ES2289332T3

ES2289332T3 - Preparacion de derivados del acido lactico y su uso.

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Publication number: ES2289332T3
Application number: ES03766894T
Authority: ES
Inventors: Sergey A. Selifonov
Original assignee: Aromagen Corp
Current assignee: Aromagen Corp
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2008-02-01
Anticipated expiration: 2023-07-24
Also published as: AU2003256730A1; DE60316299T2; DE60316299D1; ATE372994T1; WO2004013121A2; US7211693B2; EP1527064A2; WO2004013121A3; DK1527064T3; US20060105002A1; EP1527064B1; AU2003256730A8

Abstract

Un método para preparar un compuesto que tiene la fórmula (Ver fórmula) en la que R1, R2 y R3 son cada uno de ellos independientemente H, un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenilo de cadena lineal o ramificada, carboxialquilo, carboxiarilo, un grupo aromático, un grupo aromático-alifático, alquiloxialquilo, ariloxialquilo, cicloalquilo, cicloalquenilo u oxacicloalquilo, o en el que dos cualquiera de los grupos R1, R2 y R3 pueden formar un anillo que contiene de 5 a 15 átomos de carbono, y en el que cualquiera de los grupos R1, R2 o R3 opcionalmente contiene un grupo con función oxígeno elegido entre hidroxilo, carbonilo o formas protegidas de los mismos, y en la que R4 es un grupo que tiene entre 1 y 50 átomos de carbono elegidos entre el grupo consistente en grupos alquilo de cadena lineal o ramificada, grupos alquenilo de cadena lineal o ramificada, grupos cicloalquilo o cicloalquenilo, grupos alquiloxialquilo, grupos aromáticos, grupos aromático-alifáticos, grupos alquilo con función hidroxi y combinaciones de los mismos, o una cadena polímera que comprende uno o más enlaces éster o éter, o amida, comprendiendo dicho método: a) proporcionar un epóxido de fórmula (3): (Ver fórmula) y b) hacer reaccionar el epóxido con un éster de ácido láctico de fórmula (4): (Ver fórmula) en donde el epóxido y el éster están en forma de moléculas distintas o parte de la misma molécula, proporcionando así el compuesto de fórmula (2), en donde la reacción entre el epóxido y el éster de ácido láctico se lleva a cabo en presencia de un catalizador elegido entre el grupo que comprende catalizadores de trifluoruro de boro, catalizadores ácidos y combinaciones de los mismos.

Description

Preparación de derivados del ácido láctico y su uso.

La presente invención se refiere a la preparación de derivados del ácido láctico que son útiles como odorantes, y monómeros para la síntesis de polímeros.

Ciertas 3-metil-1,4-dioxan-2-onas son conocidas por ser útiles como odorantes.

Sin embargo, hay problemas de carácter general con la preparación de compuestos de dioxanona tales como los asociados con el uso de materias primas halogenadas, la aparición de productos secundarios no deseados, la complejidad de la síntesis, los bajos rendimientos y, consecuentemente, el elevado coste. Estos problemas limitan la aplicación de tales compuestos como odorantes y los hacen demasiado caros para la síntesis de polímeros.

La presente invención proporciona un método nuevo y versátil para preparar compuestos de fórmula (1) y (2)

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usando ésteres de ácido láctico con un grupo hidroxilo libre y, en particular, lactato de etilo, como materia prima barata, segura, abundante y renovable, disponible, por ejemplo, mediante la fermentación de carbohidratos para dar ácido láctico y etanol, seguida por la preparación química del éster. El grupo hidroxilo de los ésteres lactato es suficientemente reactivo para proporcionar la apertura de varios compuestos epóxido, dando así un éster 2(2'-hidroxietil)-propionato de fórmula (2). Estos últimos compuestos pueden ser usados como tales en la síntesis de polímeros y pueden seguir convirtiéndose en una 3-metil-1,4-dioxan-2-ona mediante una conveniente secuencia de hidrólisis-lactonización o por transesterificación. Las 3-metil-1,4-dioxan-2-onas son útiles como monómeros para la síntesis de polímeros y como odorantes. Dado que muchos epóxidos son producidos en gran escala o pueden ser fácilmente preparados por diversos métodos de oxidación a partir de una gran variedad de compuestos olefínicos, tal método es particularmente útil y versátil para proporcionar una librería de nuevos compuestos odorantes y monómeros para la síntesis de polímeros. El tipo de aroma depende en gran parte de la estructura del epóxido usado en la síntesis. Del mismo modo, las propiedades de los polímeros o copolímeros dependen de la estructura del epóxido. La versatilidad del método de síntesis de la presente invención permite el ajuste fino de las propiedades finales deseadas de los odorantes o polímeros resultantes.

Los detalles de una o más realizaciones de la presente invención se exponen en la descripción que sigue. Otras características, objetos y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción y de las reivindicaciones.

Los ésteres 2(2'-hidroxietil)-propionato (2) pueden ser cómoda y económicamente preparados por reacción entre un epóxido y un éster lactato de acuerdo con la siguiente reacción del Esquema 1:

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(Esquema 1)

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en el que R_{1}, R_{2} y R_{3} son cada uno de ellos independientemente H, un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenilo de cadena lineal o ramificada, carboxialquilo, carboxiarilo, un grupo aromático, un grupo aromático-alifático, alquiloxialquilo, ariloxialquilo, cicloalquilo, cicloalquenilo u oxacicloalquilo, o en el que dos cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} o R_{3} pueden formar un anillo que contiene de 5 a 15 átomos de carbono, y en el que cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} o R_{3} opcionalmente contiene un grupo con función oxígeno elegido entre hidroxilo, carbonilo o formas protegidas de los mismos, y

en el que R_{4} es un grupo que tiene entre 1 y 50 átomos de carbono elegidos entre el grupo consistente en grupos alquilo de cadena lineal o ramificada, grupos alquenilo de cadena lineal o ramificada, grupos cicloalquilo o cicloalquenilo, grupos alquiloxialquilo, grupos aromáticos, grupos aromático-alifáticos, grupos alquilo con función hidroxi y combinaciones de los mismos, o una cadena polímera que comprende uno o más enlaces éster o éter, o amida.

