DE2141916C3 - 2-Methyl-5,7-dihydrothieno [3,4-d] pyrimidin, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung - Google Patents

Description

Zum Stande der Technik gehören unterschiedliche substituierte Pyrimidine, wie das aus der US-PS 29 69 361 bekannte 4-Chlor-6,7-dihydro-2-methyl-5H-cyclopenta[d]pyrimidin, von dem gesagt wird, daß es nach Röstmais riecht: irgendwelche Geschmacks- oder geschmackssteigernden ^ irkungcn oder organoleptisehe Eigenschaften werden jedoch für diese Verbindung weder angegeben noch bei ihr vermutet.

In der DT-AS 11 14 497 werden in 4- und 5-Stellung substituierte Pyrimidine· einschließlich Cyclopentapyrimidme genannt, die als Zwischenprodukte für Arzneimittel und für die chemische Synthese vorgeschlagen werden. Auf irgendwelche Geschmacks- oder geschmackssteigernden Wirkungen oder organolepiisehen Eigenschaften dieser Verbindungen wird nicht hingewiesen.

In Chemical Abstracts, 52 (1958) 7323e wird das 4-Methyl-5,6-tetrc.meihylenpyrimidin genannt, ohne daß jedoch irgendeine Verwendung für diese Verbindung angegeben wird. Im j. Am. Chem. Soc, 81 (1959), Seiten 3108-3114 ist iine Synthese des b.7-Dihydro-5H-cyclonenta[d]pyrim dins beschrieben. In der veröffentlichten holt. Anmeldung 68/1299 wird angegeben, daß die 2- und S-Methyl-SH-b.y-dihydrocyclopenta[b]pyra?ine einen Schokoladen- oder Erdnußgeschmack haben. Die US-PS 32 72 811 zeigt eine Vielzahl von Pyrimidinen, jedoch keine Geschmacks- oder geschmackssteigernde Wirkung oder organoleptische Eigenschaft.

Gegenstand der Erfindung ist das 2-Methyl-5.7-dihydrothieno[3.4-d]pyrimidin der Formel

60

Dieses Produkt ist ein farbloses kristallines Material, das bei 64,5 bis 65°C schmilzt und kraftig nach gerösteten frischen süßen Nüssen riecht mit einem bestimmten Röstmaischarakter.

Das neue Pyrimidin kann in üblicher Weise durch reduzierende Enthalogenierung des entsprechenden

4-Chlorpyrimidins mit Zinkstaub erhalten werden. Die Reduktion mit Zinkstaub erfolgt vorzugsweise in einem Trägermedium, insbesondere einem niederen Alkanol. wie Äthanol und in Gegenwart eines sauren Mittels, wie Ammoniumchlorid. Die Reaktion wird dabei vorzugsweise so durchgeführt, daß eine Reaktionszeit von 1 bis 2 Stunden erforderlich ist, wobei etwa 1,5 Stunden bevorzugt werden.

Selbstverständlich kann das hergestellte Endprodukt zur Isolierung und Reinigung neutralisiert, gewaschen und getrocknet werden. Das bicyclische Pyrimidin kann nach herkömmlichen Reinigungsverfahren in reinerer oder im wesentlichen reiner Form erhalten werden. So kann das Produkt durch Destillation, Extraktion, Kristallisation oder präparative Chromatographie gereinigt und/oder isoliert werden.

Es ist besonders zu bemerken, daß das hier beschriebene Pyrimidin zur Veränderung, Variation, Verstärkung, Modifizierung, Steigerung oder anderswärtige Verbesserung des Geschmacks einer breiten Vielzahl von Produkten verwendet werden kann, die aufgenommen, verzehrt oder anderweitig organoleptisch wahrgenommen werden. Die Bezeichnung Veränderung soll dabei in ihrer breitesten Form aufgefaßt werden, d. h, daß einer sonst laschen, relativ geschmacklosen Substanz ein bestimmter Geschmack oder eine Geschmacksnote verliehen oder eine solche ergänzt wird oder daß ein bereits existierender Geschmackscha rakter gesteigert oder abgerundet wird, wo der natürliche Geschmack in irgendeiner Beziehung mangelhaft ist oder daß ein existierender Geschmackseindruck zur Modifizierung des organoleptischen Charakters ergänzt wird.

