DE2327370A1

DE2327370A1 - Bicyclische verbindungen

Info

Publication number: DE2327370A1
Application number: DE2327370A
Authority: DE
Inventors: Michel G Fracheboud; Bruno Maurer; Guenther Ohloff
Original assignee: Firmenich SA
Current assignee: Firmenich SA
Priority date: 1972-05-29
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1973-12-13
Also published as: FR2203643B1; NL7307447A; FR2203643A1; JPS4947545A; GB1399325A; US3923873A; CH570776A5

Description

Fall 1044

FIRMENICH SA in Genf

Bicyclische Verbindungen

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von bicyclischen Verbindungen als Riechstoffe und/oder Geschmacksstoffe zur Herstellung von Parfümen und parfümierten Produkten und/oder zur Hersteilung von künstlichen Aromen für Nahrungsmittel für Mensch und Tier, Getränke, pharmazeutische Präparate und Tabakprodukte. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung der genannten bicyclischen Verbindungen und diese Verbindungen selbst, soweit sie neue chemische Stoffe sind.

Die genannten bicyclischen Verbindungen entsprechen der Formel

309850/1216

- ' " BAD ORIGINAL

?sJU(»*)

in welcher der sechsgliedrige Ring in der Stellung 6,7 eine einfache Bindung oder eine durch die gestrichelte Linie angedeutete Doppelbindung aufweist, η die Zahl Null oder 1 darstellt, eines der Paare von-Symbolen X, zusammengenommen, ein Sauerstoffatom oder, einzeln genommen, einerseits eine Hydroxyl- oder -O-Acyl-gruppe und andererseits ein Wasserstoffatom und das andere Paar von Symbolen X swei Wasserstoffatome bezeichnen, und in welcher

1 ο
i) eines der Symbole R und R eine niedere Alkylgruppe und das andere ein Wasserstoffatom und R eine niedere •Alkylgruppe bezeichnen, wenn η » O ist; oder ii) Jedes einzelne der Symbole R¹, R², R³ und R⁴ eine niedere Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom darstellt, wobei die Paare R¹ und R² bzw. R³ und R⁴ zusammengenommen höchstens eine Alkylgruppe enthalten. Die Verbindungen der Formel I, die z.T. neu

sind, stellen eine neue Klasse von Riech- und Geschmacks-

Stoffe dar.

309860/1218

Gegenstand der Erfindung sind die neuen bicyclischen Verbindungen der Formel

Ia

in welcher das Paar von Symbolen X in Stellung 8 die gleiche Bedeutung wie in der Formel I besitzt, das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellt und die gestrichelte Linie im sechsgliedrigen Ring, η und die Symbole R¹, R², R³ und R⁴ die gleiche Bedeutung wie in der formel. I besitzen;, oder in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2, einzeln genommen, einerseits eine Hydroxylgruppe und andererseits ein Wasserstoffatoia und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome bezeichnen und die gestrichelte Linie im" sechsgliedrigen. Ring, η und die Symbole R¹, R², R³ und R⁴ die gleiche Bedeutung wie in der Formel I besitzen.

Die Erfindung ha*-ferner ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel I zum Gegenstand, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man a) eine Verbindung der Formel

309850712-16

232737Q

II

in welcher jedes der Symbole R eine niedere Alkylgruppe darstellt und die gestrichelte Linie im sechsgliedrigen Ring,- die Symbole R¹, R², R³ und R⁴ und η die gleiche Bedeutung besitzen wie in der Formel I, mittels■ Singlett-Sauerstoff oxydiert und das Oxyd at i oft s produkt mit -einem sauren Mittel behandelt, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2 ein Sauerstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen, oder

b) eine Verbindung der Formel II mit einem Oxydationsmittel, das befähigt ist, die exoeyclische Doppelbindung zu spalten, oxydiert, um eine Verbindung der sub a) definierten Formel I zu bilden, oder

c) ein gemäss a) bzw. b) erhaltenes Keton reduziert, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2 eine Hydroxylgruppe und ein Wasserstcffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen und η und R¹, R², R³ und R⁴ die sub a) definierte Bedeutung besitzen, oder

d) einen gemäss c) erhaltenen Alkohol verestert, um

309850/1216

eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das. Paar von Symbolen X in der' Stellung 2 eine -O-Acyl-gruppe und ein Wasserstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen und die Symbole η und R-¹, R², R³ und R⁴ die sub c) definierte Bedeutung besitzen, oder ·

e) eine Verbindung der Formel X_t in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2 ein Sauerstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen

1 2
und eines der Symbole R und R eine niedere^:Alkylgruppe

3 und das andere ein Wasserstoffatom und R eine niedere Alkylgruppe bezeichnen, wenn η ^β O ist, mit einem Reagens reduziert, welches dazu befähigt ist, eine Ketonfunktion in eine Methylengruppe überzuführen, und das Redukt.ionsprodukt oxydiert, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 8 ein Sauerstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen und die Symbole

12 3

η und R , R und R die oben definierte Bedeutung besitzen,

f) eine Verbindung der Formel -

Ib

3 0 9 8 5 0/1216

in welcher alle Symbole X Wasser st off at ojne bezeichnen

1 ■ 2 " 3
und die Symbole R , R und R und η die sub e) definierte Bedeutung besitzen, oxydiert, um eine Verbindung der Formel I gemäss e) zu bilden, oder

g) eine Verbindung der Formel I, in welcher das Paar von Symbolen X in Stellung 8 ein Sauerstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen und die Symbole η und R , R , R und R die vorstehend für die Formel I definierte Bedeutung besitzen, reduziert, um eine Verbindung der F_orm_el I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X in Stellung 8 eine Hydroxylgruppe und ein Wasserstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasser-

12 3 Stoff atome darstellen und die Symbole η und R , R , R und R die oben definierte Bedeutung besitzen, oder h) einen geraäss g) erhaltenen Alkohol verestert, um eine Verbindung der Foriael I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X eine -O-Acyl-gruppe und ein Wasserstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen und die Symbole η und R , R ,R und R die sub g) definierte Bedeutung besitzen.

Die Aromatisierung von Nahrungsmitteln hat · beispielsweise sum Zweck, die ursprüngliche Qualität und Natur des Geschmacks und des Aromas eines gegebenen Nahrungsmittels wiederherzustellen. Oft erleiden die prganöieptischen Eigenschaften von Nahrungsmitteln eine

309850/1216

Abschwächung oder Veränderung während des Tiefgefrieren und des Lagerns oder währ end der Verarbeitung, z.B. des Kochens oder Backens, welcher die Nahrungsmittel unterworfen werden, um sie geniessbar zu machen.

Früher wurden zum Aromatisieren hauptsächlich Substanzen natürlicher Herkunft verwendet. Heutzutage werden jedoch in zunehmendem Ausinass synthetische chemische Produkte verwendet. Die letzteren besitzen den Vorteil, dass sie oft in unbegrenzten Mengen und zu niedrigeren Preisen als die Naturstoffe zur Verfügung stehen. Da die Geschmackseigenschaften .eines Naturproduktes die Resultante des Zusammenwirkens der einzelnen Komponenten des Naturstoffs sind, ist es mit Naturstoffen oft viel schwieriger, bestimmte Geschmackseffekte zu reproduzieren als mit reinen synthetischen Stoffen.

Auf dem Gebiet der Parfümerie hat der Fachmann ein ähnliches Problem zu losen, wenn er versucht, die Duftnoten eines gegebenen natürlichen ätherischen OeIs oder eines Extraktes davon nachzuahmen. Die schöpferische Tätigkeit des Parfümeurs wird durch das Auffinden neuer, synthetischer Stoffe, deren organoleptische Eigenschaften die Erzielung neuartiger Duftnoten in neuen Phantasieparfüms ermöglichen, immer neu angeregt.

Aufgabe der chemischen Industrie ist es, den zunehmenden Bedarf an neuen organoleptisch interessanten

3098 50/1216

Chemikalien zu decken und den Aromatiseuren und Parfiimeuren die Mittel zur Lösung besonderer Aufgaben zur Verfügung zu stellen. Der Losung dieser Aufgaben dient die vorliegende Erfindung.

Die Verbindungen der Formel I, in welcher eines

1 P ' *ί A.

der Paare von Symbolen R und R bzw. R und R eine Methylgruppe und das andere ein Wasserstoffatom darstellen, weisen ein sesquiterpenoides Skelett mit 12 Kohlenstoffatomen auf. Die Verwendung solcher Verbindungen als Riech- und Geschmacksstoffe ist bisher nicht beschrieben worden.

In der Definition der obigen Formeln bedeutet der Ausdruck "niedere Alkylgruppe" eine verzweigte oder geradkettig© Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, z.B. eine Methyl-, Aethyl-, n-Propyl-, Isopropyl- n-Butyl-, Isobutyl- oder tert.-Butylgruppe.