Se han descrito condiciones generales útiles para una amplia gama de reacciones de apertura de epóxidos con ésteres lactato. Tales condiciones incluyen el uso de diversos catalizadores. Tales catalizadores incluyen diversos ácidos. Los ejemplos incluyen ácidos minerales fuertes, tales como los ácidos sulfúrico, clorhídrico y bromhídrico, ácido p-toluenosulfónico, ácido canforosulfónico, ácido metanosulfónico, y similares. Varias resinas que contienen grupos de ácido sufónico protonados son también útiles ya que pueden ser fácilmente recuperadas después de terminada la reacción. El trifluoruro de boro y varios complejos de BF_{3}, p. ej. en forma de BF_{3} dieterato, son también útiles. También pueden usarse sílice, alúmina ácida, titania, zirconia y varias arcillas ácidas. Sin embargo, la naturaleza y la cantidad de catalizador no es crítica. Pueden usarse temperatura elevadas para acelerar la reacción con catalizadores menos reactivos, aunque la temperatura de la mezcla de reacción no es crítica. La cantidad y el tipo de catalizador dependen de la composición química específica del epóxido y el éster lactato tomados para la reacción, y pueden ser fácilmente establecidos por un experto en la técnica.

Pueden usarse diversos co-solventes para la reacción de los epóxidos con el éster lactato. Cuando se usan co-solventes, se prefiere que el disolvente no contenga una cantidad significativa de agua, alcoholes, aminas, tioles o compuestos carboxilo, para que las reacciones competidoras no den lugar a productos secundarios indeseables. Pueden usarse diversos hidrocarburos alifáticos y aromáticos, éteres y ésteres, incluyendo compuestos clorados. El uso de un co-solvente es particularmente beneficioso cuando se usan en la síntesis epóxidos o ésteres lactato sólidos o muy viscosos.

Para minimizar la formación de productos secundarios, es ventajoso llevar a cabo la reacción entre un epóxido y un éster lactato en presencia de un exceso suficiente de éster lactato, estando típicamente la relación molar de epóxido a éster lactato en el intervalo entre 1:1,1 y 1:1000, más preferentemente entre 1:1,5 y 1:50. En la práctica, esto se logra fácilmente mediante una adición gradual de epóxido a un éster lactato líquido (4), o una mezcla de este último y un co-solvente adecuando, y llevando a cabo la reacción hasta que sustancialmente todo el epóxido haya reaccionado, dando así una mezcla de éster lactato (4) y el éster 2(2'-hidroxietil)-propionato. Después de la reacción, el éster lactato residual puede ser fácilmente separado, por destilación, del 2(2'-hidroxietil)-propionato (1), de punto de ebullición más alto, y reutilizado. La destilación del exceso de éster lactato se lleva a cabo típicamente a presión atmosférica o bajo presión reducida. Se prefieren las destilaciones bajo presión reducida porque minimizan la agresión térmica a los productos de la reacción y mitigan la formación de productos secundarios debida a reacciones de eliminación o transesterificación.

Puede usarse un número cualquiera de ésteres de ácido láctico de fórmula (4) para la reacción con los epóxidos. En una realización preferida, el uso de ésteres de alquilo inferior es ventajoso a causa de su bajo coste, su alta pureza y su seguridad, así como la comodidad de la separación del producto y la reutilización del exceso de lactato de alquilo. En particular, se prefieren ésteres de alquilo lineal o ramificado de lactato, con alcoholes que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, y el lactato de etilo es el más preferido. Pueden usarse los dos enantiómeros de los ésteres lactato en la reacción con epóxidos. Pueden usarse lactatos lactatos racémicos o enriquecidos enantioméricamente. Se prefiere el uso del enantiómero (S) de los ésteres lactato, y en particular el enantiómero (S) del lactato de etilo con una pureza enantiomérica de más del 80%, debido a su bajo coste y a su amplia disponibilidad.

Puede usarse un número cualquiera de epóxidos de fórmula (3). Muchos epóxidos son disponibles comercialmente en grandes cantidades y bajo coste. Pueden usarse varios métodos para preparar epóxidos. Las olefinas pueden ser epoxidadas con diversos reactivos, tales como perácidos y sus sales, alquilperóxidos, peróxido de hidrógeno, oxígeno, o por el método de la halohidrina. Varios catalizadores pueden ser usados para la epoxidación, incluyendo las reacciones enantioselectivas o regioselectivas. Pueden usarse métodos enzimáticos o microbiológicos para preparar ciertos epóxidos, y epóxidos quirales enriquecidos enantioméricamente en particular. Por ejemplo, puede usarse estireno monooxigenasa o xileno monooxigenasa para preparar estireno 1,2-epóxido. La alcano monooxigenasa puede usarse para preparar epóxidos a partir de una gama de alquenos de cadena lineal y ramificada, tales como 1-hexeno, 1-hepteno,
1-octeno, 1-noneno, y similares.

Se proporcionan los siguientes ejemplos no limitantes de compuestos epoxi con fines ilustrativos.

Los ejemplos de epóxidos incluyen epóxidos de alquenos lineales o ramificados, tales como óxido de etileno,
1,2-óxido de propileno, 1,2- ó 1,3-óxido de butileno, y 1,2-epóxidos de alfa olefinas individuales o mixtas que tienen de 5 a 20 átomos de carbono.

Otros ejemplos de epóxidos incluyen 1,2-epóxidos de alquenos cíclicos y alquenos cíclicos alquilados, tales como los anillos de ciclopenteno, ciclohexeno, cicloocteno, ciclododeceno, y similares.

Otros ejemplos de epóxidos incluyen compuestos mono- y di-epoxi de dienos y trienos conjugados y no conjugados, tales como butadieno, isopreno, 1,3- y 1,4-ciclohexadienos, cicloheptatrieno, 1,5,9-ciclododecatrieno, 1,5-ciclooctadieno, dimetil-1,5-ciclooctadieno, 4-vinil-1,2-epoxiciclohexeno, norborneno-2,3-óxido, epoxidiciclopentadieno, y similares.

Los ejemplos adicionales de epóxidos incluyen epóxidos de alquenos aromáticos tales como estireno-1,2-óxido, indeno-1,2-óxido, 3,4-dihidronaftaleno-1,2-óxido, alil benceno-2,3-óxido, y similares.

Los epóxidos pueden obtenerse a partir de muchos terpenos y compuestos terpenoides naturales y sintéticos. Los ejemplos de epóxidos de este tipo incluyen limoneno-1,2-óxido, 1-menteno-1,2-óxido, 2-menteno-2,3-óxido, isolimoneno-2,3-óxido, epóxidos de alfa- y beta- felandrenos, alfa- y beta- pinenos, 2- y 3-carenos, mirceno, isómeros de ocimeno, alfa y gamma terpinenos, y canfeno, así como epóxidos de terpenoides oxigenados, tales como geraniol, nerol, linalool, terpineol, hidrato de terpina, y sus ésteres y éteres, carvona, isómeros de carveol, piperitol, isopiperitenol, y similares.

