DE2166575A1

DE2166575A1 - Substituierte thiazole

Info

Publication number: DE2166575A1
Application number: DE19712166575
Authority: DE
Inventors: Denis Emil Hruza; Alan Owen Pittet
Original assignee: International Flavors and Fragrances Inc
Current assignee: International Flavors and Fragrances Inc
Priority date: 1970-11-09
Filing date: 1971-10-21
Publication date: 1974-08-01
Also published as: USRE29843E; JPS5039143B1; DE2152557A1; CA966007A; GB1373382A; AU3239771A; NL7113465A; BR7107457D0; FR2113720A5; GB1373381A; US3769040A; AU460840B2; BE775101A; DE2152557B2; CH549350A

Description

026-22.352P 22. 3. 197¹+

INTERNATIONAL FLAVORS & FRAGRANCES INC., New York, U. S. A.

Substituierte Thiazole

Die vorliegende Erfindung betrifft neue substituierte Thiazole.

Wegen des enormen Verbrauchs an Nahrungsmitteln, Tabak und anderen Produkten besteht ein zunehmendes Interesse an Substanzen und Verfahren zur geschmacklichen Gestaltung und Veränderung konsumierbarer Materialien. Dieses Interesse besteht nicht nur wegen der unangemessenen Menge an verfügbaren natürlichen Geschmacksstoffen sondern vielleicht noch mehr wegen des Bedarfs an Geschmacksstoffen, die bestimmte Geschmacksnuancen beisteuern können, stabiler sind als natürliche Produkte, sich besser mit anderen Geschmacksstoffen oder Würzmischungsbestandteilen mischen und im allgemeinen zu besseren Produkten führen. Weiter sind neue Duftstoffe aus unterschiedlichen Gründen gefragt.

Kürzlich wurde die Vermutung geäußert, daß Thiazolderivate Geschmackswirkungen besitzen, die für Nahrungsmittel und andere konsumierbare Erzeugnisse brauchbar sein könnten. So

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026-(IFF 2165.7A) (Div.I)-UmL

.wurden beispielsweise Alkyl-(4-methyl-thiazo-2-yl)-carbinole und -ketone für die Verwendung in Pruchtgeschmackswürzen vorgeschlagen. Auch 4- und 5-Hydroxyalkylthiazole wurden für Würzzwecke vorgeschlagen sowie 2-Alkyl- und Acylthiazole und 2,4- oder 2,5-Dialkylthiazole.

Es wurde nun gefunden, daß bestimmte substituierte Thiazole in der Lage sind, unterschiedlichen konsumierbaren Erzeugnissen eine breite Vielfalt von Geschmacks- und Duft-Wirkungen zu verleihen.

Gegenstand der Erfindung sind mithin substituierte Thiazole der allgemeinen Formel

R τ. N

in der R einen Alkylrest, Y einen Alkoxyrest und X einen Methylrest oder ein Wasserstoffatom bedeuten, oder worin R ein Acylrest und X und Y Wasserstoffatome darstellen.

Insbesondere werden gemäß der Erfindung di- und trisubstituierte Thiazole, nämlich 2-Methyl-5-methoxy-4-isobutylthiazol, 5-Ä"thoxy-4-isobutylthiazol, 2-Methyl-5-methoxythiazol, 5-Methoxy-4-isobutylthiazol oder 4-Acetylthiazol vorgeschlagen.

Bevorzugte Alkyl-, aliphatische Acyl- und Alkoxygruppen sind bzw. haben niedere Alkylreste, wobei Gruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bevorzugt werden. Bevorzugt werden primäre und sekundäre Alkylgruppen.

Von den besonders wertvollen erfindungsgemäßen Verbindungen hat das 2-Methyl-5-methoxy-4-isobutylthiazol, das eine farb-

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lose, bei 69 bis 70 C (2,2 Torr) siedende Flüssigkeit der Formel

ist, Pfeffer- und Zwiebelaroma und einen pfefferigen Gemüsegeschmack; das 5-Methoxy-4-isobutylthiazol ist eine farblose, bei 92 bis 93 ⁰C (10 Torr) siedende Flüssigkeit der Formel

mit einem Geruch nach Gemüsesuppe ("Minestrone") und Pfeffer-, Zwiebel-, Sellerie- und Grüngemüsegeschmackseigenheiten; das 4-Isobutyl-5-äthoxythiazol, eine farblose, bei 80 bis 81 °C (10 Torr) siedende Flüssigkeit der Formel

■N

2 0

mit einem kräftigen erdigen Aroma nach Gurke, grünem Pfeffer und Zwiebel; das 2-Methyl-4-isobutyl-5-äthoxychiazol, eine farblose, bei 126. bis 127 °C (30 Torr) siedende Flüssigkeit der Formel

mit einem fettigen sauren Grüngemüsegeschmack; und das iJ-Acetylthiazol, ein weißer kristalliner Feststoff der Formel

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CH-C

mit einem nußartigen, leicht fleischigem Geschmack nach gebackenem Brot.

Die 5-Alkoxythiazole werden vorzugsweise durch Cyclisierung von a-Acylaminosäureestern mit Phosphorpentasulfid, etwa nach D. S. Tarbeil, H. P. Hirshler und R. B. Carlin, J. Am. Chem. Soc. 72, 3138 (1950) erhalten. Die a-Acylaminosäureester der Formel

RCHCOOR₀

I ²

NH
C=O

in¹ der R und X Wasserstoffatome oder Alkylreste sind und R„ einen Alkyrest darstellt, werden mit Phosphorpentasulfid zu substituierten 5-Alkoxythiazolen folgender allgemeiner Strukturformel

umgesetzt.

