CH537352A

CH537352A - Procédé pour la préparation de cétones insaturées

Info

Publication number: CH537352A
Application number: CH1159371A
Authority: CH
Inventors: Ervin Dr Kovats; Guenther Dr Ohloff; Edouard Dr Demole; Max Dr Stoll
Original assignee: Firmenich & Cie
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1973-05-31
Also published as: CH536604A

Description


  
 



   La présente invention a pour objet un procédé pour la préparation de cétones insaturées de formule
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 possédant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R représentent l'hydrogène ou   l'un    d'eux un groupe méthyle et les autres l'hydro   géne.   



   Les composés de formule II, III et IV sont doués de propriétés organoleptiques particulièrement intéressantes et sont de ce fait utilisables comme agents parfumants dans l'industrie des parfums, comme ingrédients pour la préparation d'arômes artificiels et comme agents aromatisants d'aliments solides ou liquides pour les hommes et les animaux, de boissons non nutritives. de préparations pharmaceutiques et du tabac [voir à ce sujet, pour les composés de formule IV, brevet suisse   N"    537352 (demande de brevet   N"      12065/69)].   



   Ces cétones insaturées nouvelles peuvent être notamment utilisées comme ingrédients odoriférants dans les parfums dilués ou concentrés et dans les produits parfumés tels les savons, les détergents, les produits cosmétiques, les cires et autres produits pouvant être parfumés et susceptibles de devenir ainsi plus intéressants du point de vue commercial. De plus, les composés de l'invention sont très prisés en tant qu'ingrédients pour la préparation d'huiles essentielles artificielles, telles par exemple les essences de jasmin, de géranium Bourbon, de rose etc.... Les cétones insaturées de formules   II,    III et IV augmentent souvent la puissance et le pouvoir de diffusion des compositions de parfums et leur confèrent dans bien des cas une richesse très naturelle.



   Les cétones II.   III    et IV possèdent également des propriétés aromatisantes très intéressantes. Selon la nature des produits auxquels on les ajoute. elles développent des notes aromatiques fruitées. vineuses, boisées. florales. cireuses ou de plantes aromatiques, ou toute combinaison desdites notes.



   La présente invention a également pour objet l'utilisation des composés de formule IV comme produits de départ pour l'obtention de cétones insaturées de formule
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 contenant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R possèdent le sens défini dans la formule   IV.   



   Les cétones insaturées de formule I possèdent également d'intéressantes propriétés organoleptiques et sont de ce fait avantageusement utilisées comme agents parfumants et aromatisants [voir à   ce sujet les brevets suisses N" 509399 et No 520479].   



   Selon le procédé de l'invention, les cétones insaturées nouvelles de formules   Il,    III et IV sont obtenues par oxydation des alcools respectivement de formules
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 possédant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R possèdent le sens défini dans la formule IV.



   Ladite oxydation peut être opérée au moyen des agents communément utilisés pour transformer un alcool en cétone ou aldéhyde. On peut employer entre autres le carbonate d'argent en présence de terre d'infusoires, des sels et dérivés oxygénés de certains éléments de transitions comme le chrome, le nickel et le manganèse, et l'oxygène sous forme de gaz (pur ou atmosphérique) en présence d'activateurs tels que des initiateurs de radicaux libres par exemple. Les sels et dérivés du chrome et du manganèse, utilisables dans le procédé d'oxydation ci-dessus, comprennent par exemple CrO3 ou l'acide chromique. MnO2 ou des permanganates. On emploie de préférence le trioxyde de chrome ou les chromates alcalins [voir par exemple J. Org. Chem.,   26,    4814 (1961)].



   Les alcools nouveaux de formules   Vl,    VII et V, utilisés comme produits de départ pour la préparation des cétones correspondantes, peuvent être obtenus selon les méthodes décrites ci-après.



