专利名称：环丙烷化的大环酮和内酯的制作方法
技术领域：
本发明涉及新的化学物质和组合物以及该新化学物质作为香料的用途。
背景技术：
目前在香料工业不断需要有新的化学品产生以使香料制造者和其他人能够制造出用于香水、古龙水和个人护理产品的新香料。本领域的技术人员知道分子化学结构的差异可导致分子在气味、香韵和特性上的显著不同。上述变化及目前在新香料的发展中对发现和使用新化合物的需要使香料制造者将这些新的化合物用于制造新的香料。
发明内容
本发明提供了新的化学品及该化学品用于增加香水、花露水、古龙水和个人护理产品等的香味的用途。另外，本发明涉及使用该新化学品增加香水、花露水、古龙水和个人护理产品等的香味。
更特别地，本发明涉及新的环丙烷化大环化合物，该化合物由以下列出的式I的通式结构代表 式I其中X是选自O、N、S、CH或CH2的原子或官能团；其中Y是由1到20个碳原子组成并且含有单和/或双键的烃基部分；
其中W是由1到20个碳原子组成并且含有单和/或双键的烃基部分；其中O是氧原子。
本发明的另一个实施方案是一种通过加入嗅觉可接受量的以上所提供的化合物增加香味的方法。
本发明的另一个实施方案是一种通过加入嗅觉可接受量的下式化合物增加香味的方法 式II本发明的上述和其他实施方案可以通过阅读以下的说明书变的显而易见。
发明详述在上面的式I中，Y和W代表由1到20个碳原子组成的直链或支链的烃基部分并且含有单和/或双键。合适的直链烃基部分包括乙基、丙基、丁基、戊基、己基等。合适的支链烃基部分包括异丙基、仲丁基、叔丁基、2-乙基-丙基等。合适的含有双键的烃基部分包括乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、1，3-戊二烯、1，3，5-庚三烯等。
在本发明的优选实施方案中，本发明的新化合物由以下的结构表示 式III 式IV
式V 式VI式VII 式VIII 式IX式X 式XI本领域的技术人员可以预知式III化合物是双环[13.1.0]十六烷-4-酮，式IV化合物是9-氧代-双环[15.1.0]十八烷-8-酮，式V化合物是双环[14.1.0]十七烷-5-酮，式VI化合物是双环[15.1.0]十八烷-9-酮和式VII化合物是5-氧代-双环[14.1.0]十七烷-6-酮，式VIII化合物是3-甲基-双环[13.1.0]十六烷-5-酮，式IX化合物是双环[12.1.0]十五烷-3-酮，式X化合物是3-甲基-6-氧代-双环[13.1.0]十六烷-7-酮和式XI化合物是双环[14.1.0]十七烷-8-酮。
下表中列出了在本发明中描述的从式I衍生的其他化合物
本发明的化合物可以从相应的烯经过Simmons-Smith环丙烷化反应制备。如在以下实施例中所描述的，式III-XI的化合物可以通过Simmons-Smith环丙烷化反应从以下化合物的相应的烯制备
式XII 式XIII 式XIV 式XV 式XVI式XVII 式XVIII 式XIX式XX式XII-XX的烯是可商业获得的香料产品。式XII化合物是环十五-4-烯酮并且可以从International Flavors & Fragrances Inc.，New York，NY以商品名MuskZ-4获得。式XIII化合物是氧代环十七-9-烯2-酮并且可以从InternationalFlavors & Fragrances Inc.，New York，NY以商品名Ambrettolide获得。式XIV化合物是环十六-5-烯酮并且以商品名Velvione和Ambretone可商业获得。式X V化合物是环十七-9-烯酮并且以商品名Civettone可商业获得。式X VI化合物是氧代环十六-12-烯-2-酮。式X VII化合物是3-甲基-5-环十五烯-1-酮并且以商品名Muscenone可商业获得。在美国专利US 6,720,303中描述了3-甲基-5-环十五烯-1-酮的制备。式X VIII化合物是环十四2-和或3-烯-1-酮并且可以从International Flavors & Fragrances Inc.获得。式XIX化合物是12-甲基-14-环十四-9-烯内酯(enolide)，其制备方法在EP 908 455 A1中被描述。式XX化合物是环十六-3-烯酮并可以从Symrise以商品名Globanone获得。