Die oe-Acylaminosäureester werden aus der entsprechenden α-Aminosäure durch Veresterung und Acylierung des resultierenden Esters mit dem entsprechenden Säureanhydrid oder im Falle der N-Formy!derivate mit einer Mischung von Ameisen-

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säure, Natriumacetat und Essigsäureanhydrid hergestellt.

Das Alkoxythiazolderivat wird dann durch Erwärmen des a-Acylaminosäureesters mit Phosphorpentasulfid auf einem Dampfbad unter Ausschluß von Feuchtigkeit hergestellt. Vorzugsweise erfolgt die Umsetzung in einem inerten Reaktionsträgermittel, vorzugsweise einem Lösungsmittel, wie Chloroform oder Benzol, da die Reaktionsmischung sonst viskos und klumpig wird und die Reaktion leicht außer Kontrolle gerät. Bei Verwendung eines Trägermediums erfolgt die Reaktion vorzugsweise bei Rückflußtemperatur. Die Reaktionsmischung wird 48 Std. lang zur Vervollständigung der Umsetzung aufgeheizt. Bei Anwendung tieferer Temperaturen werden längere Reaktionszeiten von bis zu 7 Tagen benötigt.

Temperaturen von 50 bis 150 C und Reaktionszeiten von 5 bis 150 Std. sind erwünscht. Vorzugsweise wird die Reak- ' tion bei 60 bis 90 ⁰C über 10 bis 50 Std. ausgeführt.

Nach Beendigung der Reaktion wird die Lösung abgekühlt und vorzugsweise mit Natrium- oder Kaliumhydroxid basisch gemacht. Alkalische Carbonate können ebenfalls angewandt werden. Das üblicherweise als Lösung in dem Trägermedium isolierte Alkoxythiazolderivat wird von der wässerigen Schicht abgetrennt. Nach dem Trocknen wird das Lösungsmittel abgetrennt und das Produkt isoliert und weiter gereinigt, wie hier beschrieben wird.

Durch Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens wurden die folgenden 5-Alkoxythiazole aus den entsprechenden a-Acylaminosäureestern hergestellt:
4-Isobutyl-5-methoxythiazol aus N-Formylleucinmethy!ester

2-Methyl-4-isobutyl-5-methoxythiazol aus N-Acetylleucinmethylester

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2-Methyl-4-isobutyl-5-äthoxythiazol aus N-Acetylleucinäthylester

4-Isobutyl-5-äthoxythiazol aus N-Formylleucinäthylester

2-Methyl-4-isopropyl-5-pröpoxythiazol aus N-Acetylvalinpropylester

2,4-Dimethyl-5-niethoxythiazol aus N-Acetylalaninmethylester

Alkylsubstituierte Thiazole werden durch Umsetzung eines a-Halogenketons oder -aldehyds mit einem Thioamid hergestellt; siehe Hautzsch u.a. Ann. 249 1 (1888); £4£, 31 (1888); 250 257, 281 (1889); 259, 228, 253 (I89O); und Hromatka, US-PS 2 I60 867. Die Reaktion erfolgt nach der Gleichung

R-C=O S · R τ. N

I + Il —

Y-C-Z X-C-NH₂

in der R, X und Y Wasserstoffatome oder Alkylgruppen sind und Z ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor- oder Bromatom ist.

Beispiele für a-Halogenketone sind 3-Brombutan-2-on-, 3-Chlorpentan-2-on, 3-Bromhexan-2-on, Chloraceton und 1-Chlorbutan-2-o.n. Beispiele für a-Halogenaldehyde sind Chloracetaldehyd,· 2-Brompropionaldehyd und 2-Bromisovaleraldehyd. Beispiele für Thioamide sind Thioformamid, Thioacetamid, Thiopropionamid und Thioisovaleramid. Die- Thioamide werden glatt aus den entsprechenden Amiden durch Umsetzung mit Phosphorpentasulfid erhalten (Schwartz, Organic Synthesis 25, 35 (1945)).

Die Thiazole erhält man durch Erwärmen einer Mischung von Amid, Phosphorpentasulfid und a-Halogen-Verbindung.

Das Thioamid und die a-Halogencarbony!verbindung werden zur

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Auslösung der Reaktion erwärmt, die dann spontan abläuft. Eine Kühlung von außen ist bisweilen erwünscht, da die Reaktion stark exotherm ist. Ein bevorzugtes Verfahren zur Erleichterung der Kontrolle der Reaktion besteht daher in der Verwendung eines inerten Trägermittels. Zu bevorzugten Trägermitteln gehören Lösungsmittel, wie Äthanol, Benzol u. dgl. Die bevorzugte Reaktionstemperatur bei Verwendung eines inerten Trägers ist dessen Rückflußtemperatur. Vorzugsweise liegt der Temperaturbereich zwischen 50 und 150 ⁰C mit einem besonders bevorzugten Bereich von 80 bis 100 C.

Die Reaktionsdauer hängt von der Reaktionstemperatur ab und wird zwischen 30 Min. und 10 Std. liegen, mit einem bevorzugten Bereich von 2 bis 5 Stunden.

Nach Beendigung der Reaktion wird die Reaktionsmischung abgekühlt und die durch das organische Lösungsmittel gebildete Schicht verworfen. Die wässerige Schicht wird mit basischen Mitteln alkalisch gemacht und das gebildete Thiazol mit einem organischen Lösungsmittel wie Diäthylather, Methylenchlorid, Chloroform, Benzol oder dergl. extrahiert. Der Extrakt wird getrocknet und das Lösungsmittel zur Gewinnung des Thiazols abgedampft, das wie beschrieben weiter gereinigt werden kann.