  L'alcool VI peut être notamment préparé par isomérisation et réduction simultanée d'un époxyde de formule
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 au moyen d'hydrate d'hydrazine par analogie avec un procédé décrit dans Tetrahedron,   19,      1091 (19631    et J. Org. Chem., 26, 3615 (1961). L'époxyde ci-dessus, existant sous deux formes isomères, peut être préparé par   èpoxydation    de la   '-ionone    suivant une méthode décrite dans la première des deux références ci-dessus.



   L'alcool   VII,    existant sous deux formes   isomères,    peut également être obtenu a partir de l'époxyde   Vlll.    dans des conditions analogues à celles conduisant à l'alcool VI.



   L'alcool V peut être préparé par une réaction de Grignard entre   l'Y-    ou le   p-cyclocitral    et un dérivé halogéné allylique de formule
 X-CHR-CR = CH-R dans laquelle X représente un halogène et R possède le sens défini initialement dans la formule IV.



   L'utilisation selon l'invention des cétones insaturées de formule
IV consiste en une isomérisation desdites cétones au moyen d'un agent acide ou basique. ou plus simplement thermique. Comme agent isomérisant acide on peut employer un acide fort, minéral ou organique, tels les acides sulfurique, phosphorique, chlorhydrique gazeux, perchlorique. p-toluènesulfonique ou   trifluoroacétique    par exemple. On utilise de préférence l'acide p-toluènesulfonique. Pour effectuer ladite isomérisation on peut opérer en présence d'un solvant organique tel qu'un hydrocarbure aliphatique comme   l'hexane,    I'heptane et l'éther de pétrole. ou cycloaliphatique, le cyclohexane par exemple.

  On peut également employer des hydrocarbures aromatiques tels que le benzène ou le toluène, ainsi que des esters ou éthers comme l'acétate d'éthyle et le   diméthoxy-1,2-    éthane ou encore des hydrocarbures halogénés tels que le chloro  forme ou le trichloroéthyléne par exemple. On utilise de préférence le benzène.



   Comme agent   isomérisant    basique, on peut utiliser des bases minérales ou organiques ou des tampons alcalins.



   Les exemples suivants illustrent l'invention de manière plus détaillée. Dans lesdits exemples, les températures sont indiquées en degrés centigrades.



   Exemple I   2.6,6-triméthyl- 1-crotonylcyclohexène-( 1)   
 On a chauffé 30 minutes à 80 une solution de 10 g de 2,6,6-triméthyl-   1-vinylacetylcyclohexène-(1),    0,2 g d'acide p-toluène sulfonique et 100 ml de benzène. Après refroidissement, on a neutralisé la solution par agitation avec une solution aqueuse concentrée de   Na2CO3    on l'a ensuite lavée à l'eau, séchée et distillée suivant les méthodes habituelles. On a ainsi obtenu 9,7 g de trans-2,6,6   triméthyl-1-crotonylcyclohexène-(1), Eb. 84-85-/0,001 Torr: d420 =      0,9378:      nDO =    1,4989. La préparation du 2,6,6-triméthyl-1-vinylacétylcyclohexène-(l), utilisé comme produit de départ dans cet exemple, est décrite aux exemples 3 à 6.



   Exemple 2    2,6,6-triméthyl- 1 -vinylacétylcyclohexène-(1),0,2 0,2 g d'acide p-toluène   
 On a   isomérisé,    dans les conditions décrites dans l'exemple 1, 10 g de   2,6,6-triméthyl-1-[3-méthylbutén-(3foyl-(1)]-cyclo-      héxène-(1)    préparé suivant la description des exemples 3 ou 4.



  On a obtenu ainsi 9,6 g de 2,6,6-triméthyl-1-[3-méthylcrotonyl]   cyclohèxène-(1).    nD20 =   1,5031:      d420    =0,9348.



   Exemple 3   2,6,6-triméthyl- I-vinylacetylcyclohexène-(l )    et 2,6.6-triméthyl-1 [3-méthylbutén-(3)-oyl]-cyclohexène-(1) (voir J. Am. Chem. Soc. 75 (1953), 422).



