DE2064919B2 - Hydrierte Pentamethylindanol-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Riechstoffe. Ausscheidung aus: 2036936 - Google Patents

Hydrierte Pentamethylindanol-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Riechstoffe. Ausscheidung aus: 2036936

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Description

OCH3
worin R Wasser j: ;Λΐ. ·ί& Mcihv! oder ·.!.;.■ Aceiyirest is!
2. 4.5,6,7 Tetrahydro - S !.?,3.3 - penimncihyi-4-indartol
3. Verfahren zur Herstellung von hydrier .er. Indanol-Derivaten nach Anspruch 1 oder 2, .;.;-durch gekennzeichnet, daß man 3it.7?-r-poxyhe . · hydro-l.],2,3.3-pentamethvimcia': mit ein-■-,·■ i:i alkoxyaluminicrn um>eizi.
4. Verwendung der hyoricnen IndariO
nach Anspruch ι oder 2 als Riechstoff·.·
Die iiiiindurix be/..hi sie" ;ü'i ii
Derivate der alii'fineinen t-< >rr:. ;
worin R Wassersioii. de: V>etn\;- .Me· der ,'·..':;>,rc.·; ist. ferner auf Verfanren zn .h:c·' herstellung und au* ihre Verwendung a:-. Rk-chs1
Diese Substanzen oesu/en cner s'aiiic·.;. .;;idausr"-den.holzigen Gcrucr· mi; versc!vv\ier>en oaiiar.ia.uye' übertönen
Es sind Bereits Pol>alkVMnda;iaer:\aic m de1 ocis·- schen Ausiegeschnf: ! 045 W^alskk-aMofiebesciiri.'-ben worden. Diese tv»uintitcr. \'erttimiuns?er! bestt'xr. jedoch einen aromatischer* B^n/oinen· urd weise. einen Moschuseetuci·,· au* !-.!rv.tise aui" iedis>licn ic·'. hydrierte Poiya'kyiindan^ert-innv'iüe.; urui «ertii spezifischen Gerüche t-r^eben jich ir <'!..>.·■ !^ruckscnr.;'; nicht.
Die hie1 in Beiiai.ru ye/,hu:n^r. iiiuano:-Derivate sind 4.3.6'- - !ctraiivdr-.i Ί. .!.'.'> - n^fanvtriyi-4-indapo! mi' vier - or··
und 4,5,6,7-Tetrahydro-i,l,2.3,3-pentametri)!-
4-indanyl-Aceiat mit der Formel
0-CCH3
■· / '■
χ ■·
Lin geeignetes Ausgangsmateria] für die Herstellung diesel hydrierten Indanoi-Derivate ist 1,1.2,3,3-Pentamethyiindan. Das Pentamethylindan wird in der ersten Stufe zu/ Synthese der 4-indanole zum Tetranydro-Deri\at hydriert. Die Doppelbindung wird sodanr» mit einem geeigneten Mittel, wie Pcressigsä'ure, zum 3a,7a-Epj\yhexahydropentamethylindan 0x1-dien, welches zur Bildung des Alkohols mit einer ammanum-organischen Verbindung behandelt wird.
Dieser Alkohol Kann dann ir geeigneter Weise zur Hersteliung der Äther u:id Ester behandelt werden.
Die Hydrierung wire unter kontrollierten Bedin-
r. gungen vorgenommen, so daß jedes Mol Indan zwei Mol Wasserstoff aufnimmt. Es wird bevorzugt. Metali-Kataiysatorer. wie Raney-Nickei, Palladium, Rhodium Platx, /-U verwenden
Zur Hydn'Mung werden im wesentlicher t'ber-
.if drück- vor. etwa r>0 bi··-. 20 at verwendet. Die Hydrierung vv.id «■o'-zujiswcist.· nci eiwa 60 bis i30at vorgarn immefi. :>e Reaktion wird zweckmaßigerweise bei Tcmpcraiurcn oberh.ilb KK) bis 225 C durchgeführt. Ein bevorzugter Temperaturbereich ist 150 bis
Da; so eihal'.cnc 4,r>,'o,7-Tetrahydropentamethy>indan wird sodann zum entsprechenden 3,7a-Lpoxyr> erivn. oxid'er: i>ie Oxidation wird mit einer Persaur? ais Oxidationsmittel wie Peressigiaure. Per-
\'< oropionsäure. Perbenzoesiture durchgeführt. Bei bevorzugten Ausfiihrungsformen des Verfahrens wird i'ercssigsäure \ erwendet, obgleich auch ein Gemisch von Lssigsäureannydrid und Hydroperoxid eingesetzt werden kam.
