Новые душистые соединения, метод их синтеза и применения - RU2412149C2
Код документа: RU2412149C2
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к новым душистым соединениям, которые могут быть использованы в парфюмерии. Изобретение относится, в частности, к новым альдегидам, спиртам и соответствующим простым эфирам, методу их синтеза и их применению в парфюмерии.
Уровень техники
Термин «парфюмерия» используется здесь не только для обозначения парфюмерии в обычном смысле этого термина, но также и для других областей, в которых важен запах продуктов. Речь может идти о парфюмерных композициях в обычном понимании этого слова, таких как душистые основы и концентраты, одеколоны, туалетные воды, духи и подобные продукты; композиции для местного применения, в частности, косметические, такие как кремы для лица и для тела, тальковые пудры, масла для волос, шампуни, капиллярные лосьоны, соли и масла для ванн, гели для душа и ванн, туалетные мыла, антиперспиранты и дезодоранты для тела, лосьоны и кремы для бритья, мыла, кремы, зубные пасты, полоскания для рта, помады и аналогичные продукты; и продукты бытовой химии, такие как мягчители, моющие средства, стиральные средства, освежители воздуха и подобные им продукты.
Альдегиды представляют собой одно из крупных семейств душистых молекул, используемых в парфюмерии. Важную роль в этом семействе играют альдегиды, обладающие от восьми до двенадцати атомов углерода. Среди этих альдегидов имеются терпеновые альдегиды, которые обладают цветочными запахами. Имеются также линейные альдегиды, представляющие собой производные жирных кислот, с нотами свежести, типичными для фруктов семейства цитрусовых.
До настоящего времени не существует альдегидов, объединяющих эти два типа запахов. Однако в любом случае продолжает существовать потребность в новых душистых агентах с целью расширения гаммы нот, которые могли бы быть приданы какой-либо композиции, и доступных способах для внесения этих нот.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения являются новые соединения, представляемые приведенной ниже общей формулой (I):
в которой Х обозначает группу СНО, CH2OH, CH2OC(O)R или CH(OR)2, R обозначает линейную или разветвленную алкильную или алкенильную цепь С1-С5, а изображенная пунктиром связь может присутствовать или отсутствовать.
Соединение формулы (I) может иметь форму изомера или смеси изомеров, в частности энантиомера или смеси энантиомеров, или рацемической цепи, или диастереоизомера или смеси диастереоизомеров.
В частности, настоящее изобретение относится к соединению формулы (I), в котором присутствует обозначенная пунктиром связь, а Х представляет группу -СНО. Этим новым альдегидом приведенной ниже формулы (1) является 6,8-диметилнон-7-еналь (1). Изобретение относится также к методу синтеза и применению этого соединения (1) в качестве душистого агента благодаря его нотам свежести, апельсиновой цедры и трав с акцентами листа кориандра.
Из энантиомеров соединения (1), все из которых представляют интерес для настоящего изобретения, особенно предпочтительным соединением является 6(R),8-диметилнон-7-еналь.
Получение соединения формулы (1) осуществляется согласно изобретению путем гидроформилирования 5,7-диметилокта-1,6-диена и представлено следующей схемой:
Гидроформилирование является хорошо известной реакцией. Сегодня у специалиста имеется выбор из нескольких катализаторов, которые помогают ему вводить альдегидную функцию в ненасыщенную молекулу, и поэтому специалисту остается выбрать катализатор или систему катализаторов и определить условия реакции.
