DERIVADOS DE 3-ISOPROPIL-l- ETILCICLOPENTILO Y SU USO EN APLICACIONES DE FRAGANCIA
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con derivados de 3- isopropil-l-metílciclopentílo, específicamente (3-isopropil- 1-metilciclopentil) etanol, (3-isopropil-l-metilciclopentil) etanona y (3-isopropil-l-metilciclopentil) -metanol y su uso como fragancias. Esta invención se relaciona además con un método para su producción y con composiciones de fragancia que los comprenden. ANTECEDENTE DE LA INVENCION En la industria de las fragancias existe una demanda constante por compuestos nuevos que incrementen o mejoren las notas de olor o que impartan notas de olor nuevas. Se ha encontrado ahora que ciertos derivados de 3-isopropil-l-metilciclopentilo tienen muchas notas de olor floral, frutal y de maderas, muy buscados, y son relativamente sencillos y fáciles de preparar, a partir de la (1S) - (+) - y {IR) -(-) fenchona disponibles en la naturaleza. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En consecuencia, la presente invención se refiere, en uno de sus aspectos, al uso de un compuesto de fórmula la y al enantiómero, específicamente el enantiómero (lS,3i?) del mismo como fragancia KEF:170082
la (l.R,3S)- en donde : R1 es hidrógeno o metilo; R2 es hidrógeno; y R3 es hidroxilo; o R2 y R3 forman un grupo carbonilo junto con el átomo de carbono al cual están unidos. Se ha encontrado que el umbral de olor de ciertos compuestos de fórmula la es en promedio dos veces menor que el del enantiomero correspondiente. En consecuencia se prefiere un compuesto de fórmula I.
I enriquecido en su enantiomero (l.R,3S) de fórmula la. El término "enriquecido" se utiliza en la presente para describir un compuesto que tiene una pureza enantiomérica mayor de 1:1 a favor del enantiomero seleccionado. Se prefieren compuestos que tengan una pureza de aproximadamente 1:3 o mayor, por ejemplo 1:4. Los compuestos particularmente preferidos tienen una pureza enantiomérica de 1:9 o mayor, tal como 5:95 O 1:99. Los compuestos particularmente preferidos de la presente invención son [ (IR, 3S) -3 -isopropil-l-metilciclopentilmetanol , 1- [ (IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentil] etanona y 1- [ {IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentil] etanol . Los compuestos de acuerdo con la presente invención se pueden utilizar solos o combinados con un material base. Como se utiliza en la presente, el término "material base" incluye todas las moléculas odorantes conocidas que se seleccionan de una rama extensa de productos naturales y moléculas sintéticas disponibles actualmente, tales como aceites esenciales, alcoholes, aldehidos y cetonas, éteres y acétales, esteres y lactonas, macrociclos y heterociclos, y/o en mezcla con uno o más ingredientes o excipientes utilizados convencionalmente junto con odorantes en composiciones de fragancia, por ejemplo, materiales portadores y otros agentes auxiliares utilizados comúnmente en la técnica. La siguiente lista comprende ejemplos de moléculas odorantes conocidas las cuales se pueden combinar con los compuestos de la presente invención: - aceites etéreos y extractos, por ejemplo absoluto de musgo de árbol, aceite de albahaca, aceite de ricino, aceite de costo, aceite de mirto, absoluto de musgo de roble, aceite de geranio, absoluto de jazmín, aceite de pachuli, aceite de rosa, aceite de madera de sándalo, aceite de ajenjo, aceite de lavanda y aceite de ylang-ylang; - alcoholes, por ejemplo citronelol, Ebanolm, eugenol, farnesol , geraniol, Super Muguet"11, linalool, alcohol feniletílico, Sandalore™, terpineol o Timberol1®. - aldehidos y cetonas, por ejemplo a-amilcinamaldehído, Georgywood1^, hidroxicitronelal , Iso E Super™1, Isoraldeine™, HedioneMR, maltol, metilcedrilcetona, metilionona o vainillina; éteres y acétales, por ejemplo Abrox"11, geranilmetiléter, óxido de rosa o S irambrene^. - ásteres y lactonas, por ejemplo acetato de bencilo, acetato de cedrilo, ?-decalactona, Helvetolide^, ?