Es wurde nun gefunden, dass die Verbindungen der Formel .1 interessante organoleptische Eigenschaften besitzen und sich daher für die Herstellung von Parfüms oder parfümierten Produkten eignen. Ebenso eignen sie sich für die Rekonstitution von ätherischen Oelen. üeberdies wurde gefunden, dass die genannten· Verbindungen besonders wertvoll für die Herstellung der verschiedensten künstlichen Aromen sowie zum Aromatisieren von Nahrungsmitteln für Mensch und Tier, Getränken, pharmazeutischen Präparaten und Tabakprodukten sind^;.

309850/1216

In der Parfümerie können die Verbindungen gemass Formel I die verschiedensten Duftnoten, z.B. holzige, erdige oder balsamische Noten, verbessern, verstärken oder verändern. Die Verwendung von Verbindungen gemass Formel I. ermöglicht es somit, Parfümkompositionen zu entwickeln, die einen modernen oder klassischeren, frischen und holzigen Charakter haben, der in gewissen Fallen an den Geruch z.B. von,Ambra, Ylang, Sandelholz oder Patchouli erinnert. Ausserdem wurde beobachtet, dass die auf diese Weise verbesserten oder veränderten ht>lzigen Noten in manchen Fällen besonders "haftfest sind. Die Verwendung der genannten Verbindungen wird auch bei der Herstellung von parfümierten Produkten, z.B. Seifen, synthetischen Reinigungsmitteln, Wachsen, Haushaltartikeln oder kosmetischen Produkten, sehr geschätzt.

Werden die Verbindungen gemass Formel I als Riechstoffe in Parfümkompositionen verwendet, so erzielt man interessante Effekte, wenn die Verbindungen in Mengen von etwa 0,5 bis etwa 2$> des Gesamtgewichtes der Parfümkomposition zugesetzt werden. Je nach dem gewünschten Effekt oder den Geruchsqualitaten der anderen Komponenten einer gegebenen Komposition kann man niedrigere Konzentrationen, z.B. der Grossenordnung von 0,01$, oder höhere Konzentrationen, z.B. von etwa 5 bis 10 % (Gew.Teile), verwenden. Werden die genannten Verbindungen als Verstärker

309850/12-18

— -LU -r

in Parfümbasen verwendet, so können die Konzentrationen bis zu etwa 80$ des Gesamtgewichtes der genannten Base betragen. -

Die Verbindungen gemäss Formel I sind auch in der Aromenihdustrie verwendbar. Je nach der Art der Produkte, denen sie einverleibt werden, können die genannten Verbindungen verschiedene Geschmacksnoten, beispielsweise holzige, leicht erdige oder balsamische Noten, die in gewissen Fällen an frische Beeren erinnern, verbes*- sern oder verstärken. Die genannten Verbindungen eignen sich besonders für die Herstellung künstlicher Nuss-, Haselnuss-,oder Erdnussaromen, oder von Citrusfrüchtaromen, z.B. von Zitronen- oder Grapefruxtaromen, oder sogar von Heidelbeer- oder Preiselbeeraromen.

Dank ihrer spezifischen organoleptischen Eigenschaften können die genannten Verbindungen auch zum Aromatisieren von Tabak und Tabakprodukten verwendet werden. So können sie z.B. verschiedene holzige oder ambraartige Noten, die in manchen Fällen an das Aroma gewisser Orienttabaksorten erinnern, entwickeln.

Je nach der Beschaffenheit des zu aromatisierehden" Material» oder dem zu erzielenden Effekt können die zu verwendenden Mengen innerhalb weiter Grenzen schwanken und z.B. 1 ppm bis 1% des Gesamtgewichts des zu aroroatisierenden Materials betragen. Besondere Effekte können erzielt werden, wenn man Mengen von etwa 50 bis 10ö

309850/1216

ppm des Gesamtgewichtes des zu arornatisierenden Produktes verwendet.

Wenn man die genannten Verbindungen für die Herstellung von künstlichen Aromen verwendet, so können sie in Mengen, die zwischen etwa, 0,1 und 15$ des Gesamtgewichts der genannten Aromen liegen, verwendet werden, wobei der bevorzugte Bereich" zwischen 1 und 10$ liegt.

Infolge der Gegenwart verschiedener Substituenten in den Stellungen 2₉ 6 und 10 bzw. 6, 8 und 10 des Spiranskeletts, genauer des Spiro[4.53decan-Skeletts, kann Formel I mehrere stereoisomere Formen ein und derselben Verbindung darstellen. Es ist folglich unumgänglich, eine spezifische Nomenklatur zu verwenden, um diese besonderen bicyclischen Derivate zu bezeichnen. In der Formel "6,10-cis-Dimethyl-(SrC¹)-spiro[4.5]dec-6-en-2-on" bedeutet "(5rC )^M, dass die stereochemische Orientierung eines der Alkylsubstituenten auf die Bindung zwischen dem Kohlenstoffatom in Stellung 5 und demjenigen in Stellur-1 bezogen ist [vergl. J.Org.Chem. 35, 194 (1970), Fuss-, note 16^d]. ejlO-cisJJinfcthyl-tSrC^-spiroU.Sjdec-G-en-2-on ist ein bipyclisches Keton, in welchem die Methylgrupp? in Stellung 10 cis-Konfiguration in Bezug auf die genannte C^-C^-Bindung aufweist.

Offensichtlich können die Alkylsubstituenten in Stellung 6 oder 10 eis- oder trans-Konfiguration bezüglich

309850/1216

der genannten C -C-,-Bindung aufweisen. Ueberdies kann.die möglicherweise vorhandene Hydroxyl- oder -O-Acyl-gruppe in Stellung 8 axiale oder äquatoriale Konfiguration aufweisen. Ebenso kann die möglicherweise vorhandene Hydroxyl- oder -O-Acyl-gruppe in Stellung 2 eis- oder trans-Konfiguration in Bezug auf die C,Q-C_-Bindung aufweisen. Die genannte Formel stellt daher entweder ein einzelnes Stereoisomer bzw. jede andere mögliche Kombination der genannten stereoisoraeren Formen dar. Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass infolge der Chiralitätszentren in den Stellungen 2, 5,6 und 10 bzw. 6, 8 und 10 des bicyclischen Skeletts die Formel I sowohl meso-, racemische und optisch aktive Verbindungen umfassen soll.

Erfindungsgemäss können die Verbindungen der Formel I in der einen reinen isomeren Form verwendet werden. Da jedoch in manchen Fällen der geschmackliche oder geruchliehe Effekt eines gegebenen Gemisches demjenigen der einzelnen reinen stereoisomeren Komponenten ähnlich ist, verwendet man aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen vorzugsweise die Gemische von Stereoisomeren, wie sie direkt nach dem erfindungsgemassen Verfahren erhalten werden.

Unter den Verbindungen der Formel I sind die' nachfolgend aufgezählten Verbindungen neu:

(-) 6,10-cis-Dimethyl-(SrcH-spiro^.5*Jdec-6-en-2-on, 6,10-cis- oder -trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]-dec-6-en-2-ol, 6,10-cis- oder -Srans-Dimethyl-(5rC )-2-acetoxy-spiro[4,SJdec-6-en, 6-cis,10-cis- oder -trans-Dimethyl-iBrC^-spimf4.5ldecan-2-ol, 6-trans,10-trans-

309850/121«

Dimethyl-(5rC³*)-spiro[4.5]decan-2~ol, G-cis.lö-cis- oder -trans-Dimethyl-(5rC )-2-acetoxy-spiro[4.5]decan, 6-trans,- · 10-trans-Dimethyl-(5rC )-2-acetoxy-spiro[4.5]decan, 6,ΙΟ-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-8-on, 6-cis- oder -trans,lO-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]decan-8-on, 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-8-ol, 6-cis- oder -tranSjlO-trans-Dimethyl-iSrC )-spiro[4.5]decan-8-ol, 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-8-acetoxy-spiro[4.5]dec-6-en und 6-cis- oder -trans,lO-trans-Dimethyl^iBrC )-spiro-[4.5jdecan.

Die Formel I umfasst die folgenden bekannten Verbindungen:
a) 6,10-trans-Dimethyl-(5rC¹)-spiroi4.5]dec-6-en-2-on

Diese Verbindung kann aus trans-6,ΙΟ-Dimethylbicyclo[4.4.0]deca-l,4-dien-3-on nach der in J.Org.Chem. 35, 192 (1970) beschriebenen Methode hergestellt werden. Sdp. 64-66°C/0,0.5 Torr.