No es necesario tener siempre epóxidos de alta pureza o composición definida. Por ejemplo, aceites esenciales crudos o rectificados, o sus fracciones, pueden ser epoxidados para producir una mezcla de epóxidos. Además, las fracciones que proceden del procesado de la trementina que contienen compuestos insaturados mixtos, pueden ser epoxidadas y usadas para la reacción con ésteres de ácido láctico. Otros ejemplos adecuados incluyen materiales epoxidados derivados de, o que comprenden, aceites esenciales vegetales tales como menta verde, aceite de naranja, aceite de limón, aceite de uva, aceite de cedro, aceite de vetiver, aceite de bergamota, aceite de citronela, y
similares.

Otros ejemplos de epóxidos incluyen epóxidos procedentes de olefinas que tienen heteroátomos y grupos funcionales adicionales. Los ejemplos de estos compuestos incluyen ésteres y éteres de glicidol, así como epóxidos que pueden prepararse por epoxidación de ésteres y éteres de alcoholes insaturados. Ejemplos de estos últimos son epóxidos de ésteres de 2- y 3-hexenol y t-butil éteres. Ejemplos de compuestos epoxi que tienen un grupo carboxi son ésteres glicídicos tales como ésteres epoxiacrilato, ésteres 2,3-epoxicrotonato, y similares. Otro conjunto de ejemplos incluye epóxidos de cetonas y aldehídos insaturados y sus cetales o acetales.

Los epóxidos de cetonas y aldehídos insaturados cíclicos y acíclicos conjugados, con el grupo carbonilo opcionalmente protegido como cetal o acetal, son particularmente útiles ya que pueden ser preparados fácilmente mediante condensación aldólica de las correspondientes cetonas y aldehídos, seguida por epoxidación.

También es posible que el epóxido y el éster lactato sean parte de la misma molécula, en cuyo caso la reacción entre el resto de epóxido y el grupo hidroxilo del resto lactato puede llevarse a cabo intramolecularmente, intermolecularmente, o de ambas formas, dependiendo de las condiciones de reacción. Así, otros ejemplos de compuestos son ésteres de ácido láctico y alcoholes insaturados tales como 2-alqueno-1-oles, y de un alcohol alílico en particular. El lactato de alilo puede prepararse fácilmente a partir de otros ésteres de ácido láctico mediante transesterificación. Por ejemplo, la transesterificación del lactato de etilo, o dímero cíclico de lactato (lactida, 2,6-dimetil-1,4-dioxano-2,5-diona), o poliacetato con alcohol alílico en presencia de alcóxido de sodio o de potasio, puede usarse para producir lactato de alilo. Este último puede ser epoxidado para dar lactato de glicidol, que puede reaccionar intramolecularmente para producir 3-metil-5-hidroximetil-1,4-dioxan-2-ona (y/o un compuesto cíclico isómero 4-oxa-3-metil-6-hidroxi-\varepsilon-caprolactona, o intermolecularmente para dar lugar a productos oligómeros o polímeros.

Los compuesto de fórmula (2) pueden ser usados para preparar compuestos 3-metil-1,4-dioxan-2-ona que tienen la fórmula (1). Los ésteres 2(2'-hidroxietil)-propionato de fórmula (2) que resultan de la reacción entre un epóxido y un éster lactato pueden ser fácilmente convertidos en el éster cíclico por uno de los diversos métodos que se muestran en el Esquema 2.

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(Esquema 2)

El Método (A) comprende dos reacciones distintas. Primero, el éster de fórmula (2) es hidrolizado (saponificado) en presencia de una cantidad suficiente de una base, dando así una sal del 2(2'-hidroxietil)-propionato (6) o una mezcla de dicha sal y el ácido libre (5). Típicamente, tal reacción se llevará a cabo mediante la adición de una solución acuosa de un hidróxido de metal alcalino o un hidróxido de metal alcalinotérreo. Los ejemplos incluyen hidróxido sódico, hidróxido potásico, hidróxido cálcico y similares. El hidróxido sódico en agua o el hidróxido cálcico en agua son los reactivos preferidos. Después de la saponificación, la mezcla de reacción se acidifica mediante la adición de una cantidad suficiente de un ácido fuerte. Los ácidos minerales tales como el ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico se prefieren a causa de su bajo coste. Tales acidificaciones tienen por resultado la formación de la 3-metil-1,4-dioxan-2-ona de fórmula (1) deseada. El compuesto puede ser aislado de la mezcla de reacción mediante extracción con un disolvente apropiado o simplemente mediante separación de fases.

La preparación del compuesto (1) por tales métodos tiene por resultado la formación del alcohol libre R_{4}OH, que puede ser recuperado de la mezcla de reacción, típicamente por destilación o extracción. El alcohol puede ser reutilizado a continuación para la preparación de éster de ácido láctico de fórmula (4) por transesterificación de la lactida, o de polilactato, o de otro éster lactato, reduciendo así el coste de preparación de 3-metil-1,4-dioxan-2-onas a escala industrial.

El método (B) es una variación en la que la hidrólisis del compuesto (2) se lleva a cabo mediante una enzima, típicamente una lipasa o esterasa. Se conocen muchas enzimas de este tipo y se dispone de ellas en cantidades comerciales. Pueden usarse enzimas libres o inmovilizadas. La reacción puede llevarse a cabo en presencia de un cosolvente adecuado. La naturaleza de la enzima no es crítica, y se conocen en la técnica muchos métodos que permiten mejorar el comportamiento de las enzimas bajo unas condiciones de reacción específicas, que pueden ser particularizadas para la composición específica del compuesto (1). Dependiendo de las condiciones precisas usadas, pueden formarse 3-metil-1,4-dioxan-2-onas con o sin formación de cantidades apreciables del ácido 2(2'-hidroxietil)-propiónico libre. Se prefieren las lipasas y esterasas suficientemente termoestables, ya que su uso permite la destilación continua del alcohol R_{4}OH a presión atmosférica, ya que tal alcohol se forma en el curso de la reacción.

El método (C) es una variación en la que se lleva a cabo una transesterificación interna en presencia de cantidades catalíticas de ácido, trifluoruro de boro, base fuerte o alcóxido de metal alcalino, y en ausencia de cantidades apreciables de agua o de otros compuestos que tienen grupos hidroxilo libres. Tal reacción se lleva a cabo típicamente a temperaturas elevadas que sean suficientes para eliminar por destilación el alcohol R_{4}OH de una mezcla de compuestos (1) y (2), o a temperaturas próximas a la del ambiente, cuando no se desea la eliminación del alcohol R_{4}OH durante la transesterificación. Pueden usarse los co-solventes apropiados para minimizar la formación de productos secundarios tales como oligómeros y polímeros. Los ejemplos típicos de tales cosolventes incluyen hidrocarburos o éteres. Cuando el método (C) se lleva a cabo en presencia de catalizador de ácido o trifluoruro de boro, la transesterificación interna que tiene por resultado la formación de dioxanona (1) puede realizarse al mismo tiempo que la reacción entre el epóxido (3) y el éster (4) que se muestra en el Esquema 1, y sin aislar el compuesto intermedio (2).