本领域的技术人员认识到本发明的化合物具有多个手性中心，因此提供了所要求保护的化合物的多种异构体。在此所描述的化合物意在包括此类化合物的异构体混合物，以及可以用本领域的技术人员所知的技术分离的那些异构体。合适的技术包括色谱如HPLC，并且特别是凝胶色谱和固相微提取(“SPME”)。
我们已经发现式III-X的化合物具有非常适宜作为香料组分的麝香、甜香、粉状和花香的特点。
我们也已经发现式XI化合物和其前体式X X化合物的混合物，双环[14.1.0]十七烷-8-酮和环十六-3-烯酮的混合物比单独使用这些纯化合物具有更好的嗅觉特性。例如，比例为7∶3的双环[14.1.0]十七烷-8-酮和环十六-3-烯酮的混合物比纯双环[14.1.0]十七烷-8-酮或纯环十六-3-烯酮显示出更浓的甜花香。本发明的化合物与其前体的优选的比例为约1.5∶1到约4∶1。最优选的比例是3∶1。
本发明的另一个实施方案是一种通过加入嗅觉可接受量的下式化合物增加香味的方法 式II在Eugene A.Mash等.，Journal of Organic Chemistry 61，2743页，1996年中描述了式II化合物的制备。
本发明的化合物被广泛应用在目前的香料产品中，包括制备香水和古龙水，为个人护理产品如香皂、沐浴液和护发品加香以及空气清新剂和化妆品的制造。本发明还可以用于为清洁剂加香，这些清洁剂例如但不限于洗涤剂、洗碗碟材料、洗涤组合物和窗户清洁剂等。
在上述制造中，本发明的化合物可以单独使用或和其他加香组合物、溶剂和添加剂等联用。本领域的技术人员知道还可以使用的其他组分的性质和种类。
本发明中可以使用多种香料，只要其可以与使用的其他组分相容。合适的香料包括但不限于水果如苦扁桃、苹果、樱桃、葡萄、梨、菠萝、桔子、草莓、树莓；麝香、花香如熏衣草类、玫瑰类、鸢尾类和香石竹类。其他令人愉快的气味包括草香和来自松木、云杉和其他林木气味的森林香。香料还可以来自多种油，如香精油或来自植物材料如薄荷、留兰香等的油。
美国专利US 4,534,891中提供了合适的香料的列表，将其全部内容引作参考。可以在W.A.Poucher于1959年编写的Perfumes，Cosmetics and Soaps，第2版中找到其他合适的香料的来源。该专著提供的香料是刺槐、金合欢、素心兰、仙客来、香薇、栀子、山楂、天芥菜、忍冬、风信子、茉莉、丁香、百合、木兰、含羞草、水仙、新切割的干草、橙花、兰花、木犀草、香豌豆、三叶草、晚香玉、香草、紫罗兰和糖芥等。
可以理解，嗅觉有效量的含义是在香料组合物中化合物的量使每个组分可以表现出其独特的嗅觉特性，但香料组合物的嗅觉效果是每个香料或香料组分的效果的总和。因此本发明的化合物可以用于改变香料组合物的芳香特性，或通过组合物中其他组分提供的嗅觉反应调节芳香特性。含量可随着许多因素(包括其他组分、它们的相对量和需要达到的效果)而变化，在香料产品中使用的本发明的化合物的量可以在重量百分数为约0.005到约10之间变化，优选为约0.5到约8并且最优选重量百分数为约1到约7。除了化合物还可以将其他试剂与香料结合使用。在不偏离本发明的范围内，可以使用众所周知的材料如表面活化剂、乳化剂和密封香料的聚合物。
公开了在香料组合物中本发明的化合物的量的另一种方法，即得到需要的香料所加入材料的重量百分数计的化合物。本发明的化合物在香料组合物中的重量百分数可以在0.005到约70之间广泛分布，优选约0.1到约50并且最优选约0.2到25重量百分数。本领域的技术人员能够使用需要量的本发明的化合物来提供需要的香味和强度。