IR (scharf): 1740, 1450, 1408, 1380, 1160, 902 cm"¹ NMR (CCl₊): 0,92 (3H, d, J = 6,5'cps); 1,66 (3H, d,

J = 1,5 cps)i 2,10 (2H, s); 5,37 (IH, m) δ ppm MS : M⁺ = 178; m/e = 107, 93, 44, 41.

-b) e-cis-lO-trans-Dimethyl-fSrC )-spirof4.5]decan-2-on

Diese Verbindung kann durch katalytische Hydrierung des entsprechenden ungesättigten Ketons (s. a)) nach der

30 98 50/1216

sub a) erwähnten Methode hergestellt werden.

IR (scharf): 1740, 1410, 1382, 1254, 1110, 1070, 950 cm"¹ NMR (CCl₄): 0,85 (3H, s, J = 6 cps); 0,88 (3H, d, J =.

6 cps); 1,99 (2H, d, J =3 cps); 2,08 (2H, s)

δ ppm
MS : M⁺ = 180; ra/e = 165, 138, 109, 95, 67, 55.

c) 6-trans.lO-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]decan-2-on

Diese Verbindung kann nach der sub b) erwähnten Methode hergestellt werdend Smp\ 21-23°C. IR (schärf): 1740, 1410, 1380, 1250, 1110, 1070, 950 cm"¹ NMR (CCl₄): 0,87 (6H, d, J = 5 cps)» 2,13 (2H, s) δ ppm MS : M⁺ » 180; m/e = 165, 138, 109, 95, 67, 55. .

d) (-) 6.10-cis-Dimethyl-(SrC¹J-SpIrOf4.5]dec-6-en-2-on

Diese Verbindung kann aus 6,10-cis-Dimethyl-(5rC )-2-methoxy-spiro[4.5]deca-l,6-dien nach der in Chera. Comm. 1970. 1232, beschriebenen Methode hergestellt werden IR (scharf): 1740, 1450, 1408, 1380, 1160, 902, 805 cm""¹ NMR (CCl₄): 0,93 (3H, d, J -.6 cps); 1,65'(3H₁ d, J =

1,5 cps); 2,15 (2H, s breit); 5,40 (IH, m)

δ ppm
MS : M⁺ = 178; m/e = 107, 93, 44, 41.

e) 6-cis,10-cis-Dimethyl-(SrC¹)-spiroi 4.5]decan-2-on

Diese Verbindung kann aus 6-cis-lO-cis-Dimethyl-(5rC, )-2-isopropyliden-spiro[4. 5]decan nach der in J.Ära.

Chem.Soc. 819, 2750 (1967) beschriebenen Methode hergestellt.

?0 ■ werden, n« « 1,4891.

309850/1218

IR (scharf): 1740, 1400, 1375, 1249, 1182, 1158, 10.54,

940 cm"¹

NMR (CCl₄): 0,85 (GH, d, J = 6 cps); 1,91 (4H, s) 6 ppm MS : M⁺ «= 18Oj m/e « 165, 151, 138, 123, 109,^95, 82,

In den oben angegebenen Literaturstellen ist jedoch kein Hinweis auf die Verwendbarkeit der bekannten Verbindungen als Riech- und/oder Geschmacksstoffe zu finden.

Wie bereits erwähnt wurde, können einige der Verbindungen der Formel I durch Oxydation von Verbindungen der Formel II hergestellt werden. Dieses Verfahren kann formal als eine oxydative Spaltung der exocyclischen Doppelbindung der Verbindungen der Formel-II aufgefasst werden.

Diese Spaltung kann entweder nach bekannten Methoden, die üblicherweise zur Spaltung von Kohlenstoff-Kohlenstoff -Doppelbindungen angewendet werden [s. z.B. L.F. Fieser und M. Fieser "Reagents for Organic. Chemistry", Vol. I, S..773, John Wiley & Sons, New York, 1967], oder mittels eines Alkalimetall-metaperjodats in Gegenwart einer katalytischen Menge, von Osmiumtetroxyd [s. z.B. op.cit., 3. 812] oder mittels eines Metalloxyds, wie CrO₃, oder eines sauerstoffhaltigen Metallderivats, z.B. eines Alkalimetallchromats oder -permanganats, in Gegenwart einer starken Mineralsäure, durchgeführt werden.

308850/1216

Die Spaltung der genannten exocyclischen Doppelbindung kann auch durch Behandlung der Verbindungen der Formel II mit einer Persäure, Hydrolyse des erhaltenen Epoxyds und Oxydation des entstandenen Diols durchgeführt werden. Als Persäuren eignen sich organische Persäuren, z.B. Perameisen-, Peressig-, Trifluorperessig-, Perphthal- oder m-Chlorperbenzoesäure. Die Persäure reagiert vorzugsweise mit der höher substituierten Doppelbindung [s. "Organic Reactions" 7., 378 (1953), J. Wiley ί Sons, New York], d.h. im vorliegenden Fall mit der exocyclischen Doppelbindung der Verbindung der Formel II. Die Hydrolyse kann in einem sauren Medium, z.B. in Gegenwart einer starken Mineralsäure, wie H₃SO₄ oder HCl, durchgeführt werden. Die Oxydation des Diols kann mittels eines starken Oxydationsmittels, z.B. Bleitetraacetat oder Perjodsäure [s* z.B. L.F. Fieser und M. Fieser, "Reagents for Organic Chemistry", Vol. I₁ S. 546 und 816, J. Wiley & Sons, New York, 1967], durchgeführt werden.

Eine weitere Methode zur Spaltung der exocyclischen Doppelbindung der Verbindungen der Formel II besteht in der Behandlung mit Singlettsauerstoff und anschliessende Behandlung des Oxydationsproduktes mit einem sauren Reagens-Singlettsauerstoff kann durch farbstoffsensibilisierte Photooxygenierung erzeugt werden. Als Farbstoff kann man

- 1

3Q985Q/1216

z.B. Porphyrin, Methylenblau, Eosin, Chlorophyll, Rose Bengale oder Xanthen verwenden [s. z.B. Liebigs Ann. Chem. 674. 93 (1964); Angew. Chem. 69., 579 (1957)]. Die Photooxygenierung kann bei Temperaturen um 0⁰C oder tieferen Temperaturen und in Gegenwart eines wässrigen oder organischen Mediums durchgeführt werden. Als Medien eignen sich Losungsmittel, wie Waseer, wässrige organische Lösungsmittel, aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzol, Toluol oder η-Hexan, Alkohole, z.B. Methyloder Äethylalkohol, Aether, z.B. Dioxan oder Tetrahydrofuran, oder Gemische von mindestens zwei der genannten Lösungsmittel. Als saure Reagenzien werden zweekmässigerweise Lewis-Sauren! z.B. Metallhalogenide, wie AICl₃₁ ZnCl₂, SnCl₄ oder FeCl₃, verwendet. BF₃ eignet sich besonders gut.

Das erfindungsgemasse Verfahren eignet sich insbesondere zur Ueberführung von öjlO-cis-Dimethyl-iSrC )-2-isopropyliden-spiro[4,5Jdec-6-en in 6,10-cis-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-2-on. Die als Ausgangsstoff verwendete bicyclische olefinische Verbindung kann durch Reduktion von (-)-ß-Vetivon nach bekannten Methoden, Acylierung des Reduktionsproduktes und Reduktion des erhaltenen Esters mittels eines Alkalimetalls in flüssigem Ammoniak erhalten werden. Die Herstellung des 6,10-eis-Dimethyl-

309850/1216

(5rC )-spiro[4.5]dec-G-en-2-ons sowie des Ausgangsmaterials kann durch das folgende Re akt ions schema erläutert v/erden:

1) Reduction

2) Acylierung

Acyl -

(-) £—Vetivon

Li/KK.

1) hv/0„/scm

2) BP

Gemäss 'einer anderen Ausfuhrungsform des erfindiingsgemässen Verfahrens können einige der Verbindungen der Formel I mit einer Ketonfunktion in der Stellung 8 dadurch erhalten werden, dass man eine Verbindung der Formel* I₁ in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2 ein Sauerstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei ¥asserstoffatome darstellen und die Symbole η und R¹, R² und R³ die sub i) definierte Bedeutung besitzen, mittels eines Reagens, das dasu befähigt ist, eine Keton-

309850/1218

funktion in eine Methylengruppe überzuführen, reduziert und das Reduktionsprodukt oxydiert. -

Die Reduktion kann mittels eines Metalls, z.B. Zink, in Gegenwart einer starken Mineralsaure, z.B..Salzsäure, durchgeführt -werden. Die Reduktion kann auch mittels Hydrazin in Gegenwart einer Base, z.B, eines Alkalimetallhydroxyds, und eines polaren Losungsmittels mit hohem Siedepunkt, z.B. Aethylenglykol, nach der Methode von. Huang-Minlon [s. L.F. Fieser und M. Fieser, "Reagents for Organic Chemistry" Vol. I, S. 435, John Wiley & Sons, New York 1967] durchgeführt werden. Die Reduktion der b!cyclischen Ketone kann überdies über die entsprechenden Tösyihydrazone mittels Alkalimetallhydriden, Aluminiumhydriden oder Borhydriden, z.B. NaBH₊, [s. Tetrahedron 22, 487 C1966)] erfolgen.