In 2-Stellung nich't-substituierte Thiazole können durch Umsetzung eines ot-Halogenketons mit Anunoniumdithiocarbamat vorzugsweise in Gegenwart eines Trägermittels zur Kontrolle der exothermen Reaktion hergestellt werden. So wird eine Lösung von Ammoniumdithiocarbamat in einem inerten Trägermittel, wie Methanol, Äthanol, Kohlenwasserstoffen, Äther u. dgl. auf 0 ⁰C abgekühlt und unter Rühren tropfenweise mit der a-Halogencarbony!verbindung versetzt. Die Temperatur

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der Reaktionsmischung kann zwischen -30 C bis + 30 C liegen, wobei Temperaturen zwischen -10 ⁰C und +10 ⁰C bevorzugt werden. Das Molverhältnis von Ammoniumdithiocarbamat zu a-Halogenc.arbonylverbindung beträgt zumindest 1:1. Vorzugsweise wird ein Überschuß an Ammoniumdithiocarbamat angewandt, d.h. das Molverhältnis liegt beispielsweise bei 1,1 : 1 oder 1,5 : 1.

Nach vollständiger Zugabe der Halogencarbonylverbindung wird die Reaktionsmischung auf Zimmertemperatur gebracht und über Nacht bei dieser Temperatur gehalten. Die Reaktion wird dann durch einstündiges Aufheizen der Mischung vervollständigt. Danach wird das Trägermittel vorzugsweise durch Abdampfen entfernt, der Rückstand in Wasser aufgenommen und das kristalline 2-Mercaptothiazolderivat durch Filtrieren gewonnen.

Die Mercaptoverbindung wird dann zu konzentrierter, auf 0 C gekühlter Salzsäure gegeben und die Temperatur bei 60 bis 70 C gehalten, während Wasserstoffperoxid tropfenweise zugesetzt wird. Temperaturen über 70 C verursachen unkontrollierbare Reaktionen und führen zu niedrigen Produktausbeuten. Bei Temperaturen unter 60 ⁰C wird die R
ständiger Oxidation übermäßig lang.

Temperaturen unter 60 ⁰C wird die Reaktionsdauer bei unvollNach Beendigung der Zugabe wird die Reaktionsmischung vorzugsweise mit einem Alkalimetallhydroxid, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid alkalisch gemacht und das Reaktionsprodukt mit einem organischen Lösungsmittel, wie Diäthylather, Benzol, Chloroform u. dgl. extrahiert. Das Lösungsmittel wird dann vorzugsweise durch Abdampfen entfernt und das Thiazol isoliert und weiter gereinigt, wie beschrieben wird.

4-Acylthiazole werden nach den für die Herstellung von alkyl-

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substituierten Thiazolen beschriebenen Verfahrensweisen hergestellt, nur daß ein y-Halogen-a,3-diketon an Stelle einer a-Halogencarbonylverbindung verwendet wird. Beispiele für geeignete Y-Halogen-a,ß-diketone sind l-Chlor-2,3-butandion, 2-Brom-3,4-hexandion und 4-Brom-2,3-pentandion.

Es dürfte klar sein, daß die Reaktion von l-Chlor-2,3-butandion mit Thioformamid zum 4-Acetylthiazol führt.

Dem Fachmann dürfte klar sein, daß die. hier hergestellten Zwischen- und Endprodukte zur Erzielung der gewünschten Substanzen neutralisiert, gewaschen und getrocknet werden. Die neuen Thiazole können nach herkömmlichen Reinigungsverfahren in reinerer oder im wesentlichen reiner Form erhalten werden. So können die Produkte durch Destillation, Extraktion, Kristallisation, präparative Chromatographie u. dgl. gereinigt und/oder isoliert werden. Es ist zweckmäßig, die Thiazole durch fraktionierte Destillation unter vermindertem Druck zu reinigen.

Die substituierten Thiazole gemäß Erfindung und deren Mischungen können dazu verwendet werden, den Geschmack einer breiten Vielfalt von Produkten, die aufgenommen, verzehrt oder anderswie organoleptisch wahrgenommen werden, zu verändern, zu variieren, zu verstärken, zu modifizieren, zu steigern oder anderswie zu verbessern.

Die Bezeichnung "Veränderung" soll dabei in ihren unterschiedlichen Formen verstanden werden und die Zulieferung oder Verleihung eines Geschmackscharakters oder einer Geschmacksnote bei einer ansonsten milden relativ geschmacklosen Substanz oder die Steigerung oder Intensivierung einer bereits vorhandenen Geschmackseigenart bedeuten, die

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dem natürlichen GeschmacksCharakter abgeht oder auch die Ergänzung eines vorhandenen Geschmackseindruckes zur Abänderung des organoleptischen Charakters.

Die erfindungsgemäßen Thiazole sind demgemäß in oder als Würzmittel(n) brauchbar. Als Würzmittel sollen dabei Produkte verstanden werden, die durch Ergänzung oder Verstärkung eines im Produkt vorhandenen natürlichen oder künstlichen Geschmacks einen Beitrag zum Gesamtgeschmackseindruck liefern oder die praktisch den gesamten Geschmacks- und/oder Aromacharakter eines konsumierbaren Materials ergeben.

