DE3610063C2 - Hydroperoxide, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verfahren zu ihrer Weiterverarbeitung - Google Patents

Hydroperoxide, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verfahren zu ihrer Weiterverarbeitung

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Parfümerie. 3a,6,6,9a-Tetramethylperhydronaphtho[2,1-b]furan, eine Verbindung der Formel
ist unter dem Namen AMBROX (eingetragenes Warenzeichen der Firmenich SA, Genf) bekannt. Aufgrund seiner Geruchseigenschaften vom Typ Ambregris und seiner Diffusionskraft ist AMBROX im Lauf der Jahre zu einem unentbehrlichen Bestandteil in zahlreichen Parfümkompositionen unterschiedlicher Natur geworden.
Seit seiner Entdeckung (vgl. Helv. Chim. Acta 33, 1251 (1950)) sind von unterschiedlichen Forschungsgruppen zahlreiche Synthesen vorgeschlagen worden. Diese beruhen im allgemeinen auf einer oxidativen Abbaureaktion von Diterpenverbindungen, wie (-)- Sclareol oder (+)-Manool, oder sie verwenden Ambrein als Ausgangsmaterial [G. Ohloff in "Fragrance Chemistry", herausgegeben bei Ernst T. Theimer, Seite 545, Academic Press (1982)]. Ein solcher Syntheseweg kann durch die folgende Reaktionsschema dargestellt werden.
Wo jedoch alle oben genannten Ausgangsmaterialien natürlichen Ursprungs sind und die Ausbeuten ihrer Extraktion aus der natürlichen Quelle nur mäßig sind, ist es unbedingt notwendig, die Kosten zu senken, indem man industrielle Herstellungsverfahren bereitstellt, die gute Ausbeuten liefern.
Die vorliegende Erfindung bietet eine neue und originelle Möglichkeit der Herstellung von AMBROX.
So bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein neues Zwischenprodukt für die Herstellung von AMBROX, das durch die folgende Formel definiert wird:
Diese Formel kann jeweils eine der folgenden epimeren Verbindungen
oder eine Mischung dieser beiden Verbindungen definieren.
Das Hydroperoxid der Formel (I) wird erfindungsgemäß durch ein originelles Verfahren hergestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man mittels Wasserstoffsuperoxid und in Anwesenheit eines sauren Mittels Sclareol oxidiert und das gewünschte Produkt durch Säulenchromatographie von der Reaktionsmischung abtrennt. Durch diese Oxidation erhält man somit unmittelbar die gewünschte Verbindung in Form einer epimeren Mischung, die gegebenenfalls einer Kristallisation in Hexan unterworfen werden kann, um die beiden Epimeren (Ia) und (Ib) in reiner Form zu erhalten.
Das Hydroperoxid der Formel (I) dient somit, entweder als Mischung oder in Form seiner jeweiligen isolierten, epimeren Bestandteile, als Ausgangsmaterial zur Herstellung von AMBROX. Zu diesem Zweck werden die Verbindungen mit einem Redox-Reaktionsmittel, das aus einem Paar FeII/CuII besteht, behandelt. Das Verfahren kann insgesamt wie folgt dargestellt werden:
Als saures Mittel kann man eine organische Protonensäure wie p-Toluolsulfonsäure, verwenden. Die in Stufe (a) des Verfahrens definierte Reaktion kann entweder in Anwesenheit eines inerten Lösungsmittels oder in Abwesenheit desselben durchgeführt werden. Als inertes Lösungsmittel wird vorzugsweise ein halogenierter Kohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid, verwendet. Die Oxidation wird, wie oben ausgeführt, durch Verwendung einer Lösung aus Wasserstoffsuperoxid unterschiedlicher Konzentration durchgeführt. Für ein solches Verfahren sind Konzentrationen in der Größenordnung von 50% (Vol./Vol.) vollständig geeignet.
Als Redox-Paar FeII/CuII kann man die üblichen organischen oder anorganischen Salze von Kupfer und Eisen, wie Kupfer-II-acetat und Eisen-II-sulfat, verwenden. Die Reaktion erfolgt in alkoholischem Medium, und zu diesem Zweck kann ein aliphatischer Alkohol, wie z. B. Methanol, verwendet werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, in welchen Abkürzungen die in der Technik übliche Bedeutung haben.
BEISPIELE BEISPIEL 1 Herstellung des Hydroperoxides der Formel (I)
