本發(fā)明涉及1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮、1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮作為香精(fragrance)或香料(flavor)的用途、通過(guò)將所述化合物包含到組合物中而賦予或改變此類組合物氣味或味道的方法、含有所述化合物的含香精組合物和/或香精材料(fragrancematerial)和制備1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的方法。
發(fā)明背景
香精尤其在化妝品以及洗衣和清潔洗滌劑領(lǐng)域中很有意義。天然來(lái)源的香精大多昂貴，供應(yīng)量通常有限，并且由于環(huán)境條件的波動(dòng)，它們的含量、純度等也發(fā)生變化。為了避開(kāi)這些不合意的因素，因此很有意義的是，例如化學(xué)改性易得的天然物質(zhì)，例如易得的天然來(lái)源的香精以制造具有類似更昂貴的天然香精的感官性質(zhì)或具有新穎有趣的感官屬性的物質(zhì)。這樣的“半合成”物質(zhì)由于它們的氣味可以例如用作純天然物質(zhì)的代用品，其中代用品和天然物質(zhì)不必具有化學(xué)結(jié)構(gòu)相似性。
但是，由于化學(xué)結(jié)構(gòu)的甚至小變化也可能引起感官性質(zhì)(如氣味以及味道)的巨大變化，有針對(duì)性地探索具有特定感官性質(zhì)(如特定氣味)的物質(zhì)極其困難。對(duì)新香精和香料的探索因此在大多數(shù)情況下困難和費(fèi)力，不知道是否會(huì)實(shí)際發(fā)現(xiàn)具有所需氣味和/或味道的物質(zhì)。
始終需要具有有利的感官性質(zhì)的新型芳香化學(xué)品(aromachemical)。
石竹烯(caryophyllene)及其類似物是已知的香精化學(xué)品。石竹烯是容易從丁子香油中分離的天然產(chǎn)品。在現(xiàn)有技術(shù)狀況中也描述了其一些主要氧化產(chǎn)物。
collado等人,nat.prod.reports1998,第15卷,第187-204頁(yè)例如詳細(xì)描述了β-石竹烯的物理性質(zhì)和反應(yīng)性，包括獲自各種氧化反應(yīng)的其氧化產(chǎn)物。
matsubara等人,nipponnogeikagakukaishi,1985,第59卷,nr.1,第19-24頁(yè)和uchida等人,agric.biol.chem.,1989,第53卷,第11期,第3011-3015頁(yè)描述了用四乙酸鉛將β-石竹烯氧化和所得氧化產(chǎn)物的分析表征。除其它11種化合物外，它們?cè)谘趸a(chǎn)物混合物中被鑒定為1-[(1r,4r,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮和1-[(1r,4s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。具體而言，通過(guò)使β-石竹烯與乙酸鉛(iv)以化學(xué)計(jì)算量反應(yīng)進(jìn)行氧化反應(yīng)，此時(shí)分別以10.2％和9.9％的選擇性獲得1-[(1r,4r,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮和1-[(1r,4s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。此外，它們提出這些氧化產(chǎn)物由于其溫和的木質(zhì)氣味在香精中的潛在用途。
發(fā)明概述
本發(fā)明的一個(gè)目的是找出可用作新型香精或香料并可由易得原材料大規(guī)模合成的物質(zhì)。特別尋找具有宜人氣味的氣味強(qiáng)烈的物質(zhì)。該新型香精或香料應(yīng)該沒(méi)有毒理學(xué)問(wèn)題。
令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮表現(xiàn)出宜人的感官性質(zhì)并可有利地用作香精或香料。尤其發(fā)現(xiàn)異構(gòu)體1-[(1r,4s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮特別適合作為香精或香料。此外，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮可容易通過(guò)1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]-乙酮的催化氫化獲得。1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]-乙酮本身可以高收率和選擇性獲自用n2o氧化(1r,4e,9s)-4,11,11-三甲基-8-亞甲基-雙環(huán)[7.2.0]十一碳-4-烯。
本發(fā)明涉及1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮及其立體異構(gòu)體，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮和主要含有(4r,7r)-和(4r,7s)-異構(gòu)體或(4s,7r)-和(4s,7s)-異構(gòu)體的1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的立體異構(gòu)體混合物。
本發(fā)明還涉及主要含有下列異構(gòu)體之一的1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的立體異構(gòu)體混合物：(4r,7r)-異構(gòu)體、(4r,7s)-異構(gòu)體、(4s,7r)-異構(gòu)體或(4s,7s)-異構(gòu)體。
本發(fā)明還涉及1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的用途，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的用途，和主要含有(4r,7r)-和(4r,7s)-異構(gòu)體或(4s,7r)-和(4s,7s)-異構(gòu)體的1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的立體異構(gòu)體混合物作為香精或作為香料的用途。
本發(fā)明還涉及1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的用途，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的用途，和主要含有(4r,7r)-和(4r,7s)-異構(gòu)體或(4s,7r)-和(4s,7s)-異構(gòu)體的1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的立體異構(gòu)體混合物作為香精或作為香料的用途，其中將所述化合物或混合物包含到選自洗衣劑、織物洗滌劑、化妝品制劑、加香衛(wèi)生制品、食品、食品補(bǔ)充劑、散香器、香水、藥物制劑和作物保護(hù)組合物的組合物中。
