11 kn. de publicación: ES kint. Cl. 5 : C07C 69/06

Texto completo

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ESPA ˜NA

C07C 69/14, C07C 69/24

C07C 43/184, C07C 67/08

C07C 41/20, C07C 29/20

A61K 7/46

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

T3

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86 umero de solicitud europea: 87112319.6

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86 Fecha de presentaci´on : 25.08.87

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87 umero de publicaci´on de la solicitud: 0 262 388

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87 Fecha de publicaci´on de la solicitud: 06.04.88

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54 T´ıtulo: Procedimiento para la obtenci´on de derivados de 2-terc-butil-4-metil-ciclohexanol y su

em-pleo como perfumantes.

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30 Prioridad: 30.08.86 DE 36 29 603 k

73 Titular/es: Basf Aktiengesellschaft

Carl-Bosch-Strasse 38 W-6700 Ludwigshafen, DE

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45 Fecha de la publicaci´on de la menci´on BOPI:

16.08.92

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72 Inventor/es: Gramlich, Walter;

Hoffmann, Werner y Schuster, Ludwig

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45 Fecha de la publicaci´on del folleto de patente:

16.08.92

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74 Agente: G´omez-Acebo Pombo, J. Miguel

Aviso:

En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas).

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5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 DESCRIPCION

La invenci´on se refiere a derivados del 2 - terc - butil - 4 - metil - ciclohexanol de la f´ormula general I

en la que R1significa un grupo alquilo con 1 a 3 ´atomos de carbono o un grupo acilo

R2 / - C

\\ O

donde R2 significa un ´atomo de hidr´ogeno o un resto alquilo con 1 a 5 ´atomos de carbono. Ser´an prefe-rentes los grupos acilo, especialmente el grupo acetilo.

Debido a la disponibilidad en general insuficiente de muchos componentes naturales perfumantes, a la necesaria adaptaci´on a las direcci´ones cambiantes con la moda del gusto as´ı como a las necesida-des continuamente crecientes para mejorar los olores de productos de uso diario, tales como agentes de limpieza, cosm´eticos, colas etc, la industria de los perfumantes tiene una necesidad continua de nuevos productos perfumantes que representen por si solos o en forma de composiciones valiosos perfumes o bien perfumantes con notas de olor interesantes. Puesto que no es posible una s´ıntesis espec´ıfica de productos perfumantes con las propiedades olfatorias deseadas debido a la relaci´on poco conocida entre la estrctura y las propiedades perfumantes, existe la tarea de encontrar aquellos compuestos que posean cualidades perfumante valiosas.

Por lo tanto la tarea de la invenci´on consist´ıa en desarrollar nuevos productos perfumantes interesan-tes que pudiesen prepararse de la manera m´as sencilla posible a partir de materias primas perfectamente accesibles y por lo tanto baratas y comercialmente obtenibles.

Se han encontrado en los derivados seg´un la invenci´on del 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol de la f´ormula I, compuestos con propiedades perfumantes en parte extraordinariamente interesantes que pueden prepararse de manera sencilla a partir de manterias primas perfectamente accesibles.

El compuesto de partida para la fabricaci´on de los copuestos seg´un la invenci´on es el 2 - terc. - butil - 4 - metil - fenol, que puede prepararse f´acilmente a partir de p - cresol mediante terc. - butilado con isobutileno y adem´as est´a comercialmente disponible. Este dialquilfenol bien se acila o se alquila y a continuaci´on se somete a una hidrogenaci´on en el n´ucleo o se hidrogena en primer lugar para dar 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol y a continuaci´on se acila o bien se alquila.

El objeto de la invenci´on es por lo tanto tambi´en un procedimiento para la obtenci´on de derivados del 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol del f´ormula general I, caracterizado porque se hidrogena un derivado de 2 - terc. - butil - 4 - metil - fenol de la f´ormula general II

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en la que R significa hidr´ogeno o tiene el significado anteriormente indicado y o bien antes o despu´es se esterifica o bien se eterifica.

