DE2327417A1

DE2327417A1 - Bicyclische verbindungen, ihre verwendung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2327417A1
Application number: DE2327417A
Authority: DE
Inventors: Michel G Dr Fracheboud; Bruno Maurer; Guenther Dr Ohloff
Original assignee: Firmenich SA
Current assignee: Firmenich SA
Priority date: 1972-06-12
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1974-01-17
Also published as: NL7307448A; FR2203642B1; LU65499A1; GB1411703A; JPS4948849A; FR2203642A1; CH570777A5

Description

PATENTANWÄLTE . ■ "■

DiPUn₉-RWlRTH-Dr-V-SCHMIED-KOWARZIK Dipl.-Ing. G. DANNENBERG ■ Dr. P. WEINHOLD -Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN

207014 ' GR. ESCHENHEIMER STRASSE 39

sk/sk.

Case 10*1-1

, Firmenich S.A.

Genf/Schweiz

Bicyelische Verbindungen, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer neuen Klasse wertvoller parfümierender und/oder aromatisierender Bestandteile. Diese sind bicyclische Verbindungen der Formel:

mit einer Einfach^ oder Doppelbindung in einer der durch die gestrichelten Linien dargestellten Stellungen, in welcher m» η und ρ jeweils ganze Zahlen mit einem. Vfert von 0 oder 1 sind* sie Symbole X zusammengegenommen für ein Sauerstofiktom stehen oder, getrennt, bedeutet eines von ihnen eine Hydroxy- oder O~Aeylgruppe und das andere ein Wasserstoffatom, und in welcher i) R. für eine niedrige Alkylgruppe steht» v?enn η und ρ identisch sind und 'einen Wert von 0 haben und m einen Wert von 1 hat} oder

-Z-

il) einer der Substituenten R und R¹ steht für eine niedrige Alkylgruppe und der andere für ein Wasserstoff atom, wenn m und η identisch sind und einen Wert von 1 haben und ρ einen Wert von 0 hat; oder iii) einer der Substituenten R und R· steht für eine niedrige Alkylgruppe und der andere für ein Wasserstoff atom, wenn m, η und ρ jeweils einen Wert von 1 haben. '

Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf neue bicyclisehe Verbindüngen der Formel:

III if-

Ia

mit einer Einfach- oder Doppelbindung in der durch die gestricheltentinie dargestellten Stellung, in welcher ρ einen Wert von 0 oder 1 hat, R¹ für eine niedrige Alkylgruppe steht, R ein Wasserstoffatom bedeutet und X die für Formel I angegebene Bedeutung hat; . . oder der Formel:

- - . ι Ι · ι γ

Ib-

mit einer Einfach- oder Doppelbindung in der durch, die gestrichelte Linie dargestellten Stellung, in welcher ρ einen Wert von 0 oder 1 hat, R für eine niedrige Alkylgruppe steht, R^! ein Wasserstoffatom bedeutet und ein X für eine Hydroxy- oder 0-Acylgruppe und das andere X für ein Wasserstoffatom steht; oder der Formel:

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Ic

in welcher R für eine niedrige Alkyigruppe steht und die Symbole X zusammen genommen für ein Wasserstoffatom stehen oder, getrennt»eines von ihnen eine O-Acylgruppe und das andere ein Wasserstoffatom bedeutet; oder der Formel:

Id

die Reste . ■

in welcher/X zusammen genommen xrerden und für ein Sauerstoffatom stehen, R eine niedrige Alkyigruppe bedeutet und R¹ ein Wasserstoffatom bedeutet.

' Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung der bicyclischen Verbindungen der Formel I, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
A) eine Verbindung der Formal:

II '

in welcher R" jexisils für eine niedrige Alkyigruppe steht und die Stellung der möglichen Doppelbindung sowie R und R¹ und m, η und ρ die in Formel I angegebene Bedeutung haben, mittels Singlet-Sauerstoff oxidiert und die so erhaltene Oxidationsmischung mit einem sauren Reagenz zur Bildung einer Verbindung dor Formel I behandelt, in welcher die Symbole X zusammen genommen werden und für ein Sauerstoffatom stehen; oder

B) eine Verbindung der obigen Formel II mit einem Oxidationsmittel, das die exocyclische Doppelbindung der Verbindung II spalten kann, unter Bildung einer Verbindung der Formel I oxidiert; oder

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C) das unter A) oder B) -erhaltene Keton zu einer Verbindung der Formel I reduziert, in welcher ein X für eine Hydroxylgruppe und das andere für ein wasserstoff atom steht und R und R¹ sowie m, η und ρ die unter A) oder B) angegebene Bedeutung haben; oder

D) den unter C) erhaltenen Alkohol zu einer Verbindung der Formel I verestert, in welcher ein X für eine O-Acylgruppe und das andere für ein Wasserstoff at es steht und R, R¹, m, η und ρ die in C) angegebene Bedeutung haben; oder

E) die cyclische Doppelbindung einer Verbindung der Formel I, in welcher die Symbole X zusammen genommen werden und für ein Sauerstoffatom stehen und R, R'j m, η und ρ die unter ii) angegebene Bedeutung haben, zur Bildung einer Verbindung der Formel I isomerisiert, in welcher die Symbole X die angegebene Bedeutung haben und R, R¹, m, η und ρ die unter i) genannte Bedeutung haben; oder

E) das in E) erhaltene Keton zu einer Verbindung der Formel I reduziert, in welcher ein X für eine Hydroxylgruppe und das andere für ein Wasserstoffat'om steht und R, R¹, m, η und ρ die in E) genannte Bedeutung haben; oder

G) den unter F) erhaltenen Alkohol zu einer Verbindung der Formel 1 verestert, in welcher ein X für eine O-Acylgruppe und das andere für ein V/assers to ff atom steht und R, R¹, m- η und ρ die unter F) angegebene Bedeutung haben.

Von den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren, neuen Verbindungen ist (+) trans-6,lO-D:methylbicyelo-/4.4.o7-dec-l-en-3-on eine natürlich vorkommende Verbindung. Dieses Katon wurde tatsächlich zum ersten Mal aus Vetiveröl (Vetiveria zizanioides) durch ein äußerst komplexes und kostspieliges Verfahren isoliert. Diese Isolierung bestand erstens in der Abtrennung der ketonischen Fraktion des natürlichen ätherisches Öles durch Behandlung desselben mit G-irard's P-Reagenz (vgl. HeIv. Chim. Acta 22, 640 (1939)). Nach

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■ - 5 -■'..'

Hydrolyse -wurde die gewonnene reine ketonische Fraktion verschiedenen fraktionierten Destillationen unterworfen; so erhielt man· eine neue ketonische^ Fraktion mit einem hohen Anteil an der gewünschten Verbindung. Das reine (+) trans-6,lO-Dimethyl-bicyclo-/i|-.4.o7-dec-l-en-3-on wurde schließlich durch präparative Dampfphasenchromatographie erhalten. Es wird darauf hingewiesen, daß =■ dieses Keton ein sehr geringer Bestandteil von natürlichem Vetiveröl ist, das. tatsächlich nur einen Anteil von etwa 0,1-0,2 $ (Gew.-Teile) dieser Verbindung enthält.

Das reine Keton besitzt einen sehr deutliehen und kräftigen Geruch mit einem • ursprünglichen holzigen Charakter. Dieser ist weiterhin sehr stabil und leicht reproduzierbar, während der Geruch das natürlichen ätherischen Öles, der aus dem Überlappen des Geruchs jedes einzelnen Bestandteils des Öles herrührt, in Abhängigkeit von Ursprung und Reinheit des natürlichen ätherischen Öles variieren kann.

Aufgrund seiner besonderen geruchtragenden Eigenschaften kann das obige bicyelische Keton in vielseitiger Weise in der Parfümierungstechnik verwendet werden. Seine Verwendungsmöglichkeit ist breiter als die von Vetiveröl selbst und ermöglicht die Schaffung völlig neuartiger holziger Noten. Weiter-" hin hat dieses Keton eine sehr geschätzte verstärkende und fixierende Wirkung.

Bisher ist (+) trans-6,lÖ-Dimethyl-bicyclo-/^.4»oJ-dec-l-en--3-on die erste bekannte Verbindung mit ketonischer Struktur und einem-12 Kohlenstoffatome enthaltenden Skelett, die -' in Vetiveröl gefunden wird. Diese Feststellung ermutigte die Fachwelt, eine ganze Reihe analoger bicyclischer Derivate weiter zu untersuchen, die eine neue Klasse wertvoller Parfiimierungsbestandteile darstellen. ■ "·,."'

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Das obige Keton kann auch nach einem Verfaren hergestellt werden, das in der Trennung der beiden enantiomeren Bestandteile der bekannten racemischen Yer-' bindung, z.B. über das entsprechende Semicarbazonderivat, besteht (vgl. J.Ara.Chera.Soc, 80, &5$1 (1958)). Dieses Verfahren kann auch durch Trennung des entsprechenden racemischen ungesättigten Alkohols über den aus d -Bromkamphersulfonsäure und diesem bicyclischen Alkohol hergestellten , Ester und anschließende Regeneration und Oxidation des so erhaltenen, optisch aktiven Alkohols erfolgen.