本發(fā)明還涉及一種賦予或改變組合物氣味或味道的方法，所述方法包括將1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，或主要含有(4r,7r)-和(4r,7s)-異構(gòu)體或(4s,7r)-和(4s,7s)-異構(gòu)體的1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的立體異構(gòu)體混合物以賦予或改變組合物氣味或味道的量包含到或并入所述組合物中。
本發(fā)明還涉及一種含香精組合物和/或一種香精材料，其含有1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，或主要含有(4r,7r)-和(4r,7s)-異構(gòu)體或(4s,7r)-和(4s,7s)-異構(gòu)體的1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的立體異構(gòu)體混合物和載體材料。
本發(fā)明還涉及一種制造1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的方法，其包括提供1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮和在氫化催化劑存在下用氫氣氫化所述組合物。
1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，和主要含有(4r,7r)-和(4r,7s)-異構(gòu)體或(4s,7r)-和(4s,7s)異構(gòu)體的1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的立體異構(gòu)體混合物表現(xiàn)出下列優(yōu)點(diǎn)：
-1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，具有有利的感官性質(zhì)，特別是宜人的氣味。因此，其可以有利地用作香精或用作香料或用作含香精組合物和/或香精材料的成分。
-利用其物理性質(zhì)，1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮對(duì)含香精的制劑(特別例如香水)中的其它香精和其它常規(guī)成分具有特別好的，幾乎通用的溶劑性質(zhì)。
-1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮可以使用便宜易得的原材料4,11,11-三甲基-8-亞甲基-雙環(huán)[7.2.0]十一碳-4-烯(其也被稱作β-石竹烯)合成生產(chǎn)。
-生產(chǎn)1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的方法簡(jiǎn)單高效。1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮因此可以毫無(wú)困難地以大工業(yè)規(guī)模提供。
-1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮有可能具有低毒性，因?yàn)槠鋵儆谕ǔ](méi)有毒理學(xué)問(wèn)題的(1r,4e,9s)-4,11,11-三甲基-8-亞甲基-雙環(huán)[7.2.0]十一碳-4-烯的氧化產(chǎn)物類。
發(fā)明詳述
1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮是下式(i)的化合物
從式(i)中顯而易見(jiàn)，1-、4-、7-和8-位置的碳原子可具有(r)-或(s)-構(gòu)型。因此，1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮可以以總共16種立體異構(gòu)體的形式存在。
顯而易見(jiàn)，8元環(huán)可以相對(duì)于4元環(huán)反式或順式稠合，即橋頭氫原子可以是反式或順式的。優(yōu)選的是式(i)的立體異構(gòu)體，其中橋頭氫相對(duì)于4元環(huán)和8元環(huán)共享的鍵在反式位置。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮形式的1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，其中在1-位置的碳原子具有(r)-構(gòu)型且在8-位置的碳原子具有(s)-構(gòu)型。
1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮是下式(i.a)的化合物：
從式(i.a)中顯而易見(jiàn)，4-位置的攜帶乙酰基的碳原子和在7-位置的攜帶甲基的碳原子可具有(r)-或(s)-構(gòu)型。因此，1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮可以分別以(1r,4r,7r,8s)-異構(gòu)體1-[(1r,4r,7r,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮(下文也稱作(4r,7r)-異構(gòu)體)、(1r,4r,7s,8s)-異構(gòu)體1-[(1r,4r,7s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮(下文也稱作(4r,7s)-異構(gòu)體)、(1r,4s,7r,8s)-異構(gòu)體1-[(1r,4s,7r,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮(下文也稱作(4s,7r)-異構(gòu)體)或(1r,4s,7s,8s)-異構(gòu)體1-[(1r,4s,7s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮(下文也稱作(4s,7s)-異構(gòu)體)的形式或以(1r,4r,7r,8s)-、(1r,4r,7s,8s)-、(1r,4s,7r,8s)-和(1r,4s,7s,8s)-異構(gòu)體的混合物(下文稱作(4r/s,7r/s)-異構(gòu)體混合物)的形式存在。
本發(fā)明涉及1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(1r,4r,7r,8s)-、(1r,4r,7s,8s)-、(1r,4s,7r,8s)-或(1r,4s,7s,8s)-立體異構(gòu)體，和這些立體異構(gòu)體的混合物。術(shù)語(yǔ)“1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮”包括純(1r,4r,7r,8s)-異構(gòu)體、純(1r,4r,7s,8s)-異構(gòu)體、純(1r,4s,7r,8s)-異構(gòu)體和純(1r,4s,7s,8s)-異構(gòu)體，以及混合物，其中這些立體異構(gòu)體等量存在或其中這些立體異構(gòu)體的一種或兩種過(guò)量存在。
通常，1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮作為(4r/s,7r/s)-異構(gòu)體混合物存在。