Otros derivados alquilados de ciclohexanol encuentran ya aplicaci´on como perfumantes y aromatizan-tes. Esto ocurre por ejemplo con el acetato de 2 - terc. - butil - ciclohexilo que es un perfume obtenible en el comercio, que presenta un olor tipo pino, madera - frutal, con una nota adicional verde.

El acetato de 2 - isobutil - ciclohexilo presenta una nota frutal marcada que recuerda un poco a la frambuesa as´ı como tambi´en un sabor frutal.

El acetato de 4 - terc. - bucil - ciclohexilo es un perfume comercializado por diversas firmas que presenta un olor dulde, de manera casi “cremoso” con una nota floral suave.

El acetato de cis - 4 - terc. - butil - ciclohexilo puro, que se comercializa por IFF bajo el nombre Vertenex(R) HC, presenta una nota frutal pura.

El caproato de orto/para - terc. - butil - ciclohexilo presenta una nota frutal - dulce con una subnota tipo benzaldehido.

Los compuestos seg´un la invenci´on de la f´ormula I presentan sin embargo notas de olor fundamental-mente distintas, muy diversas pero extraordinariafundamental-mente interesantes.

As´ı por ejemplo el acetato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo posee un olor altamente inte-resante animal - de madera con una nota seca de tabaco, que adem´as recuerda al almizcle natural y al encebollado. El propionato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo presenta una nota frutal interesante, que recuerda al melocot´on y a la ciruela.

La hidrogenaci´on en el n´ucleo del 2 - terc. - butil - 4 - metil - fenol o bien de sus ´esteres y alquil´eteres se lleva a cabo en forma en si conocida mediante hidrogenaci´on catal´ıtica en presencia de catalizadores de hidrogenaci´on conocidos, tales como niquel Raney, catalizadores de palacio, de rodio o de rutenio, preferentemente sobre catalizadores de rutenio.

Seg´un las condiciones de reacci´on empleadas en cada caso se obtienen mezclas diferentes de dias-tere´omeros que sin embargo presentan en su totalidad propiedades interesantes olfatorias.

Si se hidrogena por ejemplo con una presi´on de hidr´ogeno de 50 bares y una temperatura de 120◦C, se obtedr´a una proporci´on de is´omeros de A : B : C : D = 68 : 29 : 2 : 1 de lso is´omeros representados en el esquema siguiente. Si se hidrogena a 50 bares de presi´on de hidr´ogeno y a una temperatura de 200◦C, ascender´a la proporci´on a A : B : C : D = 52 : 24 : 16 : 8. La proporci´on de is´omeros se determin´o en cada caso por espectroscop´ıa RMN espectros de (1H - y13 - C - RMN).

Esquema

Mediante metilaci´on del producto intermedio 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol con halogenuros de alquilo o sulfatos de dialquilo se obtienen los alquil´eteres correspondientes de la f´ormula I.

Estos pueden obtenerse con rendimientos aun mejores si se alquila en primer lugar el 2 terc. butil -4 - metil - fenol y solamente despu´es se efect´ua la hidrogenaci´on en el n´ucleo. Esta O - alquilaci´on puede llevarse a cabo seg´un muchos m´etodos descritos en la literatura (v´ease Houben - Weyl, Methoden der organischen Chemie, tomo VI/3, p´aginas 54 y siguientes [1965]), por ejemplo con sulfatos de dialquilo, halogenuros de alquilo, ´esteres de ´acidos arilsulf´onicos o sales de ´acidos arilsulf´onicos. A continuaci´on se hidrogena el fenol´eter substituido tal como se ha descrito anteriormente.

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Los 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexil - alquil´eteres presentan interesantes notas de olor de tierra madera tipo vetiver.