-undecalactona y acetato de vetivenilo. macrociclos, por ejemplo Ambrettolide, brasilato de etileno o ExaltolideMR. - heterociclos , por ejemplo isobutilquinolina. Los compuestos de la presente invención se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones de fragancia, por ejemplo en cualquier campo de perfumería fina y funcional, tal como perfumes, productos caseros, productos de lavandería, productos para el cuidado de la piel y cosméticos. Los compuestos se pueden utilizar en una amplia variedad de productos, dependiendo de la aplicación específica y la naturaleza y cantidad de otros ingredientes odorantes. La proporción típicamente es de 0.001 a 20% en peso de la aplicación. En una modalidad, los compuestos de la presente invención se pueden utilizar en un suavizante de telas en una cantidad desde 0.001 hasta 0.05% en peso. En otra modalidad, los compuestos de la presente invención se pueden utilizar en perfumería fina en cantidades desde 0.1 hasta 20% en peso, de manera más preferible entre 0.1 y 5% en peso. No obstante, estos valores se proporcionan únicamente a modo de ejemplo, dado que los perfumistas experimentados también pueden obtener efectos o pueden crear acordes nuevos con concentraciones menores o mayores. Los compuestos de la presente invención se pueden utilizar en aplicaciones de fragancia simplemente por mezclado directo de la composición de fragancia con la aplicación de fragancia o pueden quedar retenidos en una etapa anterior con un material de retención, por ejemplo polímeros, cápsulas, microcápsulas y nanocápsulas , liposomas, formadores de película, sustancias absorbentes tales como carbón o zeolitas, oligosacáridos cíclicos y mezclas de los mismos, o se pueden, unir químicamente a sustratos, los cuales se agregan para liberar la molécula de fragancia cuando se aplica un estímulo externo, tal como luz, enzimas o similares, y después se mezcla con la aplicación. De esta manera, la invención proporciona adicionalmente un método para fabricar una aplicación de fragancia que comprende la incorporación de un compuesto de fórmula I enriquecido en uno de sus enantiómeros , como un ingrediente de fragancia, ya sea al mezclar directamente el compuesto a la aplicación o al mezclar una composición de fragancia que comprende un compuesto de fórmula I enriquecido en uno de sus enantiómeros, el cual después se pueda mezclar en una aplicación de fragancia, utilizando técnicas y métodos convencionales . Como se utiliza en la presente, una "aplicación de fragancia" significa cualquier producto, tal como perfumería fina, por ejemplo perfume y agua de colonia; productos caseros, por ejemplo detergentes para lavava illas, limpiadores de superficie, productos de lavandería, por ejemplo suavizantes, blanqueadores o detergentes; productos para el cuidado del cuerpo, por ejemplo shampoos, gel para baño; y cosméticos, por ejemplo desodorantes, cremas desvanecedoras que comprenden un odorante. La lista de productos que se proporciona a modo de ilustración no se considera limitante de modo alguno. En comparación con la mayor parte de las moléculas odorantes conocidas en la técnica que tienen propiedades de olor floral, tal como hidroxicitronelal , geranol, linalool y 4- (4-hidroxi-4-metilpentil) ciclohex-3-eno-l-carbaldehído, los compuestos de fórmula la de la presente invención, en donde R3 es hidroxilo, son excepcionalmente estables bajo condiciones básicas y ácidas, por lo que se vuelven particularmente útiles para una amplia variedad de aplicaciones de fragancia. Los compuestos de fórmula la y los enantiómeros de los mismos se pueden preparar por el rearreglo de Haller-Bauer de {IR) - (-) -fenchona / (1S) - (+) -fenchona (1,3 ,3-trimetil-2-norbornanona) seguido por hidrólisis a ácido 3-isopropil-l-metilciclopentanocarboxílico bajo condiciones alcalinas, por ejemplo en presencia de una base tal como NaOH o KOH. El ácido resultante después reaccionará con metil -litio para proporcionar un compuesto de fórmula I, en donde R2 y R3 forman un grupo carbonilo junto con el átomo de carbono al cual están unidos . Para proporcionar compuestos adicionales de la presente invención, la cetona resultante se puede transformar a un alcohol secundario a través de reducción, por ejemplo con NaBH4. Se puede preparar el (3-isopropil-l-metilciclopentil) metanol por reducción de ácido 3-isopropil-l-metilciclopentancarboxílico (A) , el cual se ha preparado por rearreglo de fenchona, en presencia de LAH al alcohol correspondiente, como se muestra en el esquema de reacción 1. Esquema de Reacción 1
Ib Los compuestos ópticamente puros de fórmula la y Ib y mezclas enantioméricas de un compuesto de fórmula I enriquecido en uno de sus enantiómeros , es decir, un compuesto de fórmula la o Ib se pueden sintetizar a partir de una fenchona ópticamente pura o una mezcla enantiomérica enriquecida ya sea con (IR) - (-) -fenchona o (1£)-(+) -fenchona.