Das genanme Pyrimidin ist mithin für Gewürze bzw. Wür/mischungen brauchbar. Derartige Mischungen können durch Frgän/ung oder Verstärkung eines natürlichen oder künstlichen Geschmacks zum Gesarmgeschmackscr-arakter beitragen oder auch praktisch den gesamten Geschmacks- und/oder Aromacharakter eines konsumierbaren Produktes liefern. Besonders brauchbar ist das Pyrimidin gemäß der Erfindung für den Beitrag von süßlichen und nußähnlichen Geschmacksnoten /u künstlichen ätherischen Ölen. Pfefferminzöl und Krauseminzöl. F.s ist ebenfalls geeignet für die Abrundung und Verbesserung des Gesehmackscharakters von Nuß-, Brot- und Vanillegeschmacksmischungen. Die Bezeichnung Nahrungsmittel oder Speise, wie sie im Rahmen der vorliegenden Beschreibung gebraucht wird, umfaßt sowohl feste als auch flüssige, für Mensch und Tier aufnehmbare Produkte, die üblicherweise — aber nicht unbedingt — einen gewissen Nährwert haben. Zu derartigen Nahrungsmitteln oder Speisen gehören Fleisch. Soßen, Suppen. Nährmittel oder Gelegenheitsspeisen. Malz und andere alkoholische oder nichtalkoholische Getränke. Milch und Molkereiprodukte. Nußbmter, wie Krdnußbuttcr und andere Aufsiricharten. Nahrungsmittel aus dem Meer, wie Fisch. Krustentiere oder Weichtiere. Süßwaren, Frühstücksbeilagen. Backwaren, Gemüse, Nährmittel, alkoholarme Getränke, Imbißhappen. Hunde- und Katzenfutter und andere Veterinärprodukte.

Die Bezeichnung Tabak soll im Rahmen der vorliegenden Beschreibung natürliche Produkte bedeuten, wie beispielsweise Burley-, türkischen oder Maryland-Tabak oder heißbehandelten Tabak einschließlich von tabakähnlichen oder Tabakbasisprodukten, wie rekonstituierte.1 oder homogenisierten Blättern,

wie auch zum Ersatz von natürlichem Tabak bestimmte Tabaksubstitute. wie Salat- und Kohlblätter. Zu Tabak und Tabakprodukten gehören die zum Rauchen bestimmten Produkte, wie Zigaretten, Zigarren, Pfeifentabak und auch Produkte wie Schnupftabak oder Kautabak.

Die Bezeichnung »konsumierbares« oder aufnehmbares Material soll sowohl Nahrungsmittel oder Speisen als auch Tabakwaren umfassen.

Das Pyrimidin kann mit einem oder möhreren Trägern oder Trägermitieln für seinen Zusatz zu bestimmten Produkten kombiniert werden. Trägermittel können eßbare oder anderswie geeignete Materialien sein, wie Äthylalkohol, Propylenglykol ode<· Wasser. Zu den Trägern gehören Gummiarabimm, Karra'geen, andere Gummi- oder Schleimstoffe. Das Pyrimidin kann durch herkömmliche Mittel, wie Sprühtrocknen oder Trommeltrocknen mit den Trägern vermischt werden. Derartige Träger können auch Materialien für die Koazervierung des Pyrimidins umfassen (sowie andere VVürzstoffe) zur Bereitstellung eingekapselter Produkte. Wenn der Träger durch eine Emulsion gebildet wird, kann die Würzmischung auch Emulgatoren, wie Mono- und Diglyceride von Fettsäuren enthalten. Mit diesen Trägern oder Trägermitteln kann die gewünschte physikalische Form der Mischung erhalten we^rden.

