DE2141309A1 - - Google Patents
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Description
Dr. Hans-Heinrich Willrath Dr. Dieter Weber PATENTANWÄLTE
Telegrammadresse: WILLPATENT
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Bank: Dresdner Bank AG., Wiesbaden
Konto Nr. 276 807
D-62 WIESBADEN^. A
Postfach 1327
Gustav-Freytag-Straße 25
Telefon (0 6121) S72720
Telefon (0 6121) S72720
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TP-9617Q
Toray Industries, Inc.,
2, Nihonbashi-Muromachi 2-chome,
Ohuo-ku, Tokio / Japan
5-Cyclohexadecen-i-on und Verfahren zu
dessen Herateilung
dessen Herateilung
Priorität: vom 28. August 1970
auf Grund der japanischen Patentanmeldung
74 935-70
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues zyklisches Keton, nämlich S-Oyclohexadecen-i-on, das selbst
als Duftstoff und Fixiermittel sowie als Zwischenprodukt für die Herstellung anderer Duftstoffe verwendet werden
kann.
kann.
Bisher bekannte 15- bis 18-gliedrige zyklische Ketone
sind durch einen moschusartigen Duft gekennzeichnet,
ORIGINAL INSPECTED
209810/1366
Unterschiede in der Qualität oder Stärke des Duftes werden durch geringe Unterschiede der chemischen Struktur
des zyklischen Ketons verursacht. Beispielsweise haben das Vorliegen einer Doppelbindung (L. Ruzicka et al.,
HeIv. Chim. Aeta, 15, S. 14-59 (1932), die lage der Doppelbindung
(G. Ohloff, Fortachr. Chem. Forsch., 12, S.185 (1969) und die Lage und Art einer funktionellen Gruppe
(G. Ohloff, Fortschr. öhem. Forsch., 12, S. 185 (1969) Einfluß auf diese Eigenschaft.
Unter diesen zyklischen Ketonen schenkte man 16-gliedrigen zyklischen Ketonen große Aufmerksamkeit als
Verbindungen mit einem charakteristischen moschusartigen Duft. Zur Herstellung dieser Verbindungen wurden Verfahren
vorgeschlagen, die von L. Ruzicka et al., HeIv. Chim. Acta, 15» S. 1459 (1932), von K. Ziegler et al. in-Ann.,
513, 43 (1943) und in der USA-Patentschrift 2 584 664 beschrieben
aind. Jedes dieser Verfahren besitzt jedoch Nachteile, da die Reaktion komplizierte Stufen erfordert
und die Gesamtausbeute gering ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein neues, ungesättigtes, 16-gliedrigee zyklisches Keton mit einem
einzigartigen moachusartigen Duft sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung aus einem leicht erhältlichen
Ausgangematerial mit einfachen Reaktionsstufen und
hoher Ausbeute.
209810/1866
-3- 2H1309
Die neuen 16-gliedrigen zyklischen Ketone nach der
vorliegenden Erfindung stellt man vorzugsweise durch Umsetzung von 2-Halogencyclododecanon mit Yinylmagnesiumhalogenid,
Hydrolyse des Reaktionsproduktes und Erhitzen des so erhaltenen 1^-Divinylcyclododecan-i-ols her.
Das Molverhältnis von Vinylmagnesiumhalogenid zu
2-Halogencyclododecanon in dieser Reaktion kann im Bereich von etwa 1,5 ϊ 1 bis 10 : 1 oder noch höher liegen, doch
um eine hohe Ausbeute zu erzielen, ist es "bevorzugt, daß das Molverhältnis bei wenigstens etwa 2 t 1 liegt. Die
Reaktionstemperatur ist vorzugsweise im Bereich von etwa -50 bis +150° C, und normalerweise ist es bevorzugt, die
Anfangsstufe der Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von etwa -50° 0 bis +30° C und die Endstufe der Reaktion
bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 bis 150° C durchzuführen.
Bevorzugt wird die Reaktion unter Verwendung eines Äthers, wie Athyläther, Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran,
Tetrahydropyran, Methylpentyläther, Dibutyläther, Anisol, Diäthylenglycoldiäthyläther oder Benzylmethyläther,
oder von Kohlenwasserstoffen, wie Benzol, Toluol, Xylol, Hexan oder Heptan, als Lösungsmittel durchgeführt.
Die Temperatur, auf die das resultierende 1,2-Divinyloyclododeean-1-ol
erhitzt wird, um 5-öyelohexadeeen-i-on
209810/1886
2U1309
herzustellen, kann bei etwa 150 "big 350° G, -vorzugsweise
bei etwa 170 bis 250° 0, liegen.
