PL205500B1

PL205500B1 - Nowy zapachowy ester R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowy kwasu octowego i sposób jego otrzymywania

Info

Publication number: PL205500B1
Application number: PL383625A
Authority: PL
Inventors: Katarzyna Wińska; Czesław Wawrzeńczyk; Julia Gibka
Original assignee: Univ Przyrodniczy We Wroc & Ls
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2010-04-30
Also published as: PL383625A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nowy zapachowy ester R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowy kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku, i sposób jego otrzymywania.

Związek ten może znaleźć zastosowanie w przemyśle perfumeryjnym lub spożywczym, jako składnik kompozycji zapachowych.

W dostępnej literaturze nie znaleziono informacji o otrzymywaniu estru R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowego kwasu octowego.

Znane jest otrzymywanie racemicznego estru etylowego kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego (Jones G. B., Huber R. S. and Chan S., Tetrahedron, 49, s. 369, 1993).

Istotą wynalazku jest nowy zapachowy ester R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowy kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku.

Sposób otrzymywania nowego zapachowego estru R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowego kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku, polega na tym, że racemiczny

3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ol poddaje się rozdziałowi na wzbogacone enancjomerycznie (ee 98%) alkohole, poprzez enzymatyczną estryfikację z octanem winylu, przy zastosowaniu lipazy z Candida cylindracea i lipazy Amano PS. Otrzymany w ten sposób R-(+)-3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ol poddaje się przegrupowaniu Claisena z ortooctanem etylu w obecności katalizatora kwasowego. Uzyskany w tej reakcji optycznie czynny R-(-) ester etylowy kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego poddaje się redukcji z LiAlH4. Uzyskany w tym procesie R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etanol poddaje się reakcji z chlorkiem kwasu octowego w eterze dietylowym w obecności pirydyny.

Korzystnie jest, gdy reakcję estryfikacji racemicznego 3,5,5-trimetylo-2-cykloheksen-1-olu prowadzi się w heksanie.

Korzystnie też jest, gdy reakcję estryfikacji 3,5,5-trimetylo-2-cykloheksen-1-olu z nadmiarem enancjomeru R-(+) prowadzi się w eterze diizopropylowym.

Sposób, według wynalazku, objaśniony jest dokładniej w przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d.

Roztwór racemicznego 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-olu (5,0 g, 35,7 mmola), octanu winylu (6,5 cm³, 70,5 mmola ) oraz 1 g lipazy z Candida cylindracea w heksanie (17,5 cm³) miesza się intensywnie na mieszadle magnetycznym w temperaturze pokojowej. Przebieg reakcji kontroluje się za pomocą GC. Po 3 dniach mieszaninę reakcyjną przesącza się przez celit i odparowuje rozpuszczalnik. Pozostałość rozdziela się na kolumnie chromatograficznej (żel krzemionkowy, heksan:aceton, 9:1). Otrzymuje się w ten sposób 2,80 g mieszaniny alkoholi składającej się z 74% izomeru S-(-) i 27% izomeru R-(+) oraz 2,34 g mieszaniny octanów zawierającej 14 % izomeru S-(-) i 86% izomeru R-(+). W 26 cm³ 1 M roztworu NaOH z dodatkiem 1,0 cm³ alkoholu metylowego rozpuszcza się 2,34 g octanu uzyskanego w reakcji estryfikacji. Całość miesza się w temperaturze pokojowej przez 24 godziny. Następnie mieszaninę reakcyjną ekstrahuje się chlorkiem metylenu i suszy. Otrzymuje się 1,61 g alkoholi o składzie: 14% izomeru S-(-) i 86% izomeru R-(+). Mieszaninę tę poddaje się estryfikacji z octanem winylu (3,1 cm³, 33,6 mmol) w eterze diisopropylowym (5 cm³) w obecności Lipazy Amano PS. Po 14 dniach mieszaninę reakcyjną sączy się przez celit, odparowuje się rozpuszczalnik i rozdziela na kolumnie chromatograficznej (żel krzemionkowy, heksan:aceton, 9:1). W ten sposób otrzymuje się 0,93 g alkoholi o składzie 8% izomeru S-(-) 92% izomeru R-(+) oraz 0,22 g octanów o składzie 61% izomeru S-(-) i 39% izomeru R-(+). Mieszaninę alkoholi (0,93 g) poddaje się ponownej estryfikacji z 1,8 cm³ (19,5 mmol) octanu winylu w 2 cm³ eteru diizopropylowego i w obecnoś ci 0,19 g lipazy Amano PS. Po 5 dniach mieszaninę reakcyjną sączy się przez celit, odparowuje rozpuszczalnik i rozdziela na kolumnie chromatograficznej (żel krzemionkowy, heksan:aceton, 9:1). Otrzymuje się w ten sposób 0,74 g alkoholi o składzie 99% izomeru R-(+) i 1% izomeru S-(-) oraz 0,14 g estrów o składzie 75% izomeru S-(-) oraz 25% izomeru R-(+). Uzyskany w ten sposób R-(+)-3,5,5-trimetylo-2-cykloheksen-1-ol, o nadmiarze enancjomerycznym 98%, charakteryzuje się skręcalnością właściwą: [a]_D ²⁰ = 30,23 (c = 2,59 heksan).