Nach einem neuen, industriell und wirtschaftlich vorteilhafteren Herstellungsverfahren als die Isolierung dieses Ketons aus dem natürlichen Vetiveröl ist es nun möglich, ein praktisch reines trans-6,10-Dimethyl-bieyclo-/4.4.o7-dec-l-en-3-on für die Parfümierung und Aromatisierung zur Verfügung zu stellen. Dadurch werden Schwierigkeiten"von Lieferung, Lagerung und Reinigung des natürlichen ätherischen Oles vermieden«

Die oben bei der Definition der Formeln verwendete Bezeichnung "niedrige Alkylgruppe bezieht sich auf eine verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 1-6 Kohlenstiffatomen, wie Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, n-But-yl, Isobutyl oder tert.-Butyl.

Der Rest O-Aeyl steht vorzugsweise für den Rest einer Fettsäure mit 1-6 Kohlenstoffatomen, wie den Formiat-, Acetat- oder Propionatrest.

Die Verbindungen der Formel I, in welcher einer der Substituenten R,und R¹ für eine Methylgruppe und der andere für ein Wasserstoff atom steht, besitzen ein Sesquiterpenoidskelett mit 12 Kohlenstoffatomen. Diese besonderen Verbindungen sind bisher noch nie als Parfümierungs- und/oder Äromatisierungsbestandteile verwendet worden.

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Es wurde nun gefunden, daß Verbindungen der Formel I interessante organoleptische Eigenschaften besitzen und sehr wertvolle Bestandteile bei der Herstellung von Parfümen oder parfümierten Produkten sowie zum "Aufbau ätherischer ■ öle sind. Weiterhin wurde gefunden, daß sie diese Verbindungen besonders bei der Herstellung verschiedener künstlicher Aromen und zum Aromatisieren von liahrungs- und Genußmitteln, Tiernahrung, Getränken, pharmazeutischen Präparaten und Tabakprodukten eignen. , . '

In der Parfümtechnik können die Verbindungen der Formel I verschiedene geruehtragende Noten, z.B. holzige, erdige oder, balsamische Noten, verbessern, ver-' stärken oder modifizieren. Durch Verwendung der Verbindungen von Formel I ist es daher möglich Parfümkompositionen mit einem modernen oder mehr klassichen neuen frischen und holzigen Charakter zu schaffen, der in manchen Fällen an den Geruch von Bernstein, Ylang^ Sandelholz oder Patchouli erinnert. Es wurde weiterhin festgestellt, daß die so verbesserten oder modifizierten holzigen Noten in einigen Fällen besonders haftend waren. Somit sind diese Verbindungen auch zur Herstellung parfümierter Produkte, wie Seifen, Waschmittel, Wachse, Reinigungsprodukte oder kosmetische Präparate, geeignet.

Werden die Verbindungen der Formel I als Parfümie.rungsbestandteile in parfürckompositionen verwendet, dann erzielt man interessantere Effekte durch Verwendung von Anteilen zwischen etwa 0,5-2 $ des Gesamtgewichtes dep parfümierten Komposititon. In Äbhängig-keit von der gewünschten Wirkung oder, der Natur der anderen Bestandteile einer gegebenen Komposition können auch geringere, z.B. solche um 0,01 '£, oder höhere Konzentrationen von etwa 5-10 $> (Gew,-Teilen) verwendet werden. Sind die genannten Verbindungen als verstärkende Bestandteile in parfümierten Grundstoffen bestimmt, kann die verwendete Konzentration bis zu etwa 80 j> des Gesamtgewichtes dieses Grundmaterials betragen.

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Die Verbindungen der Formel I sind auch in der Aromaindustrie verwendbar. In Abhängigkeit von der Natur der Produkt^ in -welche sie einverleibt v/erden, können die Verbindungen verschiedene Geschmacksnoten, wie holzige, leicht erdige oder balsamische Noten verbessern, verstärken oder modifizieren, die manchmal in diejenigen frischer Beeren erinnern. Sie sind besonders geeignet zur Herstellung künstlicher Aromen von Walnüssen, Haselnüssen, Erdnüssen oder denjenigen von Citrus-früehten, wie Zitrone oder Grapefruit, oder sogar von Heidelbeeren oder Preißelbeeren.

Afgrund ihrer besonderen organoleptischen Eigenschaften können die genannten Verbindungen auch zum Aromatisieren von Tabak und Tabakprodukten verwendet werden. So können sie z.B. verschiedene holzige oder bernsteinartige Noten verbessern, die in manchen Fällen an den Geschmack bestimmter Orienttabake erinnern.

In Abhängigkeit von der Natur des aromatisieren Materials oder der gewünschten Wirkung können Anteile innerhalb weiter Grenzen verwendet werden, die zwischen 1 ppm bis 1 $ des Gesamtgewichtes des aromatisierten Materials betragen können.

Die interessanteren Effekte erzielt man durch Verwendung von Anteilen zwischen etwa 50-100 ppm des Gesamtgexiichtes des aromatisierten Produktes.

Wenn die genannten Verbindungen als Beständteile zur Herstellung künstlicher Aromen verwendet wexden, können ihre Anteile zwischen etwa 0,1.-15 % des Gesamtgewichtes des des Aromapräparates, vorzugsweise zwischen 1-10 $, liegen.

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren neuen Verbindungen der Formel I gehören:

6,10-Dimethyl-bicyclo-^t-.4.oJ-dec-10-en-3-on ' , -

cis-6,10-Dimethyl-bicyclo-/4.^.Ö7-dec-l-en-3-on

eis- und trans-6,10-Dimethyl-bicyclo-24.4.o7-dec—l-en-3-ol

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6, iO-Diraethyl-3-acetoxy-bic3rclo-i4.4.o7-decn-l-en £ rans-6,10 -Dimethyitrans-bicyclo-/^- Λ. θ/ -decan- 3-on eis- und trajis-6,10~D:methyl-cis-bicyclo-/4.^.(^-decan-3-ott eis- und trans-6,lO-Dimett^i-cis-bxcyclo-/^.*±.<f/-decan-3-on trans-6 r 10-Dimethyl-trans-bicyclo-//f.ⁱt-.0_/-deean-3-ol eis- und trans-6,l0-pimethyl-cis-bieyclo-£ⁱl-.4t0/-decan-3-ol eis- und trans-6,lO-DimetbyL-^-acetoxy-eis- und -trans-bicyclo/4.*k.o7-decan.

Aufgrund der Anwesenheit verschiedener Substituenten in der i~, 3-» 6-' und 10-Stellung des Deealinskelettes kann die Formel I verschiedene isomere Formen der gegebenen Verbindung darstellen. In der vorliegenden Anmeldung beschreibt die Formel entweder eine bicyolische Verbindung, in welcher das Wassorstoffatom in 1-Stellung eine eis- oder trans-Konfiguration in Bezug zur Methylgruppe in 6-Stellung haben kann, oder eine Verbindung, in welcher der Alkylsubstituent in 10-Stellung eine eis- oder tans-Konfiguration in Bezug zur Methylgruppe in 6-Stellung haben kann. Weiterhin können die Verbindungen der Formel I auch eine Hydroxyl- oder 0-Acylgruppe in axialer oder äquatorialer Konfiguration aufweisen. Daher steht jede Formel entweder für ein einzelnes Stereoisomeres oder jede mögliche- Struktur der genannten stereoisomeren Formen. Aufgrund der Anwesenheit von ChiralitätsZentren in der 1-, 3-t 6- und 10-Stel lung des bicyclischen Skelettes kam Formel I schließlich eine racemische oder optisch aktive Verbindung darstellen. ■

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I können in reiner isomerer Form verwendet.werden. Da in manchen Fällen jedoch der geschmacks- oder geruehgstragende Effekt'einer gegebenen Mischung oft ähnlich wie derjenige eines der reinen stereoisoraeren Bestandteile ist, können aus praktischen und wirt-

schaftlichen Gründen Mischungen von Stereoisomeren in direkter, erfindungsgesäS erhaltener Form verwendet werden.

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Auch ßojlO-Dimethyl-bicyclo-^.^.^-dec-lO-en-eO-ol ist eine neue Verbindung. Obgleich die epimere Verbindung mit der Hydroxylgruppe in äquatorialer Konfiguration, d.h. ß6,10-Dimethyl-bicyclo-/^-.4.oJ-dec-lO—i33-ol praktisch
geschmack- und geruchlos ist, wurde erfindungsgemäß überraschenderweise festgestellt, daß der epimere ungesättigte Alkohol mit der Hydroxylgruppe in axialer Konfiguration deutlichere organoleptische Eigenschaften besitzt. Der
geruchtragende Charakter dieses Alkohols stellt eine sehr abgerundete und
haftende holzige Note dar, die an diejenige von Patchouli erinnert.