Dem Fachmann dürfte klar sein, daß das Pyrimidin den zu würzenden Produkten in irgendeinem geeigneten Zeitpunkt der Herstellung des Endproduktes zugesetzt werden kann. So kann das Pyrimidin. wenn es zur Veränderung oder anderweitigen Modifizierung des Geschmacks einer Speise dienen soll, der für irgendeinen Koch- oder Erhitzungsvorgang bestimmten ursprünglichen Mischung, dem Teig, der Emulsion oder dem Schlagteig zugesetzt werden. Alternativ kann es. wenn die Verluste durch Verflüchtigung während einer vorangehenden Zubereitung zu hoch sein wurden, auch in einer späteren Phase der Speisebereilung zugesetzt werden.

Wenn das Produkt zur Behandlung von Tabakwaren verwendet wird, kann der Zusatz beispielsweise duaii Besprühen. Tauchen oder auf eine andere bekannte Weise beigebracht werden. Das Pyrimidin kann wahrend der Einlagerung oder abschließenden Spruhbchandlung des Tabaks zugesetzt oder /u irgendeiner früheren Stufe der Behandlung oder Präparation ties Tabaks a ppliziert werden.

Die ungewandten Mengen des Pyrimidins sollte ausreichen, um dem behandelten Produkt den gewünschten Gcschmackscharakter zu verleihen; andererseits ist jedoch die Anwendung einer übermäßigen P\rimidinmenge nicht nur überflüssig und unwirtschaftlich, sondern in einigen Fällen kann auch eine zu große Menge /u einer Unabgeglichenheit des Geschmacks oder anderer organolcptivher Eigenschaften des für den Konsum bestimmten Produkts führen.

Die zweckmäßig anzuwendende Menge wird vom endgültigen Nahrungsmittel, Tabakprodukt oder anderen konsumierbaren Produkten abhängen: sowie vom Ausmaß und Art des ursprünglich im Produkt vorhandenen Geschmacks; der weiteren Verarbeitung oder Behandlung, der das Produkt ausgesetzt wird; von regionalen oder anderen Präferenzfaktoren; der Art der Lagerung des Produktes, wenn eine solche vorgesehen ist und der Behandlung oder Zubereitung, wie Backen oder Braten, die vom Endverbraucher vor dem Verzehr vorgenommen werden. Die Bezeichnungen wirksame Monee und ausreichende Menge sind demgemäß im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als quantitativ angemessen zur Veränderung des Geschmacks von Nahrungsmitteln, Tabak und anderen aufnehmbaren Produkten zu verstehen. Demgemäß wird bevorzugt, daß die endgültige Zusammensetzung von etwa 10-'ppm bis etwa 200 ppm Pyrimidin enthält Insbesondere ist die Verwendung von etwa 0,0001 bis etwa 200 ppm in Nahrungsmittelmischungen zur Geschmackssteigsrung ίο erwünscht und vorzugsweise werden von etwa 0,01 bis etwa 20 ppm Pyrimidin zum Endprodukt für positive Geschmacksrichtungen benutzt Andererseits können Tabakzusammensetzungen, je nachdem ob Zigarettentabak, Pfeifentabak, Zigarrentabak, Kautabak oder is Schnupftabak hergestellt wird, von etwa 0,01 ppm bis etwa 100 ppm Pyrimidin enthalten. Die anzuwendende Menge des Pyrimidins hängt von vielen Faktoren ab, vom gewünschten Geschmack, anderen vorhandenen Bestandteilen oder der endgültigen Verwendung. Das erfindungsgemäße Pyrimidin ist einzeln oder in Form von Mischungen als Duftstoff brauchbar. F.s kann zur Beibringung einer nußähnlichen Duftnote benutzt werden. Als Duftstoff kann das erfindungsgemäße Thienopyrimidin zu einer »Parfümkomposition« formuliert oder als Komponente einer solchen Parfümkomposition Verwendung finden.