Die Bezeichnung "Nahrungsmittel" soll im Rahmen der vorliegenden Beschreibung sowohl feste wie auch flüssige, für Mensch oder Tier aufnehmbare Materialien bezeichnen, die üblicherweise einen gewissen Nährwert haben, aber nicht haben müssen. Zu derartigen Nahrungsmitteln gehören Fleisch, Soßen, Suppen, Gelegenheitsspeisen, Malz, alkoholische oder andere Getränke, Milch und Molkereiprodukte, Nahrungsmittel aus dem Meer, wie Fisch, Krustentiere, Weichtiere u. dgl., Süßwaren, Gemüse, Nährmittel (cereals), alkoholarme Getränke, Imbißhappen, Hunde- und Katzenfutter,' andere Veterinärprodukte u. dgl.

Unter der Bezeichnung "Tabak" sollen hier natürliche Produkte, wie beispielsweise kräftiger türkischer Tabak, Marylandtabak, warmgeräucherter bzw. fermentierter Tabak u. dgl. einschließlich tabakähnlichen Produkten oder Produkten auf Tabakbasis, wie rekonstituierte oder homogenisierte Blätter u. dgl. wie auch Tabaksubstitute zum Ersatz von natürlichem Tabak, wie Salat- oder Kohlblätter u. dgl. verstanden werden. Die Tabakarten und Tabakwaren umfassen solche, die zum Rauchen bestimmt sind oder verwendet werden, wie Zigaretten, Zigarren und Pfeifentabak wie auch Produkte wie Schnupftabak,

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Kautabak u. dgl.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Thiazole in oder als Würzmittel(n) können sie mit herkömmlichen Geschmacksstoffen oder Zusatzstoffen kombiniert werden. Derartige Mitbestandteile oder Gewürzzusätze sind dem Fachmann für solche Verwendung allgemein bekannt und in der Literatur ausgiebig beschrieben. Neben dem Erfordernis, daß irgendein solcher Zusatzstoff für die Aufnahme akzeptabel und so nicht-toxisch oder anderwie unschädlich sein muß, können herkömmliche Materialien beliebiger Art verwendet werden und sie umfassen allgemein andere Geschmacksstoffe, Trägermittel, Stabilisatoren, Eindicker, oberflächenaktive Mittel, Konditionierungsmittel und geschmackssteigernde Mittel.

Zu solchen herkömmlichen würzenden Materialien gehören gesättigte, ungesättigte und Aminosäuren; Alkohole, einschließlich primäre und sekundäre Alkohole; Ester, Carbonylverbindungen einschließlich Ketone und Aldehyde; Lactone; andere cyclische organische Materialien einschließlich Benzolderivative, Alicyclen, andere Heterocyclen wie Furane, Pyridine, Pyrazine u. dgl.; schwefelhaltige Materialien, wie Thiole, Sulfide, Disulfide u. dgl.; Proteine; Fette; Kohlehydrate; sog. Geschmackspotentiatoren, wie Mononatriumglutamat, Guanylate und Inosinate; natürliche Geschmacksstoffe bzw. würzende oder geschmackliefernde Materialien, wie Kakao, Vanille und Karamel; ätherische öle und Extrakte, wie Anisol, Nelkenöl u. dgl.; künstliche Geschmacksstoffe, wie Vanillin u. dgl.

Zu Stabilisatoren gehören haltbarmachende Mittel, wie Natriumchlorid u. dgl., Antioxidantien, wie Calcium- und Natriumascorbat, Ascorbinsäure, butyliertes Hydroxyanisol,

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butyliertes Hydroxytoluol, Propylgallat u. dgl. sowie Mittel zum Einlegen (sequestrants), wie Zitronensäure, ÄDTA, Phosphate u. dgl.

Zu Eindickern gehören Träger, Bindemittel, Schutzkolloide, Suspendierungsmittel, Emulgatoren u. dgl., wie Agar-Agar, Karra'geen, Cellulose und Cellulosederivate, wie Carboxymethylcellulose und Methylcellulose, natürliche und synthetische Gummi- bzw. Schleimstoffe, wie Gummiarabikum, Traganthgummi u. dgl. und andere proteinhaltige Materialien, Fette, Kohlehydrate, Stärken und Pektine.

Zu oberflächenaktiven Mitteln gehören Emulgatoren, wie Mono- und/oder Diglyceride von Fettsäuren, wie Caprinsäure, Caprylsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure u. dgl., Lecithin, Entschäumungs- und geschmacksdispergierende Mittel wie Sorbitanmonostearat, Kaliumstearat, hydrierter Talg-Alkohol u. dgl.

Zu Konditionierungsmitteln gehören Verbindungen wie Bleich- und Reifungsmittel, wie Benzoylperoxid, Calciumperoxid, Wasserstoffperoxid u. dgl.; Stärkemodifikatoren, wie Peressigsäure, Natriumchlorit, Natriumhypochlorit, Propylenoxid, Bernsteinsäureanhydrid u. dergl., Puffer und Neutralisierungsmittel, wie Natriumacetat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumphosphat, Zitronensäure, Milchsäure, Essig u. dgl., Farbstoffem wie Carminsäure, Koschenille, Curcuma, Curcumin u. dgl.j Steifungsmittel (firming agents), wie Natriumaluminiumsulfat, Calciumchlorid und Calciumgluconat; Texturmittel (texturizers); Antianbackmittel, wie Calciumaluminiumsulfat und Tricalciumphosphat; Enzyme, Hefenahrungen, wie Calciumlactat und Calciumsulfat; Nährzusätze, wie Eisensalze einschließlich Ferripyrophosphat, Ferrogluconat u. dgl..