El método (D) es una variación en la que el éster del ácido 2(2'-hidroxietil)-propiónico (2) o el ácido libre (5) es deshidratado bajo condiciones suficientemente ácidas y temperaturas elevadas para dar un compuesto de fórmula (7) o un ácido libre (8). Esto último es fácilmente ciclizado para dar un compuesto que tiene la fórmula 1. Tal método es particularmente útil para epóxidos de compuestos cíclicos y, en particular, para compuestos en los que ambos grupos R_{2} y R_{3} no son hidrógeno, y al menos uno de los grupos R_{2} y R_{3} tiene un átomo de hidrógeno capaz de ser eliminado bajo condiciones ácidas. Dependiendo de la severidad del tratamiento del compuesto (2) con ácido, y la naturaleza del epóxido y la composición enantiomérica del éster láctico, tal método proporciona cambios en la composición estereoisómera relativa de la dioxanona cíclica resultante de fórmula (1) en el átomo de carbono que lleva R_{2} y R_{3} en particular.

Cualquiera de los métodos (A), (B), (C) o (D) son útiles prácticamente y pueden ponerse en práctica en un modo de operación continua. Los métodos (B), (C) y (D) son preferidos porque tales métodos no producen grandes cantidades de subproductos de sal inorgánica.

El método A se prefiere en casos en los que se desea obtener una cantidad de material de dioxanona pura sustancialmente libre de oligómeros de éster, típicamente representados por oligómeros de éster lineal o cíclico de los compuestos (1) y (2) con el ácido láctico.

Como será evidente a partir de los ejemplos proporcionados más adelante en el presente texto, se forman diversas cantidades de oligómeros sub-productos cíclicos y/o lineales, que comprenden fragmentos esterificados de compuesto (2), durante la reacción del epóxido (3) con el éster (4) o durante la subsiguiente reacción de ciclización que conduce a compuestos de fórmula (1). La cantidad y la composición de tales oligómeros depende de las condiciones específicas usadas para obtener los compuestos (1) y (2), y de las estructuras específicas del epóxido (3) y (4). Típicamente, cuando se usa un catalizador más fuerte o una mayor cantidad de catalizador, o temperaturas elevadas o tiempos de reacción más largos, para hacer reaccionar los compuestos (3) y (4) y/o para lograr la conversión de (2) en (1), la cantidad de productos de éster oligómero que comprenden fragmentos éster de compuesto (2) son más altas. Sin embargo, si se forman cantidades apreciables de tales oligómeros durante la síntesis de los compuestos (1) y (2) por métodos descritos en el presente texto, tales oligómeros son también compuestos útiles para aplicaciones en perfumería, aromas y polímeros. Tales oligómeros pueden opcionalmente ser separados de las dioxanonas (1) y/o de los hidroxiésteres (2), y convertidos en las dioxanonas usando procedimientos de transesterificación o de saponificación y lactonización descritos en el presente texto. Alternativamente, puede saponificarse una mezcla que comprende los compuestos (1) y/o (2) y varias cantidades de oligómeros cíclicos o lineales, y después acidificarla para obtener dioxanonas prácticamente puras (1).

Otra realización de la presente invención comprende la síntesis de compuestos de fórmula (1) y (2) con epóxidos que poseen grupos hidroxilo adicionales o grupos hidroxilo opcionalmente protegidos, típicamente situados en una posición vecina al grupo epoxi, p. ej. epóxidos de alcoholes alílicos o derivados de glicidol. Esta realización se ejemplifica mediante las reacciones que se muestran en el Esquema 3, en el que R_{6} es H o un grupo de protección elegido entre cetal, acetal, 2-tetrahidropiranilo, 2-tetrahidrofuranilo, alquilo terciario ramificado o cíclico, éster carboxílico o un grupo sililo que tiene 3 sustituyentes elegidos entre los grupos alquilo, arilo y arilalquilo lineales o ramificados.

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(Esquema 3)

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En esta realización, cuando los dos grupos R_{2} y R_{3} no son H, el anillo de dioxanona se forma preferentemente con un átomo de oxígeno en la posición del átomo de carbono adyacente (compuesto 1a), y el último compuesto puede ser opcionalmente deshidratado para dar dioxanona (1b) que tiene un doble enlace en la cadena lateral en la posición C-6. Cuando uno de los grupos R_{2} y R_{3}, o ambos, son H, el producto de dioxanona resultante es una mezcla de isómeros producto ejemplificados por las fórmulas (1a) y (1c):

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Los compuestos de fórmula general (1) preparados a partir de epóxidos racémicos que tienen centros quirales se forman típicamente como mezclas de estereoisómeros, y en particular como mezclas de isómeros 3,6-cis y 3,6-trans. Tales mezclas de isómeros pueden ser usadas en las aplicaciones descritas más adelante, o pueden ser separadas, si se desea, para obtener isómeros sustancialmente puros o composiciones con una cantidad aumentada (enriquecidas) de un isómero. Los métodos para la resolución de tales mezclas de isómeros incluyen destilación fraccionada y biocatálisis empleando una o más de las esterasas o lipasas conocidas en la técnica. Tales enzimas típicamente muestran una selectividad entre moderada y alta bajo condiciones de reacción que incluyen o excluyen cantidades sustanciales de agua procedente de las reacciones, y pueden llevarse a cabo en una amplia gama de disolventes bajo condiciones que favorecen la hidrólisis, la alcohólisis o la transesterificación. Un compendio de métodos para usar esterasas y lipasas para la resolución de estereoisómeros puede encontrarse en el texto de K. Faber (1995, Biotransformations in Organic Chemistry, Springer Verlag, ISBN 3-540-58503-6).

Muchos compuestos de fórmula (1) con un número total de átomos de carbono menor que aproximadamente 25 tiene unas características de fragancia atractivas. Dependiendo de la naturaleza del epóxido (5) y la composición enantiomérica del éster de ácido láctico (4), pueden obtenerse diversos tipos de fragancias de diversa persistencia. Una gama de fragancias representada por compuestos de fórmula (1) incluye compuestos con notas que pueden describirse como florales, afrutadas, de melocotón, aceitosas, leñosas, de ámbar, de limón, de menta y refrescantes. Los compuestos individuales que tienen la fórmula (1) o sus mezclas pueden ser usados como compuestos odorantes en diversos perfumes, productos para el cuidado del cabello (p. ej. champús, cremas para el peinado, y similares), cosméticos (p. ej. lápiz de labios, polvos para la cara, y similares), polvos para el lavado de ropa, desodorantes, velas, ambientadores, jabones, productos para el cuidado dental, formulaciones para limpieza, y similares. También pueden usarse como aromas artificiales para conferir características de sabor original a bebidas refrescantes, productos frutícolas procesados, productos lácteos tales como yogures, goma de mascar, golosinas, productos horneados, tabaco, colutorios y similares.