在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮以主要含有(4r,7r)-和(4r,7s)-異構(gòu)體(下文稱作(4r,7r/s)-異構(gòu)體)或(4s,7r)-和(4s,7s)-異構(gòu)體(下文稱作(4s,7r/s)-異構(gòu)體)的其(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體的混合物的形式存在。更具體地，在這些混合物中，1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r,7r/s)-或(4s,7r/s)-異構(gòu)體以1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的這四種立體異構(gòu)體的總量的至少55重量％，特別是至少65重量％的量存在。
在本發(fā)明的另一特定實(shí)施方案中，1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮以主要含有(4r,7r)-異構(gòu)體或(4r,7s)-異構(gòu)體或(4s,7r)-異構(gòu)體或(4s,7s)-異構(gòu)體的其(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體的混合物的形式存在。更具體地，在這些混合物中，1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r,7r)-異構(gòu)體或(4r,7s)-異構(gòu)體或(4s,7r)-異構(gòu)體或(4s,7s)-異構(gòu)體以1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的這四種立體異構(gòu)體的總量的至少30重量％，特別是至少40重量％的量存在。
在一個(gè)具體實(shí)施方案中，如上定義的1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，或1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體混合物具有至少80％，特別是至少90％的純度。
上文提到的優(yōu)選實(shí)施方案可以任意互相組合。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案涉及1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體的混合物，其含有1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體的總量的至少55重量％的量的(4r,7r/s)--異構(gòu)體，其中所述混合物具有至少80％的純度。
同樣地，本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案涉及1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體的混合物，其含有1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體的總量的至少55重量％的量的(4s,7r/s)-異構(gòu)體，其中所述混合物具有至少80％的純度。
同樣地，本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案涉及1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體的混合物，其含有1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的這四種立體異構(gòu)體的總量的至少30重量％的量的(4r,7r)-異構(gòu)體、(4r,7r)-異構(gòu)體、(4s,7r)-異構(gòu)體或(4s,7s)-異構(gòu)體，其中所述混合物具有至少80％的純度。
如上文提到，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，具有有利的感官性質(zhì)，特別是宜人的氣味。更具體地，1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，尤其是1-[(1r,4s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮表現(xiàn)出基本木質(zhì)調(diào)、琥珀調(diào)、麝香調(diào)、甜味和女性特征的強(qiáng)烈氣味。
強(qiáng)烈的氣味印象被理解為是指甚至在極低氣體空間濃度中也能精確感知的芳香化學(xué)品的那些性質(zhì)?？梢酝ㄟ^(guò)閾值測(cè)定確定該強(qiáng)度。閾值是相關(guān)氣體空間中的物質(zhì)濃度，在該濃度下代表性的試驗(yàn)評(píng)審小組剛好可以感知?dú)馕队∠螅M管其不再必須定義。已知可能是最氣味強(qiáng)烈的物質(zhì)，即具有極低閾值的物質(zhì)之一的物質(zhì)類別是硫醇類，其閾值在ppb/m3范圍內(nèi)。探索新芳香化學(xué)品的目標(biāo)是尋找具有盡可能最低閾值的物質(zhì)以允許盡可能最低的使用濃度。越接近這一目標(biāo)值，越被說(shuō)成是“強(qiáng)烈”氣味物質(zhì)或芳香化學(xué)品。
“宜人的氣味”或“有利的感官性質(zhì)”是描述芳香化學(xué)品呈現(xiàn)的氣味印象的美好性(niceness)和精確性(preciseness)的快感表達(dá)(hedonicexpressions)。
“美好性”和“精確性”是本領(lǐng)域技術(shù)人員，調(diào)香師熟悉的術(shù)語(yǔ)。美好性通常是指自發(fā)引起的、帶來(lái)正面感知的、宜人的感官印象。但是，“美好”不一定與“甜美”同義。“美好”也可以描述麝香或檀香的氣味。
“精確性”通常是指自發(fā)引起的感官印象，其對(duì)于同一試驗(yàn)評(píng)審小組而言，可再現(xiàn)地令人想起相同的具體事物。
例如，物質(zhì)可具有自發(fā)令人想起“蘋(píng)果”的氣味：該氣味隨之正好是“蘋(píng)果”。如果這種蘋(píng)果氣味非常宜人，因?yàn)樵摎馕读钊讼肫鹄缣鹈赖耐耆墒斓奶O(píng)果，該氣味被稱作“美好”。但是，通常酸蘋(píng)果的氣味也是精確的(precise)。如果在聞到該物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生這兩種反應(yīng)，在該實(shí)例中因此是美好和精確的蘋(píng)果氣味，則這種物質(zhì)具有特別有利的感官性質(zhì)。
本發(fā)明還涉及如上定義的1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，或1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體混合物在通常包含至少一種芳香化合物(即至少一種香精和/或香料)的組合物中的用途。這樣的組合物包括例如洗衣劑、織物洗滌劑、化妝品制劑、其它加香衛(wèi)生制品，如尿布、衛(wèi)生巾、腋下墊、紙巾、濕紙巾、衛(wèi)生紙、手帕紙等，食品、食品補(bǔ)充劑，例如口香糖或維生素產(chǎn)品，散香器，例如室內(nèi)空氣清新劑，香水、藥物制劑以及作物保護(hù)產(chǎn)品。