В качестве примера в способе настоящего изобретения может быть использована система катализаторов: биc(η4-1,5-циклooктaдиeн)-ди(µ-мeтoкcи) диродий(I) (А) и дифенилфосфино-1,8-диметил-9,9-ксантен (Ксантфос) (В), описанная Claudia Foca, Humberto J.V.Barros, Eduardo N. dos Santos, Elena V. Gusevskaya, J.C.Bayon, New Journal of Chemistry (2003), 27(3), 533-539. Эта система катализаторов представляет интерес благодаря легкости ее синтеза и ее применения. В присутствии оксида углерода и водорода эта система образует активный комплекс [RhН(дифосфин)СO2], который реагирует с присутствующим алкеном. Для образования комплекса дифосфин-родий могут быть также использованы и другие дифосфины, как это показано, например, Immaculada del Rio, Wim G.J. de Lange, Piet W.N.M.Leeuven, Carmen Claver, J. Chem. Soc., Dalton Trans. (2001), (8) 1293-1300, или Montserrat Diegez, Mariette M. Pereira, Anna M. Masdeu-Bilto, Carmen Claver, J.Charles, J. Mol. Catalysis A: Chemical (1999), 143-(1-3), 111-112.
Разумеется, родиевый катализатор, [Rh(OMe)(cod)2] (А), может быть также заменен такими катализаторами как [Rh(acac)(cod)2] или [Rh(OAc)(cod)]2, как, например, описано W.N.M. Piet и Claver Carmen (редакторы) в "Rhodium Catalyzed Hydroformulation" (Катализируемое родием гидроформилирование). Catalysis by Metal Complexes, vol.22, Kluwer Academic Publishers, Dordecht, Нидерланды (2000), ISBN 0-7923-6551-8.
Согласно одному из вариантов осуществления способа по настоящему изобретению в качестве катализатора гидроформилирования используют систему катализаторов бис(η4-1,5-циклооктадиен)-ди(µ-метокси) диродий(I) (А) и дифенилфосфино-1,8-диметил-9,9-ксантен (Ксантфос) (В). При этом реакция может проводиться с использованием от 1×10-3до 1×10-4 и преимущественно от 2×10-4 до 5×10-4 эквивалента катализатора по отношению к исходному алкену.
Согласно этому варианту осуществления, реакцию проводят в автоклаве, в который под азотом загружают тщательно дегазированный 5,7-диметилокта-1,6-диен. Катализатор (А) и катализатор (В) также загружают под азотом. Реакция может проводиться с использованием от 1×10-3 до 1×10-4 эквивалента и преимущественно от 2×10-4 до 5×10-4 эквивалента катализатора по отношению к алкену. Автоклав после этого закрывают и несколько раз продувают эквимолярной смесью оксида углерода и водорода. Внутреннее давление в автоклаве можно поддерживать на уровне приблизительно от 5×103 до 8×104ГПа и предпочтительно от 3×104 до 6×104 ГПа, а реакционную среду нагревают до температуры примерно 60-120°С и преимущественно до 100°С. За превращением следят с помощью газового хроматографа. Продукт выделяют спустя приблизительно двенадцать часов и непосредственно перегоняют, получая 6,8-диметилнон-7-еналь (1).
Настоящее изобретение относится и к другому новому соединению, 6,8-диметилнон-7-аналю (1'), т.е. соединению формулы (I), где обозначенная пунктиром связь отсутствует, а Х является группой -СНО, к методу его синтеза и его применению в качестве душистого вещества.
Настоящее изобретение относится также к ациклическим и циклическим ацеталям соединений (1) и (1'), т.е. к соединениям формулы (I), где Х является группой -CH(OR)2, в которой R обозначает линейную или разветвленную алкильную или алкенильную цепь C1-C5, а обозначенная пунктиром связь присутствует или отсутствует, к методу их синтеза и их применению в качестве душистых агентов.
Настоящее изобретение относится также к ненасыщенному спирту (2) и насыщенному спирту (2'), являющимся производными от (1) и (1') соответственно, т.е. к соединениям формулы (I), где Х является группой -СН2ОН и изображенная пунктиром связь присутствует (2) или отсутствует (2'), к методу их синтеза и к их применению в качестве душистых агентов:
Спирты (2) и (2') настоящего изобретения могут быть легко получены восстановлением соединений формулы (1) в условиях, которые хорошо известны специалистам. В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения ненасыщенный спирт (2) получают селективным восстановлением альдегидной функции (1) восстановителем, таким как борогидрид натрия (NaBH4), а насыщенный спирт (2') синтезируют восстановлением альдегидной функции, а также двойной связи С-С соединения (1) водородом в присутствии катализатора, такого как палладий на угле.
