CH622764A5

CH622764A5 -

Info

Publication number: CH622764A5
Application number: CH1043577A
Authority: CH
Inventors: Ferdinand Naef; Rene Decorzant
Original assignee: Firmenich & Cie
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1977-08-26
Publication date: 1981-04-30
Also published as: JPS5741455B2; JPS5444640A; GB2004274B; FR2401129B1; US4176139A; GB2004274A; NL7808791A; FR2401129A1; DE2836477A1; DE2836477C2; GR72909B

Description

La présente invention a pour objet un procédé pour la préparation de composés spiranniques insaturés de formule

0

I

(C[Vn dans laquelle l'indice n vaut 1 ou 2 et le symbole R représente un radical alkyle inférieur, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on traite, en présence d'une base forte, une cycloalcanone de formule

II

dans laquelle l'indice n a le sens indiqué ci-dessus, avec un dihaloalcène de formule in x

15

dans laquelle le symbole R a le sens indiqué pour la formule I et X représente tin atome d'halogène.

Dans les formules I et III ci-dessus, le symbole R peut représenter un radical alkyle linéaire ou ramifié contenant de 1 à 20 6 atomes de carbone tel, par exemple, un radical méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, ter-butyle, pentyle, isopen-tyle ou hexyle.

Le symbole X peut représenter un halogène tel le chlore, le brome ou l'iode. De préférence, il représente le brome.

25 Plus particulièrement, suivant un mode d'exécution préférentiel du procédé de la présente invention, on prépare la l-(prop-l-ène-l-yl)spiro[2.4]heptane-4-one, en traitant, en présence d'une base forte, la cyclopentanone avec un l,4-dihalo-pent-2-ène.

Les composés spiranniques, obtenus conformément au pro-30 cédé de l'invention, sont des produits intermédiaires fort intéressants pour la préparation de certaines cétones cycliques particulièrement utiles dans le domaine de la parfumerie. Parmi celles-ci il convient de citer la cis-jasmone, le jasmonate de méthyle et le dihydrojasmonate de méthyle qui, grâce à leurs propriétés olfac-35 tives fleuries et jasminées, trouvent une utilisation extrêmement répandue. Il n'est pas étonnant, dès lors, de constater dans la littérature scientifique la parution d'un grand nombre de publications se rapportant à des procédés de synthèse en vue de leur préparation [voir par exemple : Parfums, cosmétiques et savons de 40 France, 2, 356 (1972); «Synth. Commun.», 4, 265 (1974); Parfums, cosmétiques et arômes 1975 [4] 33 et idem, 1976 [12] 53; Tetr. Letters 1976, 4867 ainsi que les références citées],

G. Descotes et al. [Synthesis 1974, 118] ont décrit un procédé pour la préparation de la cis-jasmone qui consiste en la transfor-45 mation d'une cétone cis-vinyl-spirannique en son dérivé cis-diénonique correspondant, ledit procédé étant illustré par le schéma réactionnel suivant:

( Voir page suivante)

50 Quoique originale, la méthode indiquée ci-dessus se heurte à des difficultés d'ordre pratique et économique, notamment en considération du coût de certains des réactifs utilisés et du nombre élevé d'étapes requises. Il s'en suit que ladite méthode n'est guère adaptée à la fabrication industrielle de la jasmone. 55 Grâce au procédé de l'invention, il est désormais possible d'obtenir les composés spiranniques de formule I de façon économique et à l'aide de réactifs aisément accessibles sur la marché, ce qui a comme conséquence de réduire de façon appréciable les coûts de fabrication, notamment de la jasmone et du jasmonate 60 de méthyle.

Il est en outre intéressant d'observer que par le procédé de l'invention on obtient, à côté des isomères eis décrits par Descotes, les trans-spiro-alcanones de formule

0

65 J-L H Ib

(ch0) 2 n

n

3

622 764

Schéma I:

0

i r o o n

+ br

%

1. rmgx

2. ch3-cho

i.h2/pd

•h2o dcc a

DCC=dicyclohexyl-carbodiimide l-(cis-prop-l-ène-l-yl)spiro[2.4]heptane-4-one (formule I dans laquelle R=CH3)

1. lich^

2. cro,/h®

0

%

oh cis-jasmone

Nous avons pu déterminer que lesdits isomères trans se transforment en leurs dérivés 2-(alc-2-cis-ène-l-yl) cétoniques correspondants (voir schéma I) plus rapidement, et à une température inférieure, que les isomères eis correspondants, ce qui représente un avantage supplémentaire du procédé de l'invention.

La réaction qui caractérise le procédé de l'invention est promue par une base forte. A cet effet on peut utiliser des bases organiques ou inorganiques communes, tels des hydroxydes, des hydrures, des alcoolates ou des amidures d'un métal alcalin.

Selon un mode d'exécution préférentiel du procédé de la présente invention, on utilise comme base forte l'hydrure de sodium ou de potassium, l'amidure de sodium ou l'hydroxyde de sodium ou de potassium, ces derniers réactifs agissant de préférence en présence d'un catalyseur de transfert de phase [à cet effet voir par exemple: «Aldrichimica Acta», 9, [3] 35 (1976)].

