BE671514A

BE671514A -

Info

Publication number: BE671514A
Authority: BE
Priority date: 1965-01-04
Filing date: 1965-10-27
Publication date: 1966-04-27
Also published as: NL6514140A; FR1451809A

Description


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  Procédé perfectionné Je synthèse de l'alphbt-dimêthgamsr,a pentylbuténolide. 



  La présente invention se rapporte à un procédé nouveau 
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 pour la synthèse de l'alha-bêta-àimthyl-gamma-pentylbuténo11de. 



  Le composé chimique lealpha-bèta-diméthyl-garuTa-pentyl- buténolide s'est montré constituer un agent aromatisant particu- lièrement agréable pour le tabac ou les produits de tabac.   L'in   vention qui a pour objet l'utilisation de ce composé comme matiè- re aromatisante pour le tabac est décrite dans la   demande   de brevet Américain Sérial n  283. 999 en date du 29 mai 1963 au nom de Joseph N. Schumacher et Donald L. Roberts. En raison de l'in- térêt de ce composé, il est tout à fait souhaitable de trouver 

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 un procédé intéressant pour sa préparation. 



   La présente invention concerne précisément un   procède   nouveau pour la synthèse de ce composé. Ce composé, qu'on dési gnera en abrégé ci-après sous le   nomllde   composé I", répond à la formule de structure: 
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Conformément à l'invention, on prépare le composé 1 en condensant d'abord la   méthyléthylcétone   et le n-hexanal en présen- ce d'un catalyseur alcalin, ce qui donne la 4-hydroxy-3-méthlno- nanone-2 qu'on traite ensuite par l'acide cyanhydrique et un acide aqueux pour obtenir la gamma-lectone de l'acide 2,4-dihydroxy-2,3- diméthylonanoique. Cette dernière lactone est à son tour déshydra- tée par traitement au chlorure ae thionyle ce qui donne le composé 1.

   Le procédé peut être illustré par le schéma de réaction ci- après.- 
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 (4-hydroxy-3-méthylnonanone-2) 
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Les exemples suivants illustrent l'invention sans tou- tefois la limiter. 



   EXEMPLE 1 
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 A. Préparation de la 4-hydroxy-3-méthylnonanone 2. On chauffe à 40*cl 300 ml de méthyléthylcètone et on ajoute 3 ml de solution aqueuse à 30% d'hydroxyde de sodium. A cette solution, on ajoute 50 g d'hexanol à 92% dissous dans 400   ml   de   méthyléthylcétone,   à raison de 90 ml/heure, On maintient la température constamment à   40 C   (on peut observer avec   satisfac -   tion une température comprise entre 0 et 40 C). Au bout de 10 mi- nutes, on ajoute 3,5 g d'acide tartrique et on refroidit à 25 C. 



  On filtre le mélange de reaction et on le lave avec une solution aqueuse saturée tiède (40 C) de sulfate de sodium jusque   neutra-     lite   de la phase aqueuse. 



   On évapore le solvant a 50 au moyen d'un   aspirateur   à eau; on obtient 75 g de résidu. La distillation de ce   résidu   
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 donne 64p5 g (rendement 'i5;) de l-kydroxy-,3wméthylnonanane-2,falnt d'érullitiont 72-74"C/ 0,3 sim Hë. Ce compose est identifié par son spectre infrarouge et son spectre de résonance magnétique nucléaire. Le résidu obtenu après   éli@ination   du solvant peut ètre utilisé pour préparer la gamma-lactone de l'acide   2,4-di-   
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 hydroxy-2.,3-d1mthylnon0!que sans autre purification. 



  Dans le mode opératoire ci-dessus, on peut remplacer le catalyseur dehydroxyde de sodium par de l'nyàroxyde de potas- sium méthanolique N ou de l'nyùroxyde de trlrnE:thylbenzyle.r=.rr.on1ut'i ou un composé similaire. La distillation du produit brut doit être effectuée en milieu pratiquement neutre pour empêcher la déshydra- 
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 tation de la bêta-hydroxycétone de la 3-mtYl-3-nonanone-2. 



  B. Préparation ae la gamma-lactone de l'acide 2,4- dihydroxy-2,3-diméthylnonanoique. 



  A une solution ae lu0 ni de méthanol, 30 g de 4-hydro- x-3-méthylnonanone-2 et 0,5 g de cyanure de sodiun refroidie à 0 C on ajoute en 20 secondes 43 g diacide eyanhydrioue. On agite 

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 le mélange de réaction a une température de 0 à 5 C pendant 6 hrs, puis on ajoute en 10 minutes 125 ml d'HCl mélangé avec 150 g de glace.