Насыщенный альдегид (1') настоящего изобретения может быть получен окислением (2') согласно хорошо известным специалистам методам, например, с помощью реактива Кори (СrО3/пиридин/HCl).
Настоящее изобретение относится также к сложным эфирам (3) и (3'), являющимся производными спиртов (2) и (2') соответственно, т.е. к соединениям формулы (I), где Х является группой -CH2OC(O)R, в которой R обозначает линейную или разветвленную алкильную или алкенильную цепь C1-C5, а изображенная пунктиром связь присутствует (3) или отсутствует (3'), в частности к ацетату, пропионату, 2-метилбутирату, 3-метилбутирату, гексаноату, 2-метилпентаноату, 3-метилпентаноату, 4-метилпентаноату, 2,2-диметилбутирату, 2,3-диметилбутирату и 3,3-диметилбутирату, 2-бутеноату, 2-метил-2-бутеноату и 3-гексеноату 6,8-диметилнон-7-енола (2) и 6,8-диметилнон-7-анола (2').
Изобретение относится также к методу синтеза этих сложных эфиров и применению в качестве душистых агентов.
Сложные эфиры (3) и (3') настоящего изобретения могут быть соответственно получены из (2) и (2'), а именно эстерификацией линейных или адекватно разветвленных кислот или хлорангидридов кислот C1-C5 в хорошо известных специалистам условиях.
Ниже приведена схема синтеза соединений изобретения в качестве не ограничивающего изобретения примера:
Благодаря своим душистым свойствам соединения формулы (I) находят очень разнообразное применение в парфюмерии, о чем подробно говорилось выше, в частности (наряду с прочим) в косметике и в области продуктов бытовой химии.
Целью изобретения является также использование по меньшей мере одного соединения формулы (I) согласно изобретению в качестве душистого агента, в качестве маскирующего запах агента или в качестве нейтрализующего запах агента, как такового или в смеси с одним или несколькими другими известными специалистам душистыми соединениями, которые специалист в этом случае должен выбирать в зависимости от желаемого эффекта. Дополнительный душистый агент или агенты могут быть соединениями формулы (I) или другими известными специалистам душистыми агентами.
Целью изобретения являются также композиции, содержащие один базовый продукт и эффективное количество одного или нескольких продуктов формулы (I) согласно изобретению.
Это может быть композиция, которая сама является душистой, или композиция, в которой душистый агент используется для того, что маскировать или нейтрализовать определенные запахи.
Базовый продукт будет легко определен специалистом в зависимости от предполагаемой композиции и, следовательно, от ее предполагаемого применения, для целей которого хорошо известны традиционные компоненты, такие как растворитель(и) и/или вспомогательные средства (адьюванты).
Эффективное количество вводимых в композицию соединений формулы (I) согласно изобретению будет варьировать от природы композиции, желаемого эффекта душистого вещества и природы других возможно присутствующих душистых или недушистых соединений и будет легко определена специалистом, который знает, что это количество может варьировать в очень широком диапазоне: от 0,1 до 99 вес.%, в частности от 0,1 до 50 вес.% и более конкретно от 0,1 до 30 вес.%.
Соединения формулы (I) согласно изобретению могут использоваться как таковые либо же они могут быть инкорпорированы в или на каком-либо инертном материале-носителе или содержать другие активные ингредиенты готовой композиции. Может быть использовано большое разнообразие материалов-носителей, включая, например, полярные растворители, масла, жиры, тонко измельченные твердые вещества, циклодекстрины, мальтодекстрины, камеди, смолы и какой-либо другой известный для таких композиций материал-носитель.
Изобретение относится, таким образом, также и к применению соединений формулы (I) для приготовления какой-либо душистой композиции или душистого изделия в описанных ниже применениях, в частности в парфюмерии, косметике, например для шампуней или мыл, и для продуктов бытовой химии, таких как мягчители или стиральные средства.