Se llega a perfumes a´un m´as interesantes desde el punto de vista olfatorio mediante esterificaci´on del 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol. Para ello pueden emplearse anhidridos de ´acidos carbox´ılicos tal como anhidrido ac´etico, la mayor´ıa de las veces en presencia de cantidades catal´ıticas de ´acido fosf´orico o en presencia de otro cartalizador usual, tal como sales alcalinas de los correspondientes ´acidos carbox´ılicos. Igualmente puede llevarse a cabo la esterificaci´on de los ciclohexanoles con empleo de halogenuros de acilo tal como cloruro de acetilo. En este caso se trabaja convenientemente en presencia de aminas terciarias, tales como piridina o dimetilanilina o bien en presencia de acetatos alcalinos o alcalinot´erreos o de otras bases org´anicas.

Los ´esteres obtenidos se purifican convenientemente mediante destilaci´on bajo presi´on reducida; ´estos representan l´ıquidos incoloros hasta ligeramente coloreados de amarillo, son insolubles en agua pero so-lubles en disolventes org´anicos tales como alcoholes, ´eteres, cetonas, ´esteres e hidrocarburos.

El m´as interesante de los nuevos ´esteres es el acetato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo, que puede obtenerse por ejemplo a partir de la mezcla de diastere´omeros de 2 terc. butil 4 metil -ciclohexanol mediante acetilaci´on con anhidrido ac´etico y que presenta un olor interesante animal - de madera con una nota seca de tabaco y adem´as recuerda el almizcle natural y al encebollado.

Los ´esteres de ciclohexanol citados pueden obtenerse adem´as mediante acetilaci´on de 2 - terc. - butil - 4 - fenol y subsiguiente hidrogenaci´on en el n´ucleo, sin embargo los rendimientos en este caso son sen-siblemente peores.

Debido a las propiedades de olor descritas los nuevos compuestos de la f´ormula general I pueden em-plearse ventajosamente como perfumantes o como componentes de composiciones perfumantes y esencias perfumantes para aplicaciones cosm´eticas y t´ecnicas.

Compuestos especialmente interesantes son: Formiato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo, Acetato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo, Propionato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo, 2 - terc. - Butil - 4 - metil - 1 - metoxi - ciclohexano.

En los ejemplos siguientes se describe de forma ejemplificativa la obtenci´on de algunos de los nue-vos compuestos de la f´ormula general I y al mismo tiempo se ha indicado un ejemplo de aplicaci´on t´ecnica. Ejemplo 1.

a) Obtenci´on del 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol.

En un autoclave se dispuso una mezcla constituida por 400 g (2,44 moles) de 2 - terc. - butil - 4 - metil - fenol, 400 ml de dioxano as´ı como 1 g de hidr´oxido de rutenio y se hidrogen´o a una temperatura de 120◦C y a una presi´on de hidr´ogeno de 50 bares hasta constancia de presi´on (tiempo total de hidrogenaci´on aproximadamente 3 1/2 horas). Tras separaci´on del catalizador se elimin´o por destilaci´on el dioxano y el residuo se fraccion´o a 0,01 mbares. Tras una peque˜na fracci´on de cabeza (15 g de punto de ebullici´on hasta 60◦C/0,01 mbares) destilaron a una temperatura de 80 a 85◦C/0,01 mbares, 401 g (2,36 moles, lo que corresponde a un rendimiento del 96%) de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexano que solidific´o, tras refrigeraci´on, para dar una masa semis´olida. Seg´un los datos por espectroscop´ıa 13C - RMN pudieron

identificarse a modo de una mezcla de diastere´omeros de la composici´on siguiente: A : B : C : D = 68 : 29 : 2 : 1.

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Seg´un la temperatura de reacci´on empleada y las presiones de hidr´ogeno se obtuvieron proporciones diferentes de los diastere´omeros en A, B, C Y D, como muestra la tabla siguiente.

Tabla

Ejemplo Temperatura Presi´on de hidr´ogeno Proporci´on de (◦C) (bares) diastere´omeros

A : B : C : D

1a 120 50 68 29 2 1

1b 160 50 61 28 9 2

1c 180 50 58 23 14 5

1d 200 50 53 24 16 7.

b) Obtenci´on de formiato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo.