La réaction est effectuée en présence d'un solvant organique 55 inerte, éventuellement aqueux, tel un éther, un hydrocarbure aromatique ou encore une amide, telle la diméthylformamide.

Parmi les solvants préférentiels, il convient de citer le tétrahy-drofuranne, le dioxanne, le benzène et le toluène.

La température à laquelle on peut effectuer la réaction peut 60 varier dans une gamme de valeurs comprises entre environ 0° et 120°C, elle n'a pas en effet une fonction déterminante sur le déroulement de la réaction même. Pour des raisons d'ordre pratique on préfère opérer à une température voisine de la température d'ébullition du solvant choisi.

65 C'est ainsi qu'en opérant dans le tétrahydrofuranne on emploie de préférence une température d'environ 65° C.

Le dihalogénure de formule III peut être préparé suivant les méthodes synthétiques communes, par exemple par halogénation

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4

d'un hydrocarbure diénique. Suivant un mode d'exécution préférentiel du procédé de l'invention, on utilise comme réactif le 1,4-dibromo-pent-2-ène. Ce composé peut être obtenu par bromura-tion du pypérylène selon la méthode décrite dans « J. Org. Chem.», 35, 2967 (1970). Le l,4-dichloro-pent-2-ène, par contre, peut être préparé conformément à la méthode décrite dans «J, Org. Chem.», 41, 334(1976).

Le procédé de l'invention est illustré de façon plus détaillée par les exemples suivants dans lesquels les températures sont indiquées en degrés centigrades.

Exemple 1:

Généralités

Les analyses par Chromatographie en phase gazeuse ont été effectuées à l'aide d'un instrument Carlo Erba, Fractovap GT utilisant des colonnes en verre (230 cm x 0,40 cm) remplies avec 5% de silicone SE 30 sur du Chromosorb W, ou avec 10% de Carbowax sur du Chromosorb W.

Les spectres de résonance magnétique nucléaire ont été obtenus à l'aide d'un spectromètre Broker 4 x 90/15" en utilisant des solutions du produit à examiner dans du deutérochloroforme.

Spectrométrie de masse (SM): Atlas CH4; température d'introduction environ 150° ; 70 eV.

Spectrométrie infrarouge (IR): Perkin-Elmer 125.

l-(Prop-l-ène-l-yl)spiro[2.4]heptane-4-one

2,1 g (70 mM) d'une suspension à 80% d'hydrure de sodium ont été lavés avec du tétrafuranne anhydre et mélangés ensuite sous agitation avec 80 ml de tétrahydrofuranne (THF) à température ambiante pendant 18 h. A cette suspension on a ajouté ensuite, en une seule portion, 6,6 g (environ 20 mM) de 1,4-dibromô-pent-2-ène ayant une pureté d'environ 70%, puis le tout a été chauffé au reflux.

2,1 g (25 mM) de cyclopentanone, contenant 0,3% d'eau, dans 20 ml de THF ont été ajoutés goutte à goutte au mélange réac-tionnel maintenu sous vigoureuse agitation. Après avoir été laissé 2 h à reflux et sous agitation, ledit mélange a été refroidi à température ambiante, versé sur de la glace, extrait à l'éther et lavé successivement à l'aide d'HCl, IN, NaHCÛ3 dilué et d'eau. Par évaporation des parties volatiles on a obtenu 3,7 g d'un résidu qui, par distillation avec un appareil à boules fournit, à Eb. 110-125o/10 Torr, 2,25 g (rendement 67%) de la spiroheptanone désirée ayant une pureté d'environ 90%. Le produit ainsi obtenu-représente un mélange isomérique contenant, dans un rapport respectif d'environ 2:1, la eis- et trans-1 -(prop-1 -ène-1 -yl)spi-ro[2.4]heptane-4-one.

Exemple 2:

10,2 ml (environ 60 mM) d'une dispersion à 23,6% d'hydrure de potassium ont été lavés 3 fois avec du pentane, puis ils ont été mis en suspension dans 50 ml de THF. 2,1 g (25 mM) de cyclopentanone dans 10 ml de THF y ont été par la suite ajoutés à température ambiante et le mélange ainsi obtenu a été mélangé pendant 30 mn à environ 20°. A ce mélange, refroidi à 0°, on a ajouté une solution de 6,8 g (21 mM) de l,4-dibromo-pent-2-ène ayant une pureté d'environ 70% dans THF (50 ml), l'addition s'accompagnant d'une réaction exothermique. Après réchauffement progressif jusqu'à environ 20°, le mélange réactionnel a été agité pendant 30 mn, puis versé sur de la glace et extrait à l'éther.

Après les traitements usuels de neutralisation, lavage et séchage on a obtenu, par évaporation, 3,52 g d'un résidu qui, par distillation dans un appareil à boules fournit, à Eb. 80-115°/0,01 Torr, 1,93 g de la spiroheptanòne désirée constituée par un mélange 5 d'isomères eis et trans dans un rapport pondéral d'environ 1:1 (pureté 81%).