Diese Verbindung kann erhalten werden, indem man 6,10-Dimethyl-bieyclo-

einem üblicherweise zur Umwandlung eines Ketons in

• den entsprechenden sekundären Alkohol verwendeten Reduktionsmittel.reduziert. Geeignete Reduktionsmittel umfassen Alkalimetallhydride oder Aluminiumhydride. Die anschließende Trennung der so erhaltenen Reduktionsmischung durch übliche Chromatographie liefert die gewünschte Verbindung.

Die für diese besondere Verbindung verwendete Nomenklatura diente der besseren

• Definition der beiden epimeren Alkohole: so bezeichnet ß6,10-Dimethylbicyclo- f\.k*0]-dec-10-en- d 3-ol einen bicyclischen Alkohol der Formel I, in welchem die Hydroxylgruppe eine trans-Konfiguration in Bezug zur Methylgruppe in 6-Stellung hat.

Bekannte Verbindungen der Formel 1 werden im folgenden beschrieben:

a) (+) trans-6,lO-Dimethyl-bicyclo-/4.4.d7-dec-l-en-3-on

erhalten aus 2,6-Dimethy!cyclohexanon und 2,4-Diehlor-but-2-en nach einem

Verfahren in J.Org.Chem., J4₃ 3642 (1969)

F. 28-29°C.

IR (rein)t 16?5, I615, I46o_t 1275, 1240, δ?3 cm"¹

■φ

NMR (CCl₁₁): i,06 (3H, d, J=6 cps)_S 1,25 (3H_S s); 5,6l (IH₀ d₉ J=G ops) S

M⁺ = I₇₈; m/e: I36, 135, 122, 121

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b) 136,10-Dimethyl-bicyelo-/4A.(^-dec.~10-en-ß3-ol· '

hergestellt durch Reduktion von 6,X) -Dimethyl-3-aceto>y-bieyclo~/4.4.o7-deea-3,10-dien nach einem Verfairen von J.Oi-g.Chem. ^i, 2933 (19.66) *

Kp. 93-98°C./0,3 Torr. - ,

IR ( rein): 3330, 1450, 1370, 1θ6θ, 1050, 1020 cm"¹

^ 1,0? (3H,s); 1,63 (2H,s); 2,75 (IH,m); M5 (IH, breites s) £ ppm ·

MS M⁺ = 180; m/e 147, 110, 109, 91 - -

c) cis-6_>10-Dimethyl-trans-bicyclo-/^.^.()7-d.ecan-3-ol erhalten durch Reduktion von 6,lO-Dimet}lyl·-bicycio-/4Λ.o7-dec-10-en-3-ol nach einem Verfahren der oben zitierten Literaturstelle ·■ · Kp. 95°C/ 0,3 Torr, ' '

IR (rein): 3330, 1055, 1032 cm"¹ '

MR (CCl^): 0,89 (3H,s); 0,91 (3H,d,J= nicht umgerechnet); ^-,10 (IH.ra); Λ_f?0 (IH, breites s) ö

MS: " M⁺ = 182 (1); m/e 164, 149, 109, 55, 41

d) (±) cis-6_>l0-DiIP■ethyl-trans-bic.yclo-/T^.4.o7^-decan-^3-on* hergestellt durch Oxidation des entsprechenden racemischeri Alkohols nach einem Verfahren der unter b) genannten Literaturstelle Kp. 95-100⁰C./0,3 Torr.

IR (rein): 1715, I46o, 1387, 1235, 940 cm"¹ NMR((CC1_;+): 0,93 (3H, d, J=7 cps); 1,13 (3H,s) cTppm .

MS: M⁺= 180; m/e: 123, 109, 55, 41. . '

Es wird darauf hingex-jiesen, daß in den oben genannten Literaturstellen die Verwendung der Verbindungen als Parfümierunns- und/oder Aromatffisierungsbestandteile nie er*?ähnt worden ist. » '

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Viiearwähnt, können einige der Verbindungen der Formel I durch Oxidation der Verbindungen von Formel II hergestellt werden. Dieses Verfahren kann formell als oxidative Spaltung der exoeyclischen Doppelbindung der Verbindungen von Formel II angesehen werden.

Eine solche Spaltung erzielt man entweder nach üblichen Verfahren zum Spalten einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (vgl. z.B. L.F. Fieser und M. Fieser, "Reagents for Organic Chemistry", Bd. I, Seite 773j John Wiley ΐ Sons, New York, (196?)') oder mittels eines Alkalimetallraetaperjodats in Anwesenheit einer katalytisehen Menge Osmiumtetraoxid (vgl, z.B. ibid, Seite 812) oder mittels eines Metalloxids, wie CrOo₁ oder eines oxidierten Metallderivates, wie ein Alkalimetallchromat oder -permanganat, in Anwesenheit einer starken Mineralsäure.

Das Spalten dieser exoeyclischen Doppelbindung kann auch durch Behandlung der · Verbindung der Formel II mit einer Persäure, Hydrolyse des so erhaltenen Epoxids und anschließende Oxidation des erhaltenen Diols erreicht werden. Geeignete organische Persäuren umfassen Perameisen-, Peressig-, Trifluorperessig-, Perphthal- oder m-Chlorperbenzoesäure. Die Persäure reagiert vorzugsweise mit der höher substituierten~Doppelbindunn (vgl. "Organic Reactions" 2» 378 (I953)i J.Wiley & Sons, New York), d.h. der exoeyclischen Doppelbindung der Verbindung von Formel II. Die anschließende Hydrolyse kann in sauren Medium, z.B. in Anwesenheit einer starken.Mineralsäure, wie H₉SO oder HCl, durchgeführt werden. Die-Oxidation des so erhaltenen Diols kann mittels eines starken Oxidationsmittels, z.B. Bleitetraacetat oder Perjodsäure erfolgen (vgl. z.B. Fieser und Fieser "Reagents for Organic Chemistry", Bd. I, Seite 5k6 und 816, J.Wiley & Sons, New York (I967)).

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. - 13 -

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dis oxidative Spaltung der exocyclischen Doppelbindung der Verbindung von Fomiel Il mittels Singlet-Sauerstoff und anschließende Behandlung der erhaltenen Oxidationsinischung mit einem sauren Reagenz durchgeführt werden. Singlet-Sauerstoff kann durch farbstoff-sensibilisierte Photooxygenation gebildet werden. Zu diesem. Zweck werden Farbstoffe, wie Porphyrine, Methylenblau, Eosin, Chlorophyll, Rose Bengal oder Xanthen verwendet.(vgl. z.B. Liebigs Ann.Chera., 67k, 93 (196*0; Angew.Chem. 69, 579 (195?) verwendet werden. Die Photooxygenation kann bei einer Temperatur um oder unter 0 C. und in Anwesenheit eines

oder
wässrigen/organischen Mediums durchgeführt werden. Geeignete Lösungsmittel umfassen Wasser, wässrige organische Lösungsmittel, aromatische oder alipha-'tische Kohlenwasserstoffe", wie z.B. Benzol, Toluol oder η-Hexan, Alkohole, wie Methyl- oder Äthylalkohol, Äther, wie Dioxan oder Tetrahydrofuran, oder eine Mischung aus mindestens zweider oben genannten Lösungsmittel. Als saure Reagenzien können zweckmäßig Lewis-Säuren verwendet werden. Man kann auch ein Metallhalogenid, wie AlCl^, ZnCIp₁ SnCl^ oder Fe Cl^ verwenden, wobei jedoch BF „ bevorzugt "wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglieh eis- oder trans-6,10-Dimethyl-3-isopropyliden-trans-bicyclo-^l-.4.o7-decan in eis- oder trans-6,lO-Dimethyl-trans~bicyclo-/iA.G7-decan-3-on umzuwandeln. Die als Ausgangs- - materialien im obigen Verfahren verwendeten bicyclischen Kohlenwasserstoffe kann man durch Reduktion einer Mischung von q( - und ß-Sudesmpl und anschließende Dehydratisierung der so erhaltenen bicyclischen Alkohole herstellen. Die" Hers teilung des oben genannten Ketons sowie des Ausgangsmaterials kann durch das folgende Reaktionsschema dargestellt werden:

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ß-Kudesmol

1) Reduction

2) -H₂O

OH

Oxidation

⁺ bieycujsehe ii

Ausgehend von ,einer natürlich vorkommenden Mischung aus $ - und ß-Eudesraol erhält man eine Mischung der"gewünschten bicyciischen Ketone zusammen mit den Ik Kohlenstoffatome enthaltenden, bicyciischen Ketonen. Schließlich können die gewünschten Verbindungen in reinem Zustand nach Trennung der obigen Mischung durch übliche Verfahren, wie Kolonnen- oder präparative Dampfphasenchromatographie, erhalten werden.