Изобретение относится, в частности, к парфюмерным композициям, а именно к душистым основам или концентратам, одеколонам, туалетной воде или духам, содержащим по меньшей мере одно соединение формулы (I) или композицию, содержащую по меньшей мере одно соединение формулы (I).
Изобретение относится также, в частности, к косметическим композициям, а именно к крему для лица и тела, тальковой пудре, маслу для волос или для тела, шампуню, капиллярному лосьону, соли для ванны, маслу для ванны, гелю для душа, гелю для ванны, туалетному мылу, антиперспиранту для тела, дезодоранту для тела, лосьонам, крему для бритья, мылу для бритья, крему, зубной пасте, полосканию для рта и помаде, содержащим по меньшей мере одно соединение формулы (I) или по меньшей мере композицию, содержащую по меньшей мере одно соединение формулы (I). Другой целью изобретения является способ лечения или профилактического или непрофилактического косметического ухода с использованием для этой цели по меньшей мере одного соединения формулы (I) или по меньшей мере одной композиции, содержащей по меньшей мере одно соединение формулы (I).
Изобретение, кроме того, относится к продуктам бытовой химии, а именно к мягчителям, моющим средствам, стиральным средствам, освежителям воздуха, содержащим по меньшей мере одно соединение формулы (I) или по меньшей мере одну композицию, содержащую по меньшей мере одно соединение формулы (I).
Приведенные ниже примеры в еще большей степени иллюстрируют новые душистые соединения, методы их синтеза, их ценность и их применения. Эти примеры приведены лишь в целях иллюстрации и не могут рассматриваться как ограничение изобретения.
Осуществление изобретения
Пример 1: синтез 6,8-диметилнон-7-еналя (1)
138,0 г (1,00 моль) дегазированного 5,7-диметилокта-1,6-диена загружают под азотом в автоклав, в котором помещен стеклянный сосуд. Добавляют 232 мг (0,48 моль) бис(η4-1,5-циклооктадиен)-ди(µ-метокси)-диродия(I) (А) и 836 мг (1,44 моль) дифенилфосфино-1,8-диметил-9,9-ксантена (В). Автоклав закрывают и три раза продувают эквимолярной смесью оксида углерода и водорода. Внутреннее давление поддерживают при 3×104 гПа. Медленно нагревают до 100°С, принимая во внимание экзотермичность реакции, не превышая 120°С в массе. Реакционную среду нагревают в этих условиях в течение 12 час, охлаждают до комнатной температуры и после этого переносят продукт в перегонный аппарат. После отделения 5,7-диметилокта-1,6-диена (41,6 г, т.кип. 35°С, 60 гПа) получают 88,2 г (0,48 моль) 6,8-диметилнон-7-еналя (1) (т.кип. 48°С/3,5 гПа). Выход 48%. Анализы инфракрасных спектров, ЯМР и масс-спектров соответствуют структуре альдегида (1).
Пример 2: синтез 6,8-диметилнон-7-енола (2)
В оборудованную термометром 500-миллилитровую колбу помещают 18 г (0,11 моль) 6,8-диметилнон-7-еналя (1) и 96,0 г этанола, охлаждают до 5°С и прибавляют малыми порциями 2,0 г борогидрида натрия, не превышая 10°С в массе. Перемешивают смесь 16 час при комнатной температуре, охлаждают до 5°С и прибавляют по каплям 20,0 г (1,36 моль) ацетона для разрушения избытка восстановителя, не превышая при этом 10°С в массе. Подкисляют реакционную смесь 20,0 г 10%-ной соляной кислоты, не превышая 10°С в массе. Добавляют еще 40 г воды, затем при сильном перемешивании 70 г толуола. Фазы разделяют и промывают органическую фазу один раз 50 г воды, насыщенной NаНСО3, и два раза 50 г воды. Высушивают, фильтруют и отгоняют толуол при пониженном давлении. После перегонки получают 13,4 г (0,08 моль) [продукта] (т.кип. 105°С/10 мм рт.ст.). Выход 72,7%. Анализы инфракрасных спектров, ЯМР и масс-спектров соответствуют ожидаемому спирту.