La cantidad olfativamente eficaz para una dioxanona de fórmula (1) en particular depende de la estructura exacta de los grupos R_{1}, R_{2} y R_{3}, y de la composición estereoisomérica de la dioxanona. La potencia de la fragancia y el sabor pueden ser determinados fácilmente por un experto en la técnica examinando varias diluciones de la dioxanona o varias concentraciones de vapor en la muestra de aire. Tal examen puede usarse como guía para establecer las cantidades óptimas de la dioxanona en una fragancia, composición o formulación de aroma en particular.

Los compuestos de fórmula (1) y fórmula (2) pueden usarse para preparar una gama de polímeros de poliéster. Tales compuestos pueden usarse como compuestos individuales en forma sustancialmente pura, o como mezclas de compuestos, en donde una mezcla está representada por compuestos preparados a partir de distintos epóxidos y/o de distintos enantiómeros de ésteres de ácido láctico, y/o a partir de diferentes isómeros que resultan de la apertura nucleofílica alternativa del epóxido en átomos de carbono que llevan R_{1} o bien R_{2}, en su caso. Los compuestos (1) y (2) pueden ser usados como co-monómeros con otros compuestos capaces de formar polímeros de poliéster. Los ejemplos no limitantes de copolímeros de los compuestos (1) y (2) incluyen aquellos copolímeros que comprenden fragmentos éster derivados del ácido láctico, ácido glicólico y otros 2-hidroxiácidos, a partir de ácido 4-hidroxibutírico, ácidos p-, m-, o-hidroxibenzoicos, ácido 6-hidroxi-2-naftoico, varios aminoácidos, así como combinaciones de ácidos dicarboxílicos y glicoles. Como los compuestos (1) y (2) pueden prepararse a partir de una gama de epóxidos, las propiedades exactas del polímero resultante pueden verse influidas en gran medida por la selección del epóxido en particular usado para preparar los compuestos. Las dioxanonas (1) derivadas de epóxidos procedentes de alfa-olefinas, estireno, alilbenceno o de varios glicidil éteres, ofrecen la mayor flexibilidad en el control preciso de las propiedades del polímero y el copolímero, incluyendo propiedades tales como las temperaturas de fusión y de reblandecimiento, la cristalinidad, propiedades mecánicas (tales como elasticidad, resistencia al estiramiento, torsión y rotura), facilidad para la coloración, hidrofobicidad e hidrofilicidad, biodegradabilidad, propiedades plastificantes, propiedades quelantes de metales, propiedades detergentes, propiedades de coagulación y de clarificación del agua, resistencia a los disolvente e hinchamiento por los disolventes, propiedades adhesivas, compatibilidad de mezcla, y similares.

Los métodos para la preparación de poliésteres a partir de hidroxiácidos carboxílicos, diácidos y alcoholes, así como de sus ésteres o lactonas, son bien conocidos en la técnica. Tales métodos son generalmente aplicables a los compuestos (1) y (2), y pueden ser usados por un experto en la técnica sin modificaciones sustanciales. Por ejemplo, la polimerización de compuestos de fórmulas (1) y (2), y cualquiera de sus ésteres oligómeros, puede llevarse a cabo usando la transesterificación bajo condiciones ácidas o alcalinas, típicamente bajo temperaturas que permiten la separación por destilación del alcohol R_{4}OH y/o el agua que pudiera estar presente o formarse durante la reacción de polimerización. La polimerización puede llevarse a cabo usando una diversidad de otros catalizadores, tales como sales de metales de transición de ácidos alcanoicos ejemplificadas por el 2-etilhexiloctanoato de estaño. La polimerización y copolimerización de dioxanonas de fórmula (1) puede llevarse a cabo también por métodos y catalizadores descritos por K. Bechtold, M. A. Hillmyer y W. B. Tolman (Macromolecules 2001, 34, 8641-8648), y en referencias citadas allí, para la preparación de poli-3-metil-1,4-dioxan-2-ona.

Las mezclas de dioxanonas (1), hidroxiésteres (2) y cualquier derivado éster de los mismos que han sido obtenidos por reacción de los compuestos (3) y (4) pueden ser polimerizadas para dar copolímeros útiles con ácido láctico directamente y sin separar el exceso de éster de ácido láctico (4). En esta realización, la relación entre fragmentos de lactato y fragmentos de éster 2(2'-hidroxietil)-propionato derivados de dioxanona (1) o hidroxiéster (2) depende sustancialmente de la relación entre el epóxido (3) y el éster láctico (4) usados en la reacción que conduce a la formación del enlace éter entre los dos últimos compuestos.

Los compuestos (1) y (2) pueden también ser copolimerizados con lactida (3,6-dimetil-1,4-dioxan-2,5-diona) y/o con glicolida (1,4-dioxan-2,5-diona), y/o con 3-metil-1,4-dioxan-2,5-diona, y/o con ácido tartárico o mesotartárico, o sus ésteres, o pueden ser copolimerizados en injerto con poli(ácido láctico), o con poli(ácido glicólico) o con copolímeros de lactato-glicolato, o con otros polímeros.

Los compuestos (1) y (2), y el compuesto (9), descrito más adelante, y cualquiera de las mezclas de los mismos, y de cualquiera de los derivados éster u oligómeros o polímeros que comprenden fragmentos de estos compuestos, pueden también ser copolimerizados con otros polímeros o monómeros usando lipasas o esterasas. Los métodos para usar tales enzimas en la síntesis de poliéster y las modificaciones son bien conocidos en la técnica. Una descripción de los métodos generales de polimerización, despolimerización y transpolimerización basadas en enzimas puede encontrarse, por ejemplo, en los trabajos de Gross R. A. et al., (2001, Appl. Microbiol. Biotechnol. Jun; 55 (6):655-60), Deng F. y Gross R. A. (1999, Int. J. biol. Macromol. 25 (1-3): 153-9, Kumar A. y Gross R. A. (2000, Biomacromolecules. Spring, 1 (1): 133-8), Ebata H. et al (2000, Biomacromolecules, Winter; 1(4): 511-4); Kobayashi S. et al., (2000, Biomacromolecules. Spring; 1 (1): 3-5), Namekawa S. et al. (2000, Biomacromolecules. Fall; 1 (3): 335-8), Namekawa S. et al., (1999, Int. J. Biol. Macromol. Jun-Jul, 25 (1-3): 145-51) y en las referencias citadas en estas.