Die Verbindungen von Formel I mit einer cyclischen Doppelbindung können ■als Ausgangsmaterialien zur Herstellung von Verbindungen mit einem gesättigten bicyciischen Skelett verwendet werden. Diese Ausgangsmaterialien können in üblicher Weise reduziert werden; so liefert z.B. die ..tatalytische Hydrier rung von trans-6,10-Diraethyl-biyoyclo-/4.^.o7~dec~l-en-3-on trans-6,1G-Dimethyl-cis- oder -trans-bicy^<clo-^4-.^-.oJ-decan-3-on. Weiterhin können die Verbindungen der Formel 1, in welchen die Symbole X zusammen genommen für ei. ι Sauerstoffatom stehen, in die entsprechenden Hydroxyderivate umgewanc- lt.

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werden. Durch Veresterung der so erhaltenen Alkohole kann man aueh die entsprechenden Ester, wie Formiate, Acetate, Propionate oder Butyrate, erhalten. Kombiniert man Reduktion und Veresterung, dann kann man auch die Ester in " einem einzigen Verfahren aus den entsprechenden gesättigten oder ungesättigten bicyclischen Ketonen erhalten.

Durch Reduktion von trans~6,lO-Dimethyl-trajis-bicyclo-/4.4.o/-decan-3-on durch katalytische Hydrierung in Anwesenheit von Essigsäure und einer katarischen Menge einer starken Mineralsäure, wie Schwefel- oder Perchlorsäure, erhält man trans-6_t10-DimetlT3'l-3-acetoxy-trans-bicyclo-/.^.4.o7-decan. Schließlich können die Verbindungen der Formel I, in welcher ein X für eine Hydroxylgruppe und das andere' für ein Wasserstoffatom steht, zu den entsprechenden Ketonen oxidiert werden. So erhält man trans-öjlO-Dimethyl-trans-bicyclo- fo Λ .0]-decan-3-onf mit einem üblicherweise zur Umwandlung eines sekundären Alkohols in das entsprechende £eton verwendeten Reagenz. In derselben Weise vriid o,10-Dimethyl-bicyclo-/4A.d7-dec-lÖ-en-3~-on aus 6,10-Dimethyl-bicyclo- (k Λ.0/-dec—lO-en-3-ol hergestellt. ■

Wie bereits erwähnt, können einige der Verbindungen der Formel I durch Isohergestellt werden merisieren der cyclischen Doppelbindung der Verbindungen vonTormel ]/, im

welchen die Symbole X zusammen genommen für ein Sauerstoffatom stehen und

niedrige

einer der Substituenten R und R¹ für eine/Alkylgruppe und der andere für ein Wasserstoffatom steht, m und η identisch sind und einen Wert von 1 haben und ρ einen Wert von 0 hat.

Diese Isomerisation kann in Anwesenheit eines Lösungsmittels, wie Dimethylsulfoxid, tert.-Butanol, Tetrahydrofuran oder flüssiger Ammoniak, und in Anwesenheit einer starken Base, wie Kalium-tert.-butcfxid, Natriumhydrid oder ■KaXium- oder Matriumamid, und anschließende Behandlung des so gebildeten / durch Oxidation von trans-6,lO-Dimethyl-trans-bicyclo-^t-.ⁱ)'*0/-decan-3-ol

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Enolates mit einem sauren Reagenz, wie Essig- oder Borsäure, oder Katriumdihydrogenphosphat durchgeführt werden/ GemäS einer besonderen Ausfvihrurtgsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann somit trans-ojlO-Dimethyl-bicyclo- ^f.ⁱl-.Ö7-dec-l-en-3-on in 6,10-Dimethyl-bicyclo-/4.V.o7-dec-:lO-en-3-on -umgewandelt werden, (vgl. Tetrahedron Letteis 1962, 669)

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindimg, ohne sie . zu beschränken.

Beispiel 1

Durch Mischen der folgenden Bestandteile wurde eine Grundparfumkompositiori

vom Chypre-Typ hergestellt:

Gew.-Teile

(K -Phenyläthylacetat 30 ■.

ündecenal 10 $ _% lOO

tf -Methylundeceanol 10 $ 20 ^

Cumarin 60

Vanillin 5

Moschusketon 55

Cyclopentadecanon 10 $> 30

o( -Isomethyljonon 6o

abs. Eichenmoos · 20

abs. Labdanum 10

synth. Galbanum 10

synth. Castoreum 20

Methyl-2-pentyl-3-oxo-cyclopentylacetat 50

Benzylacetat . 100

Indol-10 $⁺ 10

Hexylzimtaldehyd 50

synth. Rose 50

Pachouli " 20

synth. Bergamott 200

900 + = in Diäthylphthalat

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— ι? -

Wurden Bu 90 g der obigen Komposition 10 g" einer !Oxigen tÖsung Von trans- 6 j ίΟ-DMethyl-bicyulo-^A.oJ-dec-l-en-3-on, 6, ΙΟ-Dime: tbyl-bicyelo~//K4JSJ-dec—lO-en-3-on oder 6,10-Diffiethyl-bicyclo-/i-*4,o7-dec-iO-en-3-ol in Diäthylphthalat zugefügt, dann erhielt man eine neue Parfümkomposition mit einem sehr eleganten>tind ursprünglichen holzigen Charakter sowie einer sehr natürlichen Reichheit* , ■

Durch Zugabe derselben Anteile an 6,10-Dimethyl-cis- oder -trans-bicyelo-Ik-A.OJ-decan-3-on oder trans-6-., 10-Dimethyl-3-acetoxy-tratis-bicyclo-/i-,ⁱi-.^- decan zur obigen Grundkompositioil erhielt man eine Parfümkomposition mit einer sehr reichen holzigen und bernsteinartigen Note*

JDurch Zugabe derselben Anteile von trans-6,iO-Dmethyl-3-aceto:xy-bicyulo- lkA*ö]-dec-i-en oder 6,iO-Dimethyl-3-acetoxy-bicyclo-//f·*^{^}^«o7-dec-lü-en oder ennes der entsprechenden gesättigten oder ungesättigten Alkohole zur obigen Grundkomposition erhielt man eine Parfümkomposition mit einem neuen und angenehmen holzigen, manchmal leicht balsamischen Charakter.

In den meisten Fällen wurde festgestellt, daß diese holzige Note sehr haftend war. / . ■

B e i s ρ i e 1 2

J)urch Mischen der folgenden Bestandteile wurde eine Grundparfümkomposition für ein männliches Eau de Cologne hergestellt:

309883/ 1 469

... 18 -

Gew. -Teile

Salbeiöl 20 -

Lavendelöl . 150

synth. Bergamott 200

Limonenöl 1^0 süßes Orangenöl .40'

synth. Galbanum 10 ^⁺ ■ 20

Museon 10 $⁺ ' 50

Methyl-2-pentyl-3-oxo-cyelopentylacetät 10

l,l-Dimethyl-6-ter.-butyl-ⁱf-acetylindan 10

o( ~Isomethylgonon 50

"synth. !lang 80

synth. Jasmin 25

synth. Geranium 50

synth. Üeroli 100

Corianderöl ·. 5

950 + = in Diäthylphthalat

■-,'■· i ■ ■

Wurden zu 95 g der obigen Grundkomposition 5 g einer 10-^igen Lösung aus trans-6,lO-Dimethyl-bioyclo-/4-..ⁱi'.o7-dec-l-en-3-on_t 6_t10-Dimethyl-bicyclo-/4.4.oJ-dec-lO-en-.3-on, 6,10-Dimethyl-bicyclo-/ii-.4.o7-dec-10-en-3-ol oder trans-ojlO-Dimethyl-cis- oder -trans-bicyGlo-^^■.ⁱ^.o7-decan-3-on in Diäthylphthalat zugefügt, dann erhielt man eine Parfümkomposition mit einem neuen und sehr deutlichen sowie haftenden holzigen Geruch.

Wurden trans-6,lO-Dimethyl-3-acetoxy-bicyclo-^i-.4.o7-dec-l-en, 6,10-Dimethyl-3-acetoxy-bicyclo-/5.4.o7-dec.-lO-en-oder trans-6_f10-Dimethyl-3-acetoxy-trans-"bicyclo-/Ä.ⁱ}-.o7-decan in denselben Verhältnissen zugefügt, dann erhielt die obige Grundkomposition eine neue und besonders angenehme holzige und leicht balsamische Kote, die an Zedernholz erinnerte. —-

309883/ 14 6

Wurde einer der entsprechenden gesättigten oder ungesättigten Alkohole in denselben Verhältnissen zur obigen Grundkomposition zugegeben, dann erhielt man eine neue Parfümkomposition mit angenehmem, haftendem und leicht grünen holzigen Geruch.
Beispiel 3

Durch Mischen der folgenden Bestandteile wurde eine Grundaromakomposition mit einem ähnlichen Gesdmack und Aroma wie Walnuß hergesteilt:

- " Gew..-Teile-

Methylcyclopentenolon 50

Furfurylalkohol - 50

Furfural 10

Diacetyl ' " 5 · -

Aeetylmethylcarbinol 30

Benzylalkohol 100

Propylenglykol 755

100Ό

Dann wurden die beiden folgenden Aromakompositionen hergestellt: ~

Gew.-Teile

(Tes-Q A Kontrolle (B) Grundkoraposition 100

trans-o.lO-Dimethyl-bicyclo- ·
/i7

/7-en-3-on 100

Propylenglykol 800" 9(X)

1000 1000

Dann wurden beide Mischungen A und B zur Herstellung der folgenden Nahrungs-' mittel ^fin Verhältnissen von 100. g Aromakoniposition pro 100 kg Nahrungsmittel verwendet:

' Eiscreme: aus 1 1 Milch, 5 Eigelb und 250»g Zucker wurde in folgender .Weise eine Eiscrememischung hergestellt: Die Milch wurde erhitzt, Zucker und Eigelb wurden gemischt, und die heiße Milch wurde unter Rühren zur Mischung gegeben. Es wurde weitergerührt, bis die Masse dick wurde, dann wurde das Aroma augefügt. Anschließend wurde die Mischung in üblicher Weise gefroren.