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Riboflavin, Vitamine, Zinkquellen, wie Zinkchlorid, Zinksulfat u. dgl.

Die erfindungsgemäßen substituierten Thiazole oder diese enthaltende Zusammensetzungen können mit einem oder mehreren Trägermitteln oder Trägern für den Zusatz zu besonderen Produkten kombiniert werden. Trägermittel können eßbare oder anderswie geeignete Materialien, wie Äthylalkohol, Propylenglykol, Wasser u. dgl. sein. Zu Trägern gehören Materialien wie Gummiarabikum, Karra'geen, andere Gummi- bzw. Schleimstoffe u. dgl.

Die erfindungsgemäßen Thiazole können mit diesen Trägern durch herkömmliche Mittel, wie Sprühtrocknen, Trommeltrocknen u. dgl. zusammengebracht werden. Solche Träger können auch Materialien für die Koazervierung der Thiazole (und anderen Geschmacksstoffen und Zusatzstoffen, falls anwesend)' umfassen, zur Erzeugung eingekapselter Produkte. Wenn der Träger eine Emulsion ist, kann das Würzmittel auch Emulgatoren wie Mono- und Diglyceride von Fettsäuren u. dgl. enthalten. Mit diesen Trägern oder Trägermitteln kann die gewünschte physikalische Form der Zusammensetzung erhalten werden.

Dem Fachmann dürfte klar sein, daß die Thiazolderivate bei der Herstellung des Endproduktes zugesetzt wsrden können bzw. direkt für die Bereitung von Speisen Verwendung finden können. So können die Thiazole, wenn sie zur Veränderung oder anderswie Abwandlung des Geschmacks eines Nahrungsmittels dienen sollen, der ursprünglichen Mischung, dem Teig, der Emulsion, dem Schlagteig oder dgl. vor irgendeiner Koch- oder Erhitzungsoperation zugesetzt werden. Alternativ können sie in einer späteren Stufe der Zubereitung zugegeben werden, wenn andernfalls VerflüchtigungsVerluste in

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früheren Stufen übermäßig hoch sein würden.

Wenn die Materialien zur Behandlung von Tabakwaren verwendet werden, kann der Zusatz beispielsweise in geeigneter Weise, wie durch Aufsprühen, Tauchen oder anderswie appliziert werden. Die Thiazole können während der Einlagerung oder abschließenden Sprühbehandlung des Tabaks aufgebracht werden oder in irgendeiner früheren Stufe der Behandlung oder Präparation.

Die angewandten Mengen an erfindungsgemäßem Thiazol oder Thiazolmischung sollen dazu ausreichen, dem damit versetzten Produkt die gewünschte Geschmackscharakteristik zu verleihen, aber andererseits ist die Verwendung übermäßiger Mengen Thiazol nicht nur überflüssig und unwirtschaftlich, sondern in einigen Fällen können zu große Mengen einer Unabgeglichenheit des Geschmacks oder anderer organoleptischer Eigenschaften des zu konsumierenden Produktes verursachen.

Die angewandte Menge wird von dem letztlich aufgenommenen Nahrungsmittel, Tabakprodukt oder anderen konsumierbaren Ma- ^ terialien abhängen sowie weiter, von Verfahrens- oder Behandlungsstufen, denen diese Produkte unterworfen werden, regionalen oder anderen Präferenzfaktoren, der Art der Lagerung des Produktes, wenn eine solche stattfindet und der vor dem Verzehr stattfindenden Behandlung, wie Backen, Braten u. dgl., die vom Endverbraucher am Produkt vorgenommen werden.

Demgemäß sind die Bezeichnungen ."wirksame Menge" und "ausreichende Menge" im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als quantitativ angemessene Menge zur Veränderung des Geschmacks des Nahrungsmittels, Tabaks oder anderen konsumierbaren Materials zu verstehen.

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Es wird bevorzugt, daß die endgültige Zusammensetzung von etwa 0,0001 ppm bis etwa 50 ppm an erfindungsgemäßen Thiazolen enthält. Spezieller ist für die Nahrungsmischungen die Verwendung von etwa 0,005 bis etwa 10 ppm erwünscht und gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung von etwa 0,007 bis etwa 10 ppm solcher Thiazole im Endprodukt. Andererseits können Tabakkompositionen so wenig wie O₃I ppm und so viel wie 100 ppm enthalten, je nachdem ob ein Zigarettentabak, Pfeifentabak, Zigarrentabak, Kautabak oder Schnupftabak hergestellt wird.

Die in Würzmitteln anzuwendende Menge an Thiazol oder Thiazolen kann abhängig von der speziellen Qualität, die dem Nahrungsmittel, Tabak oder anderen konsumierbarem Material beigebracht werden soll, über einen weiten Bereich veränderlich sein. So können Mengen an einem oder mehreren substituierten Thiazolen gemäß der Erfindung von etwa 0,1 bis 80 oder 90 % in solche Zusammensetzungen eingebracht werden. Allgemein wird als erwünscht erachtet, daß solche Zusammensetzungen von etwa 0,5 bis etwa 25 % l?hiazol enthalten.

Die erfindungsgemäßen Thiazole sind einzeln oder in Mischung als Duftstoffe brauchbar. Sie können zum Beitrag einer Vielfalt von Duftwirkungen verwendet werden. Als Duftstoffe können die Thiazole gemäß der Erfindung zu einer Parfümkomposition formuliert oder als Komponenten einer solchen verwendet werden.