   On a refroidi 450 ml de pyridine anhydre à   0     et, sous vive
 agitation, on a introduit par portions, 41 g d'anhydride chromique
 pur, la température étant maintenue à   Ou.    On a ensuite ajouté goutte
 à goutte à   0",    une solution de 24,4 g de   2,6,6-triméthyl-1-   
 [1-hydroxybutén-(3)-yl-(1)]-cyclohexène-(1) dans 80 ml de pyridine
 On a maintenu 30 minutes à   0 ,    puis 10 heures à   20 .    On a versé
 le mélange sur 1 litre d'eau. On a extrait le mélange à l'éther et
 lavé l'extrait à l'acide chlorhydrique aqueux à 10%, puis au Na2CO
 aqueux à 5%, puis à l'eau.

  Après le traitement usuel et   purificatioi   
 par distillation, on a obtenu le 2,6,6-triméthyl-1-vinylacetylcyclo- hexène-(1) avec un rendement de 60%.   nD     = 1,4897;   d420    =0,9361.



   En remplaçant ci-dessus le 2,6,6-triméthyl-1-[1-hydroxybutén
   (3kyl]-cyclohexène-(1)    par le 2,6,6-triméthyl-1-[1-hydroxy-3   méthylbutén-(3kyl]-cyclohexène-(1)    (nD20 = 1,4939;   d420    =0,9270),   ol   
 a obtenu le   2,6,6-triméthyl-1-[3-méthylbutén-(3}oyl]-cyclo-    hexène-(1),   nr2)o=    1,4862;   d40 =0,9307.   



   Les composés hydroxylés utilisés comme produits de départ,
 dans cet exemple, ont été préparés, suivant les conditions usuelles,
 par une réaction de Grignard, entre le   p-cyclocitral    et d'une part le chlorure ou le bromure d'allyle et d'autre part le chlorure de
 methallyle. Ainsi, à 10,7 g de Mg en copeaux, on a ajouté une
 solution de 5 g de bromure d'allyle dans 70 ml d'éther sec. Le
 solvant s'est mis à bouillir. On a introduit alors, goutte à goutte,
 en agitant une solution de 46 g de bromure d'allyle, 61 g de
   t3-cyclocitral    et 160   ml    d'éther à une vitesse suffisante pour mainte
 nir l'éther en ébullition. On a ensuite chauffé 6 h à reflux.

  Après
 refroidissement, on a traité le mélange par une solution concen
 trée glacée de NH4CI, puis on a traité la couche éthérée comme
 d'habitude; on a obtenu 44,5 g (57%) de 2,6,6-triméthyl
 1-[1-hydroxybutén-(3yl]-cyclohexène-(1), éb.   60-62'/0,001    Torr:   no2o=1,4964;      d4 =0,9398;    spectre RMN   (CCl4):    0,98 (3 H, s);
 1,10 (3 H, s); 1,82 (3 H, s); 1,20-2,80 (9 H, m); 4,92 (1 H, m);    5,04 (2 H, d, J= 15 cps); 5,88 (1 H, m) 8 ppm.   



   En remplaçant dans la réaction ci-dessus, le bromure d'allyle par an équivalent de chlorure de   méthallyle,    on a obtenu le carbinol   zorrespondant    avec des rendements similaires.



   Exemple 4    2,6,6-trìméthyl- l-vinylacétylcyclohexéne-( et 2,6,6-triméthyl- 1- [3-méthylbutén-(3)-oyl]-cyclohexéne-(l)   
   Entre -5      et - 10',    on a ajouté, goutte à goutte, une solution
Je 15 g de 2,6,6-trimèthyl-1-[1-hydroxybutén-(3)-yl]-cyclohexéne-   1)    dans 100 ml d'acétone à un mélange de 800 ml d'acétone purifié et de 100   ml    d'une solution aqueuse contenant 26 g de CrO3   t    23   ml    de H2SO4 concentré (réactif de Jones). Après virage de   [a    couleur initiale, on a dilué à l'eau, concentré sous vide et extrait   1    l'éther.