Während dee Erhitzens ist ea nicht speziell erforderlich,
ein Lösungsmittel zu verwenden. Es ist jedoch auch möglich, ein hoch siedendes Lösungsmittel zu benützen,
wie Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Decalin und Oyolododecan, oder Alkohole, wie n-0ctanol und 2-Äthylhexanol.
Als Halogenanteil des 2-Halogencyclododecans und
des Vinylmagnesiumhalogenids, die als Ausgangsmaterialien der vorliegenden Erfindung verwendet werden, kommen Chlor,
Brom oder Jod in Betracht, doch sind Chlor und Brom besonders bevorzugt.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung, ausgehend vom 2-Halogencyclododecanon (I) zum 5-Cyclohexadecen-1-on
(III) über das 1,2-Divinylcyclododecan-i-ol (II)
verläuft folgendermaßen: Die Doppelbindung in der 5-Position der Verbindung (III) kann eine eis- oder eine trans-Eonfiguration
besitzen. Normalerweise ist das nach der vorliegenden Erfindung gewonnene 5-Cyclohexadecenon ein
Gemisch von trane-5-Cyolohexadeoenon und cie-5-Cyclohexadecenon.
209810/1866
JV> CH2=CH
Oas 5-Gycloh.exadecenon nach der vorliegenden Erfindung *
"besitzt einen intensiven moschusartigen Duft, der klar verschieden
von dem der bekannten anderen 16-gliedrigen zyklischen
Ketone, Cyclohexadecanon, 2-0yclohexadecenon, 8-Cyclohexadecenon
usw., ist und wesentlich stärker ala der Duft dieser "bekannten zyklischen Ketone ist. 5-Cyclohexadecenon
kann daher als neuer und einzigartiger Duftstoff oder ala Modifiziermittel oder Fixiermittel verwendet werden und kann
in einer in der Parfurnerie-Industrie üblichen Weise Duftatoffzusammensetzungen
zugemischt werden. Solche DuftatoffZusammensetzungen
enthalten gewöhnlich 0,1 bis 50 i» 5-Cyclohexa- "
decenon und sind brauchbar zum Einarbeiten in Parfüms, Kosmetika, Seifen usw.
Auch kann 5-Cyclohexadeoen-1-on zu Cyolohexadeoanonen
oder Lactonen umgewandelt werden, die bereits als brauchbar ale Duftstoffe und Fixative bekannt sind.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
209810/1866 "6"
2H1309
In 25 ml Tetrahydrofuran (THi1) wurden 6,5 g 2-Chlorcyclododecanon
gelöst, und die resultierende Lösung wurde tropfenweise zu 35 ml THF-Lösung (2,06n) Vinylmagnesiumchlorid
während 30 Minuten unter Rühren zugesetzt, Nachdem das resultierende Gemisch bei Raumtemperatur eine
Stunde gerührt worden war, wurde es weitere 17 Stunden bei 55° 0 gerührt. Nach Vervollständigung .der Reaktion
wurde eine gesättigte wässrige Lösung von 3,0 g Ammoniumhydro Chlorid bei 0° C zu dem Reaktionsprodukt zugesetzt,
und außerdem wurden 500 ml Wasser zugegeben. Die resultierende Lösung wurde zweimal mit 100 ml Äther extrahiert.
Nach dem Waschen der Ätherschicht mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumchlorid wurde diese Schicht
mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abdestillieren
des Äthers wurde die restliche Flüssigkeit im Vakuum destilliert, wobei man 5»5 g einer Verbindung
mit einem Siedepunkt von 90 bis 100° G bei 0,005 mm Hg (absolut) erhielt. Durch weitere Fraktionierung des resultierenden
Produktes war es möglich, 1,2-Divinylcyclododeean-1-ol
mit einem Siedepunkt von 112 bis 114° 0 bei 0,2 mm Hg (absolut) zu erhalten. Das Infrarotspektrum dieser
Verbindung zeigte charakteristische Absorptioneb&nden
—1 -1 —1 für die Vinylgruppe bei 3080 om , 1640 cm , 990 cm und
915 ca"*1. In dem NMR-Spektrua wurden zwei Arten von ABX-Spektren
im Bereioh von S = s 6,0 ppm bi· 4,8 ppm
festgestellt, was die Anwesenheit zweier Tinylgruppen an-
209810/1866
zeigt. Wenn dieaea 1, 2-Divinylcycl;ododecanol durch Kieselgelchromatographie
weiter gereinigt wurde, wurde es
fest (umkristallisiert aus Pentan) und "besaß einen Schmelz punkt von 50,5 bis 52° 0. Elementaranalyse:
fest (umkristallisiert aus Pentan) und "besaß einen Schmelz punkt von 50,5 bis 52° 0. Elementaranalyse:
gef.r C 81,20 j> H 11,89 $
her. für C16H23O: C 81,29 $ H 11,94 #
Aus dem Masaenspektrum ergab sich ein Molekulargewicht
von 236 (berechneter Wert 236,38), (
Pur die Synthese von Gyclohexadecenon wurde die in
der obigen Reaktion erhaltene Verbindung mit einem Siede punkt von 90 bis 100° C/0,005 mm Hg direkt eine Stunde auf I9O0 C erhitzt, ohne vorher weiter ,gereinigt zu werden.