También pueden prepararse polímeros útiles haciendo reaccionar epóxido (3) e hidroxiéster (4) en la relación de compuestos que favorezca la formación de productos de fórmula general (9):

7

en la que m es un número entero que tiene un valor de 1 a aproximadamente 50.

La preparación de tales compuestos se lleva a cabo típicamente usando una relación entre los compuestos (3) y (4) en el intervalo de aproximadamente 50:1 a aproximadamente 1:1. La preparación de tales compuestos viene acompañada típicamente por la preparación simultánea de los compuestos de fórmulas (1) y (2). Los compuestos de fórmula (9) pueden usarse como copolímeros en la preparación de muchos copolímeros de poliéster y poliéter que son similares en las propiedades principales a muchos poli(epóxidos) conocidos en la técnica, y poseen ventajas adicionales, en particular debido a la presencia de enlaces éster en la cadena principal del poliéter, tal como una mejor biodegradabilidad en el medio ambiente, en comparación con poli(epóxidos) que tienen la cadena principal continua de poliéter no interrumpida por enlaces éster.

Los polímeros y copolímeros que comprenden fragmentos de los compuestos (1), (2) o (9) son también útiles para preparar varias mezclas, aleaciones o composiciones con materiales inorgánicos, plastificantes, o con otros polímeros. En particular, las mezclas y aleaciones que comprenden, por una parte, un polímero elegido entre poli(ácido láctico), poli(ácido glicólico), o copolímeros que comprenden fragmentos de ácido láctico, ácido glicólico, o poli-(3-hidroxibutirato) y, por otra parte, poliésteres, poliamidas, poliepóxidos, poliolefinas, poliestireno, poliacrilatos, polimetacrilatos, y polisacáridos, pueden prepararse proporcionando fragmentos de compuestos (1), (2) o (9) en al menos un polímero o copolímero. Tales mezclas tienen unas características mejoradas y están sustancialmente exentas de problemas de separación de fases, por ejemplo problemas de separación de fases de poli(ácido láctico) con polietileno, polipropileno o poliestireno.

Ejemplo 1

Se añadieron rápidamente 0,05 ml de epóxido de estireno a una solución de 1 microlitro de trifluoruro de boro dieterato en 1 ml de S(-)lactato de etilo, y el conjunto se agitó durante 2 minutos a temperatura ambiente (aproximadamente 25ºC). Se tomó una parte alícuota (0,01 ml) de la mezcla de reacción resultante y se diluyó con acetato de etilo, e inmediatamente se analizó mediante GC-MS y GC-FID. El análisis indicó la conversión completa del óxido de estireno en varios productos. Cantidades aproximadamente iguales de isómeros 3,6-cis- (sin) y 3,6-trans- (anti) de isómeros de 6-fenil-3-metil-1,4-dioxan-2-ona (fórmulas 11a y 11b) constituían aproximadamente el 81% de los productos de reacción. La cifra del porcentaje excluye del cálculo, aquí y en los ejemplos subsiguientes, el exceso de lactato de etilo usado en la reacción; las cifras de porcentaje que se proporcionan son una indicación aproximada del rendimiento basado en óxido de estireno.

8

Los isómeros de 6-fenil-3-metil-1,4-dioxano-2-ona tenían los siguientes espectros de masas y espectros de masas de ionización de electrones a 70 eV, mz (% de abundancia):

Isómero trans (11a): 192 (20, M^{+}), 162 (8), 133 (9), 119 (3), 104 (100), 91 (21), 77 (16), 65 (4), 56 (35).

Isómero cis (11b): 192 (8, M^{+}), 162 (5), 133 (6), 119 (2), 104 (100), 91 (18), 77 (15), 65 (4), 56 (32).

Aproximadamente el 9% de los productos estaban representados por dos diaestereómeros de los ésteres etílicos de hidroxiácido de fórmula (12):

9

Aproximadamente el 3% de los productos estaban representados por isómeros cíclicos y lineales de fórmulas (13) y (14):

10

Aproximadamente el 2% de los productos estaban representados por un dímero de dioxanona cíclica de fórmula (15):

11

El análisis por GC de la misma mezcla de reacción después de la incubación a temperatura ambiente por un tiempo de hasta 2 horas, con agitación a temperatura ambiente, mostró cantidades gradualmente crecientes de compuestos (13) y (14) debidos a las reacciones de transesterificación en presencia de trifluoruro de boro eterato, y cantidades decrecientes en correspondencia de dioxanonas (11a, 11b) e hidroxiésteres (12).

Ejemplo 2

La síntesis se llevó a cabo como en el Ejemplo 1, excepto que se usó hexeno-1,2-óxido en vez de óxido de estireno. El análisis de GC indicó conversión completa del hexeno-1,2-óxido. Los isómeros de dioxanona que tienen las fórmulas (16a) y (16b) constituían aproximadamente el 47% de la mezcla de productos. Los hidroxiésteres de fórmula (17) constituían aproximadamente el 32% de la mezcla de productos. El éster-acetal de fórmula (18) constituía el 9% de la mezcla de productos.

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12

El espectro de masas del compuesto de dioxanona (16a) tenía un ion molecular con m/z (% de abundancia) de 172 (13), e iones fragmento característicos 143 (1), 129 (7), 113 (1), 99 (2), 84 (83), 69 (30), 56 (100), 43 (32). El espectro de masas del compuesto de dioxano (16b) era muy similar, excepto que el ion molecular era menos intenso (aproximadamente el 5% del pico base con m/z 56).

Ejemplo 3

La síntesis se llevó a cabo como en el Ejemplo 1, excepto que se usó ciclohexeno-1,2-óxido en vez de óxido de estireno. El análisis mediante GC mostró la conversión completa del ciclohexeno-1,2-óxido y la formación de cantidades aproximadamente iguales de dos isómeros de 4-metil-2,5-dioxabiciclo-[4,4,0]-decan-3-ona que tienen las fórmulas (19a) y (19b), que constituían aproximadamente el 65% de los productos de reacción formados:

13

Estos compuestos tenían espectros de masas muy similares caracterizados por el ion molecular con m/z (% de abundancia) de 170 (6), y una serie de iones fragmento 141 (0,3), 126 (5), 108 (0,5), 98 (5), 82 (85), 67 (100), 54 (31), 41 (21).

El resto del producto comprendía varios isómeros de compuestos que tienen las fórmulas (20), (21) y (22):

14

Ejemplo 4

La síntesis se llevó a cabo como en el Ejemplo 1, excepto que se usó alil glicidil éter en vez de óxido de estireno. La mezcla producto contenía aproximadamente 20% de isómeros de dioxanona de fórmula (23)

15

Ejemplo 5

La síntesis se llevó a cabo como en el Ejemplo 1, excepto que se usó ciclopenteno 1,2-óxido en vez de óxido de estireno.