以下提供的是本发明的具体实施方式
。本发明的其他变化对于本领域的技术人员是很显而易见的。可以理解这些变化是在本发明的范围内。除非另外说明，在此所用的所有百分比是重量百分比，可以理解ppm代表每百万份中的份数并且可以理解g是克。实施例中所用的IFF被理解为是指International Flavors& Fragrances Inc.。
实施例A双环[13.1.0]十六烷-4-酮的制备向安装了空气搅拌器、氮气进口冷凝器和加料漏斗的干燥的500毫升多颈圆底烧瓶中加入2.7克94％的4-环十五烯-1-酮和50毫升甲基叔丁基醚(MTBE)。将得到的混合物搅拌5分钟。缓慢加入21.8毫升1.1M的Et2Zn。混合物的温度升高到35℃。在混合物的温度稳定之后，在搅拌的同时加入23克CH2I2。将混合物加热到60℃。在约60分钟时取出第一个产品试样。将混合物放置老化过夜。第二天早上，用饱和NH4Cl淬灭混合物，分离水层并且用NaHCO3洗涤有机层。然后在无水MgSO4上干燥有机层。
气相色谱试验显示74.4％的起始的烯酮转化为环丙烷化的酮。
双环[13.1.0]十六烷-4-酮的NMR谱如下0.6ppm(m，1H)；0.7ppm(s，2H)；0.9ppm(m，1H)；1.1ppm(s，1H)；1.2-1.4ppm(m，12H)；1.5ppm(m，5H)；1.7ppm(m，2H)；1.8ppm(m，1H)；2.1ppm(s，1H)；2.3-2.5ppm(m，3H)；3.6ppm(m，1H)。
实施例B9-氧代-双环[15.1.0]十八烷-8-酮的制备向安装了空气搅拌器、氮气进口冷凝器和加料漏斗的干燥的500毫升多颈圆底烧瓶中加入8克ZnCu、26克CH2I2、100毫升Et2O和2个碘结晶，并且搅拌。将12克氧代环十七-8-烯-2-酮加入到混合物中并且将混合物加热至回流。在4个小时的时候，在35℃取出第一个试样。将混合物放置老化过夜。第二天早上，用饱和NH4Cl淬灭混合物，分离水层并且用NaHCO3洗涤有机层。然后在无水MgSO4上干燥有机层。
气相色谱试验显示8.1％的起始的烯内酯转化为环丙烷化的内酯。
9-氧代-双环[15.1.0]十八烷-8-酮的NMR如下0.0-0.2ppm(m，1H)；0.3ppm(s，1H)；0.4ppm(s，1H)；0.5ppm(s，1H)；0.8ppm(m，1H)；1.3ppm(s，14H)；1.6ppm(m，6H)；1.8ppm(d，1H)；2.0ppm(m，2H)；2.3ppm(s，2H)；4.1ppm(m，2H)；5.1ppm(m，1H)。
实施例C双环[14.1.0]十七烷-5-酮的制备向安装了空气搅拌器、氮气进口冷凝器和加料漏斗的干燥的500毫升多颈圆底烧瓶中加入2.9克5-环十六烯-1-酮和25毫升甲基叔丁基醚(MTBE)。搅拌的同时通过注射器加入21.8毫升1.1M的Et2Zn的甲苯溶液。立刻将23克(6.9毫升)CH2I2全部加入。将混合物加热到60℃并且取出第一个试样。气相色谱试验显示76.3％的起始的烯酮转化为环丙烷化的酮。将5毫升Et2Zn加入到混合物中并且搅拌混合物2个小时。取出第二个试样。气相色谱试验显示81.6％的起始的烯酮转化为环丙烷化的酮。再将5毫升Et2Zn加入到混合物中并且搅拌混合物2个小时。取出第三个试样。气相色谱试验显示83.6％的起始的烯酮转化为环丙烷化的酮。将混合物放置老化过夜。第二天早上，用饱和NH4Cl淬灭混合物，分离水层并且用200毫升盐水洗涤有机层。然后在无水MgSO4上干燥有机层。
双环[14.1.0]十七烷-5-酮的NMR如下0.2ppm(d，2H)；0.4ppm(s，2H)；0.6ppm(m，1H)；0.7ppm(s，2H)；0.8ppm(m，1H)；1.1ppm(m，3H)；1.2-1.5ppm(s，39H)；1.6-1.8ppm(m，11H)；2.1ppm(s，3H)；2.2-2.7ppm(m，10H)；5.2-5.5ppm(m，2H)。