309883/U69

~ 20 -

: - - . unter Rühren

Pudding: Eine Mischung aus 60 g Zucker und 3 g Pectin wurde/zu 500 ecm heü-ar Milch zugefügt. Die Mischung wurde einige»Sekunden zum Kochen gebracht, das Aroma wurde zugefügt und die Mischung abkühlen gelassen.

Dann wurden die wie oben hergestellten Nahrungsmittel von einem Expertengremium untersucht, das erklärte, daß die "Test"-Nahrungsmittel einen deutlicheren und leicht holzigen und nuf3artigen Geschmack im Vergleich zu den "Kontroll" -NahrungaaitteLn hatten.

Wurde in der obigen Komposition das trans-6,lü-Dmethyl-b:iyclo-/i.4.07-deel-en-3-on durch das entsprechende gesättigte Keton oder durch einen der Besprechenden gesättigten oder ungesättigten . Alkohole oder Ester ersetzt, dann wurde ein ähnlicher Effekt festgestellt. Im letzteren Fall war jedoch die Verwendung höherer Verhältnisse notwendig.

Beispiel ^

Eine handelsübliche Heidelbeermarmelade wurde mit einer lO-?bigen äthanolischen Lösung von.trans-6,l0-Dimethyl-bicyclo-/4.^.07-dec-l-en-3-on in einem Verhältnis von 15 ecm äthanolischer Lösung pro lOO kg aromatisiertem Ms-terial aromatisiert. Dann wurde das so aromatisierte Nahrungsmittel von Fachleuten mit einer nicht-aromatisierten Marmelade verglichen, die Äthylalkohol in den obigen Verhältnissen enthielt. Es wurde festgestellt, daß die aromatisierte Marmelade einen holzigen, leicht balsamischen, an frische Heidelbeeren erinnernden Geschmack hatte,

Ein analoger Sffekt wird festgestellt, wenn man das entsprechende gesättigte Keton oder einen entsprechenden gesättigten oder ungesättigten Alkohol oder Ester in denselben Verhältnissen .zum obigen Nahrungsmittel zufügt. Der holzige Geschmack hatte in diesem Fall einen deutlicheren grünen Charakter.

30988 37 U69

Beispiel £_ '

Zu 1 1 eines säuerlichen Zuckersirups (hergestellt durch Verdünnen von 65O g Sucrose und 10 ecm einer 50-$igen wässrigen Zitronensäurelösung in lOUO ecm Wasser), der mit Limonen- oder Grapefruit-Öl in einem Verhältnis von g Öl pro 100 1 Sirup aromatisiert war, wurde 1 ecm einer 1-^igen äthanolisehen Lösung von trans-6,lO-Dimethyl-bic3^rclo-A-«ⁱ*'«Q7-dec-l-en-3-on zugefügt. Dann wurde das so hergestellte aromatisierte Getränk von Fachleuten mit einem nicht aroraatisierten Sirup verglichen. Es wurde erklärt, daß der aromatisierte Sirup im Vergleich zum nicht aromatisieren einen angenehmen, deutlicher fruchtigen Geschnack mit leicht holzigem Charakter hatte. ,

wurde im obigen Getränk das trans-6,lO-Dimethyl-bicyclo-//l-.ⁱ<-.Q2-dec-l-en-3-on durch das entsprechende gesättigte Keton oder einen entsprechenden gesättigten oder ungesättigten Alkohol oder Ester ersetzt» wurde ein ähnlicher Effekt beobachtet. Dabei war es jedpch notwendig, höhere Verhältnisse zu verwenden. .

Beispiel 6

7 g einer l-$igen äthanolisehen Lösung aus trans-ö.lO-Dimethyl-Mcyclo- I^ Λ .oJ-dec-l-en-3-on wurden auf 100 g einer "American Blend" Tabakmischung gesprüht. Der-so aromatisierte Tabak wurde zur Herstellung von "Test-"-Zigaretten verwendet, deren Rauch durch Vergleich mit nicht aromatisierten "K on troll" -Zigaretten einer organoleptischen Auswertung unterworfen wurde» Der zur Herstellung der "Kontroll"-Zigaretten verwendete Tabak war vorher mit einer entsprechenden Menge Äthylalkohol behandelt worden.

Die Fachleute definierten den den Geschmack des Rauches der "Test'-Zigaretten äLs abgerundeter als den der "Kontroll" -Zigaretten·, wobei jener-außerdem einen deutlicheren holzigen Charakter besaß.

309883/U69

Rauch von Nach demselben Aroraatisierungsverfahren erklärten die Fachleute, daß der / durch 6,lO-Diraethyl-bicyclo-/i.ⁱf.o7-dec-l-en-3-ol aromatisiert en "Test"-Zigaretten eine intensivere holzige, an Zedernholz erinnernde Note und in manchen Fällen den Geschmack bestimmter Orienttabake hatte. B ei s ρ i e 1 7

(+) CJs-(I,Q-Diinethyl-trans-bicyclo-fflA.07-decan-3-on und (-) transom lO-Dimethyl-trans-bicycl·o-/4Λ.Q7-decan--3-on 600 rag (2,36 Millimol) Osmiumtetroxid wurden bei Zimmertemperatur unter Rühren zu 1,56 g (?_f55 Millimol) einer Mischung aus eis- und trans-6_tIG-Dimethyl-3-isoprDpyliden-trans-bicyclo-/5-.ⁱ+.o7-decan und eis- und trans-6,iO-Dimethyl-3-isopropenyl-trans-bicyclo-/5.4.0j-decan (hergestellt nach den im folgenden beschriebenen Verfahren), gelöst in einer Mischung aus I30 ecm Aceton, 20 ecm Wasser .und 3 ecm Essigsäure, zugefügt.

15 Minuten nach beendeter Zugabe wurden 5«0 g (23,^ Millimol) Natriummetaperjodat unter Rühren zugegeben. Nach Stehenlassen über Nacht bei.Zimmertemperatur wurde die Reaktionsmischung rait Wasser verdünnt und 3 Mal mit je 5 ecm Äther extrahiert. Die üblichen Behandlungen von Waschen, Trocknen und Eindampfen der ätherischen organischen Phase lieferten 2,40 g Rückstand, der dann auf Kieselsäuregel (0,05-0,2 mm) einer Kolonnenchromatographie unterworfen wurde. Das Eluieren mit einer 3:1 Mischung aus η-Hexan/CH₂Cl₂ lieferte eine erste Fraktion von 800 mg (etwa I5 #) einer 2:3 Mischung der bicyclischen Ketone der" Formeln:

30988 3/1469

und eine zweite Fraktion aus 275 mg (etwa 20 $) einer 2:3 Mischung der ge-

wünschten Ketone. Letztere wurden schließlich durch präparative Dampfphasenchromatographie voneinander getrennt.

cis-6,10-Dimethyl-trans-bicyclo-/5-.ⁱf.Oj-decan-3-on

f⁰ = +3,7° (0,65 i in CHCl₃) .

^D ■ " ' 1 ■ ' ■

IR (rein): I7I5, 1^60, 1387, 1235, 9*(0 cm

IMR(CCi^): 0,93 (3H,d,j=7 cps); 1,13 (3H,s) ^ppm - ·

MS: " M⁺= 18Oj m/e = 123, 109,-55, ^. ...-..·

(-) trans-o.lO-Dimethl-trans-bieyclo-^.^.oJ-decan-^-on

[df⁰ = ^3,9 (1,0 % in CHCl.)

D ■ -·> 1

IR (rein): 1715, 1^60 I387, 1235, 9²W cm. '

NMR (CCl₄): 0-,83 (3H,d,J=5 cps); 1,05 (3H,s) ^ppm MS: M⁺= 180; m/e = 123, 109, 55, ¹A'.

Die als Ausgangsmaterial in der obigen Herstellung verwendete Mischung ' isomerer bicyclischer Kohlenwasserstoffe war wie folgt hergestellt worden: 5,20 g (23,^ Millimol) einer 9;7-Mischung aus c< - und ß-Eudesraol (isoliert

aus Eukalyptusöl: JU.]²⁰ = +33,?^ (2,6 $ in CHCl )), in 70 ecm Äthanol ge-

löst, wurde bei Zimmertemperatur in Anwesenheit von.200 mg Palladium auf Tierkohle (10 ^) hydriert. Nach Filtrieren und Eindampfen des klaren Filtrates erhielt man 5,2 g einer rohen Mischung der bicyclischen isomeren gesättigten Alkohole.