Die Oxydation des Reduktionsproduktes sowie diejenige der bicyclischen olefinischen Verbindungen·der Formel Ib kann mittels Sauerstoff in Gegenwart von ultravioletten Lichtstrahlen oder mittels eines Metailoxyds, z.B. GrO₃, in Gegenwart einer starken Mineralsäure durchgeführt werden. Als Oxydationsmittel kann man auch tert.-Butylchroraat oder einen CrOg-Pyridin-Koraplex verwenden [s. J. Org. Chem. 34, 3587 (1969)].

Die im sechsgliedrigen Ring eine Doppelbindung aufweisenden Verbindungen der ^ormel I können als Ausgangsstoffe für die Herstellung der Verbindungen mit einem gesättigten bicyclischen Skelett verwendet werden.

309850/121 δ

Diese Ausgangsstoffe können nach bekannten Methoden reduziert werden. Durch katalytische Hydrierung beispielsweise von GylO-cis-Oimethyl-iörC )-spiro[4.5]dec~6-en-2-on erhält man ein Gemisch von 6-cis- und -trans,10-eis-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]decan-2-on. Ueberdies können die Verbindungen der Formel I, in welchen die Symbole X zusammengenommen ein Sauerstoffatom darstellen, in die entsprechenden Hydroxyderivate übergeführt werden. So kann man beispielsweise durch Reduktion des G^lO-cis-Dimethyl-iSrC )-spiro[4.5]dec-6-en-2-ons mit einem Alkalimetall-aluminiumhydrid 6,10-cis-Dimethyi-(SrC¹)-spiro[4.5]dec-6-en-2-ol erhalten. Durch Veresterung der erhaltenen Alkohole kann man die entsprechenden Ester, z.B. die Formiate, Acetate, Propionate oder Butyrate, erhalten.

Schiiesslich kann man die Verbindungen der Formel I, in welchen eines der Symbole X eine Hydroxylgruppe und das andere ein Wasserstoffatom darstellen, zu den entsprechenden Ketonen oxydiert werden. So erhält man beispielsweise 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-2-ön durch Oxydation von 6-,10-trans-Dimethyl-i 5rG )-spiro[4*5]dec-6-eri-2-ol mittels eines Reagens, das dazu befähigt ist, einen sekundären Alkohol in das entsprechende Keton überzuführen.

In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.

309850/1218

Beispiel -1 >

Durch Mischen der folgenden Komponenten stellte man eine Parfümbase vom tJhypre-Typus her:

Gew.Teile

α-Phenylathylacetat 30

Undecenal 1O#* 100

α-Methylundecenal 10%* 20

Cumarin 60

Vanillin 5

Moschusketon - 55

Cy clopentade canon 10$$* 30

a-Isomethyljonon 60

Eichenmoos abs. 20

Labdan-ais abs. 10

Synth. Galbanum - 10

Synth. Castoreiam 20

2-Pentyl-3-oxo-cyclopentyl-

essigsäure-methylester 50

Sssigsäure-benzylester 100

Indol 10#* > 10

Hexylzimtaldehyd . 50

Synth. Rose 50

Patchouli _ 20

Synth. Bergamotte 200

Total 900 * in Phthalsaure-diäthylester

309850/1216

Durch Zugabe von 10 g einer 10$-igen Lösung von .6,10-cis--Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-2-on oder 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-8-acetoxy-spiro[4.5]dec-6-en in Phthalsäure-diäthylester zu 90 g der Parfümbase wurde eine neue Parfümkomposition erhalten, die einen ansprechenden, originellen holzigen Geruch von leicht erdigem Charakter und eine natürliche Fülle aufwies.

Durch Verwendung der gleichen Menge des entsprechenden gesättigten Ketons oder der entsprechenden Ester oder der entsprechenden gesattigten oder ungesättigten Alkohole wurden Parfümkompositionen' erhalten, die eine üppige holzige, ambraähnliche Geruchsnote aufwiesen.

Die holzige Note zeichnete sich durch eine besondere Haftfestigkeit aus.

. 30 9 850/1216

Beispiel 2

Durch Mischen der folgenden Komponenten stellte man eine Parfümbase für ein Kölnischwasser fur Männer hers

Gew. Teile

SaXbeiessenz	20 ·
Lavenöelesseiiz	15Q
Synth. Bergamotte	200
Zitronenessenz	140
Süsse Orangenessenz	40
Synth, Galbanum 1C$*	20/
Muskon XOfo* ■ ,	50
2-Pentyl-3-O2O-cyclopentyl-essigsaure- methylester	10
1, l-Dinethyl-6-1 ert. Vutyl-4~acetylindän	10
a-Isomethyljonon	50
Synth. Hang	80
Synth* Jasmin .	25
Synth. Geranium ·	50
Synth". Neroli	100
Korianderessenz	5
Total	950

* in Phthalsaure-diathylester

309850/1218

Durch Zugabe yon 5 g einer 10$-igen Lösung von 6,10- c is -Dimethyl- {5r C¹) -spiro[ 4.5jdec-6-en-2-on oder 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-8-acetoxy-spiro[4.5]dec-6-en in Phthalsäure-diäthylester wurde eine Parfümkomposition erhalten, die einen ausgeprägten' und haftfesten holzigen Geruch aufwies.

Durch Zugabe der gleichen Mengen der entsprechenden gesättigten oder ungesättigten Alkohole zu der Parfümbase wurden Parfümkompositionen mit einer an Zedernholz erinnernden, angenehmen, haftfesten und leicht balsamischen Geruchsnote erhalten.

Beispiels

Eine Parfümbase für ein	Menthol	"After-Shave"-Wasser _y
wurde durch Mischen der folgenden	Eugenol	Komponenten her-
gestellt:	Cumarin
	Muskon IO56*	Gew.Teile
Phenylathylalkohol	10
Lavendelessenz	50
Pimentoessenz	20
20
120
210
40

309850/1216

Zimtessenz . 5

Synth. Bergamotte ~ 270

Cyclopentadecanon 10$* 30

2-Pentyl-3-oxo-cxclopentyl-

essigsäure-methylester 20

Eichenmoos abs. . 15

Salicylsäure-benzylester 20 ,

Salicylsäure-isobutylester 30

Geranium Bourbon ' 70

Ketonmoschus 20

Total " · 950 * in 9Seigern Aethylalkohol

Durch Zugabe 'von 5 g einer 10$-igen äthanolischen Lösung von ejlO-cis-Dimethyl-iBrC )-spiro[4.5jdec-6-en-2-on, 6,10-trans-Dimethyl-{5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-2-ol oder 6,10-trans-Diraethyl-8-acetoxy-spiro[4.5]dec-6-en zu 95 g der Parfümbase wurde eine Parfümkomposition erhalten, die eine kräftige holzige Geruchsnote mit leicht vrürzigem Charakter aufwies. Die an gewisse exotische Hölzer erinnernde holzige Geruchsnote war besonders haftfest und kraftvoll.

3 09850/1216

23273V

Beispiel 4

Es wurde eine Arombase mit Geschmacksrichtung "Tutti-Frutti" durch Mischen der folgenden Komponenten hergestellt:

	A	Gew.Teile	B
Vanillin	25
Allylcaproat	10
Citral	15
Amylbutyrat	35
Süsse- Orangenessenz	50 '
Ae t hy Ib ut yr at	75
Aethylacetat	150
Amylacetat	150
Zitronenessenz	250
Orangenterpene	240
Total	3.000
Es wurden zwei Aromkompositionen	(A =. Prüf-
koraposition und B = Vergleichskomposition}	durch Mischen
der folgenden Komponenten hergestellt:
•	Gew.Teile

Base 100 ICö

6,10-cis-Bimethyl-() pi-'o[ 4.5]dec-6-en-2-on 100

95^-iger Methylalkohol 800 To-cal 1000

3 0 9 8 5 0/1218

Die beiden Arommischungen A und B vrurden Herstellung .der folgenden Nahrungsmittel im Mengenverhältnis von 100 g Arommischung auf je 100 kg Nahrungsmittel verwendet:

Speiseeis: Aus 1 Liter Milch, 5 Eigelb und 250 g Zucker wurde folgendermassen ein Speiseeisgemisch hergestellt: Bie Milch wurde erhitzt, der Zucker und die Eigelb wurden miteinander vermischt, und dem Gemisch wurde unter Rühren die heisse Milch zugegeben.'Es wurde weitergerührt, bis die.Masse dicklich wurde, worauf man die Arommischung zusetzte. Hierauf wurde das Gemisch Inder üblichen Weise eingefroren. = .