通常，通過(guò)將1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，或1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的上文定義的(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體混合物，任選與一種或多種其它芳香化合物一起，并入之前不含芳香化合物或之前包含一種或多種不同于1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的其它芳香化合物的現(xiàn)有制劑中配制這些組合物。此類組合物通常進(jìn)一步包含載體，其可以是沒(méi)有感官性質(zhì)或沒(méi)有顯著感官性質(zhì)的化合物、化合物混合物或其它添加劑。該載體也可以是具有顯著感官性質(zhì)的化合物或添加劑，或包含一種或多種不同于化合物1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的其它芳香化合物和任選一種或多種沒(méi)有感官性質(zhì)或沒(méi)有顯著感官性質(zhì)的化合物的化合物混合物。
在根據(jù)本發(fā)明的組合物中，如上定義的1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮及其(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體混合物通常以對(duì)配制劑輔助劑而言常規(guī)的量施加。更具體地，1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的量在該組合物的總重量的0.001至50重量％的范圍內(nèi)，特別在0.01至20重量％的范圍內(nèi)，尤其在0.1至10重量％的范圍內(nèi)。
1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，優(yōu)選用于洗衣劑和織物洗滌劑、用于化妝品制劑和用于其它加香衛(wèi)生制品。特別優(yōu)選在化妝品制劑(如香水)中使用1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。
本發(fā)明還涉及一種賦予或改變組合物氣味或味道的方法，所述方法包括將1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮以賦予或改變組合物氣味或味道的量包含到或并入所述組合物中。改變所需的1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的總量取決于該組合物的性質(zhì)和用途，因此可以在寬范圍內(nèi)變化。通常，包含到/并入該組合物中的1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的總量在該組合物的總重量的0.001至50重量％的范圍內(nèi)，特別在0.01至20重量％的范圍內(nèi)。
氣味強(qiáng)烈和精確的1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮優(yōu)選用作香精。合適的應(yīng)用領(lǐng)域是需要某種氣味的所有應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)論是要遮蓋更不合意的氣味還是要有針對(duì)性地生成某種氣味或某些氣味調(diào)。
因此，本發(fā)明還涉及一種含香精組合物和/或一種香精材料，其含有1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮和載體材料。
1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮在根據(jù)本發(fā)明的含香精組合物和/或香精材料中的總濃度不受特別限制。根據(jù)用途，其可以在寬范圍內(nèi)變化。通常，使用對(duì)香精而言常規(guī)的量。1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮在含香精組合物和/或香精材料中的總量通常在含香精組合物和/或香精材料的總重量的0.001至20重量％的范圍內(nèi)，特別在0.01至10重量％的范圍內(nèi)。
該載體材料可以是具有如上定義的性質(zhì)的化合物、化合物混合物或其它添加劑。合適的載體材料可包含液體或油基載體材料以及蠟樣或固體載體材料。
合適的液體或油基載體材料例如選自水、醇，如乙醇、脂族二醇和具有低于20℃的熔融溫度的多元醇，如乙二醇、甘油、二甘油、丙二醇或二丙二醇，環(huán)狀硅氧烷(硅流體)，如六甲基環(huán)三硅氧烷或十甲基環(huán)五硅氧烷，植物油，如分餾椰子油，或具有低于20℃的熔融溫度的脂肪醇酯，如乙酸肉豆蔻酯或乳酸肉豆蔻酯，和具有低于20℃的熔融溫度的脂肪酸烷基酯，如肉豆蔻酸異丙酯。
合適的蠟樣或固體載體材料例如選自具有高于20℃的熔融溫度的脂肪醇，如肉豆蔻醇、硬脂醇或鯨蠟醇，多元醇和具有高于20℃的熔融溫度的脂肪醇酯，合成石油衍生的蠟，如石蠟，水不溶性多孔礦物，如二氧化硅，硅酸鹽，例如滑石，微孔鋁硅酸鹽礦物(沸石)，粘土礦物，例如膨潤(rùn)土，或磷酸鹽，例如三聚磷酸鈉、紙、紙板、木材、嫘縈短纖維的非織造物或纖維抓絨(fiber-fleeces)。
合適的載體材料例如也選自水溶性聚合物，如聚丙烯酸酯或季銨化聚乙烯吡咯烷酮或水-醇-可溶聚合物，如特定的熱塑性聚酯和聚酰胺。該聚合載體材料可以以不同形式，例如以凝膠、糊或水不溶性固體粒子，如微囊或脆性涂層的形式存在。
根據(jù)用途，該載體材料可進(jìn)一步包含其它添加劑或輔助劑，例如表面活性劑或表面活性劑混合物，增粘劑，如具有400至20'000da的分子量的聚乙二醇，潤(rùn)滑劑、粘合劑或附聚劑，如硅酸鈉，分散劑、洗滌助劑鹽、填料鹽、顏料、染料、熒光增白劑、防再沉積劑等。
根據(jù)本發(fā)明的組合物和/或香精材料的典型用途是在洗衣和清潔洗滌劑、用于人體或動(dòng)物體、用于室內(nèi)，如廚房、潮濕室內(nèi)、汽車或重型貨車、用于真實(shí)或人造植物、用于衣物、用于鞋和鞋墊、用于家具、用于地毯、用于空氣加濕器和空氣清新劑和用于化妝品(如香水)的香精制劑的領(lǐng)域中。
本發(fā)明的組成部分還包括芳香劑(odorant)組合，其包含1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮或上文定義的其立體異構(gòu)體混合物作為組分a和至少一種被稱作芳香劑或芳香物質(zhì)的其它化合物作為組分b，例如一種或多種下列化合物b1至b11：
b1:二氫茉莉酮酸甲酯(例如hedione)，
b2:4,6,6,7,8,8-六甲基-1,3,4,6,7,8-六氫環(huán)戊[g]苯并吡喃(例如galaxolidetm)，
b3:2-甲基-3-(4-叔丁基苯基)丙醛(lysmeraltm)，
b4:2-甲基-3-(4-異丙基苯基)丙醛(兔耳草醛(cyclamenaldehyde))，