  Le traitement habituel a fourni 9 g de distillat, lequel,   sprès    purification par distillation au moyen d'un appareil à bande tournante ou par chromatographie en phase gazeuse, a donné 38% de 3,6,6-triméthyl-1-vinylacétylcyclohexéne-(1) pur.



   En remplaçant dans l'exemple ci-dessus le carbinol par son homologue, le 2,6,6-triméthyl-1-[1-hydroxy-3-méthylbutén-(3)-yl]-   zyclohexène-(l),    on a obtenu le   2,6,6-triméthyl-1-[3-méthylbutén-      (3oyl3-cyclohexène-(1)    avec un rendement de 42%.



   Exemple 5   2,6,6-triméthyl-1-vinylacètylcyclohexène-(1)   
 A   02,    on a ajouté, goutte à goutte, une solution de 15 g de   2,6,6-triméthyl-    1-[1-hydroxybutén-(3)-yl]-cyclohexène-(1) dans 50 ml de benzène à une solution en agitation de 160 ml d'H2O, 20   ml    d'AcOH, 60 ml de benzène, 40 g de Na2CrO4, 64 g de
H2SO4. Après 3 h d'agitation, on a dilué à l'eau, extrait à l'éther et traité l'extrait comme de coutume. On a ainsi obtenu 8,8 g de cétone brute qui, purifiée comme décrit à l'exemple précédent, a fourni 44% de   2,6,6-triméthyl-1-vinylacétylcyclohexène-(1)    pur.



   Exemple 6   2,6,6-triméthyl- 1-vinylacétylcyclohexéne-(1)   
 Entre   0      et - 5^,    à l'abri de la lumière, on a ajouté, goutte à goutte, une solution de 11 g de   2,6,6-triméthyl-1-[1-hydroxy-      butén-(3Yyl]-cyclohexéne-(1)    dans 50 ml de benzène à une solution en agitation de 18 g de CrO3 dans 130 g de tert.-butanol et 60 ml de benzène. On a agité encore 12 h dans l'obscurité, puis on a dilué à l'eau et séparé la couche benzénique. Celle-ci, traitée comme d'habitude, a fourni après distillation, 8,5 g de produit brut, qui après purification, a fourni 35% de cétone pure.



   Exemple 7 6,6-diméthyl-2-mèthyléne-1-crotonylcyclohexane et 2,2,6,7-tétraméthylbicyclo[4.3.0]nonén-(7)-one-(9)
 A une solution de 50 g de y-ionone dans 3 litres de MeOH, on a ajouté 120 ml de H202 à 30% et 30 ml de NaOH 6N.



  On a agité 24 h à température ambiante. rajouté 50 ml de   H202    à 30% et poursuivi l'agitation pendant 24 h. On a répété
 l'adjonction   d'H2O2    et, après un total de 3 jours consécutifs d'agitation, on a concentré sous vide et soumis le résidu au traitement habituel. On a obtenu, après distillation, 46 g d'un mélange 55:45 de 2 époxydes isomères de la y-ionone (époxydes A et   B) qu'on    a séparé par distillation dans un appareil de distillation à bande tournante ou par chromatographie en phase gazeuse (Carbowax 20 M).

 

   Epoxyde A, éb. 88-89'/0,1 Torr;   nD =    1,4890;   d420=0,9972.   



   Epoxyde B, éb.   90-91-/0,1    Torr; f.   43-44-.   



   Sous protection d'azote, on a ajouté, goutte à goutte, à 0 5 g d'époxyde A dissous dans 5   ml    de méthynol à une solution de
 10 ml d'hydrate d'hydrazine pur dans 5 ml de méthynol.  