La mezcla producto contenía aproximadamente 1,5% de cada uno de los dos isómeros de dioxanona que tienen la fórmula general (24):

16

en la que los enlaces ondulados están en configuración trans respecto al otro.

Los espectros de masas de los dos isómeros de dioxanona (24) tenían un ion molecular de baja intensidad con m/z (% de abundancia) 156 (0,5), y picos de fragmentos con m/z 94 (8), 83 (6), 81 (7), 68 (100), 55 (22), 45 (15).

Se encontró que la mezcla producto contenía principalmente hidroxiésteres de fórmulas (25a) y (25b) en cantidades aproximadamente iguales, que constituían aproximadamente el 89% de los productos de reacción:

17

Aproximadamente el 6% de los productos de reacción estaba representado por compuestos oligómeros y cíclicos oligómeros que tienen las fórmulas (26), (27) y (28):

18

Ejemplo 6

La síntesis se llevó a cabo como en el Ejemplo 1, excepto que se usó p-nitrofenil glicidil éter en vez de estireno-1,2-óxido y la cantidad de trifluoruro de boro eterato fue 0,3 microlitros. Al cabo de 5 minutos, se encontró que la mezcla de reacción contenía aproximadamente 38% de la cantidad añadida inicialmente de p-nitrofenil glicidil éter (aprox. el 62% de conversión del epóxido). Los productos encontrados en la mezcla de reacción comprendían aproximadamente 27% de cada uno de los dos isómeros principales de las dioxanonas que tienen las fórmulas (29a) y (29b), y aproximadamente el 2% de cada uno de los dos isómeros minoritarios de las dioxanonas que tienen las fórmulas (29c) y (29d):

19

Las dioxanonas de fórmulas (29a) a (29d) tenían espectros de masas muy similares, caracterizados por el ion molecular de alta intensidad. Por ejemplo, se encontró que la dioxanona de fórmula (29a) tenía un ion molecular con m/z (% de abundancia) de 267 (100) y una serie de iones fragmento 250 (5), 237 (0,5), 224 (0,5), 207 (0,5), 195 (0,5), 179 (31), 162 (11), 152 (9), 132 (4), 122 (5), 109 (5), 101 (10), 87 (33), 76 (9), 59 (19), 57 (18), 41 (48).

Ejemplo 7

Se añadieron 2 g de DOWEX-50W (resina de intercambio catiónico fuertemente ácida, forma protonada, prelavada con lactato de etilo) a 50 ml de lactato de etilo, y se añadieron gota a gota a la suspensión 5,16 g de óxido de estireno a lo largo de 15 minutos. El conjunto se agitó por medio de un agitador magnético durante 1 hora a 25ºC. Después de esto, la mezcla de reacción se calentó a 55ºC durante 3 horas con agitación, se enfrió a temperatura ambiente, se filtró y se analizó mediante GC-MS y GC-FID. El análisis indicó la conversión completa del óxido de estireno en varios productos que comprendían aproximadamente 76% de mezcla 1:1 de isómeros 3,6-sin y 3,6-anti de la 6-fenil-3-metil-1,4-dioxan-2-ona (11a y 11b), aproximadamente 6% de hidroxiésteres (12), aproximadamente 1% de éster cetal que tiene la fórmula (30),

21

aproximadamente 2% de éster cetal que tiene la fórmula (31),

22

y aproximadamente 11% de ésteres lineales y cíclicos de fórmulas (13) y (14).

Aproximadamente 42 ml de lactato de etilo prácticamente puro se destilaron de la mezcla de reacción calentando a aproximadamente 160ºC a presión atmosférica. El restante líquido viscoso de color amarillo pálido se saponificó con 30 ml de hidróxido sódico al 20% en agua, calentando durante 2 horas a 95ºC con agitación. La solución resultante se enfrió a temperatura ambiente, se lavó 3 veces con 20 ml de metil terc-butil éter, y se filtró. La solución filtrada se acidificó, al tiempo que se la mantenía en el baño de hielo (4-5ºC) y con agitación, mediante adición gota a gota de ácido sulfúrico al 20% en agua, hasta que se alcanzó un pH de aproximadamente 2 a 3. La solución acidificada se extrajo 4 veces con 30 ml de acetato de etilo, los extractos se reunieron, se secaron sobre sulfato sódico anhidro, y el disolvente se eliminó bajo presión reducida para dar 7,60 g de un aceite transparente de color amarillo pálido. El producto crudo se analizó mediante GC-MS y GC-FID y se encontró que contenía aproximadamente 80% de mezcla 1:1 de isómeros 3,6-sin y 3,6-anti de la 6-fenil-3-metil-1,4-dioxan-2-ona (11a y 11b), y aproximadamente 20% del producto dímero cíclico que tiene la fórmula (15).

Se preparó una muestra analítica de los isómeros prácticamente puros 3,6-sin y 3,6-anti de 6-fenil-3-metil-1,4-dioxan-2-ona de la mezcla 1:1 mediante destilación a vacío. Se encontró que la mezcla de sin y anti de las 6-fenil-3-metil-1,4-dioxan-2-onas poseían una inusual fragancia potente y persistente a flores, miel, balsámica, dulce, con una nota de agradable amargor.

Ejemplo 8

La síntesis se llevó a cabo como en el Ejemplo 7, excepto que se usaron 5,1 g de hexeno 1,2-óxido en vez de estireno 1,2-óxido. La síntesis dio aproximadamente 6,2 g de aceite incoloro transparente que se encontró que contenía aproximadamente 92% de dioxanonas de fórmula (16a) y (16b). La mezcla de compuestos tenía un olor oleoso-afrutado que recuerda al melocotón.

Ejemplo 9

La síntesis se llevó a cabo como en el Ejemplo 7, excepto que se usaron 5,05 g de ciclohexeno 1,2-óxido en vez de estireno 1,2-óxido. La síntesis dio aproximadamente 6,9 g de aceite incoloro transparente que se encontró que contenía aproximadamente 96% de dioxanonas (19a) y (19b), y aproximadamente 2% de isómeros de ésteres cíclicos de fórmula (32):

23

Se encontró que el material resultante tenía un característico potente olor floral que recuerda a la flor de castoreo.