Pudding:Sin Gemisch aus 60 g Zucker und 3g Pektin wurde unter Rühren 500 ml heisser Milch zugesetzt. Das Gemisch, wurde während einiger Sekunden zum Kochen gebracht·, worauf man die Arommischung zusetzte. Anschliessend Hess man das Gemisch abkühlen.

- Hierauf wurden die in der oben beschriebenen Weise hergestellten Nahrungsmittel durch eine Gruppe von Experten auf dem Gebiete der Aromen gekostet. Diese Experten' erklärten , dass die die Prüfkomposition enthaltenden Nahrungsmittel im Vergleich zu den die Vergleichskomposition enthaltenden Nahrungsmitteln einen abgerundeten, leicht holzigen, fruchtigeren Geschmaäc aufwiesen, der überdies an denjenigen frischer Heidelbeeren oder Preiselbeeren erinnerte» .

I 1 - "

' . 309850/1218

Wenn man das oben verwendete Keton im gleichen Mengenverhältnis durch GjlO-cis-Dimethyl-iBrC )-spiro-[4.5]dec-6-en-2-ol oder durch 6-cis,10-cis-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]deoan-2-on ersetzt, so erhält man ähnliche Resultate. Ueberdies besitzt die fruchtige und holzige Note einen deutlicheren grünen. Charakterv

Beispiel 5

Man aromatisierte eine handelsübliche Heidelbeermarmelade mit einer 10%~igen äthanolischen Lösung von 6,"10-cis-Dimpthyl-(5rC^J")-spiro[4.5]dec-6-en-3~on einem Mengenverhältnis von 10 ml der genannten äthanolischen Lösung auf je 100 kg zu aromatisierendes Material. Das auf diese V/eise aromatisierte Nahrungsmittel wurde dann durch eine Gruppe von Experten auf dem Gebiete der Aromen mit einer nicht-aroinatisierten Marmelade, die Aethanol in dem oben angegebenen Mengenverhältnis enthielt j verglichen. Die Experten erklärten, dass die aromatisDerte Marmelade einen holzigen, leicht balsamischen Geschmack aufweise, der an denjenigen frischer Heidelbeeren erinnere.

- . 'Beispiele

1 ml einer l$-igen ät-har-olis-enen Lösung von

309850/1216

)^spiro[4.5]dec-6-en-2-.on wurde 1 Liter eines angesäuerten Zuckersirups (hergestellt durch Auflösen von 65Og Sucrose und 10 ml einer 50fo-igen wässrigen Losung von Zitronensäure in 1000 ml Wasser), der mit Zitronen- oder Grapefruitessenz im ' Mengenverhältnis von 30 g der genannten Essenz auf je 100 Liter. Sirup aromatisiert war, zugesetzt. Das. auf diese V/eise arornatisierte Getränk wurde dann von einer Gruppe von Experten auf dem Gebiete der Aromen mit einem nicht-arornatisierten Sirup verglichen. Diese Experten erklärten, dass der aromatisierte Sirup, im Vergleich zu dem nieht-aromatisierten Getränk, einen angenehmen \md ausgesprocheneren fruchtigen Geschmack mit einem leicht holzigen Charakter aufwies.

Ersetzte man das 6,10—cis-Dimethyl-(5rC')-spiro[4.5]dec-6-en-2-on in dem oben beschriebenen Getränk durch den entsprechenden ungesättigten Alkohol, so erzielte man ähnliche Effekte. In diesem Fall wurde überdies eine leicht grüne Geschmacksnote beobachtet*

Beispiel?

7 g einer 1^-igen ätharioiischen Lösung von S,10-cis-Dimethyl-(5rC )-spiro[4. 5]dec~6-en-2-~on wurden auf 100 g einer Tabakmischung Sorte "American Blend"

3098 50/1216

aufgesprüht. Die auf diese Weise aromatisierte Tabakmischung wurde zur Herstellung von Versuchszigaretten verwendet, deren Rauch durch Vergleich mit demjenigen von nicht-aromatisierten Vergleichszigaretten einer organoleptisehen Beurteilung unterworfen wurde. Die zur Herstellung der Vergleichszigar.etten verwendete Tabakmischung war vorgängig mit der entsprechenden Menge Aet-hylalkohol behandelt vrorden.

Eine Gruppe von Geschmackspx'üfern beschrieb den Geschmack des Rauches der Versuchszigaretten als abgerundeter als derjenige der Vergleichszigaretten und stellte ferner fest, dass der Rauch der Versuchszigaretten eine ausgesprochen holzige Geschmacksncte aufwies.

In der gleichen Weise wurden Versuche mit 6,10-cis-Dimethyl-(BrC¹I-SpIrO[A.5jdec-6-en-2-ol und 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )~S-acetoxy-spiro[4.5j dec-6-en durchgeführt. Die Geschmacksprüfer, stellten fest, dass der Rauch der auf diese Weise aromatisieren Versuchszigaretten einen intensiveren holzigen Geschmack aufwies j der an denjenigen des Zedernholzes und überdies denjenigen gewisser Orienttabaksorten erinnerte.

309850/1218

Beispiele

6 ,lO-Dimethyl-cis-tSrC )-spiro[ 4.51(160"6-611-2-On

Eine Lösung von 10,0 g {49 Millimol) eines Gemisches von cis-ljlO-JDiinethyl-S-isopropylidenbicyclo[4.4.0]dec-6-en und e'jlO-cis-Dimethyl-iSrC¹)-2-isopropyliden-spiro[4.5]dec-6-en {1 :. 1) in 100 ml einer Mischung von.Benzol und Methanol (1:1). wurde in Gegenwart von Sauerstoff, 50 mg Rose Bengale und mg Hydrochinon während 2 Stunden bei 20° mittels einer Quecksilberdampflampe Typ Philips HPK 125 W bestrahlt. Nach 35 Minuten war die Absorption von Sauerstoff (1225 ml) beendet. Nach Abdampfen der ,fluch tigen Komponenten wurde der Rückstand in 100 ml Aether gelost. Der -Lösung wurden 15 ml einer 48^-igen ätherischen Lösung von BF„ langsam zugesetzt. Nachdem die Zugabe nach einer Stunde beendet war, wurde das Reaktionsgemisch in Wasser aufgenommen. Die Lösung wurde mit Aether extrahiert, worauf die vereinigten organischen Phasen in üblicherweise aufgearbeitet wurden. Man erhielt 7,6 -g eines Rückstandes, der nach Reinigung durch Säulenchroniato-. grauhie auf 150 g neutralem Al₃O₃ (Aktivität II).5,7,g eines Produktes lieferte, weiches zu 50$ aus der gewünschten Verbindung bestand. Die Eluierung wurdö zuerst mittels, 500 ml η-Hexan-und anschliessend 350_.ini einer Mischung von η-Hexan und Essigsäure-äthylester (7 : 3) durchgeführt.

3098 50/1216

BADQRtGINAL

Die Isolierung der reinen Verbindung wurde wie folgt durchgeführt: Das durch Säulenchromatographie erhaltene Mischprodukt wurde während 90 Minuten in Gegenwart von 5,70 g Girard-T-Reagens in 100 ml Aethanol und 2 ml Eisessig unter Rückfluss zum Sieden erhitzt. Nach Abkühlung wurde das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck eingeengt, worauf dem Rückstand eine Losung von 1,5 g NaOH in 100 ml Wasser zugesetzt wurde. Die Mischung wurde mit Aether extrahiert, worauf die- organische Phase mit konz. Salzsäure im Ueberschuss gewaschen und die wässrige Phase während 90 Minuten bei Raumtemperatur sich selbst überlassen wurde. Nach Extraktion mit Aether, Waschen, Trocknen und Eindampfen erhielt man durch Destillation 2,7 g (Ausbeute 70$) des gewünschten bicyclischen Ketons. ·

Sdp. 13O°/16 Torr; rip⁰ = 1,5096
[a]fj°- -42,0°

IR (scharf): 1740, 1670, 800, 780 cm""¹ HMR (CCl₄): 0,90 (3H, d, J = 6,5 cps) ; 1,64 (3H, d,

J a 1,5 cps)·, 5,3 (IH, m)¹ δ ppm

IiS: M⁺ = 178i m/e: 163, 150, 136, 122, 107, 93, 79, 68.