b5:2,6-二甲基-7-辛烯-2-醇(二氫月桂烯醇)，
b6:3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇(芳樟醇)，
b7:3,7-二甲基-反式-2,6-辛二烯-1-醇(香葉醇)，
b8:2,3,8,8-四甲基-1,2,3,4,5,6,7,8-八氫-2-萘基甲基酮(isoesupertm)，
b9:α-己基肉桂醛，
b10:3,7-二甲基-6-辛烯-1-醇(香茅醇)，
b11:α-或β-或δ-二氫大馬酮。
氣味物質(zhì)的合適配制劑是例如jp11-071312a，段落[0090]至[0092]中公開(kāi)的配制劑。來(lái)自jp11-035969a，段落[0039]至[0043]的制劑也同樣合適。
本發(fā)明還提供一種制備1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的方法，其包括
i)提供1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，
ii)在氫化催化劑存在下用氫氣氫化1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮。
本發(fā)明特別提供一種制備1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的方法，其包括
i)提供1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，
ii)在氫化催化劑存在下用氫氣氫化1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。
步驟i)
步驟i)中提供的并用作步驟ii)中的氫化反應(yīng)的原材料的1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮可在1-、4-和8-位置的碳原子處具有(r)-或(s)-構(gòu)型。因此，1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮可以以總共8種立體異構(gòu)體的形式存在。
1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的8元環(huán)可以相對(duì)于4元環(huán)反式或順式稠合，即橋頭氫原子可以是反式或順式的。優(yōu)選的是1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的立體異構(gòu)體，其中橋頭氫相對(duì)于4元環(huán)和8元環(huán)共享的鍵在反式位置。
步驟i)中提供的并用作步驟ii)中的氫化反應(yīng)的優(yōu)選原材料的1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮可在攜帶乙?；?-位置的碳原子處具有(r)-或(s)-構(gòu)型。因此，1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮可以分別以(1r,4r,8s)-異構(gòu)體1-[(1r,4r,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮(下文也稱作4r-異構(gòu)體)或(1r,4s,8s)-異構(gòu)體1-[(1r,4s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮(下文稱作4s-異構(gòu)體)的形式或以(1r,4r,8s)-異構(gòu)體和(1r,4s,8s)-異構(gòu)體的混合物(下文稱作4r/4s-異構(gòu)體混合物)的形式存在。
術(shù)語(yǔ)“1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮”包括純(1r,4r,8s)-異構(gòu)體和(1r,4s,8s)-異構(gòu)體以及混合物，其中這些立體異構(gòu)體等量存在或其中這些立體異構(gòu)體之一過(guò)量存在。
通常，步驟i)中提供的1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮作為4r/4s-異構(gòu)體混合物存在。特別地，步驟i)中提供的1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮以主要含有4r-異構(gòu)體或4s-異構(gòu)體的其4r/4s-立體異構(gòu)體的混合物的形式存在。更具體地，在這些混合物中，1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]-乙酮的4r-或4s-異構(gòu)體以1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的4r-和4s-異構(gòu)體的總量的至少55重量％，特別是至少65重量％的量存在。
步驟i)中提供的如上定義的1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮及其立體異構(gòu)體，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮或其4r/4s-立體異構(gòu)體混合物優(yōu)選具有至少80％，特別是至少90％的純度。
在本方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，步驟i)中提供的1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮通過(guò)使4,11,11-三甲基-8-亞甲基-雙環(huán)[7.2.0]十一碳-4-烯(β-石竹烯)與n2o反應(yīng)獲得。
在這一實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)選變體中，使(1r,4e,9s)-4,11,11-三甲基-8-亞甲基-雙環(huán)[7.2.0]十一碳-4-烯與n2o反應(yīng)以獲得1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，其隨后用作步驟ii)中的氫化反應(yīng)的原材料。
用n2o氧化烯屬不飽和有機(jī)化合物中的烯屬c＝c-雙鍵原則上是本領(lǐng)域中已知的并可類似于1-甲基環(huán)己烯或類似烯烴與n2o的反應(yīng)進(jìn)行–參見(jiàn)例如starokon等人,adv.synth.catal.2004,第346卷，第268-274頁(yè)、hermans等人,phys.chem.chem.phys.,2007,第9卷,第4269-4274頁(yè)、romanenko等人,russ.chem.bull.int.ed.2007,第56卷,第1239-43頁(yè)(oxidationvonterpenenmitn2o)、wo2005/030690、wo2005/030689、wo2010/023211和wo2010/0076182(烯烴用n2o技術(shù)氧化)。
為此，在n2o存在下加熱液相形式的β-石竹烯。為了提高n2o在該液相中的溶解度，該反應(yīng)優(yōu)選在升高的壓力下進(jìn)行。