Eine Parfümkomposition umfaßt allgemein eine kleine aber wirksame Menge Pyrimidin gemäß der Erfindung sowie Parfümhilfs- und Zusatzstoffe, wie beispielsweise Alkohole, Aldehyde, Ketone. Nitrile, Ester und häufig Kohlenwasserstoffe, die zugemischt werden. so daß die kombinierten Duftwirkungen der einzelnen Komponenten einen angenehmen oder erwünschten Duft erzeugen.
Solche Purfümkompositioncn enthalten üblicherweise:

(a) Verbindungen, welche die Hauptnole oder das »Bukett« der Komposition bestimmen bzw. ausmachen;

(b) Modifikationen, die diese 1 lauptnote abrunden und begleiten;

(c) Fixative, zu denen duftende Substanzen gehören, die dem Parfüm durch alle Stufen der Verdampfung eine besondere Note verleihen und Substanzen, welche die Verdampfung verzögern und

(d) »Duftspitzen«, die üblicherweise durch niedrigsiedende frisch riechende Produkte gebildet werden.

In Parfümkompositionen wird jeweils von den

einzelnen Komponenten der ihnen eigene besondere Duftcharakter beigetragen, die Gesamtwirkung der Parfümkompositionen ergibt sich dann durch Überlagerung der Einzelwirkungen der Bestandteile. So kann die erfindungsgemäße Verbindung zur Veränderung der

55 Aromacharakteristiken einer Parfümkomposition, beispielsweise durch Erhöhen oder Verfeinern oder Modifizieren der Duftwirkung anderer Bestandieile der Komposition verwendet werden.

Die Menge der erfindungsgemäßen Verbindung, die

60 sich dabei als wirksam in der Parfümkomposition erweisen wird, hängi von vielen Faktoren, wie den übrigen Bestandteilen, deren Mengen und den gewünschten Wirkungen ab. Es wurde gefunden, daß Parfümkompositionen mit geringen Mengen, wie etwa

ds 2% der enindungsgemäßen Verbindung oder sogar weniger dazu verwendet werden können, Seifen, kosmetischen Artikeln und anderen Produkten einen angenehmen Duft zu verleihen. Die angewandte Menge

karn bis zu 50% oder mehr erreichen und wird bestimmt unter Berücksichtigung der Kosten. Art des Endproduktes, der von diesem erwarteten Wirkung und dem speziell gewünschten Duft

Das Thienopyrimidin gemäß der Erfindung kann S allein oder in einer Parfümkomposition als Duftkomponente in Waschpulvern. Reinigungsmitteln und Seifen Verwendung finden sowie in Raumluftverbesserern und Deodorants, in Parfüm, Eau de Cologne, Eau de Toilette, Badepräparaten, wie Badeöl und Badesalz, Haarpräparaten, wie Lacken, Brillantinen, Pomaden und Shampoos, kosmetischen Präparaten wie Cremes, Deodorants, Handlotionen und Sonnenschutzmittel; in Pudern, wie Talkum, Staubpuder oder Gesichtspuder. Bei Verwendung als Duftkomponente eines parfümierten Produktes können geringe Mengen, wie etwa 0,01% des Pyrimidins ausreichen, um einen nußähnlichen oder samenkornartigen Geruch herbeizuführen. Allgemein werden nicht mehr als 0.3% benötigt.

Zusätzlich kann die Parfümkomposition oder Duft-Stoffmischung ein Trägermittel oder einen Träger für das Pyrimidin allein oder mit anderen Bestandteilen enthalten. Das Trägermittel kann eine Flüssigkeit, wie Alkohol, Glykol oder dergleichen sein. Der Träger kann ein ab- oder adsorbierender Feststoff, wie ein Gummi- oder Schleimstoff sein oder durch Komponenten zur Einkapselung der Mischung gebildet werden.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Alle im Rahmen dieser Beschreibung angegebenen Teile, Proportionen. Verhältnisse und Prozentsätze sind, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht bezogen.

Beispiel

Herstellung von 2-Methyl-5,7-dihydro- ^

thieno[3.4-d]pyrimidin

Ein Gemisch aus 55.8 g 2-Methyl-4-chlor-5.7-dihydlΌ-thieno[3,4d]pyrimidin, 78.5 g Zinkstaub. 8.04 g Ammoniumchlorid und 840 ml b7%igem Äthanol wird 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das unlösliche Material durch Filtrieren entfernt.