Die Bezeichnung "Parfümkomposition", wie sie hier gebraucht wird, soll eine Mischung organischer Verbindungen einschließlich beispielsweise Alkoholen, Aldehyden, Ketonen, Nitrilen, Estern und häufig Kohlenwasserstoffen bezeichnen, die zugemischt werden, so daß der kombinierte Duft der einzelnen

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Komponenten eine angenehme und erwünschte Duftwirkung erzeugt. Derartige Parfümkompositionen enthalten üblicherweise:

(a) die Hauptnote oder das "Bukett" der Zusammensetzung;

(b) Modifikatoren, die die Hauptnote abrunden und begleiten;

(c) Pixativej die duftende Substanzen einschließen, welche dem Parfüm über alle Stufen der Verdampfung eine besondere Note verleihen und Substanzen, welche die Verdampfung verzögern und (d) Dupftspitzen ("top-notes"), die üblicherweise durch niedrigsiedende frischriechende Materialien

fc gebildet werden.

In Parfümkompositionen tragen die einzelnen Komponenten jeweils die ihnen speziell eigene Duftwirkung bei, wobei sich jedoch die Gesamtwirkung der Parfümkomposition aus der überlagerung der Einzelwirkungen der Bestandteile ergibt. So können die einzelnen Verbindungen gemäß der Erfindung oder Mischungen derselben dazu verwendet werden, die Aromaeigenart einer Parfümkomposition zu verändern, beispielsweise durch Erhöhung oder Modifizierung der Duftwirkung, die durch einen anderen Bestandteil der Komposition beigetragen wird.

P Die Menge an Verbindungen gemäß der Erfindung, die in Parfümkompositionen wirksam werden wird, hängt von vielen Paktoren einschließlich den anderen Bestandteilen, ihren Mengen und den gewünschten Wirkungen ab. Es wurde gefunden, daß Parfümkompositionen mit so wenig wie 2 % Thiazol gemäß der Erfindung oder sogar weniger angewandt werden können, um Seifen, kosmetischen Artikeln und anderen Produkten einen Duft zu verleihen. Die angewandte Menge kann bis zu 50 % oder mehr erreichen und wird von Betrachtungen der Kosten, • Natur des Endproduktes und der vom Endprodukt gewünschten Wirkung sowie dem speziell gesuchten Duft abhängen.

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Die erfindungsgemäßen Thiazole können allein oder in einer Parfümkomposition als Duftkomponente in Seifenpulvern und Reinigungsmitteln sowie Seifen verwendet werden, sowie in Raumluftverbesserern und Deodorants, 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 Sonnenschutzmitteln, Pudern, wie Talkum, Staubpuder, Gesichtspuder u. dgl. Bei Verwendung als Duftkomponente eines parfümierten Artikels werden so wenig wie 0,01 % eines oder mehrerer Thiazole ausreichen, um ein nußähnliches oder Pflanzentyparoma zu verleihen. Allgemein sind nicht mehr als 0,3 % erforderlich.

Zusätzlich kann die Parfümkomposition oder Duftmischung ein Trägermittel oder einen Träger für die Thiazole allein oder zusammen mit anderen Bestandteilen enthalten. Das Trägermittel kann eine Flüssigkeit, wie ein Alkohol, Glykol, oder dergl. sein. Der Träger kann ein ad- oder absorbierender Peststoff, wie ein Gummi- oder Schleimstoff sein oder durch Komponenten zum Einkapseln der Mischung gebildet werden.

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

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung in ihrer derzeit bevorzugt praktizierten Form. Selbstverständlich dienen diese Beispiele lediglich zur Erläuterung und sind keinesfalls einschränkend aufzufassen.

Beispiel 1

Herstellung von 2-Methyl-5~methoxy-4-isobutylthiazol In einen i Ä-Dreihalskolben mit Rührer, Kühler und Heizmantel

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werden 10 g (0,052 Mol) N-Acetylleucinmethylester und 14,5 g (0,062 Mol) Phosphorpentasulfid in 250 ml Chloroform gegeben und die Reaktionsmischung 24 Std. lang unter Rückfluß behandelt, wobei-für den Ausschluß von Feuchtigkeit gesorgt wird. Die ReaktionsMischung wird dann abgekühlt und mit 200 ml 10 £-igem Kaliumhydroxid basisch gemacht.

Die wässerige Schicht und die Chloroformschicht werden getrennt und letztere mit Wasser gewaschen. Die Chloroform-Lösung hat an diesem Punkt das Aroma von grünem Pfeffer. Die Chloroformschicht wird über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel abgedampft. Das Produkt wird bei 69 bis 70 ⁰C bei 2,2 Torr destilliert und ergibt 5,9 g Produkt. Dieses wird dann erneut destilliert zur Erzielung von 4,8 g einer farblosen Flüssigkeit, dem 2-Methyl-5-methoxy-4-isobutylthiazol, dessen gaschromatographische Analyse zeigt, daß es zu 98,2 % rein ist. Massenspektrometrisch findet man bei folgenden m/e-Werten auf Bruchstücke zurückgehende Peaks: 142,101,185,57,41 (Reihenfolge abnehmender Intensität).

Dieses Material wird in wässeriger Lösung als mit Gemüsesuppengeruch begabt charakterisiert mit Noten von Gerste, Kartoffel, grünem Pfeffer und Zwiebeln. In Hühnerbrühe bei 0,010 ppm verstärkt es die Wurzelgemüsegeschmacksnoten; bei 0,030 ppm trägt es den Geschmack von gekochtem grünen Pfeffer bei.· Die WirkungsschwelIe wird bei 0,0002 ppm angenommen, bei Anwendungsbereichen von 0,05 bis 0,1 ppm. Bei 0,05 ppm in Zuckerwasser hat es einen definierten Karottengeschmack.