Mieszaninę R-(+)-3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-olu (0,74 g; 5,29 mmol), ortooctanu etylu (8 ml, 44,0 mmol) i katalityczną ilość kwasu propionowego (0,1 cm³) ogrzewa się w 138°C oddestylowując jednocześnie tworzący się etanol. Reakcje kontroluje się za pomocą GC. Nieprzereagowany ortooctan trietylowy oddestylowuje się, a surowy produkt oczyszcza się za pomocą chromatografii kolumnowej (żel krzemionkowy, heksan:eter dietylowy, 20:1). Otrzymuje się 0,52 g (wydajność: 47%, 2,49

PL 205 500 B1 mmol) wzbogaconego enancjomerycznie (ee 98%) R-(-) estru etylowego kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego. Ester R-(-) charakteryzuje się takimi samymi właściwościami spektroskopowymi jak ester racemiczny. Jego skręcalność właściwa wynosi: [a]_D ²⁰ = -24,9 (c = 0,95, etanol).

Następnie, R-(-) ester etylowy kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego (0,52 g, 2,49 mmol) rozpuszcza się w bezwodnym eterze dietylowym (50 cm³) i wkrapla do ochłodzonej do 0°C zawiesiny LiAlH4 (0,12 g, 3,16 mmol) w bezwodnym eterze dietylowym (50 cm³) i miesza w temperaturze pokojowej przez 6 godzin, po czym do mieszaniny reakcyjnej dodaje się wody, warstwę eterową oddziela się i przemywa roztworem Na2CO3, solanką i suszy bezwodnym MgSO4. Surowy produkt oczyszcza się za pomocą chromatografii kolumnowej (żel krzemionkowy, heksan:aceton, 9:1). Otrzymuje się w ten sposób 0,33 g (wydajność: 79%, 1,97 mmol) R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etanolu o skręcalności właściwej: [a]_D ²⁰ = -27,5 (c = 1,02, etanol).

Następnie do ochłodzonej do 0°C (woda z lodem) mieszaniny R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etanolu (0,33 g, 1,97 mmol) w bezwodnym eterze dietylowym (5 cm³) i w obecności bezwodnej pirydyny (0,25 cm³, 3,09 mmol) wkrapla się chlorek acetylu (0,20 cm³, 2,74 mmol). Całość miesza się przez 5 godzin a następnie mieszaninę reakcyjną rozcieńcza się eterem dietylowym i dodaje się 10% roztworu HCl. Po oddzieleniu fazy organicznej, warstwę wodną ekstrahuje się eterem dietylowym (3 x 15 cm³). Połączone roztwory organiczne przemywa się rozcieńczonym 10% roztworem H2SO4, nasyconym roztworem NaHCO3, solanką a następnie suszy bezwodnym MgSO4.

Surowy produkt oczyszcza się za pomocą chromatografii kolumnowej (żel krzemionkowy, eluent heksan:aceton, 9:1). Otrzymuje się 0,38 g, (wydajność: 93%, 1,83 mmol) czystego estru R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowego kwasu octowego.

Otrzymany ester posiada zapach słabo-intensywny, owocowy, z nutą gruszkową.

Związek ten charakteryzuje się następującymi właściwościami fizycznymi i spektroskopowymi:

[a]_D ²⁰ = -39,5 (c = 1,01, etanol); nD²⁰ = 1,4580; ¹H NMR (600 MHz, CDCl3), δ: 0,95 i 0,96 (dwa s, 6H, (CH3)2C<); 1,05 (s, 3H, CH3-1); 1,25 i 1,41 (dwa d, J = 13,9 Hz, 2H, CH2-6); 1,55 - 1,67 (m, 2H, -CH₂CH₂O-); 1,68 - 1,78 (m, 2H, CH₂-4); 2,03 (s, 3H, CH₃-C(O)-); 4,10 (m, 2H, -CH₂CH₂O-); 5,36 (d, J = 10,1 Hz, 1H, H-2); 5,57 (ddd, J = 10,1, 4,8 i 3,3 Hz, 1H, H-3); IR (film, cm^-1): 3013 (w), 1743 (s), 1240 (s),1032 (m).

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Nowy zapachowy ester R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowy kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku.

2. Sposób otrzymywania nowego zapachowego estru R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowego kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku, znamienny tym, że alkohol racemiczny 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ol poddaje się rozdziałowi na wzbogacone enancjomerycznie (ee 98%) alkohole, poprzez enzymatyczną estryfikację z octanem winylu oraz przy zastosowaniu lipazy z Candida cylindracea i lipazy Amano PS, a otrzymany w ten sposób R-(+)-3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ol poddaje się przegrupowaniu Claisena z ortooctanem etylu w obecności katalizatora kwasowego i tak uzyskany w tej reakcji optycznie czynny R-(-) ester etylowy kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego poddaje się redukcji z LiAlH4; po czym uzyskany w tym procesie R-(-)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etanol poddaje się reakcji z chlorkiem kwasu octowego w eterze dietylowym w obecności pirydyny.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję estryfikacji racemicznego 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-olu prowadzi się w heksanie.

4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję estryfikacji 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-olu z nadmiarem enancjomeru R-(+) prowadzi się w eterze diizopropylowym.