Der feste Rückstand wird dreimal mit 300 ml 95%igcm Äthanol gewaschen und die vereinigten Filtrate auf ein Volumen von etwa 300 ml eingeengt. Nach Zugabe von 100 ml Wasser wird die Lösung dreimal mit 250 ml Portionen Methylcnchlorid e\trahiert. Nach dem Trocknen wird das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und man erhält rohes 2-Methyl-5.7dihydrothieno[3.4-d]pyrimid i. so

Die Chromatographie an 820 g Kieselsäure und Elulion mit 1% Methanol in Methylenchlorid sowie Umkristallisation aus Hexan gemischt mit entfärbender Aktivkohle ergibt 17 g reines 2-Methyl-5.7 dihydroihieno[3.4-d]pyrimidin als kurze fahlweiße Nadeln, die bei 64.5 bis 65 C schmelzen.

Der Duft dieses Pyrimidins in 0,1%iger alkoholischer Lösung auf einem Löschpapierstreifen ist ein scharfer Geruch nach frischen gerösteten süßen Nüssen mit einem Röstmaischarakter. Bei dieser Konzentration scheint der Duft infolge von Anosmie zu verschwinden. In wäßriger Lösung mit 0,001 ppm hat das Produkt einen süßen Röstnuß- und Röstmaiseharakler mil leicht adstringicrcndcr Tendenz. Bei 0,003 ppm in Wasser schmeckt es nach Röstmais und gerösteten Erdnüssen <\s mit Adstringenzwirkung ahnlich wie Erdnußhaut. Bei 10 ^bppm in Hühnerbrühe verstärkt es die Wurzelgcmiisoi'pschmaeksnoten.

Weiter wurde gefunden, daß die Verbindung in sehr geringer Konzentralion im Bereich von 10-» ppm beginnt, den süßen Geschmack von Speisen zu verstärken. Bei Konzentrationen von 1Q-^J ppm verleiht es wäßrigen Lösungen einen süßen angenehmen nicht bitteren Nachgeschmack. Es kann so als verstärkend wirkende Substanz zur Verminderung der erforderlichen Menge an künstlichen Süßstofien verwendet werden oder es hilft die Menge an natürlichen Süßstoffen, wie Zucker, zu vermindern.

Anwendungsbeispiel 1

Eine Cheddar-Käse-Würzmischung wurde durch Zusammenmischen der folgenden Bestandteile in den angegebenen Mengen hergestellt:

Bestandteil	Menge
	(Teile)
Methylhexylketon	1,5
Diacetyl	14.2
lsovaleriansäure	40,8
Hexansäure	158,9
Buttersäure	244,8
Caprylsäure	534,8
Thienopyrimidin gemäß Beispiel 1	5,0

Das vorstehende Käsegewürz wird in milden Rahmkäseaufstrich eingebracht und auf Crackers ausprobiert: Der Käseaufstrich hatte einen guten scharfen Cheddar-Geschmack.

Anwendungsbeispiel 2

Line nußähnliche Masse wird nach herkömmlichen Verfahren durch Mischen von Baumwollsamenöl. Weizenkeimen, Rohrzucker und Glycerin zu einem glatten Brei hergestellt und dann mit frischem Weißei versetzt. Zu der Dispersion wird dann eine Würzmischung zugesetzt, die das Thienopyrimidin gemäß Beispiel 1 enthält.

Das resultierende nußähnliche eßbare Produkt hat Geschmack und Aussehen von frisch gerösteten Akajounüssen.