Das als Ausgangsmaterial verwendete Gemisch von isomeren bicyclischen Kohlenwasserstoffen wurde wie folgt hergestellt:

309850/1216

• Eine Losung von 21,8 g (100 Millimol) eines Gemisches von α- und. ß-Vetivon (1 : 1)., das nach der in HeIv. Chim. Acta 2_2, 640 (1939) beschriebenen Methode aus Bourbon-Vetiver-Oel isoliert worden war, in 100 ml trockenem Aether wurde unter Rühren einer' Suspension von 1,5 g (40 Millimol) LiAlH₄ in 200 ml trockenem Aether zugesetzt. Die Zugabe erfolgte tropfenweise mit einer solchen Geschwindigkeit, dass das Lösungsmittel im Siedezustand gehalten wurde. Nach 12-stündigem zusätzlichen Rühren wurde das Reaktionsgemisch mittels 20 ml einer 10%-igen wässrigen NaOH-Losung hydrolysiert und anschliessend filtriert, wobei der Filterkuchen mit Aether nachgewaschen wurde. Die vereinigten organischen Phasen wurden in üblicher'Weise aufgearbeitet. Man erhielt 21,0 g eines rohen Gemisches der isomeren ^Ällylalkohole. Die letzteren wurden durch Umsetzung mit 60 ml Essigsäureanhydrid und 150 ml Pyridiri bei Raumtemperatur über Nacht acetyliert. Die flüchtigen Komponenten wurden unter vermindertem Druck abgedampft, worauf der Rückstand mit 200 ml 2-n HgSO. verdünnt wurde. Durch Extraktion mit Aether und Aufarbeitung des Extraktes in der üblichen Weise erhielt man 23,5 g eines Gemisches der rohen isomeren ungesättigten Aceteate.

309850/1216

Das Gemisch wurde in 300 ml trockenem Aether gelöst, worauf die Losung tropfenweise einer Losung von 4,23 g (604 M-Atom-g) Lithium in 1400 ml flüssigem Ammoniak zugesetzt wurde. Man liess'das Reaktionsgemisch während 2 Stunden bei Raumtemperatur unter Rückfluss sieden. Dann wurde NH₄Cl (etwa 35 g) zugesetzt, bis die blaue Farbe verschwand, worauf das überschüssige Ammoniak entfernt wurde.

Der Rückstand wurde in einer Mischung von Aether und Wasser (1 : 1) aufgenommen. Die organische Phase wurde zur Trockne eingedampft, worauf der Rückstand durch Säulenchromatographie ·( 500 g neutrales Al 0 Aktivität II) ge~ reinigt wurde. Durch Bluierung mit η-Hexan erhielt man 10,0 g eines Gemisches der isomeren bicyclischen Kohlen-• Wasserstoffe (1:1).

B e i s D i e 1 9

e,10-cis-Dimethyl-(5rG¹)-spiro["4.5idec-6-en-2-ol

Eine Lösung von l_s0 g (5,6 Millimol) 6,10-cis-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-2-on in 10 ml trockenem Aether wurde bei Raumtemperatur tropfenweise einer Suspension von 75 mg (2 M-Atom-g) LiAlH₄ in 50 ml trockenem Aether zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde während 2 Stunden unter Rückfluss zum Sieden erhitzt, worauf es mit einer Mischung von Methanol und V/asser Cl : 1) ver-

-i
Üaebö/Iii«

setzt wurde. Nach Filtration und Einengung der abgetrennten organischen Phase wurden 920"mg (etwa 90%) eines . Rohproduktes erhalten, das nach Reinigung durch Säulenchromatographie an Siliciumdioxydgel (Eluierungsmittel: CH₂Cl₂) ein Produkt lieferte, aus welchem durch Destillation in einem Kugelkolben 400 mg (40%)· des reinen gewünschten Produktes erhalten wurden.

Sdp. 120-125°/0,l Torr; n^⁰ = 1,518.1·, [a]^° - -4,9° (reine Flüssigkeit). -

IR (scharf): 3330, 1660, 845, 800 cm""¹ NMR (CCl₄): 0,92 (3H, d, J= 6,5 cps); 1,62 (3H, d, J=

1,5 cps)·, 1,72 (3H, s. breit) \ 5,25 (IH, s

breit) δ ppm ■-..,"._ MS: M⁺ = 180; m/e = 162, 147, 13-3, 120, 107, 93,

79, 67, 55.

B. e i s ρ i e 1 10

6,lQ-Dimethyl~trans-(SrC¹)-spirof 4.5idec-6-en-2-ol"

Eine Lösung von 2,8 g (etvm Ϊ6 Millimol) 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]deca-3,6-dien-2-on in-' 50 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran wurde einer Lösung von 65 ml tert.-Butanol in etwa 250'ml flüssigem Ammoniak zugesetzt. Das Gemisch wurde auf -37° abgekühlt und darm unter Rühren mit 3,03 g (437 M-Atom-g) Lithiiim in kleinen

309850/1216

Portionen versetzt. Das Rühren wurde fortgesetzt_} bis das Reaktionsgemisch, vollständig entfärbt war (etwa Stunden). Nach Abdampfen des überschüssigen Ammoniaks wurde der Rückstand in einer Mischung von Aether und Wasser (1:1) aufgenommen. Durch Waschen, Trocknen und Einengen der organischen Phase in der üblichen Weise erhielt man 2_S95 g eines Rohproduktes, welches nach Reinigung durch Säulenchromatographie an Siliciumdioxydgel (Eluierungsmittel: n-Hexan/Essigsäure-äthylester 9 : 1) und anschliessende fraktionierte Destillation unter vermindertem Druck (0,01 Torr) 1,6 g (57$) des gewünschten Produktes lieferte.
IR (scharf): 3330, 1660, 845, 800 cm"¹ NMR (CCl₄): 0,87 (3H, d, J = 6 cps)', 1,62 (3H, s) j

4,22 (IH, m); 4,60 (IH, s breit)', 5,24

(IH, m) δ ppm
MS: M⁺= 180·, m/e = 147, 107, 105, 93.

Beispiel 11

6 ,10-trans-Dimethyl-(5rC ) -spiro[ 4. 5]dec-6*-en-2-on

2,8 g (28 Millimol) CrO₃ wurden einer Lösung von 4,5 ml Pyridin in 65 ml CHpCIp zugesetzt, worauf der Lösung 0,85 g (etwa 4,7 Millimol) 6,10-trans-Dimethyl-(5rC¹)-spirc[4.5]dec-6-en-2-ol in 7 ml CH₂Cl₃ bei Raumtemperatur unter Rühren langsam zugesetzt wurde. Das

309850/1216

Reaktionsgeraisch wurde während 1 Stunde bei Raumtemperatur sich selbst überlassen und anschliessenü auf Eis gegossen und mit n-Pentan.extrahiert. Die organische Phase vrarde in üblicher Weise gewaschen, getrocknet und eingeengt. Man erhielt 770 mg Rohprodukt, welches nach Reinigung durch Säulenchromatographie an Siliciumdioxydgel (Eluierungsmlttel: n-Hexan/Essigsäure-äthylester 95 : .5) und Destillation im Vakuum (0,05 Torr) in einem Kugelkolben 600 m (etwa 75%) des gewünschten Produktes lieferte. Das letztere war in jeder Beziehung mit dem in der Literatur [J. Org. Chem. _35, 192 (1970) j beschriebenen Produkt identisch. ,

Beispiel 12 . -

6-cis ,10-cis-Dimethyl- (-SrG¹) -spirof 4.5]decan-2-ol Dieser Alkohol wurde durch Reduktion von 6-cis, 10-cis-Dimethyl- (SrC^-spirot 4- 5] decan-2-on nach der im Beispiel 9 beschriebenen Methode hergestellt. Smp. 60-61°.

IR (KBr): 3240, 1470, 1460,.1380, 1065, 1020, 940 cm"¹ NMR (CCl₄): 0,95 (6H, d, J - 6,5 cps)j 4,07 (IH, m);

4,25 (IH, s) δ ppm
MS: M⁺ = 182j m/e: 169, 135, 121, 107, 94, 83,

309850/1216

-.38--

B e is ρ i e 1 13

6-cis ,lO-cis-Diinethyl-fSrC )-spirof 4. 5]decan-2-on

Eine Lösung von. 10,Og (49 Millimol) eines Gemisches von cis-1,10-Dimethyi-3-isopropyliden-transbicyclo[4.4.0jdecan und 6-cis,10-eis-Dimethyl-(5rC )-2-isopropyliden-spiro[4.5]decan ti : 1) in 100 ml einer Mischung von Benzol und Methanol (1 : 1) wurde in der im Beispiel 8 beschriebenen. Weise behandelt.