La invención se describirá ahora con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes. Todos los productos finales descritos en los siguientes ejemplos 1 a 6 son aceites incoloros. Se obtienen a partir de (IR)-(-)- y (1S) - (+) -fenchona que contienen 8% y 2%, respectivamente del otro enantiómero. Los datos de R reportados se miden bajo las siguientes condiciones generales: ¾ a 400 y 13C a 100 MHz en CDC13; desplazamientos químicos (d) en ppm en campo descendente a partir de TMS; las constantes de acoplamiento J en Hz . Ejemplo 1: [ (IR, 3S) -3 -isopropil-l-metilciclopentil] metanol Una solución de ácido (IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentancarboxílico (70.0 g, 0.41 moles) que se obtiene de (IR) - (-) -fenchona (V. Braun, J. ; Jacob, A. Chem. Ver. 1933, 66, 1461) en 100 mi de dietiléter se agregan lentamente, bajo nitrógeno, a una suspensión de hidruro de litio y aluminio (13.3 g, 0.35 moles) en 500 mi del mismo solvente. Después de calentar a reflujo durante 3 h, la mezcla de reacción se enfría a 10°C, se agrega con precaución 70 mi de una' solución de NaOH 2N y se continúa agitando durante 0.5 h. El sólido blanco se separa por filtración, el filtrado se lava con salmuera (2 x 500 mi) , se seca con MgS0 y se concentra al vacío. Una cantidad de 79.0 g del producto crudo se purifica por destilación utilizando una columna Vxgreux de 10 cm (0.9-1.1 mbar, 96-98 °C) para proporcionar [{lR,3S)-3-isopropil-l-metilciclopentil] metanol (57.0 g, 90% de rendimiento) . RMN ¾: d 0.87 (d, J = 6.7, 3H) , 0.88 (d, J = 6.7, 3H) , 1.01 (s, 3H) , 1.08 (dd, J = 12.3, 11.0, 1H) , 1.1S-1.38 (m, 3H) , 1.48 (ddd, J = 12.4, 6.9, 0.8, 1H) , 1.53-1.72 (m, 3H) , 1.74-1.87 (m, 1H) , 3.35 (d, JM = 10.4, 1H) , 3.39 (d, JJAB = 10.4, 1H) . RMN 1C: d 21.5 (2c), 25.0 (c) , 30.4 (t) , 33.8 (d) , 35.6 (t) , 41.5 (t) , 43.8 (s) , 46.9 (d) , 72.1 (t) . [a]2¿ - 12.0 (c 1.0, EtOH) . Descripción del olor: floral, verde, jazmín, lirio del valle, fresco, limpio. Ejemplo 2: [ (15, 3R) -3-isopropil-l-metilciclopentil] metanol Se prepara de acuerdo con el procedimiento experimental del ejemplo 1 a partir de (1S) - (+) -fenchona . [af¿ + 13.5 (c 1.0, EtOH) . Descripción del olor: floral, frutal, verde, rosáceo, esperídico (tipo uva) . Ejemplo 3: 1- [ (IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentil] metanona Una solución 1.6M de metil-litio en dietiléter (200 mi, 0.32 moles) se agrega a gotas durante 25 min en una solución de ácido (IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentancarboxílico (25.5 g, 0.15 moles) en 250 mi de THF a 0°C. Después de agitar a 0°C durante 3 h se agrega clorotrimetilsilano (151 mi, 1.2 moles) y se enfría, y la mezcla de reacción se permite que se caliente hasta la temperatura ambiente, se vierte en 200 mi de agua enfriada con hielo, se agita durante 0.5 h y se extrae con MTBE (2 x 250 mi) . Las fases orgánicas combinadas se lavan con 200 mi de agua, 150 mi de NaOH 2M y salmuera (2 x 200 mi) , se secan con MgS04 y se concentran al vacío para proporcionar 27.6 g de 1- [ (1JR, 35) -3-isopropil-l-metilciclopentil] etanona, una muestra de la cual 1.5 g se purifican por destilación bulbo a bulbo (0.93 g, 68% de rendimiento) . RMN ¾: d 0.89 (d, J = 6.6, 6H) , 1.19 (s, 3H) , 1.24 (de,
J = 12.4, 9.1, 1H) , 1.34-1.43 (m, 2H) , 1.56-1.77 (m, 3H) , 1.81-1.90 (m, 1H) , 2.09 (ddd, J = 13.1, 9.1, 4.0, 1H) , 2.15 (s, 3H) . RMN 13C: d 21.3 (c) , 21.4 (c) , 25.0 (c) , 25.3 (c) , 30.2 (t) , 33.3 '(d), 35.6 (t) , 41.0 (t) , 46.6 (d) , 55.3 (s) , 213.0 (s) . [ f¿ - 1.0 (c 1.1, EtOH) . Descripción del olor: terroso/musgoso, verde, de maderas. Ejemplo 4: 1- [ (1S, 3R) -3-isopropil-l-metilciclopentil] etanona Se prepara de acuerdo con el procedimiento experimental del ejemplo 3 a partir de (1S) - (+) -fenchona .
