PL205499B1

PL205499B1 - Nowy zapachowy ester S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowy kwasu octowego i sposób jego otrzymywania

Info

Publication number: PL205499B1
Application number: PL383624A
Authority: PL
Inventors: Katarzyna Wińska; Czesław Wawrzeńczyk; Józef Kula
Original assignee: Univ Przyrodniczy We Wroc & Ls
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2010-04-30
Also published as: PL383624A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nowy zapachowy ester S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowy kwasu octowego i sposób jego otrzymywania.

Związek ten może znaleźć zastosowanie w przemyśle perfumeryjnym lub spożywczym, jako składnik kompozycji zapachowych.

W dostę pnej literaturze nie znaleziono informacji o otrzymywaniu estru S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowego kwasu octowego.

Znane jest otrzymywanie znanego racemicznego estru etylowego kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego (Jones G. B., Huber R. S. and Chan S., Tetrahedron, 49, s. 369, 1993).

Istotą wynalazku jest nowy zapachowy ester S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowy kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku.

Sposób otrzymywania nowego zapachowego estru S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowego kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku, polega na tym, że 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ol poddaje się rozdziałowi na enancjomerycznie wzbogacone (ee 98%) alkohole poprzez enzymatyczną estryfikację alkoholu racemicznego z octanem winylu przy zastosowaniu lipazy z Candida cylindracea. Otrzymany w ten sposób S-(-)-3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ol poddaje się przegrupowaniu Claisena z ortooctanem etylu w obecności katalizatora kwasowego. Uzyskany w tej reakcji optycznie czynny S-(+) ester etylowy kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego poddaje się redukcji z LiAlH4. Uzyskany w tym procesie S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etanol poddaje się reakcji z chlorkiem kwasu octowego w eterze dietylowym w obecności pirydyny.

Korzystnie jest, gdy reakcję estryfikacji racemicznego 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-olu prowadzi się w heksanie.

Sposób według wynalazku objaśniony jest dokładniej w przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d.

Roztwór racemicznego 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-olu (5,0 g, 35,7 mmola), octanu winylu (6,5 cm³, 70,5 mmol) oraz 1 g lipazy z Candida cylindracea w heksanie (17,5 cm³) miesza się intensywnie na mieszadle magnetycznym w temperaturze pokojowej. Przebieg reakcji kontroluje się za pomocą GC. Po 3 dniach mieszaninę reakcyjną przesącza się przez celit i odparowuje rozpuszczalnik. Pozostałość rozdziela się na kolumnie chromatograficznej (żel krzemionkowy, heksan:aceton, 9:1). Otrzymuje się w ten sposób 2,80 g mieszaniny alkoholi składającej się z 74% izomeru S-(-) i 27% izomeru R-(+) oraz 2,34 g mieszaniny octanów zawierającej 14% izomeru S-(-) i 86% izomeru R-(+). Alkohole (2,80 g, 20,0 mmol) poddaje się ponownej estryfikacji z octanem winylu (4,7 cm³, 51,0 mmol) w heksanie (10 cm³) i w obecności 0,68 g lipazy Candida cylindracea. Po 6 dniach mieszaninę reakcyjną sączy się przez celit, odparowuje rozpuszczalnik i rozdziela na kolumnie chromatograficznej (żel krzemionkowy, heksan:aceton, 9:1). Otrzymuje się w ten sposób 0,82 g mieszaniny alkoholi o składzie 99% izomeru S-(-) i 1% izomeru R-(+) oraz mieszaninę estrów (0,99 g) o składzie: 51% izomeru S-(-) i 49% izomeru R-(+). Uzyskany enancjomer S-(-) o nadmiarze enancjomerycznym 98% i skręcalnością właściwą:

[α]_ο ²⁰ = -31,03 (c = 2,61, heksan).