Das auf diese Weise erhaltene Gemisch von bicyclischen Ketonen wurde einer Säulenchromatographie an Siliciumdioxydgel (0,05 bis 0,2 mm', Eluierungsmittel: Hexan/Benzol/Essigsäure-äthylester 85 : 5 : 10) unterworfen. Man isolierte cis-1,10-Dimethyl-trans-bicyclo[4.4.Oj decan-3-on in etwa 35^-iger Gewichtsausbeute (bezüglich des als Ausgangsmaterial verwendeten Kohlenwasserstoffgemisches).

Smp. 44-45° j [o]g° = -67,5° (1Of₀ in CHCl₃) ■ IR (CHCl₃) : 1710 cm"¹ - .

NMR (CCl₄) : 0,63 (3H_S s)·, 0,78 (3H, d, J = 6 cps) δ ppm MS : M⁺ = 180^ m/e = 165, 147, 138, 122, 95, 82, 6'

Durch weitere Eluierung wurde das gewünschte bibyclische Keton in 45^-iger Ausbeute erhalten. Dieses Keton war in jeder Beziehung mit der in der Literatur [s. J. Am. Chern. Soc. .8S, 2750 (1967)] beschriebenen Verbindung identisch.

309850/1216

Die als Ausgangsmaterial verwendeten isomeren gesättigten Kohlenwasserstoffe wurden wie folgt hergestellt:

Eine Lösung von 25,0 g (115 Millimol) eines Gemisches von α- und ß-Vetivon (1 : 1) [s. Beispiel 8] in 500 ml Aethanol wurde in Gegenwart von 10$-igem Palladium auf Kohle und 0,5 g KOH hydriert. Durch Filtrieren und Einengen des klaren Fütrats erhielt man 21,5 g {etwa 85$) eines Gemisches (1 : 1) der gesättigten bicyclischen Ketone. Diese Verbindungen wurden nach der in Tetrahedron 22, 487 (1966) beschriebenen Methode in ihre Tosylhydrazon» derivate übergeführt, welche mittels NaBH in Aeth&nol reduziert wurden. Man erhielt 15,0-g. (etwa 75$} des Gemisches A¹On isomeren bicyclischen Kohlenwasserstoffen.

-Beispiel 14

6,lQ-trans-Diroethyl-(5rC·)-spirof4.5ldec-6-en~8-on

Diese Verbindung wurde durch Oxydation eines Ge- misches von 6,10-trans^Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en und 6-Methylen-lO-trans-methyl-(5rC"") -spiro[ 4.5]decan (7 :■ 3) mittels tert*-Butylehromat in Methylenchlorid · hergestellt (Ausbeute 56$, bezogen auf die Decenausgangsverbindung)

IR (scharf): 3010, 1670, 1615, 1380, 1140 und 1182 cnf¹ NMR-(CCl₄): 0,95 (3H, d, J = 6,5 cps); 1,89 (3H₁ d, J -

Ij5 cps)v 5,58 (IH, q, J = 1,5 cps) δ ppnf KS: - ]A = 178 (40); m/e = 136 (100); 121 (42); _.

108 (87); 107 (43).

309850/1216

Das als Ausgangsmaterial verwendete Gemisch wurde wie folgt hergestellt:

10-Methyl-spiro[4.5]decan-6-on wurde mittels Methylmagnesiumjodid unter Reaktionsbedingiingen, wie sie normalerweise für Grignard-Reaktionen zur Anwendung gelangen, alkyliert. Man erhielt auf diese Weise 6,10-Dimethylspiro[4.5]decan-6-ol in einer Ausbeute .von 82%. IR (scharf): 3610, 3470, 1460. 1375, 1120. 1075, 935

und 910 cm"¹ . -

NMR (CCl₄): 0,80 OH, d, J = 6 cps); 1,14 (3H, d) δ ppm MS : M⁺= 182 (16); m/e = 108 (59); 71 (100);

67 (65) , 43 (39).

Der auf diese Weise erhaltene tertiäre Alkohol wurde dann mittels POCl₃ in Pyridin dehydratisiert. Man erhielt ein Gemisch von 6,10-trans-Methyl-(5rC )~spiro-[4.5]dec-6-en und 6-Methylen-10-trans-methyl-(BrC )-spiro[4.5jdecan (7 : 3). Diese beiden Verbindungen wurden durch präparative Gasphasenchromatographie voneinander getrennt. A:

IR (scharf): 3050, 1650, 1450 imd 1375 cm"¹ NtIR (CDCl₃): 0,89 (3H, d, J = 6,5 cps) \ 1,96 (2H, m)',

5,32 (IHj m) δ ppm

MS : ' M⁺= 164 (46)·, m/e - 149 (74); 122 (76); ' 107 (100) ; S3 (76) ."'

309850/1216

B: ' ■■"...·■■

IR (scharf): 3100, 1635, 1445, 1375, 890 cm"¹
NMR (CDCl₃): Ό,85 (3H, d, J = 7,5 cps); 4,78 und 4,67

(2H, 2m) δ ppm' , -

MS : M⁺= 164 (23) ; m/e: 149 (84)·, 95 (96)·,

82 (83); 67 (100).

Beispiel 15
6-trans _f10-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4. 5]decan-8-on '<

Bas-nach der im Beispiel 14 beschriebenen Methode i erhaltene ungesättigte Keton wurde nach der im Beispiel 13 j

beschriebenen Methode in Gegenwart von Palladium auf Kohle .

und KOH hydriert. Man erhielt das gevrünschte Produkt in i

nahezu 100$-iger Ausbeute. j

Smp. 41-42°. ' . " '

IR (scharf): 1720, 1475, 1380, 1340, 1280, 1140 und 540 crn"¹

NMR (CCl₄): 0,53 (6H, 2d, J= 6 cps) δ ppm

MS: M⁺ = 180 (30); m/e: 109 (74)·, 95 (100), 71

(62); 67 (93).

Durch Reduktion von 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-8-on mittels Lithium in flüssigem
Ammoniak (s. Beispiel 8) erhielt man ein Gemisch von
G-trans,10-trans-Dimethyl-(SrC¹)-spiro[4.5]decan-8-on und

6-cisjlO-trans-Dimethyl-(SrC¹)-spiro£4 . 5/decan-8-on
(6:4).

309850/1216

Beispiel 16

e-trans^lO-trans-Dimethyl-(SrC¹)-spirof 4.5]decan-8-ol

- Das nach der im Beispiel 15 beschriebenen Methode erhaltene entsprechende Ketonderivat wurde mittels LiAlH. reduziert (s. Beispiel 9). Man erhielt ein Gemisch, das durch Gasphasenchromatographie in zwei epimere Alkohole (A und B) im Mengenverhältnis 8 : 2 zerlegt wurde. Isomer A:
Smp- 52-54°

IR (CCl₄): 3620, 3340, 1375, 1115, 1030 cm"¹ NMR (CCl₄): 0,87 (6H, 2d, J =■ 6 cps); 3,48 (IH, m) *, 3,60

(IH, s breit) δ ppm
MS : M⁺ = 182 (14) ν m/e: 110 (71); 96 (89)', 95 (8l)j

67 (100).
Isomer B:
Smp. 103-104°

IR (CCl₄): 3630; 3360, 1380, 1025, 1015, 945 cm"¹ NMR (CCl₄): 0,80 (6H, 2d, j = 6 cps); 3,28 (IH, s); 3,89

< (IH, m) 6 ppm .

HS : M⁺ = 182 (2); m/e: 96 (88); 95 (86)j 67 (100);

55 (71).

Isomer, B, in welchem die OH-Funktion äquatorial angeordnet ist, wurde in reiner Form auch durch Reduktion des entsprechenden Kstons (erhalten gemäss Beispiel 15)

3098S0/1216

mittels IrCl. [s. L.F. Fieser und M. Fieser, "Reagents for Organic Chemistry", John Wiley & Sons, New York, 1967] erhalten. Ausbeute: 71$. - '

Be ispie.l IT ■

6-trans,10-trans-Dimethyl-(5rC )-8-acetoxy-spiro[4.5]decan

Die gemass Beispiel 16 erhaltenen isomeren Alkohole wurden mittels Essigsäureanhydrid in Pyridin verestert. Man erhielt die gewünschten Ester A und B. Isomer A; (axiale Esterfunktion) - Ausbeute 75$ IR (scharf): 1735, 136O₅ 1240, 1025 cm"¹ NMR (CGl₄): 0,87 (6H₁ 2d, J= 6 cps); 1,89- (3H_S s); 4,60

(IH, m) 6 ppm

MS ■: m/e: 96 (97)*, 95 (69} ; 67 (74); 43 (100). Isomer B: (äquatoriale Esterfunktion) - Ausbeute 90$ IR (scharf): 1735. 1375, 1245, 1140, 1020, 945 cm"¹ NMR (CCl₄): 0,83 (6H, 2d, J = 6 cps); 1,95 (3H, s)^!, ·

4,89 (IH, m) δ ppm
MS : m/e: 96 (100) ·, 95 (67)·, 67 (76); -43 (99),

Beispiel 18

6,10-trans-Dimethyl-(SrC¹)-spirof 4.5]dec-6-en-8-ol

Diese. Verbindung wurde aus 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]dec-6-en-8~on (erhalten nach Beispiel 14} mittels LiAlH,. (ε. Beispiel 9) in einer Ausbeute von 95* erhalten. ■ , "' "

309850/1216

4,05 (IH, s breit); 5,22 (IH, in) δ ppm MS : ' M⁺= 180 (12); m/e: 105 (46); 85 (80);

84 (100); 67 (58).