+ 1.0 (c 1.1, EtOH) .
Descripción del olor: floral, agreste, frutal, verde. Ejemplo 5: 1- [ (IR, 2S) -3-isopropil-l-metilciclopentil] etanol Una solución de 1- [ (IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentil] etanona del ejemplo 3 (3.0 g 18 mmoles) en 8 mi de etanol se agrega a una solución fría (enfriada con hielo) de borohidruro de sodio (0.42 g, 10.7 mmoles) en 18 mi del mismo solvente. Después de 1.5 h de agitación a temperatura ambiente, la mezcla de reacción se vierte en 100 mi de HC1 2M enfriado con hielo y se extrae con MTBE (2 x 100 mi) . Las fases orgánicas combinadas se lavan con salmuera (2 x 50 mi) , se secan con MgS04 y se concentran al vacío. Se purifican 2.8 g del producto crudo, por destilación bulbo a bulbo (2.34 g, 77% de rendimiento, proporción de diastereoisómero ~ 1:1) . RMN ¾: d 0.87 (d, J = 6.6, 3H) , 0.875 (d, J = 6.6, 3H) ,
0.88 (2d, J = 6.6, 6H) , 0.92 (s, 3H) , 0.93 (s, 3H) , 1.05 (t, J = 11.7, 1H) , 1.12 (d, J = 6.4, 3H) , 1.125 (d J = 6.4, 3H) , 1.14 (t, J = 11.8, 1H) , 1.17-1.74 (m, 12H) , 1.47 (2s, 2H) , 1.78-1.88 (m, 2H) , 3.53 (c, J = 6.3, 1H) , 3.55 (c, J = 6.3, 1H) . RMN 13C: d 18.5 (2c), 21.3 (2c), 21.4 (3c) , 21.5 (c) , 29.8 (t) , 30.0 (t) , 33.7 (2d) , 35.8 (t) , 35.9 (t) , 41.9 (2t) , 46.3 (2d) , 46.8 (s) , 46.9 (s) , 75.4 (d) , 75.7 (d) . [ ¿ - 7.0 (c, 1.0, EtOH) . Descripción del olor: floral, terroso/musgoso, ligeramente a terpineo/terroso Ejemplo 6: 1- [ (1S, 3R) -3-isopropil-l-metilciclopentil] etanol Se prepara de acuerdo con el procedimiento experimental del ejemplo 5 a partir de (1S) - (+) -fenchona. [ ]¿2 + 8.0 (c 10, EtOH) . Descripción del olor: esperídico/cítrico, frutal, verde, fresco (uva, ruibarbo) . Ejemplo 7: fragancia fina femenina Ingrediente Partes en Peso
Citronelol 50 Aldehido de ciclameno 15
Malonato de dietilo 5
Dipropilenglicol (DPG) 149
Florhidral 12 Gardenol 10 Geraniol 50
Hediona 25 a-hexilcinamaldeh£do 200 Hidroxicitronelal 35
Isociclocitral 1% en DPG 15 Isojasmona 2 Jasmal 40
Jasmonilo 20
Aceite de limón 10 Lilial 25 Linalool 65 Acetato de linalilo 50 diantilis de metilo 2 Aceite de Petitgrain Paraguay 5 Alcohol fenetílico 65 Silvial 100
[ {IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentil] metanol 50 Total 1000 * para los nombres químicos véase Flavor and Fragrance Materials - 2003, Allured Publishing Corp. Carol Stream III., Estados Unidos. La presencia de 5% de [ (IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentil] metanol le confiere a esta fórmula un aspecto cremoso, lirio del valle. Ejemplo 8: Composición Floral para Jabón Ingrediente Partes en peso agruraex 100
Benzofenona 60 Acetato de bencilo 55 Base de bergamota 80 Acetato de 4-terbutilciclohexilo 150 Óxido de difenilo 20 Dipropilenglicol (DPG) 78 Ebanol 20
Hidroxicitronelal 200 Base de Jazmín 80 Fenilacetato de metilo 2
Nerol 20 Alcohol fenilpropílico 40
Base de rosa 100 Rodinol 65
Sandela 30
Silvial 100
[ (1R,3S) -3-isopropil-l-metilciclopentil] metanol 50 Total 1250 * para los nombres químicos véase Flavor and Fragrance
Materials - 2003, Allured Publishing Corp. Carol Stream III., Estados Unidos. El [ (IR, 3S) -3-isopropil-l-metilciclopentil]metanol vuelve a esta fragancia de lirio del valle aterciopelada y rica. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la resente descripción de la invención.