Claims

1. Un método para preparar un compuesto que tiene la fórmula

24

en la que R_{1}, R_{2} y R_{3} son cada uno de ellos independientemente H, un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenilo de cadena lineal o ramificada, carboxialquilo, carboxiarilo, un grupo aromático, un grupo aromático-alifático, alquiloxialquilo, ariloxialquilo, cicloalquilo, cicloalquenilo u oxacicloalquilo, o en el que dos cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} y R_{3} pueden formar un anillo que contiene de 5 a 15 átomos de carbono, y en el que cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} o R_{3} opcionalmente contiene un grupo con función oxígeno elegido entre hidroxilo, carbonilo o formas protegidas de los mismos, y en la que R_{4} es un grupo que tiene entre 1 y 50 átomos de carbono elegidos entre el grupo consistente en grupos alquilo de cadena lineal o ramificada, grupos alquenilo de cadena lineal o ramificada, grupos cicloalquilo o cicloalquenilo, grupos alquiloxialquilo, grupos aromáticos, grupos aromático-alifáticos, grupos alquilo con función hidroxi y combinaciones de los mismos, o una cadena polímera que comprende uno o más enlaces éster o éter, o amida, comprendiendo dicho método:

a) proporcionar un epóxido de fórmula (3):

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25

y

b) hacer reaccionar el epóxido con un éster de ácido láctico de fórmula (4):

26

en donde el epóxido y el éster están en forma de moléculas distintas o parte de la misma molécula,

proporcionando así el compuesto de fórmula (2), en donde la reacción entre el epóxido y el éster de ácido láctico se lleva a cabo en presencia de un catalizador elegido entre el grupo que comprende catalizadores de trifluoruro de boro, catalizadores ácidos y combinaciones de los mismos.

2. Un método según la reivindicación 1ª, en el que la reacción entre el epóxido y el éster de ácido láctico se lleva a cabo en presencia de exceso de éster de ácido láctico, siendo la relación molar entre el epóxido y el éster aproximadamente 1:1,1 a 1:1000.

3. Un método según la reivindicación 1ª, en el que el éster de ácido láctico es lactato de glicidilo.

4. Un método según la reivindicación 1ª, en el que la reacción entre el epóxido y el éster de ácido láctico se realiza en presencia de un cosolvente.

5. Un método para preparar un compuesto que tiene la fórmula:

27

en la que R_{1}, R_{2} y R_{3} son cada uno de ellos independientemente H, un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenilo de cadena lineal o ramificada, carboxialquilo, carboxiarilo, un grupo aromático, un grupo aromático-alifático, alquiloxialquilo, ariloxialquilo, cicloalquilo, cicloalquenilo u oxacicloalquilo, o en el que dos cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} y R_{3} pueden formar un anillo que contiene de 5 a 15 átomos de carbono, y en el que cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} ó R_{3} contiene opcionalmente un grupo con función oxígeno elegido entre hidroxilo, carbonilo o formas protegidas de los mismos, comprendiendo dicho método:

a) proporcionar un éster 2-(2'-hidroxietil)propionato que tiene la fórmula (2)

28

como se define en la reivindicación 1ª por medio del método según la reivindicación 1ª y

b) realizar la ciclización del éster 2-(2'-hidroxietil)propionato para formar el compuesto de fórmula (1).

6. Un método según la reivindicación 5ª, en el que la ciclización se lleva a cabo saponificando el éster 2-(2'-hidroxietil)propionato de fórmula (2), y acidificando a continuación.

7. Un método según la reivindicación 5ª, en el que la ciclización se lleva a cabo transesterificando el éster 2-(2'-hidroxietil)propionato de fórmula (2) en presencia de un catalizador.

8. Un método según la reivindicación 7ª, en el que la ciclización se lleva a cabo tratando el éster 2-(2'-hidroxietil)propionato con un catalizador ácido o trifluoruro de boro para eliminar el agua, y a continuación hidrolizando el éster y acidificando.

9. Un método según la reivindicación 5ª, en el que el producto intermedio de hidroxiácido que tiene la fórmula (2) como se define en la reivindicación 1ª, se cicliza in situ para formar la dioxanona de fórmula (1) como se define en la reivindicación 5ª.

10. Un método según la reivindicación 5ª, en el que la ciclización se lleva a cabo exponiendo el éster 2-(2'-hidroxietil)propionato a una enzima elegida entre el grupo consistente en lipasas, esterasas y combinaciones de las mismas.

11. Un compuesto que tiene la fórmula

29

en la que R_{1}, R_{2} y R_{3} son cada uno de ellos independientemente H, un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenilo de cadena lineal o ramificada, carboxialquilo, carboxiarilo, un grupo aromático, un grupo aromático-alifático, alquiloxialquilo, ariloxialquilo, cicloalquilo, cicloalquenilo, oxacicloalquilo, o en el que dos cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} y R_{3} forman un anillo que contiene de 5 a 15 átomos de carbono, y en el que cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} o R_{3} opcionalmente contiene un grupo con función oxígeno elegido entre hidroxilo, carbonilo o formas protegidas de los mismos, y en la que R_{4} es hidrógeno o un grupo que tiene entre 1 y 50 átomos de carbono elegidos entre el grupo consistente en grupos alquilo de cadena lineal o ramificada, grupos alquenilo de cadena lineal o ramificada, grupos cicloalquilo o cicloalquenilo, grupos alquiloxialquilo, grupos aromáticos, grupos aromático-alifáticos, grupos alquilo con función hidroxi y combinaciones de los mismos, o una cadena polímera que comprende uno o más enlaces éster o éter, o amida.

12. Un compuesto que tiene la fórmula:

30

en la que R_{1}, R_{2} y R_{3} son cada uno de ellos independientemente H, un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenilo de cadena lineal o ramificada, carboxialquilo, carboxiarilo, un grupo aromático, un grupo aromático-alifático, alquiloxialquilo, ariloxialquilo, cicloalquilo, cicloalquenilo, oxacicloalquilo, o en el que dos cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} y R_{3} pueden formar un anillo que contiene de 5 a 15 átomos de carbono, y en el que cualquiera de los grupos R_{1}, R_{2} ó R_{3} opcionalmente contiene un grupo con función oxígeno elegido entre carbonilo o una forma protegida del mismo, con la condición de que:

a) cuando R_{2} = R_{3} = H, R_{1} no puede ser metilo ni H,

b) cuando R_{1} = R_{2} = H, R_{3} no puede ser metilo ni etilo,

c) cuando R_{3} = H, y R_{1} y R_{2} forman una anillo ciclohexano o norborneno, ha de estar presente al menos un átomo de carbono, un átomo de oxígeno o un doble enlace adicionales en la estructura de R_{1} ó R_{2}.

13. Una composición que comprende un material de base y una cantidad de un compuesto según la reivindicación 12ª efectiva para conferir una fragancia o un aroma al material de base.

14. Un método para conferir una fragancia o un aroma a un material de base, que comprende combinar el material de base con una cantidad efectiva de un compuesto según la reivindicación 12ª.