Beispiel 19

6 ,10-trans-Dimethyl-(5rC )-8-acetoxy-spirol 4.5]dec-6-en

Diese Verbindung wurde durch Veresterung des gemäss Beispiel 18 erhaltenen ungesättigten Alkohols mittels Essigsäureanhydrid in Pyridin in einer Ausbeute von 85$ erhalten.

IR (scharf): 1735, 1650, 1375, 1240, 1145, 1020 und 96Ö era"¹ KI® (CCl₄): 0,95 (3H, d, J = 6,5 cps); 1,68 (3H, s); 1,90

(3H, s); 5,25 (2H, s breit) δ ppm MS : m/e: 147 (89); 144 (Sl); 121 (93); 105 (100).

309850/1218

Claims

232737Q

Ansprüche

1. Verfahren zum Verbessern,, Verstärken oder s ons tiger. Verändern der orgarioleptischen Eigenschaften von Parfümkompqsitionen oder parfümierten Produkten, dadurch gekennzeichnet, dass man den genannten Substraten mindestens eine der bicyclischen Verbindungen der Formel

.X

einverleibt, in welcher Formel der sechsgliedrige Ring in der Stellung 6,7 eine einfache Bindung oder eine durch die gestrichelte Linie angedeutete Doppelbindung aufweist, η die Zahl Null oder 1- darstellt, eines der Paare von Symbolen X, zusammengenommen, ein Sauerstoffatom oder, einzeln genommen, einerseits eine Hydroxyl- oder -O-Acyl-gruppe under andererseits ein Wasserstoffatom und das-andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoff atome bezeichnen, und in welcher

1 2
i) eines der Symbole R und R eine niedere Alkylgruppe

■ 3

und das andere ein Wasserstoffatom und R eine niedere Älkylgruppe bezeichnen, wenn η = 0 ist\ oder iij jedes einzelne der Symbole R¹, R², R³ und R⁴ eine niedere Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom dar-

309850/1216

- 146 -

232737Q

stellt, die Paare R und R bsw. R und R" zusammengenommen höchstens eine Alkylgruppe enthalten.

2. Verfahren zum Verbessern,Verstärken oder sonstigen Verändern der organoleptischen Eigenschaften von Nahrungsmitteln für Mensch und Tier, Getränken, pharmazeutischen Präparaten und Tabakprodukten, dadurch gekennzeichnet, dass man den genannten Substraten eine kleine, jedoch wirksame Menge mindestens einer der im Anspruch 1 definierten bicyclischen Verbindungen der Formel I einverleibt.

3. Mittel zum Verändern der organoleptischen Eigenschaften von Parfümkompositionen oder parfümierten Produkten bzw. von Nahrungsmitteln für Mensch und Tier, Getränken, pharmazeutischen Präparaten und Tabakprodukten, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine der im Anspruch 1 definierten bicyclischen Verbindungen der Formel I und ein inertes Verdünnungsmittel oder eine inerte Trägersubstanz enthält.

4. Bicyclische Verbindungen der Formel

³'

R ,

in welcher das Paar von Symbolen X in Stellung 8 die gleiche Bedeutung wie in der Formel I dee Anspruchs 1 besitzt, das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoff-

3ÖS8SQ/t216

atome darstellt und die gestrichelte Linie im sechsgliedrigen Ring, η und die Symbole R¹, R², R³ und R⁴ die gleiche Bedeutung wie in der Formel I besitzen; oder in welcher das Paar von Symbolen X in Stellung 2, einze3n genommen, einerseits eine Hydroxylgruppe und andererseits ein Wasserstoffatom und das andere -Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome bezeichnen und die gestrichelte Linie im sechsgliedrigen Ring, η und die Symbole R^-, R ,R und R die gleiche Bedeutung wie in der F_ormei ι besitzen.

5. (-■) 6₎10-cis-Dimethyl-(5rG-^L)-spiro[4.5]dec-6-en-2-on.

6« 6,10~cis-Diraethyl-(5rC¹)-spiro[4.5]dec-6-en-2-ol.

7. 6jlO-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]decan-2-öl.

8. 6-cis^lO-cis-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.5]decan-2-öl. .

9. 6_r10-trans-Dimethyl-(5rC )-spiro[4.G]dec-D-en-8-on. '

10. G-tranSjlQ-trans-Dimethyl-CBrC¹}-spirc[4.5jdecan-8-on.

11. 6 ,10-trans-Dimethyl-{ OrC¹) -spiroj 4.5-JrJeC--

309850/1218

- -18 -

12. e-tranSjlO-trans-Dimethyl-iBrC-'-J-spiro-[4.5Jdecan~8-ol.

13. 6,10-trans-Dimethyl-(5rC )-8-acetoxyspiro[4.5]dec-6-en.

14. e^
acetoxy-spiro[4.5]decan.

15. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der im Anspruch 1 definierten Formel I, dadurch gekennzeichnet, dass man

a) eine Verbindung der Formel

II

in welcher jedes der Symbole R eine niedere Alkylgruppe darstellt und die gestrichelte Linie im sechsgliedrigen Ring, die Symbole R¹, R², R³ und R⁴ und η die gJ_eiche Bedeutung besitzen wie in der Formel I, mittels Singlettsauerstoff oxydiert und das Oxydationsprodukt mit einem sauren Mittel behandelt, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2 ein' Sauerstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen, oder

309850/1216

b) eine Verbindung der Formel II mit einem Oxydationsmittel, das befähigt ist, die exocyclische Doppelbindung zu spalten, oxydiert, um eine Verbindung der sub a) definierten Formel I zu bilden, oder

c). ein gemäss a) bzw. b) erhaltenes Keton reduziert, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2 eine Hydroxylgruppe und ein Wasserstoff atom und das andere Paar von Symbolen X.

12 3 zwei Wasserstoffatome darstellen und η und. R , R , R und R die sub a) definierte Bedeutung besitzen, oder

d) einen gemäss c) erhaltenen Alkohol verestert, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in v/elcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2 eine -O-Acyl-gruppe und ein Wasserstoffatom und das andere -Paar, von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen und die Symbole η und - ■ R , R-, R und R die sub c) definierte Bedeutung besitzen,

e)"eine Verbindung der Formel I, in welcher das Paar von Symbolen X in der Stellung 2 ein Sauerstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zw.ei Wasserstoffatome darstellen und die Symbole η und R , Rund R die sub i) im Anspruch 1 definierte Bedeutung besitzen, mit einem Reagens reduziert, welches dazu befähigt ist, eine Ketonfunktion in eine Methylengruppe überzuführen, und das Redute ionsprodukt oxydiert, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X

309850/1218

in der Stellung 8 ein Sauerstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen und die

12 3
Symbole η und R , R Und R die im Anspruch 1 definierte Bedeutung besitzen, oder

f) eine Verbindung der Formel

¥ '2 K""

Rl F/ J X

in welcher alle Symbole X Wasserstoffatome bezeichnen und die Symbole R¹^R² und R³ und η die sub e) definierte Bedeutung besitzen, oxydiert, um eine Verbindung der Formel I gemäss e) zu bilden, oder g) eine Verbindung der Formel I, in welcher das Paar von Symbolen X in Stellung 8 ein Sauerstoffatom lind das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome dar-

12 3 Pastellen und die Symbole η und R , R ,R und R" die im Anspruch 1 für die Formel I definierte Bedeutung besitzen, reduziert, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X in Stellung B eine Hydroxylgruppe und ein Wasserstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoff atome darstellen und die Symbole η und R¹, R², R³ und R⁴ die oben definierte Bedeutung besitzen oder

309350/1216.

h) einen gemäss g) erhaltenen Alkohol verestert, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, in welcher das Paar von Symbolen X eine -O-Acyl-gruppe und ein Wasserstoffatom und das andere Paar von Symbolen X zwei Wasserstoffatome darstellen und die Symbole η und R¹, R², R³ und R⁴ die sub g) definierte Bedeutung besitzen. ■

IG. Verfahren gemäss Anspruch 15 d), dadurch gekennzeichnet, dass man als saures Mittel eine Lewis·» Säure verwendet.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man als Lewis-Säure Bortrifluorid' verwendet.

309850/1216