Beispiel 2

Herstellung von 4-Isobutyl-5-methoxythiazol In einen 500 ml Kolben mit Heizmantel, Kühler und Trocken-

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rohr werden 27,75 g (0,125 Mol) Phosphorpentasulfid, 17,3 g (0,1 Mol) N-Formylleucinmethylester und 250 ml Chloroform gegeben und der Inhalt 24 Std. lang unter Rückfluß behandelt, Die Reaktionsmischung wird dann auf Zimmertemperatur abgekühlt, mit 250 ml 10 g-igem Kaliumhydroxid gewaschen und dann mit 250 ml destilliertem Wasser.

Die Chloroformschicht wird von der wässerigen Schicht getrennt und über Natriumsulfat getrocknet. Zu diesem Zeitpunkt hat die Chloroformschicht das Aroma von grünem Pfeffer, Das Chloroform wird dann abgedampft.

Der Rückstand wird bei 55 bis 60 ⁰C (I₃I Torr) destilliert und dann erneut bei 92 bis 93 °C (10 Torr) destilliert zur Gewinnung von 5,6 g Methoxyisobutylthiazol als farblose Flüssigkeit. Massenspektroskopxsch findet man auf Bruchstücke zurückgehende Peaks bei m/e-Werten von 128, 129, 101, 45 und 171 (Reihenfolge abnehmender Intensität).

Dieses Material hat in 1 $-iger alkoholischer Lösung einen Geruch nach frischen Zwiebelseheibem in Essig mit einem Charakter von grünem Pfeffer. Bei 0,1 ppm in Hühnerbrühe verstärkt es angenehm die Grünzeugnoten, wie von Petersilie. Es ist für Soßen (dips), Salatsoßen, pikanten Speisen und Suppen geeignet. Es ist für einen weiten Bereich von Grüngemüsegeschmacksnoten, wie beispielsweise von Erbsen und B.ohnen brauchbar.. Sein Anwendungsbereich wird bei 0,01 bis 0,05 ppm angenommen. Sein Geruch wird auch als von Gemüseeintopf und "Minestrone" charakterisiert mit einer Mischung von grünem Pfeffer, Zwiebel, Sellerie und schwarzem Pfeffer.

Beispiel 3 Herstellung von 4-Aeetylthiazol

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In einem 250 ml-Dreihalskolben mit Rührer, Thermometer und Tropftrichter werden 25 g (0,29 Mol) Thioformamid und 50 ml trockener Äthanol gegeben und auf 5 °C abgekühlt. Dann werden 41 g l-Brombutandion-(2,3) mit einem beträchtlichen Gehalt an l,4-Dibrombutandion-(2,3) tropfenweise unter Rühren und Kühlung, so daß die Temperatur unterhalb von 20 ⁰C bleibt, hinzugegeben.

Die Reaktionsmischung wird über Nacht in der Kälte aufbe-. wahrt und die ausgeschiedenen Kristalle (20,2 g) durch FiI- * trieren gesammelt. Das kristalline Material wird einer Sublimation unterworfen und dabei 0,95 g Material gesammelt, das bei erneuter Sublimation 0,3 g weißes kristallines 4-Acetylthiazol ergibt.

Massenspektroskopisch findet man auf Bruchstücke zurückgehende Peaks bei folgenden m/e-Werten: 112, 127, 43, 45, 57 und 84.

Eine 1 #-ige äthanolische Lösung hat einen guten Geschmack nach gebackenem Brot, dem grüne leicht fleischähnliche Geschmacksnoten folgen. Bei 1 ppm in Wasser hat es einen leichten Röstnußgeschmack und leicht adstringierende Wirkung; bei 3 ppm einen süßen Röstnußgeschmack, der etwas an Kastanien- und Walnußschalen erinnert; bei 5 ppm den gleichen Geschmack wie bei 3 ppm, jedoch mit leicht bitterem Nachgeschmack. Bei 3 ppm in Hühnerbrühe unterdrückt es die pflanzlichen Noten und intensiviert den Geschmack nach gebratenem Geflügelfleisch; bei 3 ppm in heißer Schokolade führt es eine Sauermilchnote ein.

Beispiel 4 Herstellung von 2-Methyl-4-isobutyl-5-äthoxythiazol

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In einen 1 £-Dreihalskolben mit Rührer, Kühler und Heizmantel werden 31,4 g (0,156 Mol) N-Acetylleucinäthylester, 3^,7 S (0,156 TIoI) Phosphorpentasulfid und 250 ml Chloroform gegeben und die Mischung 24 Std. lang unter Rückfluß erhitzt, wobei für den Ausschluß von Feuchtigkeit gesorgt wird. Die Reaktionsmischung wird dann abgekühlt und mit 10 %-±ger Kalilauge alkalisch gemacht.

Die wässerige Schicht und Chloroformschicht werden voneinander getrennt und die fhloroformschicht mit Wasser gewaschen. Die Chloroform-Lösung wird über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel abgedampft.

Der Rückstand wird bei 126 bis 127 °C bei 30 Torr destilliert und ergibt 17,1 g ?4ethylisobutyläthoxythiazol als farblose Flüssigkeit.

Das Massenspektrum des 2-Methyl-4-isobutyl-5~äthoxy-thiazols zeigt auf Bruchstücke zurückgehende Peaks bei folgenden m/e-Werten: 59, 128, 156, 199, 27 und 29 (in der Reihenfolge abnehmender Intensität).