該反應(yīng)特別在壓力下，特別在5至325巴，優(yōu)選20至250巴，尤其是60至200巴的n2o壓力下進(jìn)行。
該氧化可以被設(shè)計(jì)成連續(xù)或分批進(jìn)行，在此優(yōu)選的是該方法的連續(xù)設(shè)計(jì)。分批氧化可以在傳統(tǒng)上用于此用途的反應(yīng)裝置，例如攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的氧化優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行，例如在管式反應(yīng)器中或在至少三個(gè)回混反應(yīng)器的級(jí)聯(lián)中進(jìn)行。該反應(yīng)可以等溫或絕熱運(yùn)行。
通常，該氧化反應(yīng)在不添加催化劑的情況下進(jìn)行。
該氧化反應(yīng)通常在100至300℃，優(yōu)選130至290℃，特別是150至280℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
該氧化反應(yīng)可以在本體中進(jìn)行，即不存在任何外加溶劑，或在一種或多種有機(jī)溶劑存在下進(jìn)行。
如果該氧化反應(yīng)在有機(jī)溶劑存在下進(jìn)行，則該有機(jī)溶劑優(yōu)選在反應(yīng)條件下為惰性。優(yōu)選的惰性有機(jī)溶劑是例如脂族或脂環(huán)族烴，特別是具有5至12個(gè)碳原子的鏈烷和環(huán)烷，鹵代脂族烴，和芳烴和取代芳烴，和脂族或脂環(huán)族醚。惰性溶劑的實(shí)例是脂族烴，如戊烷、己烷、庚烷、輕石油(ligroin)、石油醚、環(huán)己烷，鹵代烴，如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷或二氯乙烷，芳族化合物，如苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、醚如甲基-叔丁基醚、二丁基醚、四氫呋喃(tetrahydrofurate)、1,4-二氧雜環(huán)己烷、1,2-二甲氧基乙烷及其混合物。
如果該氧化反應(yīng)在惰性有機(jī)溶劑存在下進(jìn)行，該反應(yīng)混合物中的溶劑量?jī)?yōu)選為基于β-石竹烯的量計(jì)的小于90重量％，優(yōu)選小于80重量％。
特別地，在不存在惰性有機(jī)溶劑的情況下進(jìn)行氧化。
該氧化反應(yīng)可以在不存在或存在惰性氣體的情況下進(jìn)行。術(shù)語(yǔ)惰性氣體通常是指在現(xiàn)行反應(yīng)條件下不與參與該反應(yīng)的原材料、試劑或溶劑發(fā)生任何反應(yīng)或不與所得產(chǎn)物發(fā)生任何反應(yīng)的氣體。惰性氣體的實(shí)例是n2、co2和稀有氣體，如he、ne、ar、kr和xe。優(yōu)選在不添加任何惰性氣體的情況下發(fā)生二聚反應(yīng)。
特別地，該氧化反應(yīng)中所用的n2o與β-石竹烯的摩爾比為1:50至10:1，優(yōu)選1:20至5:1，特別是1:10至1:1。
優(yōu)選選擇反應(yīng)條件，特別是n2o的量、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間以使β-石竹烯的轉(zhuǎn)化率為10至98％，特別是30至90％或50至85％。
本方法的氧化反應(yīng)以良好的收率和選擇性提供1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。令人驚訝地，n2o優(yōu)先與β-石竹烯的三取代橋環(huán)雙鍵反應(yīng)?？紤]到現(xiàn)有技術(shù)中描述的用n2o氧化1-甲基環(huán)己烷的低轉(zhuǎn)化率，技術(shù)人員原本預(yù)計(jì)n2o會(huì)以相當(dāng)?shù)姆磻?yīng)速率與環(huán)外雙鍵反應(yīng)。但是，主要觀察到的反應(yīng)源自n2o[2+3]-環(huán)加成到三取代橋環(huán)雙鍵上，接著n2消除和碳骨架重排。
通常，通過(guò)上述氧化反應(yīng)獲得的粗產(chǎn)物混合物可包含其它反應(yīng)產(chǎn)物。特別地，如果使用(1r,4e,9s)-4,11,11-三甲基-8-亞甲基-雙環(huán)[7.2.0]十一碳-4-烯作為該氧化反應(yīng)的原材料，該粗產(chǎn)物混合物除式i.b的主要產(chǎn)物外還可含有通式(ii)至(v)的其它產(chǎn)物。
令人驚訝地，在反應(yīng)產(chǎn)物中通常未以可檢出量發(fā)現(xiàn)式(vi)的酮
其類似于使用n2o的1-甲基環(huán)己烯的已知氧化，原本預(yù)計(jì)可能是β-石竹烯的主要氧化產(chǎn)物。所用氣相色譜分析系統(tǒng)的檢測(cè)限估計(jì)為大約10wt.-ppm。
如上文提到，matsubara等人,nipponnogeikagakukaishi,1985,第59卷,nr.1,第19-24頁(yè)和uchida等人,agric.biol.chem.,1989,第53卷,第11期,第3011-3015頁(yè)已經(jīng)描述了化合物(i.b)?；衔?ii)以前已被描述為通過(guò)氧化石竹烯的水解形成的產(chǎn)物之一(yang等人,j.nat.prod.1994,第57卷,第514頁(yè))。nor-ketone(iii)也是已知產(chǎn)物(collado等人,nat.prod.reports1998,第15卷,第187-204頁(yè)的化合物9)。tricyclus(iv)也是文獻(xiàn)中已知的(barrero等人,eur.j.org.chem.2006,第3434-3441頁(yè)中的化合物16和17)。氧化石竹烯(v)也是文獻(xiàn)中已知的(siegel等人,org.biomol.chem.2012,第10卷,第383-393頁(yè))。
本方法的步驟i)可進(jìn)一步包含提純獲自如上所述的氧化反應(yīng)的1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，例如通過(guò)蒸餾。
用于提純1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的優(yōu)選蒸餾裝置是例如蒸餾塔，如任選配有泡罩塔盤、篩板、篩盤、小包裝件(packages)或填料的板式塔，或旋帶蒸餾塔，如薄膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、sambay蒸發(fā)器等，及其組合。用于提純1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的尤其優(yōu)選的蒸餾裝置是蒸餾塔，特別是填充塔，例如填充高效率規(guī)整填料的塔，和旋帶蒸餾塔。
在蒸餾提純后，可以通常以高純度，例如以至少80％的純度獲得1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。通常，1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮作為如上定義的8種立體異構(gòu)體的非外消旋混合物獲得，用作步驟ii)中的氫化反應(yīng)的優(yōu)選原材料的1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮通常作為如上定義的其4r-和4s-立體異構(gòu)體的非外消旋混合物獲得。