2,0 g (8,90 Millimol) der obigen Mischung, in 6 ecm wasserfreiem Pyridin gelöst, wurden zu einer auf 0 C. abgekühlten Lösung aus 16 ecm Phosphorozy-Chlorid in 60 ecm wasserfreiem Pyridin eingetropft. Nach 3-stündigem Rühren bei Zimmertemperatur wurde die Reaktionsmischung auf gestoßenes Eis gegossen und mit Äther extrahiert. Durch üblichen Waschen mit Wasser und einer

3 09883/ U69'

10-/6igen wässrigen HCl Lösung sowie anschließende Neutralisation mit einer gesättigten wässrigen NaHCOo Lösung,-Trocknen über MgSO₁^ und Eilidarapfen erhielt man l,(>5 g (90-$ige Ausbeute) einer Mischung aus eis- und trans-6,10-Dimethyl-3-isopropenyl-trans-bieyelo-£ⁱl-.4.o7-decan und eis- und trans—6,10-Dimethyl-3-isopropyliden-trans-bicyclo-/i.^.o7-decan in den Verhältnissen von 49:30:13:8.
Beispiel' 8

(+-) cis-6₎10-Dimethyl-trans-bicyclo-/S.4.o7-decan-3-on nnd (-) trans-6, 10-Dimethyl-bicyclo-/A.4-.o7-decan-3^on ■

^t 15 S (etwa 20 Millimol) einer Mischung aus eis- und trans-6,10-Dimethyl-3-isopropyliden-trans-bicyclo-/5.*l-.o7-decan und eis- und trans-6_fl0-Dimethyl-3-isopropenyl-trans-bicyclo-/4«^-.o7-deean_i erhalten wie in. Beispiel 7 und in 50 ecm einer 50:50 Mischung aus Benzol/Methanol gelöst, wurde 90 Minuten bei 20 C. in Anwesenheit von gasförmigem Sauerstoff und 30 mg Rose Bengal und mg Hydrochinon bestrahlt, wozu eine Philips HPK Quecksilberdampflampe von 125 W verwendet wurde. Nach Eindampfen der flüchtigen Fraktionen unter vermindertem Druck erhielt man einen Rückstand, der in 50 ecm Äther gelöst wurde; zur erhaltenen ätherischen Lösung wurden dann 6 ecm einer 48-^igen Lösung aus BF „ in Äther zugefügt und die Mischung 1 Stunde bei Zimmertemperatur gehalten. Dann wurde die Reaktionsmischung mit Wasser behandelt und mit Äther extrahhiert und die vereinigten organischen Extrakte wie üblich aufgearbeitet. So erhielt man 3f6 g eines Rohmaterial, das nach dem Verfahren von Beispiel 7 die gewünschten bicyclischen Ketone lieferte.

B e i s ρ i el 9

trans-6,10-Dimethyl-trans-b:icyclo-/5-.4.Q7-decan-3-on

Eine Lösung aus 600 mg (3,37 Millimol) trans-6,10-Dimethyl-bicyclo-/4A.C>7-dec—l-en-3-on in lO ecm wasserfreiem Äther wurde in 10 Minuten su einer Lcs^c

j ■---

von 100 mg (14-,3 m-Ätom-g ) Li in. 80 ecm flüssigem Ammoniak zugefügt.

"~ ■ ' 3 0 9 8 8 3 / U 6 9

Die Reaktionsmischung wurde h- Stunden zum Rückfluß erhitzt, es wurde 1,5 g NH, Cl zugefügt und der überschüssige Ammoniak entfernt. Nach Zugabe einer ,1-1 Mischung aus Äther und Wasser wurden durch Eindampfen der organischen Phase 550 mg (etwa 8°0-$ige Ausbeute) Rohmaterial gesammelt. Nach Reinigung durch KolonnenChromatographie auf Kieselsäuregel (Eluierungsmittel: 3:1 . n-Hexan/ CH₀Cl₀) und anschließende fraktionierte Destillation in einem Kolben unter vermindertem Druck (0,01 Torr) erhielt man 180 mg (Ausbeute = 3ö $) des gewünschten Produktes, das in jeder Hinsicht mit dem gemäß Beispiel 7 erhaltenen Produkt identisch war. \

Beispiel IQ

trans-6, 10-Dimethyl- trans- bicyclo-,/^ Λ.θ] -decan-3-on 3 Λ S- (3^ Milliraol) CrOo wurden bei Zimmertemperatur zu'einer Lösung aus 5>? ecm Pyridin in 75 ecm CHoCl₂ zugefügt« Dazu wurde dann unter Rühren langsam eine Lösung aus 1,0 g (5,^8 Millimol) trans-6,10-Dimethyl-trans-bicyclo-[h&.CJ7-decan-3-ol in 5 ecm CH₀Cl₀ zugefügt und die Reaktionsmischung 30 Minuten bei Zimmertemperatur gehalten, worauf sie auf gestoßenes Eis gegossen und.mit n-Pentan extrahiert wurde. Die organische Phase wurde mit einer 2N MaOH Lösung, dann mit einer wässrigen 2N HCl Lösung und einer gesättigten wässrigen NaGl Lösung gewaschen. Nach üblichen Trocknen über MgSO₂,, Eindampfen ·' zur Trockne und Reinigung des so" erhaltenen rohen Rückstandes (0,85 g) durch Kolonnenchromatographie auf Kieselsäuregel (Eluierungsmittel: 8:2 Mischung aus Hexan und CH₂Cl₂) erhielt man 750 mg (76 #ige Ausbeute) des gewünschten Produktes, das in jeder Weise mit dem gemäß Beispiel 7 erhaltenen Material identisch war.

Beispiel 11

trans-6,10 -Dimethyl-bicyclo-/^. 4. oX-dec-1 -en- 3-ol_ Eine Lösung aus 1,0 g (5,6 Millimol) trans-6,lO-Dünethyl-bicyclo-/ίΛ.o7-dec— l-en-3-on in 10 ecm wasserfreiem Äther wurde bei Zimmertemperatur zu einer Suspension aus 75 ng (Z m-Atom-g) LUlH^ ^ ₅₀ ecm wasserfreiem Äther einge-

309883/1469

tropft. Dann wurde die Reaktionsmischung 2 Stunden zum Rückfluß erhitzt, mit einer 1:1 Mischung aus Methanol und Wasser behandelt, filtriert und die organische Phase abgetrennt.

Durch' Eindampfen zur Trockne erhielt man 920 mg (etwa 90-^ige Ausbeute) Rohmaterial, das nach Reinigung durch Kolonnenchroinatographie auf Kieselsäuregel (Eluierungsmittel: CH₂Cl₂) ein Produkt lieferte, das nach fraktionierter Destillation in einer Kolbenvorrichtung unter vermindertem Druck (0,05 Torr) 400 mg (4ö-$ige Ausbeute) des gewünschten Produktes lieferte. IR (rein): 3330, 1650, 1455, 1372, 1050, 989 cm"¹

NMR (CDCl₅): 1,0 (3H,d,J=6,5 cps); 1,1 (3H,s); 3,78 (IH, breites s); 4,1 (IH,m); 5,25 (lH,m, J<2 cps) «Tpprn

MS: M⁺ = 180 (22; m/e = 14? (6o), 110 (87), 109 (lOO), 91 (84).

Beispiel 12

trans-6, IP-Dimethyl·^-trans^bicyclo-yffi- .4 . OJ -decan- 3-ol Eine Lösung aus 2,0 g (11,2 Millimol) trans-6,iO-D:methyl-bicyclo-/4.4.o7-dec-l-en-3-on in 50 ecm wasserfreiem Tetrahydrofuran wurde zu einer Mischung aus 50 ecm tert.-Butanol und 200 ecm flüssigem Ammoniak zugefügt. Zu dieser auf -37 C. abgekühlten Mischung wurden in kleinen Anteilen unter Rühren 2,2 g (314 m-Atom-g) Lithium zugefügt ,wo rauf die Mischung bis zum Verfärben (etwa 5 Stunden) gerührt wurde. Durch Abdampfen des überschüssigen Ammoniaks erhielt man einen Rückstand, der von einer 1:1 Mischung aus Äther und V/asser aufgenommen wurde.

Die organische Phase liferte nach üblichem Waschen und Trocknen 2,0 g (etwa 98-$ige Ausbeute) eines Rohmaterials, das durch Kolonnenchromatographie auf Kieselsäuregel (Eluierungsmittel: 50:50 CH₂Gl₂/Methanol) gereinigt und schließlich unter Vakuum in einer Kolbenvorrichtung (O.OlTorr) destiD-iert wurde.

