Procédé pour la préparation de composés polycycliques carbonylés
La présente invention a pour objet un procédé pour la préparation des composés de formule
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lesquels peuvent être utilisés comme ingrédients odoriférants pour la préparation de parfums et de produits parfumés. La formule I représente une cétone tricyclique, la thuyopsanone; elle comprend différents isomères configurationnels dont l'existence résulte de la présence de centres d'asymétrie.
On a trouvé que les composés de formule I qui sont nouveaux et, de plus, particulièrement stables en milieu alcalin, sont doués de propriétés organoleptiques intéressantes et sont utilisés avantageusement dans la préparation de parfums et de produits parfumés. Par produits parfumés, on entend par exemple des produits cosmétiques, de savons, des poudres à lessive, de détergents, etc.
Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'on oxyde les alcools de formule
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Comme agent oxydant capable de promouvoir la réaction mentionnée ci-dessus, on peut utiliser les agents connus pour oxyder stéréospécifiquement les alcools secondaires en cétones correspondantes.
Selon un mode d'exécution de la présente invention, on peut utiliser comme agent oxydant un dérivé oxydé d'un éélment de transition, par exemple le trioxyde de chrome.
Les alcools de formule II peuvent se présenter sous les formes isomériques optiquement actives suivantes:
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(+)-thuyopsanol-(3)
F. 1150C [a]2D0 = 16,80 et
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(-) -néoisothuyopsanol-(3)
F. 102-104 C
[ff]20 = 58,60
L'oxydation peut naturellement être conduite sur les alcools de formule II pris isolément ou sur un mélange des deux composés et dans ce cas elle fournit évidemment un mélange des isomères Ia et Ib correspondants
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(-)-thuyopsanone-(3)
F.
66-680 C 12D0 - - 88,70 et
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(-)-isothuyopsanone-(3)
F. 38-400C [ ]20 = ¯ 156
Les produits de départ de ce procédé de l'invention peuvent être préparés à partir du thuyopsène naturel suivant des méthodes connues. Ainsi on peut procéder à l'hydroboration dudit thuyopsène [voir par exemple
H.C. Brown, Hydroboration, Benjamin Inc., New York (1962)] puis à l'oxydation du produit d'hydroboration par H202 en milieu alcalin. On obtient ainsi le produit
IIa.
Cette réaction est illustrée par le schéma suivant:
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1) B2H6 2) H202/KOH
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Le produit de départ indiqué dans le schéma ci-dessus représente le thuyopsène, un sesquiterpène présentant 2 centres d'asymétrie et qui peut exister sous 4 iormes isomériques optiquement actives (2 paires diastéréoisomériques inactives). Chacune de ces formes se prête à la réaction indiquée par le schéma décrit plus haut.
On peut également obtenir un mélange environ 1:1 des isomères IIa et IIb par hydrogénation catalytique, selon les procédés usuels, de l'alcool IIIa, suivant le schéma ci-dessous.
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Le mélange des alcools IIa et IIb peut ensuite être séparé par les moyens habituels, soit par exemple la distillation sur colonne à bande tournante ou la chromatographie en phase gazeuse.
L'alcool IIIa peut être préparé par oxydation du thuyopsène naturel à température ordinaire en milieu alcoolique au moyen de l'oxygène gazeux en présence d'une source de rayons ultraviolets et d'un catalyseur de transfert d'énergie comme par exemple le rose bengale et réduction de la solution ainsi obtenue au moyen de sulfite de soude aqueux.
L'exemple qui suit illustre l'invention de manière plus détaillée. Dans ledit exemple, les températures figurent en degrés centigrades.
Exemple:
Préparation de la (-)-thuyopsanone-(3)
et de l'(-)-isothuyopsanone-(3)
On a dissous 0,3 g de (+)-thuyopsanol-(3), F. 1150 (préparé suivant la méthode décrite aux paragraphes b) ou c) ci-dessous), dans une quantité minimum d'éther et à 250 on a ajouté goutte à goutte cette solution à une solution contenant 0,135 g de bichromate de sodium dihydrate, 0,1 ml de HSO4 et 2 mol d'eau. On a agité 2h à 250 puis on a extrait à l'éther et après le traitement habituel on a fractionné le produit brut sur colonne à bande tournante. On a obtenu ainsi la (-)-thuyopsanone (3), F. 680.
Rendement 66 O/o. Par cristallisation répétée dans l'éther de pétrole, 60-800, on obtient un produit à
F. 66-680; [ 1D = 88,70 (CCl4).
Analyse:
Calc. pour C,SH,O C 81,76 0/o H 10,980/0
Trouvé C 81,79 0/o H 10,88 /o
Spectre U.V. (EtOH): 2010A (E = 339,9), 2830 (E = 28,5). Spectre RMN (Varian HA-100): 0,64 (3H, s), 1,2 (3H, d, J = 0,7 cps), 1,1 & 1,2 (2 X 3H, s), 0,6-0,8 (2H, bande large), 1,3-1,9 (7H), 2,1-2,3 (2H, d, J= 1,5 cps), 2,3-2,55 (1H, bande large) 5 ppm.