Anwendungsbeispiel 2

Verbindung	I CIlC
Maltol	3.0
Acetaldehyd (50% in Äthanol)	20,0
Isobutyraldchyd	16,0
Isovaleraldehyd	42,5
Benzylalkohol	10.0
Methylsulfid	0.4
Methyldisulfid	0.4
lsobulylacetal	0,1
Isoamylacetat	0.2
Phcnyläthylacetat	0.6
Diacetyl (io%ig in Äthylalkohol)	0.3
Acetophenon	1.0
Furfurol (10%ig in Äthylalkohol)	1,0
Benzaldehyd	1,0
Isoamylalkohol	0,5
Phenylethylalkohol	3,0

100.0

Ein Produkt mit schokoladenähnlicher Geschmacksnote wird durch Zusammenmischen folgender Bestandteile hergestellt:

Verbindung

Teile

2-Methyl-5,7-dihydrothieno[3,4-d]pyrimidin
2,3,5,6-Tetramethylpyrazin

65 35

Ein Gewichtsteil dieses Produktes wird mit 99 Teilen Kakaogeschmacksgrundmasse intensiv durchmischt. Die resultierende Mischung wird dann mit Propylenglykol derart vermischt, daß eine 10%ige Propylenglykol-Lösung erhalten wird. Diese wird dann in einer Menge von 0,2% zu einem Fertig- oder Sofortgetränkepulver mit Schokoladengeschmack hinzugegeben, wodurch ein charakteristischer süßer Milchschokoladengeschmack erhalten wird.

Anwendungsbeispiel 4

Durch Zusammenmischen folgender Bestandteile wurde eine Parfümkomponente hergestellt:

Bestandteil

Menge (Teile)

Geranium, Bourbon

Patschuli

Vetivert (Grasöl)

Nelke

Zimt (cassia)

Thienopyrimidin gemäß Beispiel 1 Lavendel

Orrisharz

Methylionon

Kumarin

Moschus, Xylol

Terpineol

450 40 10

100 30 40

100 60 40 20 30

100

Die vorstehende Mischung ist eine Duftkomposition vom »transparenten Typ«. Das Thienopyrimidin wird als Ersatz für 20 Teile Kümmclesscnz verwendet, wobei die natürliche Kümmelnotc des Originalparfüms erhalten bleibt.

Anwendungsbeispiel 5

Durch Zusammenmischen folgender Bestundteile wird ein Brotgewürz hergestellt:

Verbindung

Teile

Milchsäure

Essigsäure

Buttersäure

Propionsäure

Pyruvinsäure

Äthylpyruvat

lsovaleraldehyd

(10% in Propylenglykol)

Furfurol

Benzaldehyd

(10% in Propylenglykol)

2-Methyl-5,7-dihydro-

thieno[3,4-d]pyrimidin

50

20

5 3 2

12 2

2 TOO

Das vorstehende Gewürz wird (in einer Menge von 0,02%) zu einem vorbereiteten Brotteig mit Mehl, Weinsäure und Natriumbicarbonat hinzugegeben.

Nach dem Backen hat das resultierende Brot einen

ausgezeichneten »hausbackenen« Maisbrotgeschmack und entsprechende Aromacharakteristiken als Ergebnis der Zugabe des 2-Methyl-5,7-dihydrothieno[3,4-d]pyr-

imidins.

Anwendungsbeispiel 5

Ein Vanillegewün: wird durch Zusammenmischen folgender Bestandteile hergestellt:

Verbindung

Teile

Maltol 2

Vanillin 12

Äthylvanillin 3

Anisaldehyd (1% in F'ropylenglykol) 1

Propylenglykol 70

Äthanol (95%) 12 2-Methyl-5,7-dihydrQ-thieno[3_l4-d]pyriinidin

(0,1% in Propylenglykol) 0,2

100,2

Der Zusatz des 2-Methyl-5,7-dihydrothieno[3,4-d]pyrimidins bringt eine deutliche »natürliche« Qualität des Geschmacks, und zwar mehr als ohne diese Verbindung.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. a-Formel

imtdin, der

IO

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man das 4-ChIorpyridinderivat jn an sich bekannter Weise mit Zinkstaub in Gegenwart einer sauren Substanz enthalogeniert

3. Verwendung der Pyrimidinverbindung gemäß Anspruch 1 zum Würzen und Aromatisieren sowie für Würzmittel und Duftkompositionen.