  L'addition a requis   1V2    h. On a agité encore 2 h, puis on a procédé au traitement habituel et on a obtenu, avec un rendement de 36%, un distillat contenant le   6,6-diméthyl-l-[l-hydroxybutén-      (2}yl(1)]-2-méthylènecyclohexanez    cis-, isomère A   (8%),    la forme trans- du même alcool, isomère A (7%) et le 2,2,6,7-tetraméthylbicyclo[4.3.0.]-nonén-(7)-ol(9), isomère A (80%). Ces trois corps ont été séparés par chromatographie préparative en phase gazeuse.



   En procédant de même que ci-dessus avec l'époxyde B, on a obtenu le   6,6-diméthyl-1-[1-hydroxybuten-(2}yl-(1 )]-2-méthylène-    cyclohexane, cis-, isomère B   (36%l    la forme trans- du même alcool, isomère B   (580/o)    et le   2,2,6,7-tétraméthylbicyclo[4.3.0.]nonén-      (7ol-(9),    isomère B (2%).



   On a procédé à l'oxydation d'un mélange des   6,6-diméthyl-1-      [l-hydroxybutén-(2yl]-2-méthylènecyclohexane,    forme cis-, isomères A et B et trans-, isomères A et B, suivant la méthode décrite à l'exemple 3. On a ainsi obtenu, avec un rendement de 70%, un mélange des formes cis- et trans- du 6,6-diméthyl-2   methylene-l-crotonylcyclohexane,    lesquelles ont pu être séparées par les moyens habituels. Ainsi, pour ces composés purifiés par chromatographie en phase gazeuse, on a mesuré les constantes suivantes:
 Isomère cis- (le plus volatil):   n20=      1 4892;      d2 =0,9342.   



   Isomère trans- (le moins volatil):   nO    = 1,4939; d420 =0,9335.



   On a procédé à l'oxydation du   2,2,6,7-tétraméthylbicydo[4.3.0.]      nonén-(7fol-(9),    mélange des isomères A et B, suivant la méthode de l'exemple 3. On a ainsi obtenu la 2,2,6,7-tétraméthylbicyclo [4.3.0.]-nonén-(7)-one-(9) de constantes:   nDO =    1,5028;   d420 =0,9874.   



   Le mélange des 6 dérivés hydroxylés résultant de l'isomérisation simultanée des 2 epoxydes (isomère A et isomère B) a pu être oxydé dans les mêmes conditions que celles décrites à l'exemple 3.



  Ladite oxydation a fourni alors, avec un rendement comparable à celui mentionné ci-dessus, un mélange des 3 cétones décrites ci-dessus, lesquelles ont ensuite été séparées par les moyens habituels.



      REVENDICATION I   
Procédé pour la préparation de cétones insaturées de formules
EMI3.1     
 possédant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R représentent   l'hydrogène ou l'un d'eux un groupe méthyle et les autres l'hydro-    gène, caractérisé en ce qu'on oxyde les alcools respectivement de formules
EMI3.2     
 contenant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R possèdent le sens défini.



   SOUS-REVENDICATIONS
 1. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on oxyde les alcools de formules V, VI et VII au moyen d'un sel ou dérivé métallique oxygéné.



   2. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un sel oxydé d'argent, de chrome. de manganèse ou de nickel.



   3. Procédé suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le sel oxydé de chrome est le trioxyde de chrome ou un chromate alcalin.

 

   REVENDICATION   II   
 Utilisation des cétones insaturées de formule IV, obtenues selon le procédé de la revendication I, comme produit de départ pour la préparation de cétones insaturées de formule
EMI3.3     
 possédant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R possèdent le sens défini, caractérisée en ce qu'on isomérise lesdites cétones de formule IV.



   SOUS-REVENDICATIONS
 1. Utilisation suivant la revendication   II.    caractérisée en ce qu'on   isomérise    les cétones de formule IV au moyen d'un acide fort, minéral ou organique.