通常，本方法的步驟i)中使用的原材料β-石竹烯(cas-no.87-44-5)在工業(yè)規(guī)模下分離自丁子香油并容易獲自商業(yè)來(lái)源。
步驟ii)
相當(dāng)于本方法的步驟ii)的1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的催化氫化使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的用于雙鍵氫化的方法和催化劑進(jìn)行。
用于雙鍵氫化的合適催化劑是例如包含至少一種元素周期表的過(guò)渡族viii的金屬的催化劑，例如鉑、銠、鈀、鈷或釕，優(yōu)選釕或鈀(獨(dú)自或與至少一種選自元素周期表的過(guò)渡族i或vii的金屬，例如銅或錸一起)的催化劑。該過(guò)渡金屬通常沉積在支撐體(support)材料上。通常，可以使用現(xiàn)有技術(shù)狀況中描述的用于此類催化劑的任何支撐體材料。合適的支撐體材料是例如單或混合金屬氧化物，如二氧化鋯(zro2)、氧化鋅(zno)、氧化鎂(mgo)、二氧化鈦(tio2)、氧化鋁、tio2-al2o3或zro2-al2o3、沸石(鋁硅酸鹽)、水滑石、碳化硅(sic)、碳化鎢(wc)、二氧化硅(sio2)、木炭、活性炭、碳、硫酸化碳、硅藻土、粘土、硫酸鋇或其組合。
其它合適的催化劑還有鎳基催化劑，如raney催化劑，優(yōu)選raney鎳。
用于本方法的步驟ii)的優(yōu)選氫化催化劑選自負(fù)載型pd-催化劑。用于本方法的步驟ii)的特別優(yōu)選的氫化催化劑是木炭載pd。
通常，該負(fù)載型氫化催化劑的金屬含量為0.1至30重量％，優(yōu)選0.5至20重量％，特別是1至15重量％。
通常，該氫化催化劑以該反應(yīng)混合物中1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的量的0.1至25重量％的量，優(yōu)選以0.5至15重量％的量施加。
該氫化可以類似于氫化具有可氫化基團(tuán)的有機(jī)化合物的已知?dú)浠椒ㄟM(jìn)行。為此，使液相或氣相形式，優(yōu)選液相形式的有機(jī)化合物在氫氣存在下與催化劑接觸。該液相可以例如經(jīng)過(guò)催化劑的流化床(流化床法)或可以經(jīng)過(guò)催化劑的固定床(固定床法)。
在本發(fā)明的方法中，該氫化優(yōu)選在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行。
該氫化通常在0.1至150巴，優(yōu)選0.5至100巴，特別是0.8至50巴的氫壓下進(jìn)行。
優(yōu)選在氫化條件下為惰性的有機(jī)溶劑存在下進(jìn)行氫化?？捎糜谠摎浠磻?yīng)的合適溶劑是例如脂族烴，如戊烷、己烷、庚烷、輕石油(ligroin)、石油醚或環(huán)己烷，芳烴，如苯、甲苯或二甲苯，酯，如乙酸乙酯，醚，如甲基-叔丁基醚、二丁基醚、四氫呋喃、1,4-二氧雜環(huán)己烷或1,2-二甲氧基乙烷，低碳鏈烷醇，如甲醇、乙醇、異丙醇或叔丁醇、二亞烷基二醇或其單醚或二醚，以及上述有機(jī)溶劑的混合物。
該氫化通常在5至150℃、特別優(yōu)選10至100℃的溫度下進(jìn)行。
用于氫化的氫氣量通常為1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的雙鍵的完全氫化理論所需的氫氣化學(xué)計(jì)算量的1至15倍。
本方法的步驟i)中提供的1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的催化氫化優(yōu)選在中性條件下進(jìn)行。本文所用的術(shù)語(yǔ)“中性條件”是指不將顯著量的酸或堿(特別是酸)添加到反應(yīng)混合物中。同樣，術(shù)語(yǔ)“中性條件”也是指不使用酸性或堿性材料作為氫化催化劑的支撐體材料。
在本方法的步驟ii)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在具有1至15重量％的pd含量的負(fù)載型pd催化劑和惰性溶劑存在下、在氫氣氣氛下在0.8至50巴的壓力和10至100℃的溫度下進(jìn)行氫化，其中該負(fù)載型pd-催化劑以基于施加的1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的量計(jì)的0.1至25重量％的量使用。
該氫化可以被設(shè)計(jì)成連續(xù)或分批進(jìn)行，在此優(yōu)選的是該方法的連續(xù)設(shè)計(jì)。分批氫化可以使用傳統(tǒng)上用于此用途的反應(yīng)裝置，例如攪拌反應(yīng)器。本發(fā)明的氫化優(yōu)選在固定床反應(yīng)器中以上行流模式或下行流模式連續(xù)進(jìn)行。在此可以使氫氣與待氫化的原材料溶液并流或?qū)α鹘?jīng)過(guò)催化劑。
適用于進(jìn)行流化床-催化劑氫化和固定床-催化劑氫化的裝置是現(xiàn)有技術(shù)中已知的，例如從ullmanns
在本方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，步驟i)或步驟i)和ii)以連續(xù)方式進(jìn)行。特別地，步驟i)和ii)都以連續(xù)方式進(jìn)行。
本發(fā)明的方法可進(jìn)一步包含提純?cè)诓襟Eii)中獲得的1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，例如通過(guò)蒸餾。
用于提純1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的優(yōu)選蒸餾裝置如上文對(duì)1-(10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮的蒸餾提純所述。
在蒸餾提純后，通常可以以高純度，例如至少80％的純度獲得1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮，特別是1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。通常，1-(7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基)乙酮作為如上定義的16種立體異構(gòu)體的非外消旋混合物獲得。1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮通常作為如上定義的其(4r/s,7r/s)-立體異構(gòu)體的非外消旋混合物獲得。
實(shí)施例
i)氣相色譜分析：
gc-系統(tǒng)和分離方法:
gc-系統(tǒng):agilent7890a
gc-柱:hp-5(60m(長(zhǎng)度)、0.32mm(id)、1.0μm(膜))
溫度程序:以5℃/min從100℃至225℃、在225℃下10分鐘、以5℃/min從225℃至280℃.