Пример 3: ацетат 6,8-диметилнон-7-енола
В оборудованную термометром и капельной воронкой 500-миллилитровую колбу помещают 13 г (76 ммоль) 6,8-диметилнон-7-енола (2), 10,8 г (107 ммоль) триэтиламина и 200 мл трет-бутилметилового эфира (МТВЕ). Охлаждают до 5°С и прибавляют 8,4 г (107 ммоль) ацетилхлорида, разбавленного 20 мл МТВЕ, не превышая 10°С в массе. Перемешивают смесь 14 час при комнатной температуре, охлаждают до 5°С и нейтрализуют 100 мл раствора 10%-ного раствора соляной кислоты. Фазы разделяют и промывают органическую фазу 100 мл воды, насыщенной NaHCO3, и затем соленой водой до нейтральной реакции. Растворитель высушивают, фильтруют и упаривают при пониженном давлении. Ацетат очищают перегонкой при пониженном давлении (т.кип. 58°С/0,4 мм рт.ст.). Выход 76%.
Пример 4: пропионат 6,8-диметилнон-7-енола
Продукт получают, как в примере 3, с помощью пропионилхлорида. Выход 71% (т.кип. 70°С/0,6 мм рт.ст.).
Пример 5: оценка запаха чистого соединения (1) методом обоняния
В первую очередь комиссией были оценены душистые характеристики чистого соединения (1). Оценивающая группа состояла из нескольких профессионалов, качественно оценивающих соединение. Соединение (1) было оценено как свежее, апельсиновая цедра и травы с акцентами листа кориандра. Если альдегид (1) разбавить до 1% пропиленгликолем, его фруктовые ноты становятся доминирующими и может быть воспринята дынная нота.
Пример 6: оценка запаха соединения (1) в двух композициях методом обоняния
Затем были приготовлены две душистые композиции, в которых было изучено обонятельное впечатление от соединения (1). Эти душистые композиции могут быть использованы для косметических продуктов для местного применения типа шампуня, геля для душа, крема и т.д.
Для оценки верхних нот, нот сердца и базовых нот композиции, содержащей соединение (1) (испытание 2), в каждом случае оценивали обонятельное впечатление в моменты времени to, t+48час t+168час путем сравнения с композицией, не содержащей соединения (испытание 1).
1. 10%-ный в пропиленгликоле.
2. 4-трет-Бутилциклогексилацетат от International Flavors and Fragrances, США.
3. От V. Mane Fils, Франция.
4. 3-(4-Изопропилфенил)-2-метилпропиониловый альдегид от Givaudan, Швейцария.
5. 2-Пропениловый эфир циклогексилоксилуксусной кислоты от Symrise, Германия.
6. 1,1,2,3,3,8-Гексаметил-1,2,3,5,7,8-гексагидро-6-оксациклопента[b]нафталин от International Flavors and Fragrances, США.
7. 2,4-Диметилциклогекс-3-енкарбальдегид от International Flavors and Fragrances, США.
8. 2-трет-Бутилциклогексиловый эфир уксусной кислоты от International Flavors and Fragrances, США.
9. 3а,4,5,6,7а-Гексагидро-1Н-4,7-метанинден-5-иловый эфир пропионовой кислоты от Givaudan, Швейцария.
10. 1%-ный в дипропиленгликоле.
11. Метил-2-октиноат от Givaudan, Швейцария.
12. 1%-ный в дипропиленгликоле.
1. 3-(4-Метоксифенил)-2-метилпропионовый альдегид от International Flavors and Fragrances, США.
2. От V. Mane Fils, Франция.
3. 1,1,2,3,3,8-Гексаметил-1,2,3,5,7,8-гексагидро-6-оксациклопента[b]нафталин от International Flavors and Fragrances, США.
4. Метиловый эфир [3-оксо-2-((Е)-пентил)циклопентил]уксусной кислоты от Firmenich, Швейцария.