En remplaçant ci-dessus le thuyopsanol-(3) par le (-)-néoisothuyopsanol-(3), on a obtenu l'(-)-isothuyop- sanone-(3) avec des rendements similaires.
Le (+)-thuyopsanol-(3) et le (-)-néoisothuyopsanol (3) utilisés comme produits de départ dans la préparation décrite ci-dessus peuvent être préparés ainsi: a) (-J-A2(l2)-thuyopsénol+3)
102 g de thuyopsène naturel (0,5 mole) ont été dissous dans 2 litres de méthanol; on a ajouté une pointe de spatule de Rose-Bengale dissous dans 5 ml de Na2CO3 aqueux à 10 /o. A 200 sous irradiation, on a fait passer un courant d'oxygène dans le mélange. Après 7 1/2 h, 10,6 litres d'O2. ont été consommés (85 %). On a ajouté goutte à goutte au mélange refroidi à la glace une solution de 131,5 g (0,5 mole) de triphénylphosphine dans 350 ml d'éther.
On a continué à agiter jusqu'à disparition complète des peroxydes. Après concentrations sous vide, on a filtré Ph3PO, le filtrat a été dilué à l'eau puis extrait 3 fois à l'éther. Les extraits ont été traités comme de coutume, puis après séparation de 3,4 g de (-)-A3-thuyopsénol-(2) accompagné d'un peu de Ph3PO ils ont été fractionnés. On a recueilli les fractions distillant entre 80 et 1100/0,001 Torr. On a soumis ces fractions à une série de cristallisations dans l'éther de pétrole, 30-500, ce qui a permis d'isoler à partir des premières fractions de distillation le (-)-# -thuyopsénol-(2), F. 110-1120, et à partir des dernières fractions le (-)-#2(12)-thuyopsénol- (3), F. 84-860. D'après les quantités récoltées de ces 2 alcools, on a établi qu'ils sont présents dans le produit de réaction en rapport 1:2.
Analyse:
Calc. pour C,5H2.4O C 81,76 0/o H 10,980/0
Trouvé (thuyopsénol sec.) C 81,64 /o H 11,04 0/o
[a]2D0 = - 25,60 (CHCl3).
Spectre RMN: 0,60 (3H, s), 1,13 & 1,04 (2 X 3H, s), 0,18-0,75 (2H, bande large), 1,2-2,2 (9H), 4,08 (1H, bande large), 5,0 (2H, d, J = 0,9 cps) â ppm.
b) (+)-thuyopsanol-(3) et (-)-néoisothuyopsanol-(3)
On a dissous 0,85 g de (-)-A2(z2)-thuyopsénol-(3) préparé suivant la description du paragraphe a) dans 10 ml d'acétate d'éthyle. On a ajouté 0,09 g de PtO;, et procédé à l'hydrogénation de la manière habituelle. Après 1 h, on a filtré la solution et recueilli 0,75 g de substance après élimination du solvant sous vide. L'analyse par chromatographie gazeuse a révélé la présence d'un constituant A (45 0/o) et d'un constituant B (35 0/o) à côté d'impuretés non identifiées.
Par chromatographie gazeuse préparative, on a séparé
A, F. 1150, identifié comme (+)-thuyopsanol-(3). Spectre RMN: 0,53 (3H, s), 1,1 (3H, d, J = 0,4 cps), 1,08 & 1,0 (2 X 3H, s), 0,1-0,8 (2H, bande large), 1,2-2,2 (1111), 3,15 (1H); puis B, F. 102-1040, identifié comme (-)-néoisothuyopsanol-(3), [a]2D0 = + 16,80.
c) (+ ).thuyopsanol-(3)
A 150 sous argon, on a fait barboter le diborane (provenant de la mise en réaction de 100g de NaBH4 dans 1 litre de diglyme avec 400 g d'éthérate de trifluorure de bore) dans une solution de 105 g de thuyopsène (α20 = - 900) dans 250 ml de tétrahydrofuranne absolu.
D
On a laissé de côté pendant la nuit puis on a ajouté un peu d'eau au mélange de façon à détruire l'excès de R2H,.
On a ajouté goutte à goutte à température ordinaire une solution contenant 30 g d'H202 à 30 oxo et 60 g d'une solution aqueuse à 12 % de KOH. Après 2 jours à température ordinaire, on a extrait à l'éther de pétrole (3050 ). Après avoir traité l'extrait comme de coutume, on a distillé le résidu sous pression réduite et on a obtenu 64 g de thuyopsanol-(3) brut. Par cristallisation dans l'éther de pétrole (80-1000), on a obtenu un échantillon analytique, F. 113.1140; a2D0 = + 160 (CHCl3), dont les constantes spectroscopiques sont les mêmes que celles décrites au paragraphe b).