实施例D双环[15.1.0]十八烷-9-酮的制备向安装了空气搅拌器、氮气进口冷凝器和加料漏斗的干燥的500毫升多颈圆底烧瓶中加入3克9-环十七烯-1-酮和70毫升甲基叔丁基醚(MTBE)。搅拌的同时通过注射器加入21.8毫升1.1M的Et2Zn的甲苯溶液。立刻将23克(6.9毫升)CH2I2全部加入。将混合物加热到60℃并且取出第一个试样。气相色谱试验显示77.3％的起始的烯酮转化为环丙烷化的酮。将混合物放置老化过夜。第二天早上，用饱和NH4Cl淬灭混合物，分离水层并且用200毫升盐水洗涤有机层。然后在无水MgSO4上干燥有机层。
双环[15.1.0]十八烷-9-酮的NMR如下0.5ppm(s，1H)；0.6ppm(s，2H)；1.1ppm(d，2H)；1.3ppm(s，11H)；1.4ppm(s，8H)；1.6ppm(s，4H)；2.4ppm(m，4H)。
实施例E5-氧代-双环[14.1.0]十七烷-6-酮的制备向安装了空气搅拌器、氮气进口冷凝器和加料漏斗的干燥的500毫升多颈圆底烧瓶中加入16克ZnCu、200毫升甲基叔丁基醚(MTBE)，并且加入3个碘结晶并且搅拌。搅拌的同时加入104克CH2I2。加热混合物使其保持在60℃。在90分钟内滴加48克氧代环十六-12-烯-2-酮。再过20分钟后取出第一个试样。气相色谱试验显示在此时45.9％的起始的烯内酯转化为环丙烷化的内酯。在2个小时的时候取出第二个试样。气相色谱试验显示62.1％的起始的烯内酯转化为环丙烷化的内酯。将混合物冷却至30℃，用饱和NH4Cl淬灭，分离水层并且用200毫升盐水洗涤有机层。然后在无水MgSO4上干燥有机层。
5-氧代-双环[14.1.0]十七烷-6-酮的NMR如下0.2ppm(m，1H)；0.3ppm(m，1H)；0.4ppm(m，2H)；0.6-0.8ppm(d，1H)；1.2-1.5ppm(d，13H)；1.7ppm(s，3H)；1.8ppm(m，2H)；2.1ppm(s，1H)；2.3-2.5ppm(m，2H)；4.0-4.1ppm(m，1H)；4.3ppm(m，1H)。
实施例F3-甲基-6-氧代-双环[13.1.0]十六烷-7-酮的制备向安装了空气搅拌器、氮气进口冷凝器和加料漏斗的干燥的200毫升多颈圆底烧瓶中加入2.9克99％的3-甲基-环十五-5-烯酮和25毫升甲基叔丁基醚(MTBE)。将得到的混合物搅拌5分钟。通过注射器加入21.8毫升1.1M的Et2Zn。在混合物的温度稳定之后，在搅拌的同时加入23克CH2I2。在约60分钟时取出第一个产品试样。气相色谱试验显示39.3％的起始的烯内酯转化为环丙烷化的内酯。将混合物放置老化过夜。第二天早上，用饱和NH4Cl淬灭混合物，分离水层并且用NaHCO3洗涤有机层。然后在无水MgSO4上干燥有机层。
气相色谱试验显示39.3％的起始的烯酮转化为环丙烷化的酮。
3-甲基-6-氧代-双环[13.1.0]十六烷-7-酮的NMR谱如下0.6ppm(m，2H)；0.8ppm(s，1H)；0.9ppm(m，1H)；1.1ppm(m，3H)；1.2-1.4ppm(m，11H)；1.7ppm(m，1H)；2.1ppm(s，1H)；2.2-2.4ppm(m，2H)；2.5ppm(m，1H)。
实施例G双环[14.1.0]十七烷-8-酮的制备向安装了空气搅拌器、氮气进口冷凝器和加料漏斗的干燥的500毫升多颈圆底烧瓶中加入6.7克ZnCu、80毫升甲基叔丁基醚(MTBE)和1个碘结晶。搅拌得到的混合物直到颜色消失。加入30克CH2I2并将混合物加热至回流。滴加22克99％纯的环十六烷-8-酮。在混合物变成浅灰粉色后，取出第一个试样。冷却混合物，用100毫升饱和NH4Cl淬灭并搅拌15分钟。使混合物沉降，分离水层并且用两份50毫升的甲苯萃取有机层。将甲苯加入粗试样中并在无水MgSO4上干燥。