Eine Mischung aus 30,8 g (0,1 M) Sclareol, 200 ml Methylenchlorid, 100 ml Wasserstoffsuperoxid in einer Konzentration von 70% in Wasser und 0,2 g p-Toluolsulfonsäure wurde 7 Tage bei Umgebungstemperatur gerührt. Die abgetrennte organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und mittels eines Rotationsverdampfers unter Vakuum konzentriert, wobei dafür gesorgt wurde, daß eine Temperatur von 25°C nicht überschritten wurde. So erhielt man 35 g eines Rohproduktes, das einer Säulenchromatographie unterworfen wurde (Träger: Silica­ gel, Merck 0,2-0,063, 350 g; Eluant: Cyclohexan/Ether 7 : 3 bis 0 : 1). Man erhielt eine Fraktion, die aus 19,7 g einer Mischung, die neben den gewünschten Hydroperoxiden (Ia) und (Ib) eine Verbindung der Formel
zusammen mit nicht bestimmten Verunreinigungen enthielt.
1 g der erhaltenen Fraktion wurde unter Verwendung von 2 Säulen vom Merck-Typ in Reihe (LOBAR; Dimension B, 310-23 mm) chromatographiert, die mit LiChropren Si 60, 40-63 µm, Art.No. 10401, gefüllt waren. Die Eluierung erfolgte mit einer 7 : 3-Mischung aus Cyclohexan/Ethylacetat bei einem Druck um 1,4 bar. So erhielt man 629 mg einer epimeren (Ia)/(Ib)-Mischung, die durch Kristallisation in Hexan bei einer Temperatur zwischen + 25°C und -20°C das Epimer (Ia) ergab; F. 113-4°C.
Die analytischen Eigenschaften der erhaltenen Verbindungen waren wie folgt:
  • (Ia): NMR (360 MHz; CDCl₃): 0,80; 0,81; 0,87 (3s, 3×3H), 1,19 (1s, 3H); 1,22 (1s, 3H); 5,13 (dxd; J₁=2, 1H); 5,19 (dxd, J₁=18, J₂=2, 1H); 6,04 (dxd, J₁=11, J₂=18, 1H) δ ppm;
  • (Ib): NMR (360 MHz; CDCl₃): 0,80; 0,81; 0,87 (35, 3×3H), 1,20 (s, 3H); 1,34 (s, 3H); 5,14 (dxd, J₁=2, 1H), 5,19 (dxd; J₁=18, J₂=2, 1H); 5,81 (dxd, J₁=11, J₂=18, 1H) δ ppm.
BEISPIEL 2 Herstellung von AMBROX
0,47 g (1,45 mM) der gemäß Beispiel 1 erhaltenen Mischung der Hydroperoxide (Ia)/(Ib) wurde in Methanol gelöst und mit 0,435 g (2 mM) Cu(OAc)₂·2H₂O (Ac = CH₃CO) und 0,417 g (1,5 mM) FeSO₄·7H₂O behandelt. Die erhaltene Suspension wurde 2 h bei 50°C gerührt, danach wurde die Reaktionsmischung unter vermindertem Druck konzentriert, wobei dafür gesorgt wurde, 25°C nicht zu überschreiten. Der Rückstand wurde mit Wasser verdünnt und mit Ether extrahiert, dann wurden die etherischen Extrakte vereinigt, mit Wasser gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und konzentriert, worauf die abschließend durch 1 g Silicagel (Lösungsmittel:Ether) filtriert wurden. So erhielt man nach Abdampfen des Lösungsmittels 0,355 g eines 60% AMBROX enthaltenden Produktes. Durch Chromatographie des Rohproduktes mit 20 g Silicagel (Eluant: 9 : 1 Cyclohexan/Ether) erhielt man 87 mg (Ausbeute 30%) kristallines AMBROX.
Die folgende Tabelle faßt die erhaltenen Ergebnisse sowie die während verschiedenen Herstellungstests nach dem oben angegebenen Verfahren angewendeten Reaktionsbedingungen zusammen.
Tabelle

Claims (10)

1. Epimere Mischung aus Hydroperoxiden der Formel
2. Verbindung der Formel
3. Verbindung der Formel
4. Verfahren zur Herstellung einer epimeren Mischung aus Hydro­ peroxiden gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mittels Wasserstoffsuperoxid und in Anwesenheit eines sauren Mittels Sclareol oxidiert und anschließend die gewünschte epimere Mischung durch Säulenchromatographie von der Reaktionsmischung abtrennt.
5. Verfahren zur Herstellung eines Hydroxyperoxides gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung mit Hilfe von Hexan kristallisiert und jeden der reinen, isomeren Bestandteile (Ia) und (Ib) abtrennt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das saure Mittel p-Toluolsulfonsäure ist.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffsuperoxid in einer Konzentration über 50% (Vol./Vol.) in Wasser verwendet wird.
8. Verfahren zur Herstellung von 3a,6,6,9a- Tetramethylperhydronaphtho[2,1-b]furan, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung mit einem Redox-Reaktionsmittel, das aus einem Paar FeII/CuII besteht, behandelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als FeII/CuII Paar Eisen-(II)-sulfat und Kupfer-(II)-acetat verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in alkoholischem Medium durchgeführt wird.
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