Exemple 3:

5,7 g (environ 18 mM) de l,4-dibromo-pent-2-ène, ayant une 10 pureté d'environ 70%, ont été ajoutés à température ambiante à une suspension d'amidure de sodium (préparé en dissolvant 1,61 g (70 mM) de sodium dans 50 ml d'ammoniac liquide qui est encore évaporé) dans 80 ml de THF. Le mélange qui en a résulté a été chauffé à reflux et, sous vigoureuse agitation, traité avec une 15 solution de 2,1 g (25 mM) de cyclopentanone dans 20 ml de THF. Le tout a été maintenu a reflux sous agitation pendant 2 h, puis, après refroidissement à température ambiante, versé sur de la glace et extrait à l'éther. Par séparation de la phase organique et évaporation des parties volatiles, on a obtenu un résidu qui, par 20 distillation dans un appareil à boules, fournit 1,5 g d'une fraction a 70%, Eb. I00-I20710 Torr, d'un mélange 2:1 de eis et trans-1-(prop-l-ène-l-yl)spiro[2.4]heptane-4-one.

Exemple 4:

25 Un mélange de 2,1 g (25 mM) de cyclopentanone, 6,8 g (environ 21 mM) de l,4-dibromo-pent-2-ène, pureté environ 70%, 1 g de chlorure de trioctylméthylammonium et 70 ml d'une solution à 10% de KOH dans l'eau a été maintenu à 60° sous vigoureuse agitation pendant 6 h.

30 Le mélange réactionnel a été ensuite refroidi à température ambiante puis extrait à l'éther. Après séparation, les extraits éthérés combinés ont été soumis aux traitements habituels de lavage, séchage et évaporation pour fournir à Eb. 90-105°/0,01 Torr un mélange contenant, outre la eis- et trans-1-35 (prop-l-ène-l-yl)spiro[2.4]heptane-4-one, de la a-cyclopentyli-dène-cyclopentanone dans un rapport pondéral d'environ 1:4:5.

Exemple 5:

En opérant comme indiqué à l'exemple 1, mais en utilisant 40 comme produit de départ le 1,4-dichloro-pent-2-ène (6,95 g ; pureté environ 50%) à la place du dérivé dibromé correspondant, on a obtenu, à Eb. 90-120710 Torr, 0,59 g d'un mélange contenant à raison d'environ 40%, la eis- et trans-1-(prop-1-ène-1-yl)spiro[2.4]hëptane-4-one.

45 Les deux isomères cités présentaient les caractères analytiques suivants:

cis-l-(prop-l-ène-l-yl)spiro[2.4]heptane-4-one

RMN(CC14; 90 MHz): 1,22 (IH; d de d; Ji=4 Hz; 50 J2=9 Hz); 1,34 (1H, d de d, Ji=4 Hz, J2 = 6,5 Hz); 1,65 (3H, d de d, Ji =5 Hz; J2= 1,5 Hz); 5,2-5,7 (2H, m) 5 ppm;

IR (CCU): 1730 cm-'.

trans-l-(prop-l-ène-l-yl)spiro[2.4]heptane-4-one

55 RMN (CCI4 ; 90 MHz) : 0,85 (1 H, d de d, J» = 4 Hz ; J2=6,5 Hz); 1,48 (1H, d de d, Ji=4 Hz; J2 = 9 Hz); 1,71 (3H, d de d, Ji=6 Hz; J2= 1,5 Hz); 2 (1H); 5,07 (1H; d de d; Ji = 16 Hz; J2 = 8 Hz); 5,64 (1H; d de d; Ji = 16; J2=6 Hz) 5 ppm;

IR (CCI4): 1730cm-'.

R

Claims

622 764

1. Procédé pour la préparation de composés spiranniques insaturés de formule

<CH2 >n dans laquelle l'indice n vaut 1 ou 2 et le symbole R représente un radical alkyle inférieur, caractérisé en ce qu'on traite, en présence d'une base forte, une cycloalcanone de formule

0

II

(°H2)n-

dans laquelle l'indice n a le sens indiqué ci-dessus, avec un diha-loalcène de formule

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite, en présence d'une base forte, la cyclopentanone avec un 1,4-dihalo-pent-2-ène pour fournir la l-(prop-l-ène-l-yl)spiro[2.4]hep-tane-4-one.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise comme base forte un hydroxyde, un hydrure, un alcoolate ou un amidure d'un métal alcalin.

3 ^ H

III

X

dans laquelle le symbole R a le sens indiqué pour la formule I et X représente un atome d'halogène.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise l'hydrure de sodium ou de potassium dans un solvant organique inerte.

5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise un hydroxyde d'un métal alcalin en milieu aqueux et en présence d'un catalyseur de transfert de phase.

6. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme solvant organique inerte le tétrahydrofuranne.

7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction à une température voisine de 65° C.

8. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on utilise comme dihaloalcène le l,4-dibromo-pent-2-ène.