.>; Es ist auch zweckmäßig, ein organisches Salz zuzugeben, und zwar vorzugsweise ein Alkalimetallsak der entsprechenden Carbonsäure. Bei Verwendung von Peressigsäure kann demgemäß Natriumacetat zum Einsatz, komnisi'
ii„ Dk Reaktion kann bei Drücken durchgeführt •Acrcitn, die obennlb oder unterhalb Atmosphärenuruck liegen. L·* wird jeuoch das Arbeiten bei AtmosDhärendruck be^ ^r/ut'.. um eic Verdampfung der \\'.:n\- tionsteiincf·ι·.'.-r zu v-rnngerü und zuuteich eine
_ keit -/v erü
w ■>■">.-■; die Ke:!k'i>'n K.>niro!l:ei1 werdoi; t';>rüi
S-L-v't-'.v'ri ' i-ii'.'i'.'r.iiiiiur '"'pen im Bereich ,0.·; '.
'" ' .ι.·-.·. ' lifl b't 1 ' ti-· kT« J5 biL· ?·
Das 1,1 ^AS-PentamethyMAoJ-tetrahydroindan-4-ol wird dadurch hergestellt, daß das 1,1,2,3,3-Pentamethyl-3a,7a-epoxy-hexahydroindan mit einer aluminium-organischen Verbindung, zweckmäßigerweise mit einem Trialkoxyaluminium, behandelt wird. Ein bevorzugtes Trialkoxyaluminium ist Triisopropoxyaluminium. Die Reaktion kann bei Atmosphärendruck oder unterhalb und oberhalb durchgeführt werden. Es wird jedoch das Arbeiten bei Atmosphärendruck bevorzugt.
Es ist zweckmäßig, die Reaktion in einem inerten Reaktionsvermittler vorzunehmen. Zweckmäßigerweise werden dafür aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet. Bevorzugt sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol. Die Reaktion wird bei Temperaturen von 30 bis 14O0C vorgenommen, wobei es bevorzugt wird, die Reaktion am Rückfluß durchzuführen, so daß die bevorzugte Temperatur etwa 90 bis 115° C ist.
Die nach den obigen Reaktionsschemen hergestellten Alkohole oder Alkohol-Derivate können vom Lösungsmittel und von nicht umgesetzten Ausgangsstoffen bzw. unerwünschten Nebenprodukten durch herkömmliche Arbeitsweisen, wie Destillation, Kristallisation, Extraktion, präparative Chromatographie und ähnliche Maßnahmen abgetrennt werden. Es wird bevorzugt, das gewaschene Reaktionsprodukt unter einem relativ hohen Vakuum fraktioniert zu destillieren, so daß das reine Produkt erhalten wird. Produkte von 80% Reinheit sind so ohne weiteres erhältlich. Durch geeignete Behandlungen können noch höhere Reinheiten erzielt werden.
Die Verbindungen der Erfindung sind als Riechstoffe geeignet. Sie können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden, um ein holziges, moschusartiges, holziges, bernsteinartiges oder ein holziges Aroma zu verleihen. Als Riechstoffe können sie als Bestandteile von Parfümmischungen eingesetzt werden.
Die Bezeichnung »Parfümmischung«, wie sie hierin verwendet wird, soll ein Gemisch aus organischen Verbindungen bedeuten,, welches beispielsweise Alkohole, Aldehyde, Ketone, Ester und häufig Kohlenwasserstoffe einschließt, welche so gemischt sind, daß die vereinigten Gerüche der einzelnen Komponenten ein angenehmes oder ein gewünschtes Aroma ergeben.
Der Anteil der erfindungsgemäßen Verbindungen in Parfümmischungen hangt von vielen Faktoren ab, z. B. von den anderen Bestandteilen, ihren Mengen und den gewünschten Wirkungen. Es hat sich gezeigt, daß Parfümmischungen, die so wenig wie 2 Gewichtsprozent der erfindungsgemäßen Verbindungen oder deren Gemische enthalten oder sogar noch weniger, dazu verwendet werden können, Seifen, Kosmetika und anderen Produkten einen holzigen Geruch zu verleihen.
Die verwendete Menge kann sich bis zu 7% oder mehr erstrecken. Im Einzelfall hängt der Anteil von Kostenüberlegungen, von der Natur des Endproduktes, dem im Endprodukt gewünschten Effekt und dem jeweilig gesuchten Aroma ab.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können entweder für sich oder in Parfümmischungen als geruchsbildende Komponenten für Detergenzien und Seifen, Raumdeodorantien, Parfüme, Komische Wasser, Bademittel, wie Badeöl, Badesalze, Haarmittel, wie Lacke, Brillantinen, Pomaden und Shampoos, kosmetische Präparate, wie Cremes, Deodorantien, Handlotions, Sonnenmittel, Puder, wie Talk, Staubpuder, Gesichtspuder eingesetzt werden.