Mieszaninę (0,82 g; 5,85 mmol) S-(-)-3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-olu, ortooctanu etylu (9 cm³, 49,5 mmola) i katalityczną ilość kwasu propionowego (0,1 cm³) ogrzewa się w 138°C, oddestylowując jednocześnie tworzący się etanol. Reakcje kontroluje się za pomocą GC. Nieprzereagowany ortooctan trietylowy oddestylowuje się a surowy produkt oczyszcza się za pomocą chromatografii kolumnowej (żel krzemionkowy, heksan:eter dietylowy, 20:1). Otrzymuje się w ten sposób 0,51 g (wydajność: 42%, 2,46 mmol) czystego enancjomeru S-(+) estru etylowego kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego o skręcalności właściwej: [a]_D ²⁰ = +25,2 (c = 1,12, etanol). Otrzymany w ten sposób ester etylowy (0,51 g, 2,46 mmol) rozpuszcza się w bezwodnym eterze dietylowym (50 cm³) i wkrapla do ochłodzonej do 0°C zawiesiny LiAlH4 (0,12 g, 3,16 mmol) w bezwodnym eterze dietylowym (50 cm³) i miesza w temperaturze pokojowej przez 6 godzin. Następnie, do mieszaniny reakcyjnej dodaje się wody, warstwę eterową oddziela się i przemywa roztworem Na2CO3, solanką i suszy bezwodnym MgSO4. Surowy produkt oczyszcza się za pomocą chromatografii kolumnowej (żel krzemionkowy, heksan:aceton, 9:1).

Otrzymuje się w ten sposób 0,41 g (wydajność: 98%, 2,41 mmol) S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etanolu o skręcalności właściwej: [a]_D ²⁰ = +28,3 (c = 0,91, etanol). Następnie do ochłodzonej do 0°C (woda z lodem) mieszaniny alkoholu S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etanolu (0,41 g, 2,41 mmol) w bezwodnym eterze dietylowym (10 cm³) i w obecności bezwodnej

PL 205 499 B1 pirydyny (0,25 cm³, 3,09 mmol), wkrapla się chlorek acetylu (0,20 cm³, 2,74 mmol) w bezwodnym eterze dietylowym (5 cm³). Całość miesza się przez 5 godzin, następnie mieszaninę reakcyjną rozcieńcza się eterem dietylowym, dodaje się 10% roztworu HCl. Po oddzieleniu fazy organicznej, fazę wodną ekstrahuje się eterem dietylowym. Połączone fazy organiczne przemywa się rozcieńczonym 10% H2SO4, nasyconym roztworem NaHCO3, solanką a następnie suszy się bezwodnym MgSO4. Surowy produkt oczyszcza się za pomocą kolumny chromatograficznej (żel krzemionkowy, eluent heksan:aceton, 9:1). Otrzymuje się w ten sposób 0,48 g (wydajność: 96%, 2,31 mmol) czystego estru S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowego kwasu octowego, o zapachu średnio-intensywnym, eterycznym, słodkim, z nutą gruszkową, bardziej owocowym niż racemat.

Związek ten charakteryzuje się następującymi właściwościami fizycznymi i spektroskopowymi:

[α]_ο ²⁰ = + 39,7 (c = 1,25, etanol); nD²⁰ = 1,4580; ¹H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 0,95 i 0,96 (dwa s, 6H, (CH3)2C<); 1,05 (s, 3H, CH3-1); 1,25 i 1,41 (dwa d, J = 13,9 Hz, 2H, CH2-6); 1,55 - 1,67 (m, 2H, -CH2CH2O-); 1,68 - 1,78 (m 2H, CH₂-4); 2,03 (s, 3H, CH₃-C(O)-); 4,10 (m, 2H, -CH₂CH2O-); 5,36 (d, J = 10,1 Hz, 1H, H-2); 5,57 (ddd, J = 10,1,4,8 i 3,3 Hz, 1H, H-3); IR (film, cm^-1): 3013 (w), 1743 (s), 1240 (s), 1032 (m).

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Nowy zapachowy ester S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowy kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku.
2. Sposób otrzymywania nowego zapachowego estru S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etylowego kwasu octowego, o wzorze przedstawionym na rysunku, znamienny tym, że 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ol poddaje się rozdziałowi na wzbogacone enancjomerycznie (ee 98%) alkohole poprzez enzymatyczną estryfikację alkoholu racemicznego z octanem winylu przy zastosowaniu lipazy z Candida cylindracea, a otrzymany w ten sposób S-(-)-3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ol poddaje się przegrupowaniu Claisena z ortooctanem etylu w obecności katalizatora kwasowego a uzyskany w tej reakcji optycznie czynny S-(+) ester etylowy kwasu (1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)octowego poddaje się redukcji z LiAlH4, po czym uzyskany w tym procesie S-(+)-2-(1,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-ylo)etanol poddaje się reakcji z chlorkiem kwasu octowego w eterze dietylowym w obecności pirydyny.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję estryfikacji racemicznego 3,5,5-trimetylocykloheks-2-en-1-olu prowadzi się w heksanie.