   2. Utilisation suivant la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'acide fort est l'acide p-toluénesulfonique.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **.

L'addition a requis 1V2 h. On a agité encore 2 h, puis on a procédé au traitement habituel et on a obtenu, avec un rendement de 36%, un distillat contenant le 6,6-diméthyl-l-[l-hydroxybutén- (2}yl(1)]-2-méthylènecyclohexanez cis-, isomère A (8%), la forme trans- du même alcool, isomère A (7%) et le 2,2,6,7-tetraméthylbicyclo[4.3.0.]-nonén-(7)-ol(9), isomère A (80%). Ces trois corps ont été séparés par chromatographie préparative en phase gazeuse.

En procédant de même que ci-dessus avec l'époxyde B, on a obtenu le 6,6-diméthyl-1-[1-hydroxybuten-(2}yl-(1 )]-2-méthylène- cyclohexane, cis-, isomère B (36%l la forme trans- du même alcool, isomère B (580/o) et le 2,2,6,7-tétraméthylbicyclo[4.3.0.]nonén- (7ol-(9), isomère B (2%).

On a procédé à l'oxydation d'un mélange des 6,6-diméthyl-1- [l-hydroxybutén-(2yl]-2-méthylènecyclohexane, forme cis-, isomères A et B et trans-, isomères A et B, suivant la méthode décrite à l'exemple 3. On a ainsi obtenu, avec un rendement de 70%, un mélange des formes cis- et trans- du 6,6-diméthyl-2 methylene-l-crotonylcyclohexane, lesquelles ont pu être séparées par les moyens habituels. Ainsi, pour ces composés purifiés par chromatographie en phase gazeuse, on a mesuré les constantes suivantes: Isomère cis- (le plus volatil): n20= 1 4892; d2 =0,9342.

Isomère trans- (le moins volatil): nO = 1,4939; d420 =0,9335.

On a procédé à l'oxydation du 2,2,6,7-tétraméthylbicydo[4.3.0.] nonén-(7fol-(9), mélange des isomères A et B, suivant la méthode de l'exemple 3. On a ainsi obtenu la 2,2,6,7-tétraméthylbicyclo [4.3.0.]-nonén-(7)-one-(9) de constantes: nDO = 1,5028; d420 =0,9874.

Le mélange des 6 dérivés hydroxylés résultant de l'isomérisation simultanée des 2 epoxydes (isomère A et isomère B) a pu être oxydé dans les mêmes conditions que celles décrites à l'exemple 3.

Ladite oxydation a fourni alors, avec un rendement comparable à celui mentionné ci-dessus, un mélange des 3 cétones décrites ci-dessus, lesquelles ont ensuite été séparées par les moyens habituels.

REVENDICATION I Procédé pour la préparation de cétones insaturées de formules EMI3.1 possédant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R représentent l'hydrogène ou l'un d'eux un groupe méthyle et les autres l'hydro- gène, caractérisé en ce qu'on oxyde les alcools respectivement de formules EMI3.2 contenant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R possèdent le sens défini.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on oxyde les alcools de formules V, VI et VII au moyen d'un sel ou dérivé métallique oxygéné.

2. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un sel oxydé d'argent, de chrome. de manganèse ou de nickel.

3. Procédé suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le sel oxydé de chrome est le trioxyde de chrome ou un chromate alcalin.

REVENDICATION II Utilisation des cétones insaturées de formule IV, obtenues selon le procédé de la revendication I, comme produit de départ pour la préparation de cétones insaturées de formule EMI3.3 possédant une double liaison dans l'une des positions indiquées par les pointillés et dans laquelle les symboles R possèdent le sens défini, caractérisée en ce qu'on isomérise lesdites cétones de formule IV.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Utilisation suivant la revendication II. caractérisée en ce qu'on isomérise les cétones de formule IV au moyen d'un acide fort, minéral ou organique.

2. Utilisation suivant la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'acide fort est l'acide p-toluénesulfonique.