Darüber hinaus kann die Parfümmischung ein Vehikel oder einen Träger für die anderen Bestandteile enthalten. Das Vehikel kann eine Flüssigkeit, wie Alkohol, Glykol od. dgl. sein. Der Träger kann ein absorbierender Feststoff, wie ein Gummi oder eine Komponente zum Einkapseln der Mischung sein.
Beispiel 1
a) Herstellung von
4,5,6,7-Tetrahydro-l,l,2,3,3-pentamethylindan
In einen 5-1-Autoklav aus rostfreiem Stahl, der mit einer Wasserstoffzufuhr versehen ist, werden die folgenden Ausgangsstoffe gegeben:
1800 g (8,14 Mol) 1,1,2,3,3-Pentamethylindan (mit
einer Reinheit von 85%),
90 g Raney-Nickel.
In den Autoklav wird genügend Wasserstoff eingeführt, so daß der Druck auf 70,3 at erhöht wird. Die Wasserstoffzufuhr wird dann fortgesetzt und der Autoklav wird auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 1860C über einen Zeitraum von 8 Stunden gehalten, bis eine Wasserstoffmenge absorbiert ist, welche einem 10%igen Überschuß über die theoretische Menge entspricht Während dieser Zeit wird der Druck in dem Autoklav auf 105 at gehalten.
Aus dem Autoklav werden 1 641 g Rohprodukt entnommen und nach dem Vermischen mit 10,0 g Paraffinum liquidum auf einer 30,5 cm Feinfraktionier-Kolonne destilliert. Das Destillat fällt in zwei Fraktionen an:
Fraktion I
Destilliert bei einer Temperatur von 78 bis 82° C und einem Druck von 4,0 mm Hg. Sie stellt 401 g 4,5,6,7 -Tetrahydro-1,1,2,3,3-Pentamethylindan dar.
Fraktion II
Destilliert bei einer Temperatur von 86 bis 880C und einem Druck von 3,5 bis 3,8 mm Hg. Sie stellt 729 g Hexahydro-l,l,2,3,3-Pentamethylindan dar.
Eine Probe der Fraktion I wird auf einer Gas-Flüssigkeits-Chromatographie-Säule (1,8 χ 1,9 cm), welche 20% Carbowax-Polyäthylenglykol enthält und bei 1100C betrieben wird, weiter gereinigt. IR- und protonmagnetische Resonanzwerte bestätigen die nachstehende Struktur:
b) Herstellung von
3a,7a-Epoxyhexahydro-l,l,2,3,3-pentamethylindan
In einen 250-ml-Kolben, der mit einem Thermometer, einem Rührer, einem Rückflußkühler und einem Eisbad versehen ist, werden 94 g des oben hergestellten Tetrahydroindans und 15 g Natriumacetat eingebracht. Bei 25 bis 30°C werden im Verlauf von 4 Stunden 124 g 40%ige Peressigsäure (0,65 Mol) zugegeben. Nach beendigter Zugabe wird ein gleiches Wasservolumen zu der Reaktionsmasse zugesetzt.
Die wäßrige Phase wird von der organischen Phase abgetrennt und mit 150 ml Toluol extrahiert. Der Toluolextrakt wird mit der organischen Phase vereinigt und mit einem Volumen einer 5%igen Natriumhydroxidlösung hierauf mit einem ^oiumen Wasser gewaschen.
Das Lösungsmittel wird abgetrieben, wodurch ein Rohprodukt mit einem Gewicht von 208 g zurückbleibt. Das rohe Epoxyprodukt wird nach Zugabe von 4,0 Triethanolamin bei 72 bis 84° C und einem Druck ι ο von 1,0 bis 1,4mm Hg auf einer 30.5 cm Kolonne destilliert.
c) Herstellung von
4,5,6,7-Tetrahydro-l .1,2,3,3-pentamethyl-4-indanol
In einen 500-ml-Kolben, der mit einem Rückflußkühler, einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter versehen ist, werden 250 cm3 Toluol und 80 g Aluminiumtriisopropoxid gegeben. Das Gemisch wird zum Rückfluß erhitzt. 90 g des oben hergestellten Epoxyhexahydroindans werden tropfenweise im Verlauf von I1Z4 Stunden unter Rückfluß zugegeben. Die Reaktionsmasse wird sodann 10 Stunden weiter am Rückfluß gekocht. Danach wird sie auf 25° C abgekühlt.