Das Produkt hat einen fettigen sauren Grüngemüsegeschmack mit spezifischen Noten nach Zwiebel, Gurke, Eingelegtem und grünen Früchten, wie grünen Äpfeln. Bei Prüfung bei 1 ppm in Wasser hat es einen grünen und teerigen Charakter und einen adstringierenden bitteren Geschmack. Der Schwellwert liegt bei etwa 0,02 ppm und sein Anwendungsbereich bei etwa 0,5 ppm.

Beispiel 5

Herstellung von 4-Isobütyl-5-äthoxythiazol In einen 1·£-Dreihalskolben mit Rührer, Kühler und Heizman-

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tel werden 13,5 3 (0,0725 Mol) N-Formylleucinäthy!ester, 16,1 g (0,0725 Mol) Phosphorpentasulfid und 250 ml Chloroform gegeben und die Mischung 24 Std. lang unter Rückfluß aufgeheizt, wobei für den. Ausschluß von Feuchtigkeit gesorgt wird. Dann wird abgekühlt und unter Zugabe von etwa 400 ml 10 #-iger Kalilauge alkalisch gemacht.

Wässerige Schicht und Chloroformschicht werden voneinander getrennt und die Chloroformschicht mit Wasser gewaschen. Die Chloroform-Lösung wird über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel abgedampft. Der Rückstand wird destilliert zur Erzielung zweier Fraktionen: Fraktion (5,8 g) mit Kp³⁵ 129 bis 131 °C und Fraktion 2 (1,0 g) mit Kp ■* 131 bis 134 °C. Die beiden Fraktionen werden vereinigt und erneut destilliert, wobei das 4-Isobutyl-5-äthoxythiazol als farblose Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 80 bis 81 ⁰C (10 Torr) erhalten wird.

Das 4-Isobutyl-5-äthoxythiazol zeigt massenspektroskopisch auf Bruchstücke zurückgehende Peaks bei folgenden m/e-Werten: 114, 142, 45, 27, 29 und I85.

Das Produkt hat ein kräftiges erdiges Aroma nach Gurken, grünem Pfeffer und Zwiebeln.

Bei Prüfung in Wasser zeigt das 4-Isobutyl-5-äthoxythiazol folgende Geschmackseigenheiten:

Bei 0,00001 ppm charakteristischen Gemüsegeschmack mit Noten, wie sie in frischen Haselnußkernen gefunden werden.

Bei 0,00002 ppm Essiggurken- und Rohkartoffelnoten.

Bei 0,1 bis 1 ppm einen angenehmen anhaltenden Gurken- und

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Padenb ohnenges chmack.

Dieses Produkt ist brauchbar in Grüngemüse- wie Fadenbohnen-, grüner Pfeffer-, Gurken- und Zwiebelwürzen und vermittelt auch "Grünnoten" in Früchten, insbesondere grünen Pflaumen, Wassermelonen, Tomaten und Haselnüssen. Der Schwellwert liegt bei etwa 2 χ 10 ppm und der Anwendungsbereich bei 10 ^J bis 0,1 ppm.

Beispiel 6

Ein Teil einer praktisch geschmacklosen Salatsoße wird mit Jl-Isobutyl-5-methoxythiazol in einer Menge von 0,020 ppm versetzt. Die resultierende Mischung hat eine charakteristische Hote nach Gurke und würzigem Eingelegten. Die Salatsoße wurde durch Zusammenmischen folgender Bestandteile erhalten:

Bestandteil Teile

schwarzer Pfefferöl	3
Muskatnußöl	3
Sellerieöl	3
Zitronenöl	3
Senföl	1
Essig-Zitronensäure (50 : 50 Mischung) aus Tapiokamehl-Wasser herge stellte Stärkepaste (50 : 50 Mischung)	120 300
flüssiges Eigelb	210
Natriumchlorid	7
Rohrzucker	10
Senf	20

Harz der unechten Akazie
(Locust Bean gum)

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Beispiel 7

Eine Käsegeschmacksimitation wird durch Zusammenmischen folgender Bestandteile hergestellt:

Bestandteil Teile

Butylbutyrylacetat	2,0
iso-Valeriansäure	2,0
Äthylbutyrat	2,0
Buttersäure	2,0
Capronsäure	1,0
Methylnamylketon	1,0
Äthylalkohol (95 %-±{	-e was se- _{0 0}
rige Lösung)
Propylenglykol	80,0

Die vorstehende Käsegeschmacksmischung wird mit 10 Teilen 4-Isobutyl-5-methoxythiazol versetzt.

Diese Mischung wird dann zu Cacciacavallo-Käse in Mengen von 1 Teil pro 180 Teile Käse hinzugegeben. Die resultierende Masse wird aufgeschmolzen (bei 90 C) und dann 1 Std. lang bei -20 ⁰C abgeschreckt. Der resultierende Käse hat eine schmackhafte Essiggurkennote.

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Claims

Patentansprüche Substituierte Thiazole der allgemeinen Formel

R r N

■X

■S"~

in der R einen Alkylrest, Y einen Alkoxyrest und X einen Methylrest oder ein Viasserstoff atom bedeuten, oder worin R einen Acylrest und X und Y Wasserstoffatome darstellen.
2. Substituierte Thiazole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thiazol 2-Methyl-5-methoxy-4-isobutylthiazol, 5-Äthoxy-4-isobutylthiazol, 2-Methyl-5-methoxythiazol, S-Methoxy-it-isobutylthiazol oder 4-Acetylthiazol ist.

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