Se dispuso en un matraz una mezcla constituida por 920 g (20 moles) de ´acido f´ormico y 46 g de agua y se agregaron gota a gota 25◦C, en el transcurso de 30 minutos, 170 g (1 mol) del 2 terc. butil -4 - metil - ciclohexanol obtenido seg´un 1a) (mezcla de diastere´omeros). Al cabo de una agitaci´on de 2 d´ıas a temperatura ambiente (Rt) se elimin´o por destilaci´on bajo presi´on reducida (200 mbares) del ´acido f´ormico no convertido y el residuo se fraccion´o sobre ´oxido de calcio a 0,03 mbares. Se obtuvieron 190 g (lo que corresponde a un rendimiento del 96%) de una mezcla de diastere´omeros de tres formiatos.

La mezcla presenta una interesante nota de madera. Ejemplo 2.

Acetato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo.

Se calent´o una mezcla constituida por 680 g (4 moles) de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol y 612 g (6 moles) de anhidrido ac´etico a una temperatura de 145 160◦C y en este caso el ´acido ac´etico formado se elimin´o por destilaci´on lentamente en el transcurso de 3 horas. Una vez conclu´ıda la reacci´on se enfri´o, el anhidrido ac´etico en exceso se elimin´o por destilaci´on a 20 mbares, el residuo se recogi´o, tras refrigeraci´on, en 500 ml de dietil´eter, la soluci´on et´erea se lav´o hasta que estuvo exenta de ´acido con soluci´on acuosa de bicarbonato s´odico y tras eliminaci´on del disolvente se fraccion´o el residuo. Tras una peque˜na fracci´on de cabeza (13 g de punto de ebullici´on = 30 - 45◦C/0,005 mbares) destilaron a una temperatura de 54 - 56◦C/0,005 mbares, 806 g de acetato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo. Indice de refracci´on nD25 = 1.4505. El rendimiento ascendi´o al 95% de la teor´ıa.

El compuesto representa una mezcla de diastere´omeros con la misma composici´on que la del com-puesto de partida y presenta un olor muy interesante animal de madera, con un nota seca de tabaco, que adicionalmente recuerda al almizcle natural y al encobollado.

Ejemplo 3

Propionato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo.

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terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol y 650 g (5 moles) de anhidrido propi´onico, elimin´andose por desti-laci´on al mismo tiempo en el transcurso de aproximadamente 3 horas el ´acido propi´onico formado. Tras elaboraci´on an´aloga se obtuvieron durante la destilaci´on a presi´on reducida 411 g (rendimiento 90%) de propionato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo con un punto de ebullici´on p.e. = 37◦C/0,01 mbares y un ´ındice de refracci´on nD25= 1.4512 Tambi´en el propionato representa una mezcla de diastere´omeros;

presenta una nota frutal interesante que recuerda al melocot´on y a la ciruela. Ejemplo 4.

a) 2 - terc. - Butil - 4 - metil - 1 - fenilmetil´eter.

Se agregan gota a gota a una soluci´on constituida por 339 g (2,07 moles) de 2 terc. butil 4 -metil - fenol en 1 litro de tolueno, en primer lugar 304 g (200 ml, 3,8 moles) de una lej´ıa acuosa al 50% en peso de hidr´oxido s´odico y a continuaci´on en el transcurso de 1 hora bajo refrigeraci´on a 20◦C hasta 40◦C, 315 g (237 ml, 2, moles) de sulfato de dimetilo. A continuaci´on se sigui´o agitando la mezcla de la reacci´on durante 12 horas a 25◦C. Finalmente se diluy´o con 1 litro de agua as´ı como con 250 ml de una lej´ıa acuosa al 20% en peso de hidr´oxido s´odico. Se agit´o durante 1 hora a 25◦C se separ´o la fase org´anica, se lav´o esta ´ultima con 100 ml de agua y se elimin´o a continuaci´on el toluelo. El residuo se destil´o por fraccionamiento. Se obtuvieron 300 g de 2 - terc. - butil - 4 - metil - 1 - fenil - metil´eter de punto de ebullici´on p.e. = 65◦C/2 mbares.

El compuesto presenta una nota desagradable de quinolina. b) 2 - terc. - Butil - 4 - metil - ciclohexil - metil´eter.