ii)制造實(shí)施例:
實(shí)施例ii.1
β-石竹烯在甲苯中在230℃下用n2o氧化(40巴)
在300毫升高壓釜中裝載在70.0克甲苯中的30.0克β-石竹烯(88wt.-％，獲自aldrichchemicals)并用n2吹掃3次(50巴)。該容器然后在室溫下用n2o加壓(40巴)。啟動(dòng)磁攪拌并將高壓釜加熱至反應(yīng)溫度(230℃)3小時(shí)。在反應(yīng)過(guò)程中高壓釜中的壓力為大約70-75巴。在冷卻至室溫和緩慢降壓后，該溶液通過(guò)使用二氧雜環(huán)己烷作為內(nèi)標(biāo)的定量gc分析(hp-5柱:60m(長(zhǎng)度)、0.32mm(id)、1.0μm(膜)/以5℃/min從100℃至225℃、在225℃下10分鐘、以5℃/min從225℃至280℃)。β-石竹烯的轉(zhuǎn)化率為97％。發(fā)現(xiàn)(i.b)、(ii)、(iii)、(iv)和(v)的收率分別是40％、10％、3％、1％和2％。
實(shí)施例ii.2:
在不添加溶劑的情況下β-石竹烯在210℃下用n2o氧化(40巴)
在300毫升高壓釜中裝載100克β-石竹烯(88wt.-％，獲自aldrichchemicals)并用n2吹掃3次(50巴)。該容器然后在室溫下用n2o加壓(40巴)。啟動(dòng)磁攪拌并將高壓釜加熱至反應(yīng)溫度(210℃)3小時(shí)。在反應(yīng)過(guò)程中高壓釜中的壓力為大約70至75巴。在冷卻至室溫和緩慢降壓后，該溶液通過(guò)使用二氧雜環(huán)己烷作為內(nèi)標(biāo)的定量gc分析(hp-5柱:60m(長(zhǎng)度)、0.32mm(id)、1.0μm(膜)/以5℃/min從100℃至225℃、在225℃下10分鐘、以5℃/min從225℃至280℃)。β-石竹烯的轉(zhuǎn)化率為58％并發(fā)現(xiàn)(i.b)、(ii)、(iii)和(iv)的選擇性分別是59％、15％、8％和2％。
實(shí)施例ii.3:
通過(guò)蒸餾提純1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮
實(shí)施例ii.2中獲得的粗產(chǎn)物借助使用旋帶蒸餾塔的分餾提純，由此以99.6％的純度獲得1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。借助gc測(cè)定最終產(chǎn)物的身份和純度(fid檢測(cè)器信號(hào)的面積％)。1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮由兩種非對(duì)映異構(gòu)體的混合物構(gòu)成。
實(shí)施例ii.4:
1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的催化氫化
將5克實(shí)施例ii.3中獲得的1-[(1r,4r/s,8s)-10,10-二甲基-7-亞甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮(其由兩種非對(duì)映異構(gòu)體的2:1比率的混合物構(gòu)成)溶解在50毫升甲醇中，然后加入0.5克pd-催化劑(5％在木炭上)。該混合物在室溫下在大氣壓下在h2下?lián)u振。在6.5小時(shí)后，停止該反應(yīng)。該催化劑然后經(jīng)硅膠過(guò)濾并用meoh洗滌兩次。濾液經(jīng)硫酸鈉干燥并除去溶劑。獲得4克1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮，其相當(dāng)于80％的收率。
實(shí)施例ii.5:
通過(guò)蒸餾提純1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮
實(shí)施例ii.4中獲得的粗產(chǎn)物借助分餾提純，由此以97％的純度獲得1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮。借助gc測(cè)定最終產(chǎn)物的身份和純度(fid檢測(cè)器信號(hào)的面積％)。1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮由四種立體異構(gòu)體的8:4:4:1比率的混合物構(gòu)成(通過(guò)13c-nmr測(cè)定)。
iii)1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的分析表征
使用1h-和13c-1d/2d-nmr測(cè)定1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的身份。
主要立體異構(gòu)體的13c-nmr-分析:
1)給定的化學(xué)位移對(duì)應(yīng)于主要異構(gòu)體。用inadequate脈沖序列明確地建立連接性。
2)用hose-codemethode計(jì)算(anal.chim.acta.1978,第103卷,第355-365頁(yè)).
iv)香氣試紙?jiān)囼?yàn):
為了評(píng)估1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的氣味的質(zhì)量和強(qiáng)度，進(jìn)行香氣試紙?jiān)囼?yàn)。
為此，將吸收性紙條浸到在乙醇中含有1至10重量％1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮的溶液中。在溶劑蒸發(fā)(大約30秒)后，由受過(guò)訓(xùn)練的調(diào)香師嗅覺(jué)評(píng)估香氣印象。
香氣試紙?jiān)囼?yàn)結(jié)果:
氣味印象:
強(qiáng)度:2,5；木質(zhì)調(diào):5；琥珀調(diào):4；麝香調(diào):3；甜味:3；女性化:3
揮發(fā)性:
在吸水紙上長(zhǎng)期持久(>48h)
可以由香氣試紙?jiān)囼?yàn)結(jié)果推導(dǎo)，1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮是嗅覺(jué)上有價(jià)值的化合物。這些試驗(yàn)中所用的1-[(1r,4r/s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮作為四種立體異構(gòu)體的立體異構(gòu)體混合物存在，其中發(fā)現(xiàn)1-[(1r,4s,7r/s,8s)-7,10,10-三甲基-4-雙環(huán)[6.2.0]癸基]乙酮表現(xiàn)出最強(qiáng)烈和特有的氣味印象。