden 64 g rohes Thuyopsanol-(3) erhalten. Durch Kristallisieren aus Petroläther (Siedebereich 80 bis 100") erhielt man eine analytische Probe vom Schmp. 113 bis 114 ; [«]-" = +16 (CHCl3). Die spektroskopischen Daten waren den im obigen Absatz b) angegebenen Daten ähnlich.
d) Oxydation von (+ )-Thuyopsanol-(3) und
(- )-Neoisothuyopsanol-(3)
0.3 g des gemäß Absatz b) oder Absatz c) hergestellten ( + )-Thuyopsanols-(3) (Schmp. 115 ) wurde in wenig Äther gelöst. Die erhaltene Lösung wurde bei 25 einer Lösung von 0,135 g Nalriumbichromatdihydrat in 0.1 ml H2SO4 und 2 ml Wasser zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden bei 25 gerührt und dann mit Äther extrahiert. Nach der üblichen Aufarbeitung des Extraktes wurde das Rohprodukt mittels einer Drehbandkolonne fraktioniert, wobei man 66% (- )-Thuyopsanon-(3) erhielt. Die analytischen Daten stimmten mit den im Beispiel 7 angegebenen Daten überein.
In der gleichen Weise wurde aus (+ )-Neoisothuyopsanol-(3) das (— )-Isothuyopsanon-(3) in vergleich-
so barer Ausbeute erhalten.
B e i s pi el 9
Herstellung von ( —)-Thuyopsanon-(3)
und ( —)-Isothuyopsanon-(3)
a) Glykolmonoacetat der Formel
OH
OAc
Einem gerührten Gemisch von 3565 g natürlichem Thuyopsen, 101 Toluol und 350 g wasserfreiem Natriumacetat wurden bei 18 bis 35° 4210 g 39,5%ige Peressigsäure zugetropft. Die Reaktionstemperatur wurde während de' Zugabe mittels eines Kühlbads
geregelt. Das Reaktionsgemisch wurde neutral gewaschen und eingeengt. Der Rückstand wurde über Nacht bei 0° stehengelassen. Der abgeschiedene Feststoff (188Og) wurde abgenutscht, worauf die Mutterlaugen wie im Beispiel 7 aufgearbeitet wurden. Man erhielt eine erste Fraktion von Thuyopsanon-Isomeren.
Das feste Monoacetat wurde aus Pelrolälhcr (Siedebereich 50 bis 70°) kristallisiert, Schmp. 108 bis 109 . NMR-Spektrum (CCl4): 0,54 (3 H, s), 1,0 (3 H, s), 1,1 (3 H, s), 1,3 (3 H, s), 2,0 (3 H, s), 4,62 (1 H, d von d. J = 4 und 12cP)ppmA.
b) Zersetzung des Glykolmonoacetals
100 g des gemäß dem vorangehenden Absatz a) hergestellten Glykolmonoacetats wurden zwei aufeinanderfolgenden Destillationen zwischen 145 und 160° unterworfen. Durch Titrieren des Destillats wurde festgestellt, daß die gebundene Essigsäure vollständig entfernt war. Das Destillat wurde neutral gewaschen. Gaschromatographisch wurde festgestellt, daß es aus einem Gemisch (etwa 1:1) von Thuyopsanon (2 Isomere) und Alkohol (Ha) bestand. Dieses Gemisch wurde als solches für die nächste Verfahrensstufe verwendet. Die Ausbeute betrug annähernd 100%.
c) Isomerisierung des Alkohols (Ha)
130 g des gemäß dem vorangehenden Absatz b) hergestellten Gemisches von Thuyopsanon-Isomeren und Alkohol (II a) wurden in 150 ml Äthanol aufgelöst. Der Lösung wurden 50 ml 50%ige H2SO4 zugetropft, worauf die Lösung während 4 Stunden auf 40' gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde mit Wasser verdünnt und mit Petroläther (Siedebereich 50 bis 70c) ausgezogen. Nach der üblichen Aufarbeitung des Extraktes und Destillation des Rückstandes erhielt man 120 g praktisch reines Thuyopsanon. Dieses Produkt bestand aus einem Gemisch (etwa 1:1) von ( — )-Thuyopsanon-(3) und ( — Hsothuyopsanon-(3), die in üblicher Weise (vgl. Beispiel 7) getrennt wurden.
Beispiel 10
Herstellung von ( —)-Isothuyopsanon-(3)
a) Verseifung des Glykolmonoacetats der Formel
OAc
10 g des gemäß Beispiel 9, Absatza), hergestellten Glykolmonoacetals wurden während 2'/2 Stunden mi) 16 g 15%igem KOH umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Petroläther ausgezogen. Nach det üblichen Aufarbeitung des Extraktes erhielt man 8,2 % kristallisiertes Glykol der Formel
OH
Das Glykoi wurde aus Petroläther (Siedebereich 30 bis 50°) umkristallisiert; Schmp. 78 bis 80 . NMR-Spektrum (CCI4): 0,55 (3 H, s), l,0(3H,s), 1,36 (3H,s). 3,0 bis 3,5 (3 H, komplexes Band). Dieses Spektrum zeigte, daß wahrscheinlich mindestens zwei Konfigurationen vorhanden waren.
b) Behandlung des Glykols mit Säure
Eine Lösung von 10 g des gemäß dem obigen Absatza) hergestellten Glykols, 5 ml 10%iger H2SO4
und 50 ml Petroläther (Siedebereich 80 bis loo | wurde während 2 Stunden unter Rühren gekocht. Die Lösung wurde neutralisiert und in üblicher Weise aufgearbeitet. Man erhielt 9 g ( —)-Isothuyopsanon-(3] von 90%iger Reinheit. Wie die Gaschromatographie zeigte, bestanden die 10% Verunreinigung aus (— )-Thuyopsanon-(3).

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    I. Tricyclische Ketoderivate des Thuyopsans
    y
    der Formel
    U)
  2. 2. ( —)-Thuyopsanon-(3) der Formel
DE1911440A 1968-03-08 1969-03-06 Tricyclische Ketoderlvate des Thuyopsans, ihre Herstellung und ihre Verwendung als Riechstoffe Expired DE1911440C3 (de)

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