309883/14 6

So erhielt man 1,2 g (etwa 59-^ige Ausbeute) des gewünschten Produktes. Die. •gaschromatographische Analyse zeigte, daß das Produkt nur aus einem Stereoisomeren bestand. '
IR (rein): 33¹K), 1455,-1170, 975. 610 cm"¹ ·■ ■■ .

NMR (CCl^): 0,82 (3H,d,J= 5 cps); -0,85 (3K,s); 3,33 (lH_fm>{ 3,91 (lH,s), cT.ppm

MS: . M⁺ = 182; m/e = 1^-9, 109, 55, 41.

Beispiel 1/3 " .

tran3-6,10-Dimethyl-bicyclo-/5.*<-.o7-decan-3--ol

Eine Lösung aus 500 mg (2,78 Millimol) trans-o.lO-Dimethyl-trans-bicyclo-/i-.4.0/-decan-3-on in einer Mischung aus 30 ecm Eisessig und 1 ecm einer 7Q~%igen wässrigen HClO^ Lösung wurde bei Zimmertemperatür in Anwesenheit von 120 mg PtOp hydriert. Nach dem Filtrieren wurde' die Reaktionsmischung von einer 1:1 Mischung aus Äther und Wasser aufgenommen! Durch Abtrennen der organischen Phase und Eindampfen zur Trockne erhielt man 500 mg eines Rohmaterials, das in 10 ecm trockenem Äther aufgenommen und bei Zimmertemperatur zu einer Suspension aus 100 mg LoAlH^ in 50 ecm trockenem Äther eingetropft wurde. Nach 3 stündigem Stehen bei Zimmertemperatur wurde die Reaktionsmischung mit "einer 1:1 Mischung aus Methanol und Wasser behandelt, filtriert und das klare Filtrat mit Äther extrahiert. Nach üblichem Waschen, Trocknen und' · Eindampfen erhielt man V30 mg (85-%"ige Ausbeute) einer Mischung der epimeren Alkohole A und B, deren Trennung durch präparative Dampfphasenchromatographie erfolgte.

A: dieses Produkt ist identisch mit dem von Beispiel 12 B: F. °

IR (CCl₄): 363O, 1*4-55, 1055, 910 cm"¹·

309883/U69

, - 28 -

NMR (CDCl₃): etwa 0,85 (3H,s und 3H, d, teilweise maskiert); 4,04 (IH,m); 4,71 (IH,s) cTppm

MS-: M⁺ = 182 ( <1); m/e = 164, 149, 109, 55, 41.

Beispiel 14

jbrans-6,10-Dimethyl-3-acetoxy-bicyclo-/4-.4.07-dec-l-en 45*0 mg (2,5 Millimol) trans-6,10-Dimethyl-bicyclo-/4.4.q7-dec-l~en-3-ol wurden bei 20°C. über Nacht mit einer Mischung aus 5 ^ccra Pyridin und 2 ccn Essigsäureanhydrid umgesetzt. Dann vmrde die Reaktionsmischung auf Eis gegossen und mit Wasser extrahiert. Die organische Phase wurde mit 2N wässriger NaHCO„ Lösung, einer 10-$igen HCl Lösung und einer gesättigten wässrigen NaCl Lösung gewaschen und über MgSO^ getrocknet. Durch Eindampfen zur Trockne erhielt man 500 mg. Rohmaterial, das nach Reinigung durch Kolonnenchromatographie auf 30 g Kieselsäuregel und Eluieren mit CH₂Cl₂ eine Fraktion ergab, die nach Destillation unter vermindertem Druck (0,05 Torr) 300 mg (etwa 55-$>i-g& Ausbeute) des gewünschten Produktes lieferte. IR (rein): 1735, I65O, 146O, 1375, 1245 cm"¹

NMR (CCl₄): .0,99 (3H,d,J=6,5 eps); 1,1 (3H,s); 2,0 (3H,s); 5,2 (2H,m) <fppm

MS: .M⁺= 222 (4); m/e = 162 (57), 147 (lOO), 105 (60), 91 (86).

•Έ e i s ρ i e 1 IjJ ·

6,10-Diπethyl-3-aceto3ζy-bicyclo-fi.4.Q7-dec-l·0-en 450 mg (2,5 Millimol) 6,10-Dimethyl-bicyclo-/4.4.o7'-dec-lO-en-3-ol wurden gemäß Beispiel 14 acetyliert. Durch Reinigung des Rohmaterials durch fraktionierte Destillation unter Vakuum (0,05 Torr) in einer Kolbenvorrichtunc erhielt man 400 rag (etwa 75-#ige Ausbeute) des gewünschten Produktes. IR (rein): 1735, 1475, 1462, 1245, 1035 cm"¹ NMR (CCl^): 1,05 (3H,s); l,6l (3H,s); 1,94 (3H,s); 2,78 (lH.d von d,

J₁= 14 cps, J₂ = 4,5 cps); 4,45 (IH₁Ia)-^PPm ^m- .M⁺= 222 ( <1); m/e = 162 (76), 146 (100), 91 (26), 43 (35).

3 0 9 8 8 3 / U 6 9

Beispiel l6

trans-6,10-Diniethyl-3-acetoxy-trans-bicyclo-/4A.07-decan Eine Lösung aus 1,0 g (etwa 5,6 Millimol) trans-oflO-Dimethyl-trans-bicyclo-/4.4.0.J-decan-3-on in 50 ecm Eisessig und 2 ecm einer 70-$igen wässrigen Lösung von HClO^ wurde bei 20°C. in Anwesenheit von 200 ing PtO₂ hydriert. Nach dem Filtrieren wurde die Reaktionsmischung in eoner 1:1 Mischung aus Äther und Wasser aufgenommen. Mach üblichen Waschen und Trocknen erhielt nan 1,0 g Rohmaterial (etwa 80-^ige Ausbeute). Durch Destillation dieses Rückstandes unter Vakuum (0,05 Torr) erhielt man 810 mg (65-$ige Ausbuete) einer Mischung der epimeren Ester A und B, die dann durch präparative Dampfphasenchromatographie getrennt wurden. ·

IR (rein): 1735, 1455, 1375, 136o, 1245, 1025 cm~l

NMR (CCl₄): 0,85 (3H,d,J=5,5 eps); 0,90 (3H_iS)i 1,96 (3H,s); 4,60 (lH,m) <^ppm .

MS: M⁺ -=224 (<1); m/e = 164 (73), 149 (Ϊ00), HO (6C|, 10? C68>,

' 4-3 (89).

IR (rein): 1735, 1455, 14-30, 1375, I36O, 1245, 1220, I0I5 cm"¹ NMR (CCl₄): 0,80 (3H,d_fJ=5 eps); 0,85 (3H,s); 1,98 (3H,s)j

5,01 (lH.m) E ppm '

MsV - M⁺ = 224 (<i)j m/e = 164 (72), 149 (l00)/l09 (62),

108 (45), 43 (65).

Beispiel - I7

6 _} lO-Dimethyl-bicyclo-Z^.^.oJ-dec ~-10-en-3-on

Eine Lösung aus 2,0 g (11,5 Millimol) trans-o.lO-Dimethyi-bicyclo-^fA.C/-dec-l-en-3-on und 12,0 g (etwa 110 Millimol) Kalium-tert.-butylat in 75 ecm tert.-Butanol wurde 2 Stunden bei Zimmertemperatur unter einer inerten Stickstoff atmosphäre gerührt. Dann wurden 400 ecm einer 10-^igen wässrigen Essigsäurelösurtg zugefügt und die so erhaltene Mischung schnell mit einer ge-

• ~V 309883/146 9 -

sättigten wässrigen NaHCO„ Lösung neutralisiert. Nach Extraktion mit Äther und Waschen, Trocknen, Eindampfen und Reinigen durch Kolonnenchromatographie auf Kieselsäure (Eluierung rait CHpCl₉) erhielt man 1,80 g (90-#ige Ausbeute)

Ct C*

ges gewünschten Produktes. .

IR (rein): 1700, l600 cm"¹ .

NMR (CCl₄): 1,20 OH,s); 1,58 (3H, großes s); 2,27 (2H,t,J=5 cps)i 3,10 (2H,m) £ ppm

MS': M⁺ - 178 (57)i ra/e = 163 (100), 123 (45), 93 Beispiel 18

2,5 g (etwa 14 Millimol) 6,lO-Dimethyl-bIeyclo/5.4.q7-dec-10-en-3-ol wurden wie in Beispiel 10 mittels eines CrO /Pyridin-Komplexes oxidiert. Nach Reinigung durch Kolonnenehromatographie erhielt man 2,1 g (etwa 85 $>) des gewünschten Produktes, das mit dem von Beispiel .17 identisch war.