5. 3-Бензо[1,3]диоксол-5-ил-2-метилпропионовый альдегид от International Flavors and Fragrances, США.
6. Аллиловый эфир циклогексилоксиуксусной кислоты от Symrise, Германия.
7. 1-(2,3,8,8-Тетраметил-1,2,3,4,5,6,7,8-октагидронафталин-2-ил)этанон от International Flavors and Fragrances, США.
8. 3-(4-трет-Бутилфенил)-2-метилпропионовый альдегид от Givaudan, Швейцария.
9. 4-(4-Гидрокси-4-метилпентил)циклогекс-3-енкарбальдегид от International Flavors and Fragrances, США.
10. (Е)-3-Метил-4-(2,6,6-триметилциклогекс-2-енил)бут-3-ен-2-он от International Flavors and Fragrances, США.
11. 2,2,2-Трихлор-1-фенилэтиловый эфир уксусной кислоты от Symrise, Германия.
12. 4-трет-Бутилциклогексиловый эфир уксусной кислоты от International Flavors and Fragrances, США.
13. 2,6,10-Триметилундец-9-еналь от Givaudan, Швейцария.
14. 10%-ное в дипропиленгликоле.
15. 1%-ный в дипропиленгликоле.
16. 1-(2,6,6-Триметил-1,3-циклогексадиен-1-ил)-2-бутен-1-он от Firmenich, Швейцария.
17. 2,6-Диметилгепт-5-еналь от Givaudan, Швейцария.
18. 2,4-Диметилциклогекс-3-енкарбальдегид от International Flavors and Fragrances, США.
Присутствие в композиции №1 6,8-диметилнон-7-еналя (1) существенно изменяет ее запах картофеля на очень приятный натуральный запах засахаренной зеленой дыни и мякоти плода.
6,8-Диметилнон-7-еналь (1) придает композиции №2 фруктовые ноты, в частности, зеленой дыни, а также берега моря. Он придает также бòльшую силу ведущим нотам.
Потеря интенсивности со временем выглядит вполне линейной без проявления заметных изменений в душистой характеристике.
Результаты проведенных оценок без всякого сомнения указывают на то, что соединение (1) согласно изобретению обладает ценными обонятельными характеристиками, которые найдут применение в парфюмерии, в частности в косметике и в продуктах бытовой химии и, в общем случае, в любой душистой композиции или композиции, с помощью которой предполагается замаскировать или нейтрализовать запах.
Пример 7: оценка методом обоняния запаха соединения (2) в чистом виде и в композиции
Оценочная комиссия, подобная той, что была в примере 5, установила для чистого соединения (2) следующее обонятельное описание: сельская местность, цветочный запах, бергамот, корица.
Обонятельное впечатление от соединения (2) было затем протестировано в синтетической бергамотовой композиции (испытание 2) путем сравнения с композицией, не содержащей этого соединения (испытание 1).
Проведенные испытания показывают, что присутствие 6,8-диметилнон-7-енола усиливает бергамотную ноту и придает продукту большую силу. Его эффект еще более выразителен после упаривания в течение 2 час. При этом бергамотная нота сохраняется в сердце.
Реферат
Изобретение относится к новым соединениям общей формулы (I), в которой Х обозначает группу СНО, СН2ОН или CH2OC(O)R, где R обозначает линейную или разветвленную алкильную цепь С1-С5, а также к их способу получения, в частности к получению 6,8-диметилнон-7-еналя (1) гидроформилированием 5,7-диметилокта-1,6-диена. Целью изобретения являются также душистые композиции, содержащие соединения формулы (I). Благодаря своим душистым свойствам эти соединения представляют большой интерес для парфюмерии, в частности для продуктов косметики и средств бытовой химии. ! ! 4 н. и 8 з.п. ф-лы.
Формула
в которой X обозначает группу СНО, СН2ОН или СН2ОС(O)R, где R обозначает линейную или разветвленную алкильную цепь С1-С5.
включающий гидроформилирование 5,7-диметилокта-1,6-диена.