Das abgekühlte Reaktionsgemisch wird auf ein Gemisch von 500 g Eis und 200 cm3 einer 15%igen Schwefelsäure gegossen und nach 15 Minuten in eine wäßrige und eine organische Phase aufgetrennt. Die wäßrige Phase wird mit 200 cnr3 Toluol extrahiert. Der Toluolextrakt wird mit der organischen Schicht vereinigt. Das vereinigte Material wird mit einer gesättigten Natriumbicarbonat-Lösung und zweimal mit 100 cm3 Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel wird von der gewaschenen, organischen Phase abgetrieben, wodurch ein Rohprodukt mit einem Gewicht von 71 g erhalten wird.
Das Rohprodukt wird bei einer Dampftemperatur von 105 bis 1070C und einem Druck von 2,1 bis 2,3 mm Hg auf einer 10,16 cm Vigreux-Kolonne destilliert.
Das Destillat hat ein feines, balsamartiges und holziges Aroma. Die IR- und Raman-Spektralanalyse bestätigt die folgende Struktur:
45
•so
Beispiel 2
Herstellung von Methyl-4,5,6.7-Tetrahydro-
1,1,2,3,3-pentamethyl-4-indanyl-Äther
In ein 100 ml Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Rückflußkühler und einem Erhitzer sowie einem Stickstoff-Einleitungsrohr versehen ist, werden 2.7 g 52.5%iges Natriumhydrid to und 20,0 g Dimethylformamid gebracht. Unter Rühren wird eine Lösung von 12,0 g des im Beispiel I hergestellten Indanols zu der Reaklionsmasse über einen Zeitraum von einer Stunde zugesetzt, wobei genügend gekühlt wird, daß die Temperatur nicht wesentlich .<·=;
über 50 C ansteigt. Die Reaktionsmasse wird gerührt, so daß die vollständige Freisetzung des Wasserstoffs ermöglicht wird.
Nach Aufhören der WasserstoftTreisetzung werden 7.6 g Dimethylsulfat über einen Zeitraum von 2Stunüen zugesetzt, wobei gekühlt wird, so daß die Temperatur bei 500C gehalten wird. Sodann werden 40 ml Wasser und 10 ml Toluol zugefügt. Die organische Schicht wird abgetrennt. Die Wasserschicht wird mit 10 mi Toluol extrahiert. Der Toluolextrakt wird mit der organischen Phase vereinigt. Das Gemisch wird einmal mit 10 ml Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel wird abgetrieben, wodurch ein rohes Ätherprodukt mit einem Gewicht von 12,0 g erhalten wird.
Das rohe Produkt wird vakuum-destilliert. Das Destillat besitzt einen angenehmen Geruch. Die IR- und NMR-Analyse bestätigt, daß es sich um Methyl-4.5,6.7 - tetrahydro -1.1,2,3,3 - pentamethyl - 4 - indanyl-Äther mit der Struktur
OCH3
handelt.
Beispiel 3
Herstellung von 4,5,6,7-Tetrahydro-1.5 ^,S^-p^
in ein K)-!-Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer, einem Thermometer und einer Kühlschlange versehen ist, werden 1,320g des im Beispiel! gebildeten Alkohols, 3 600 g Pyridin und 660 g Acetylchlorid zugesetzt. Die Reaktionsmasse wird 2 Stunden bei 50 C gerührt. Am Ende dieses Zeitraums wird die Reaktionsmasse auf 4 800 g Eis gegossen. Die erhaltene organische Schicht wird von der wäßrigen Phase abgetrennt. Die organische Phase wird mit 200 g einer 10%igen wäßrigen Salzsäure, einmal mit einer 10%igen wäßrigen Kochsalzlösung und hierauf mit einer 5%igen wäßrigen Natriumcarbonatlösung bis zu einem pH von 9 gewaschen. Die gewaschene organische Phase wird sodann weiter mit einer 10%igen wäßrigen Kochsalzlösung gewaschen, bis sie gegenüber Lackmus neutral reagiert.
Das Lösungsmittel wird vertrieben und der rohe Ester wird auf einer 30.5 cm-Feinfraktionier-Kolonne destilliert.
Das erhaltene Produkt hat ein angenehmes Aroma. Die IRNMR- und massenspektroskopische Analyse zeigt, daß es ^,o^-Tetrahydro-UÄS
4-indanyl-Acetat mit der Struktur
Il
O—C—CH3

Claims (1)

  1. Paieniaiispriche.
    1 Kydrieite !nda,K<l-Der:vaic -.i-jr aHgeni
    Formel
    OR
    Melhyi-4,5,(j.7-teirahydro-l,l,2,3,3-pentamethyl-4-indanyl-Ather mit der Formel
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