Die durch Destillation nach der Umsetzung erhaltene ölige
Verbindung wurde in 10 ml Äthanol aiafgelöst, und die resultierende Lösung wurde mit einer jDösung von Semicarbazidhydrochlorid (2,5 g) und Natriumaeetat (2,2 g) in 5 ml Wasser vermischt. Es begannen unmittelbar weiße Kristalle " auszukristallisieren. Nach 10 Minuten wurden die Kristalle durch Filtration abgetrennt, um 4,8 g 5-Oyolohexadecen-i-onsemicarbazon zu erhalten, das zur Reinigung aus Äthanol umkristallisiert wurde. Der Schmelzpunkt betrug 179»5 bis
181,5° C, und die Elementaranalyse war folgende:
der obigen Reaktion erhaltene Verbindung mit einem Siede punkt von 90 bis 100° C/0,005 mm Hg direkt eine Stunde auf I9O0 C erhitzt, ohne vorher weiter ,gereinigt zu werden.
Die durch Destillation nach der Umsetzung erhaltene ölige
Verbindung wurde in 10 ml Äthanol aiafgelöst, und die resultierende Lösung wurde mit einer jDösung von Semicarbazidhydrochlorid (2,5 g) und Natriumaeetat (2,2 g) in 5 ml Wasser vermischt. Es begannen unmittelbar weiße Kristalle " auszukristallisieren. Nach 10 Minuten wurden die Kristalle durch Filtration abgetrennt, um 4,8 g 5-Oyolohexadecen-i-onsemicarbazon zu erhalten, das zur Reinigung aus Äthanol umkristallisiert wurde. Der Schmelzpunkt betrug 179»5 bis
181,5° C, und die Elementaranalyse war folgende:
ββ, , ' C 69,57 H WiWrM 14,29 MoIe-
gel#i kulargewioht 300
ber. für O17H-^1N7O: C 69,58 H 10^5 §;:ΐΙΪ32 MoIe-'
?Ί ° kulargtwioht 293,44
209810/1866
2U1309
Hines 5-Cyclohexadecanon erhielt man quantitativ
durch Hydrolyse des Semicarbazone in Anwesenheit einer wässrigen Lösung von Oxalsäure. Diese Verbindung besaß
einen Siedepunkt von 115 0/0,03 mm Hg, einen Schmelz- . punkt von 21 bis 23° C und ein T\ -? von 1,4865 sowie folgende
Elementaranalyse:
gef.i C 81,01 H 11,72 Molekulargewicht 236
für C16H28O: C 81,29 H 11,94 Molekulargewicht 236,38
Aus dem Massenspektrum ergab sich ein Molekulargewicht von 236,
Das oben erhaltene 5-Cyclohexadecenon ist ein Gemisch
von trans- und cis-S-Cyclohexadecenon. Durch Hydrierung von 5-Cyclohexadecen-1-on in Anwesenheit von
Pd-Kohlekatalysator wurde Cyclohexadecanon erhalten. Das
aus diesem hydrierten Produkt erhaltene Semicarbazon ist identisch mit dem eines gesicherten Cyclohexadecanons und
zeigt keine Schmelzpunkterniedrigung (185,5 - 187,0° C) beim Vermischen mit dem gesicherten und bekannten Semicarbazon
von Cyclohexadecanon. Wenn 5-Cyclohexadecen-1-on ozonisiert und weiterhin mit Manganperoxid unter alkalischen
Bedingungen oxidiert wurde, erhielt man Dodecandicarbonsäure, Nonandicarbonsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure
und Succinsäure.