Se hidrogenaron 300 g del fenol´eter preparado seg´un a) de manera an´aloga a la del ejemplo 1 en presencia de hicr´oxido de rutenio. Se obtuvo, tras eliminaci´on del disolvente constituido por dioxano, un aceite ligeramente amarillo que pudo fraccionarse a 0,15 mbares.

El compuesto presenta una nota arom´atica combativa.

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5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ejemplo de aplicaci´on 1.

Composici´on Chipre A sin aditivo I B con aditivo I (partes en (partes en

peso) peso)

Ciclododecil - terc. - butil

- ´eter (BASF) 120 120 Fenilacetato de feniletilo 100 100 Esencia de Bergamota 100 100 α - Ionon 100 100 α - Hexilcinamoaldehido 100 100 Acetato de bencilo 50 50 Acetato de vetivenilo 80 80 Citronelol 70 70 Linalol 70 70 Propionato de ciclopentilo (BASF) 50 50 Esencia de Patchouli 30 30

Esencia de madera de s´andalo 30 30 Moho de roble absoluto 30 30

Eugenol 30 30

Esencia de lactano frances 5 5

Esencia de corianda 5 5

Ftalato de dietilo 30

-Acetato de 2 - terc. - butil - 4

- metil - ciclohexilo - 30

1000 1000

La composici´on de Chipre (A) t´ıpica anteriormente descrita da una sensaci´on redondeada agradable mediante la adici´on de 30 partes de acetato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo (B) en lugar de ftalato de dietilo, el olor se caracteriza por un mayor caracter y abundancia.

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5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ejemplo de aplicaci´on 2.

Perfume para jabones A sin aditivo I B con aditivo (partes en peso) I (partes

en peso)

Cumarina 20 20

Acetato de p - terc. - butil - ciclohexilo 140 140 Aldehido C11 (undecileno) al 10% en peso en DPG 30 30 Linalool 100 100 Galaxolid(R)50 (JFF) 50 50 Dimetiltetrahidrobenzaldehido al 10% en DPG 5 5 Dihidromircenol 30 30 Dimetilheptanol 15 15 Lysmeral∗ (BASF) 150 150 Salicilato de isoamilo 30 30 Acetato de cedrilo 70 70 Acetato de linalilo 70 70 Feniletilmetil´eter 20 20 Metilyonona gamma 70 70 Alcohol fenilet´ılico 70 70 Citronelol 40 40 Aldehido C12 MNA al 10% en DPG 20 20 Acetato de vetiverilo 30 30 Anisaldehido 10 10

Acetato de 2 - terc. - butil - 4 - metil

- ciclohexilacetato - 30

Dipropilenglicol (DPG) 30

-∗ Marca registrada.

El perfume para jabones anteriormente descrito (A) adquiere ya mediante la adici´on de tan solo un 3% en peso de acetato de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexilo en lugar de la misma cantidad de dipropilenglicol, una nota considerablemente m´as fresca con una irradiaci´on mucho mayor.

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5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la obtenci´on de derivados de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol de la f´ormula I

(I)

en la que R1significa un grupo alquilo con 1 a 3 ´atomos de carbono o un grupo acilo

R2

/ - C

\\ O

en el que R2 significa un ´atomo de hidr´ogeno o un resto alquilo con 1 a 5 ´atomos de carbono,

carac-terizado porque se hidrogena un derivado de 2 - terc. - butil - 4 - metil - fenol de la f´ormula general II

(II)

en la que R1 significa hidr´ogeno o tiene los significados anteriormente indicados y se esterifica o bien se

eterifica previamente o a continuaci´on.

2. Composici´on perfumante caracterizada porque tiene un contenido en derivados de 2 terc. -butil - 4 - metil - ciclohexanol de la f´ormula I seg´un la reivindicaci´on 1.

3. Empleo de derivados de 2 - terc. - butil - 4 - metil - ciclohexanol de la f´ormula I seg´un la reivindicaci´on 1 como productos perfumantes.

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