   On peut également utiliser d'autres acides minéraux ou organiques comme l'acide sulfurique ou l'acide   phosphorique.   On poursuit l'agitation pendant une nuit a température ambiante, Pour éliminer   l'HCN   on chauffe le mélange de réaction à 55 C pen- dant 5 h., en faisant passer un courant d'air dans le mélange et en dégageant au travers de deux flacons délavage qui contiennent chacun 250   ml   de solution d'hydroxyde de sodium à 30%.   Après   re- froidissement, on extrait le mélange ae réaction avec 300 ml d'hexane. On extrait la solution d'hexane par 300 ml de solution 2,5 N d'hydroxyde de sodium. On sèche la solution d'hexane sur sulfate de sodium et on évapore le solvant; on obtient comme pro- duit secondaire 3 g de 3-méthyl-3-nonanone-2 impure. 



   On acidifie la solution d'hydroxyde de sodium et on extrait par 250 fil d'hexane. On sèche la solution d'hexane sur sulfate de sodium. On évapore le solvant; on obtient 28,3 g (ren- dément 73%) de   gamma   lactone de l'acide 2,4-dihydroxy-2,3-diméthyl- nonanoique, qu'on identifie par son spectre infrarouge et son spectre de résonance   magnétique   nucléaire. Par cnromatographie sur acide silicique on constate que cette matière est homogène. 



   La conversion de la 4-hydroxy-3-méthylonannone-2- en   l'alpha-hydroxylactone   peut également être effectuée à l'aide d'acide cyanhydrique formé in situ à partir de cyanure de sodium et d'un   acide   comme l'acide chlorhydrique., l'acide sulfurique.. l'acide phospholique,   .L'acide   acétique, etc. Il est cependant pré-   férable   d'utiliser   couse   ci-dessus ae   l'HCN   gazeux. D'autres soi-   vants   comme l'éthanol, l'alcool isopropylieue, l'alcool n-propy-   lique   et le dioxane peuvent également être utilisas. 



   C. Déshydratation de la gamma-lactone de'l'acide 2,4-    dihydroxy-2,3-diméthylno@anoique.   



   On chauffe   ,:   30 C une solution contenant 10 g de gamma lactone de l'acide 2,4-dihydroxy-2,3-diméthylnonanoïque et 50 ml de pyridine et on ajoute o,5 g (4 ml) de chlorure de thionyle. 

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   On chauffe le mélange de réaction à 80 C pendant 3 hrs 30 ; peut en fait observer des températures comprises entre environ 
40 et 105 C. On coule ensuite le mélange de réaction dans 200   ml     . d'eau   froide, et on filtre sur une matière filtrante. On lave la matière filtrante par 300 ml d'hexane qu'on utilise ensuite pour extraire le filtrat aqueux. un extrait la solution d'hexane par 450 ml d'HCl   6N   puis 50   ml   de bicarbonate'de sodium a 5%. On sèche ensuite la solution d'hexane sur sulfate de sodium et on la traite par du   charton.   La distillation de l'hexane donne 7,5 g (rendement 82%) du composé I dont la pureté, par chromatographie en' 
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 phase vapeur,est de 37%.

   Le compose I présente un pv4,càt upoullitioh de 3?-"9 C/0,2 mm Hg et un indice de réfraction n;0 de 1,4657. 



   On peut observer d'autres modes opératoires de déshydrata- tion que ceu- écrits ci-cessus et   utiliser   d'autres   agents     aéshydra-   tants tels que l'oxychlorure de phosphore. Ainsi par exemple on peut effectuer la déshydratation à l'aide d'anhydride sulfureux et de chlorure de thionyle dans un solvant comme la diméthylfor-   mamide   et la pyridine. L'exemple ci-après illustre une telle opé- ration de déshydratation:   EXEMPLE II   
On dissout u,04 m de gamma-lactone d'acide 2,4-dihydro- 
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 xy-Z,3-dim';thylnonanoi\.jue dans un mdange de dim';thy1J.o:,mamide et de pyridine et on traite par du chlorure de thionyle et de . l'anhydride sulfureux.

   On dilue le mélange de réaction par 1000 ml   d'eau   et on extrait-avec trois portions de 100 ml d'hexane.. 



  On extrait la solution d'hexane par 5 portions ue 200 ml d'acide . chlorhydrique 6N froid, 5 portions de 200   ml   d'eau et 2 portions de 100 ml de carbonate de sodium .   5.   La solution d'hexane est ensuite traitée sur sulfate de sodium et charbon puis filtrée et évaporée sous pression réduite; on obtient le composé 1.

Claims

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R E V E rt D I G A r I 0 N S.

1.- Procédé de synthèse de l'alpha, bêta-dimethyl-gamma- pentylbuténolide, caractérisé en ce qu'on condense la :éthyléthyl- cétone et le n-hexanal en présence d'un catalyseur alcalin, ce qui EMI6.2 donne la 4-hyàroxy-3-méth>;Inonanone-2 qu'on traite par L'acide cyanhydrique ou le cyanure de sodium et un acide 4e mai,lère à obtenir la garma-lactone de l'acide 2,4-dihydroxy-2,3-d:.méthyl- nonanolque, cette dernière étant déshydratée en l'alphas bêta- diméthyl-gaErca-pentyl-buténolide' 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide utilisé avec le cyanure de sodium ou l'acide cyan- hydrique est ur. Pcide aqueux.

3. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on effectue la déshydratation à l'aide de chlorure de thionyle..