- 9 209810/1866
-9- 2U1309
Zu einer !Detrahydrofuranlösung (1,75 n, 38 ml)
von. Yinylmagnesiumbromid wurden "bei 0° 0 tropfenweise
6,5 g 2-Ohlorcyelo-dodecanon, gelöst in 40 ml Benzol,
zugesetzt. Nach dem Zutropfen wurde das Reaktionsgemisch 3 Stunden und 40 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Es wurden 3,3g S-oyclohexadecenon-semicarbazon in gleicher
Weise wie in Beispieli erhalten. Das Semic-arbazon wurde mit wässriger Schwefelsäure hydrolysiert und ergab quantitativ reines 5-Cyclohexadecenon.
von. Yinylmagnesiumbromid wurden "bei 0° 0 tropfenweise
6,5 g 2-Ohlorcyelo-dodecanon, gelöst in 40 ml Benzol,
zugesetzt. Nach dem Zutropfen wurde das Reaktionsgemisch 3 Stunden und 40 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Es wurden 3,3g S-oyclohexadecenon-semicarbazon in gleicher
Weise wie in Beispieli erhalten. Das Semic-arbazon wurde mit wässriger Schwefelsäure hydrolysiert und ergab quantitativ reines 5-Cyclohexadecenon.
Zu 30 ml einer !Detrahydrofuranlösung (2,06 n) von Vinylmagnesiumchlorid wurden tropfenweise 20 ml !Detrahydrofuranlösung
mit 7,9g darin gelöstem 2-Bromcyclododecanon
zugesetzt, und die resultierende Lösung wurde 20
Stunden bei 55° 0 gerührt. Das resultierende System, das 1^-Divinylcyclododecan-i-ol enthielt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 behandelt, wobei man 3,8 g 5-Cyolohexadecen-1-on-semicarbazon erhielt, das duroh einfaches Erhitzen in einer wässrigen Lösung von Oxalsäure behandelt wurde, um quantitativ reines Oyolohexadeoen-1-on zu erhalten»
Stunden bei 55° 0 gerührt. Das resultierende System, das 1^-Divinylcyclododecan-i-ol enthielt, wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 behandelt, wobei man 3,8 g 5-Cyolohexadecen-1-on-semicarbazon erhielt, das duroh einfaches Erhitzen in einer wässrigen Lösung von Oxalsäure behandelt wurde, um quantitativ reines Oyolohexadeoen-1-on zu erhalten»
- 10 -
209810/1866
2U1309
Eine Duftstoffzusammensetzung mit den folgenden Bestandteilen kann für Seifen verwendet werden: G-eraniol
(28 Teile), Phenyläthylalkohol (15 Teile), Linalool (6 Teile), (Jeranylacetat (4 Teile), Phenyläthylacetat (4 Teile),
G-eraniumöl (15 Teile), Cinnamylalkohol (3 Teile),
Diphenyloxid (2 Teile), Pateohuli-Öl (3 Teile), G-uajak-Holzöl
(6 Teile), Rosenphenon (4 Teile), Linalylbutyrat
(2 Teile), oc-Ionon (4 Teile), Geranylbutyrat (3 Teile)
und 5-Gyclohexadecen-1-on (2 Teile).
Diese Duftstoffzusammensetzung besitzt eine hervorragende und überlegene Duftqualität im Vergleich mit
einer Zusammensetzung, die 2 Teile Moschus-Ambrette anstelle
von 5-Oyclohexadecenon und im übrigen gleich wie
die obige Rezeptur ist. Außerdem gibt die erfindungsgemäß erhaltene Duftatoffzusammensetzung eine sehr viel
edlere Grundnote und einei langer anhaltenden Duft.
209810/1866
Claims (5)
- . 5-öyclohexadecen-i-on.
- 2. Verfahren zur Herstellung von 5-Oycloh.exadecen-i-on, dadurch gekennzeichnet, daß man ^-Halogencyclododeoanon mit wenigstens etwa 1,5 "bis 10 Mol Vinylmagnesiumhalogenid je Mol 2-Halogencyclododecanon umsetzt, das so erhaltene Reaktionsprodukt hydrolysiert und das dabei erhaltene 1,2-Divinylcyclododecan-1-ol erhitzt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das 2-Halogencyclododecanon mit wenigstens etwa 2 Mol Vinylmagnesiumhalogenid je Mol 2-Halogencyclododecanon bei einer Temperatur im Bereich von etwa -50 bis +150° C umsetzt und das 1,2-Divinylcyclododecan-1-ol auf eineTemperatur im Bereich von etwa 150 bis 350° C erhitzt.
- 4. Verwendung von 5-Cyclohexadecen-i-on als Duftstoff.
- 5. Verwendung von 5-Cyclohexadecen-1-on nach Anspruch 4 in einer Duftstoffzusammensetzung in einer Menge von etwa 0,1 bis 50 Gewichts-^.209810/1866
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