Beispiel 19

trans-6,10-Dimethyl-cis-bic.yclo-/^.4.o7-decan-3-on Eine Lösung aus 2,0. g (etwa 11,5 Millimol) trans-o.lO-Dimethyl-bieyclo-/4.4.0/-dec -l-en-3-on in 30 ecm Äthanol und 3 ecm einer 10-^igen wässrigen Lösung aus HCl wurde bei Zimmertemperatur in Anwesenheit von 10 ^. Pd auf Tierkohle hydriert. Nach beendeter Reduktion wurde die Reaktionsmischung filtriert, unter Vakuum konzentriert und der so erhaltene Rückstand durch Kolonnenehromatographie auf Kieselsäuregel (Eluierungsmittel: CH₂Cl₂) gereinigt; so erhielt man 1,6 g (etwa 80-#ige Ausbeute) einer Mischung aus 90 $ des gewünschten Mcyclisehen Ketongund 10 € trans-o.lO-Dimethyl-trans-bicyelo-/4.4.q7-decan-3-on (vgl. Beispiel 7). Diese beiden isomeren bicyclischen Ketone konnten durch präparative Dampfphasenchromatographie getrennt werden.

309883/1 4 6-9-

IR (rein)V l?10, 1460 cm"¹

NMR: 0,80 (3H,d,J=6,5 cps); 1,05 (3H,s) /ppm

MS: "M⁺ = 180 (61);-m/e = 109 (lOO), 108 (80), 55 (66), 41 (64).

Beispiel 20

/7 (Isomeres A) und

ß6,10-Dimethyl-bicyclo-/^.4.07^60-10-6^0^3-01 (Isomeres B) Eine Lösung aus 18,0 g (100 Millimol) 6,lO-Dimethyl-bicyclo-//+.^.o7-declO-en-3-on in I50 ecm wasserfreiem Äther wurde Me in Beispiel 11 mittels LiAlH^ reduziert.

Aus der so erhaltenen Mischung der isomeren Alkohole (15,5 g = 85-^ige Ausbeute) wurden die reinen epimeren Isomeren isoliert. . A
IR (rein): 3620, 33²K), I060, I050 cm"¹ NMR (CCl₄)! 1,05 (3H,s); 1,60 (3H,s); 2,76 (IH,d von d, J₁= 3 cps,

J₂ = 13 eps); 3,40" (IH^m); M-,75 (IH, breites s) ^" ppm '

MS: M⁺= 180 (18); m/e = I65 (29); 147 (100), 105 "(21), 91 (25);

IR (rein): 3620,3580,1365,1010cm"¹ .

NMR (CClJ: 1,05 (3H,s); 1,63 (3H,s); 4,05 (lH,m) ippm

.+ (16)
MS: M= 180/ m/e = 165(26), 147 (100), 105 (19), 91 (22).

3098 8 3/146

Claims

P atentanspr ü c h e
i.-)Die. Verwendung mindestens einer_ bieyclischen Verbindung der Formel:

■ (R)_1n (no_n

mit einer EmCach- oder Doppelbindung in einsr der durch die gestrichelten -Linien,.dargestellten Stellungen, in welcher m,-n und ρ ganze Zahlen mit einen Wert von jeweils 0 oder 1 sind, die Symbole X, zusammen genommen, ein Sauerstoffatom bedeuten oder, getrennt, steht ein X für eine Hydroxyl- oder O-Acylgruppe und das andere X für ein Wasserstoff atom, in welcher ferner
i) R für eine niedrige Alkyigruppe steht, wenn η und ρ identisch sind und jeweils einen Wert von 0 haben und m = 1 ist; oder

ix) einer der Substituenten R und R¹ für eine niedrige Allcylgruppe und der andere für ein Wasser stoff atom steht, wenn m und η identisch sind und einen Wert von jeweils 1 haben und ρ = 0 ist; oder

iii) einer der'Substituenten R und R¹ steht für eine niedrige Alkyigruppe und der andere für ein Wasser stoff atom, wenn m, η und ρ gleich sind und jeweils einen Wert von 1 haben,
als Riechstoffkomponente in Parfüms und parfümierten Produkten.

2.- Die Verwendung der Verbindungen von Formel I in Anspruch 1 als Aromamittel in Nahrungs- und Genußmitteln, Tiernahrung, Getränken, pharmazeutischen Präparaten und Tabakprodukten.

■3·- Bicyclische Verbindungen der Formel:

r τ ί.τ.

Ia

mit einer Einfach- oder Doppelbindung in der durch die gestrichelten Linien dargestellten Stellung, in welcher ρ einen Wert von 0 oder 1 hat, R¹ für

30988 3/ 146 9 V-, τ-/"

eine niedrige AH^lgruppe steht, R ein Wasserstoffatom bedeutet und X die in Formel I definierte Bedeutung hat; - ' - - _t

oder der Formel:

Ib

mit einer Einfach- oder Doppelbindung in der durch die gestrichelten Linien dargestellten Stellung, in welcher ρ einen, Wert von 0 oder i hat» R für eine "niedrige Alkylgruppe steht, R* ein Wasserstoffatom bedeutet und ein X eine-Hydrosyl- oder 0 Acylgruppe und das andere ein Wasserstoffatom bedeutet? oder der Formel:

in welcher R für eine niedrigeAllgrlgruppe steht und die Symbole X₁ zusarasen genommen, für ein Sauerstoffatom stehen, oder, getrennt bedeutet ein X eine 0-Acylgruppe und das andere ein Wasserstoffatom»

oder der Formel:

R ft

Sb

ft . .

in welcher- die beiden Symbole X zusammen für ein Sauerstoffatom stehen» R eine niedrige Alkylgruppe bedeutet und R* für ein Wasserstoffatom steht.

5.- 6_tlO-Hi
6,-

. 10,- trans-6,lO-Dimethyl-trans-bicyclo-/^.^.o7-decan-3-ol. 11.- trans-6,10-Dimethyl-3-acetoxy-trans-bicyclo-^,4.o7-decan_r

13·- Optisch aktives trans-6,10-Dimethyl-bicyclo-_i^f.4.o7-dec-l-en-3-on_t das frei von anderen, natürlich auftretenden geruchtragenden Substanzen ist.

IA.- Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

A) eine Verbindung der Formel . j I |

in welcher R" jeweils für eine niedrige Alkylgruppe steht und die Stellung der möglichen Doppelbindung, die Symbole R, R¹ und m, η und ρ die für Formel I angegebene Bedeutung haben, mittels Singlet-Sauerstoff oxidiert und die so erhaltene Qxidationsmischung mit einem sauren Reagenz behandelt, wodurch man eine Verbindung der Formel I erhält, in welcher die Symbole X zusammen für ein Sauerstoffatom stehen; oder

B) eine Verbindung der obigen Formel II mit einem Oxidationsmittel, das die exocyclisehe Doppelbindung der Verbindung II spalten kann, zu eijier Verbindung der Formel I gemäß .A) oxidiert; oder

C) dag in A) oder B) erhaltene Keton zu einer Verbindung der Formel I reduaiert, in welcher ein X für eine Hydroxylgruppe und das andere für ein Wasserstoff atom steht und R₁ R«, m, η und ρ die unter A) oder B) definierte Bedeutung haben} oder

B) den unter C). erhaltenen Alkohol zu einer Verbindung der Fbrmel I yereatert, in welcher ein X für eine 0-Acylgruppe und das andere für ein !Wasserstoffatom steht und R, R', m, η und ρ die unter C) definierte Bedeutung

haben; oder

3O9803/U69

_ 232T417

• - - 35 -

E) die cyclische Doppelbindung der Verbindung von Formel I, in welcher die Symbole X zusammen genommen für ein Sauerstoffatom stehen und R und R¹ sowie m, η und ρ die unter ii) in Anspruch 1 definierte Bedeutung haben,

die Reste

zu einer Verbindung der Formel I isomerisiert, in welcher/X die obige Bedeutung haben und R, R¹, m- η und ρ die unter i) in Anspruch 1 definierte Bedeutung haben; oder *

F) das unter E) erhaltene Keton zu einer Verbindung der Formel I reduziert, in welcher ein X für eine Hydroxylgruppe und das andere für ein Wasserstoffatom steht und R, R¹, m, η und ρ die unter E) angegebene Bedeutung haben; oder

G)- den unter F) erhaltenen Alkohol zu einer Verbindung der Formel I verestert, in welcher ein X für; eine O-Aeylgruppe und das andere für ein Wasserstoffatom steht und R, R', m, η und ρ die unter F) angegebene Bedeutung haben.

15.- Verfahrei/nach Anspruch Ikk, dadurch gekennzeichnet, daß als saures Reagenz eine Lewis-Saure verwendet wird»

16.- Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß als Lewis-Säure Bortrifluorid verwendet wird.

17.- Verfahren nach Anspruch lAB, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation mit einer Mischung aus Osmiumtetroxid und einem Alkalimetallmetaperjodat durchgeführt wird. ._

18.- Verfahren nach Anspruch Ik-E, dadurch gekennzeichnet, daß die Isomerisation in Anwesenheit eines Lösungsmittels und einer starken Base durchgeführt wird und das so erhaltene Enolat anschließend mit einem sauren Reagenz behandelt wird»

309883/1469 .__t,_r

19.- Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel tert.~Butanol, als Base ein Alkalimetalltert.-butoxid und als saure: Reagenz Essigsäure verwendet wird.

Der Patentanwalt:

309883/U69