双环[14.1.0]十七烷-8-酮的NMR谱如下0.2ppm(m，H)；0.4ppm(s，H)；0.6-0.7ppm(m，H)；1.1ppm(s，H)；1.2-1.5ppm(m，10H)；1.6ppm(m，H)；1.7ppm(m，H)；1.8ppm(m，2H)；2.0ppm(s，H)；2.2ppm(m，H)；2.5ppm(m，H)；2.6ppm(m，H)。
实施例H将双环[13.1.0]十六烷-4-酮掺入香料配方名称 份数己酸烯丙酯0.50乙酸苄酯 130.00柠檬醛0.50香茅醇50.00乙酸香茅酯110.00香豆素11.00双环[13.1.0]十六烷4-酮16.00大马酮1.00己酸乙酯 1.002-甲基丁酸乙酯1.00香叶醇65.00乙酸顺-3-己烯酯 15.00乙酸己酯 2.25紫罗酮α 12.00紫罗酮β 12.00乙酸异戊酯0.25里哪醇45.00
乙酸里哪酯 130.00LYRAL 30.00曼荼罗油MDREFALMR 12.50邻氨基苯甲酸甲酯30.00麝香内酯25.00反-2-顺-6壬二烯醛 15.00苦橙油WI12.50甜橙油 25.00香泡45.00苯乙醛 2.00苯基乙基醇 100.00TAGETTE油埃及MDREFALMR 7.50松油醇 80.00十一碳烷酸γ内酯1.00香根油海地MDREFALMR 12.00总和1000.00香料被描述为具有香甜、粉末状和花香的品质。
实施例I将双环[14.1.0]十七烷-8-酮掺入香料配方使用双环[14.1.0]十七烷-8-酮的示范制剂(沐浴液)名称份数3-十二碳烯醛，10％在二丙撑二醇中25.00水杨酸戊酯 50.00乙酸苄酯65.00肉桂酸苄酯 35.00水杨酸苄酯 150.00香茅醇Coeur 50.00乙酸对甲苯基苯酯1.00十三烷二酸亚乙酯12.00Galbaniff 2.00
香叶醇10.00双环[14.1.0]十七烷-8-酮 40.00愈创木油 4.00水杨酸顺-3-己烯酯 35.00己基苯乙烯醛 200.00顺茉莉酮 3.00Koavol DH 85.00Lyral 135.00邻氨基苯甲酸甲酯 8.00麝香内酯 10.00苯基乙基苯基乙酸酯35.00乙酸苯仲乙酯 15.00二羟基二甲基苯甲酸甲酯15.00依兰油15.00总重量1000.00香料被描述为具有香甜、粉末状和花香的品质。
实施例K将9-氧代-双环[15.1.0]十八烷-8-酮掺入香料配方名称 份数戊基甘醇酸烯丙酯 1.00乙酸苄酯 10.00水杨酸苄酯55.00香柠檬油 35.00CASHMERAN 4.00乙酸雪松烯酯 20.00香茅醇50.00香豆素25.00环GALBANIFF 3.009-氧代-双环[15.1.0]十八烷-8-酮7.50δ-大马酮 0.40
乙基香兰素1.00丁香酚40.00加乐麝香 90.00白松香油REFALMR 0.10香叶醇13.00二氢茉莉酮酸甲酯 80.00新洋茉莉醛6.00天芥菜精 20.00水杨酸顺-3己烯酯 13.00紫罗酮β 10.00ISO E SUPER 60.00茉莉ABS埃及LMR5.00铃兰醛40.00里哪醇80.00乙酸里哪酯65.00LYRAL 40.00邻氨基苯甲酸甲酯 8.00甲基紫罗酮γ 55.00麝香内酯 25.00乳香COEUR DEP 50PCT 6.00广藿香油 35.00SANDALORE 20.00SANJUNOL 20.00乙酸苯苏合香酯10.00香草醛13.00二羟基二甲基苯甲酸甲酯4.00VERTOFLX 25.00依兰油5.00总和 1000.00香料被描述为具有香甜、粉末状和花香的品质。
权利要求
1.下式的化合物 式I其中X是选自O、N、S、CH或CH2的原子或官能团；其中Y是由1到20个碳原子组成的直链或支链烃基部分；其中W是由1到20个碳原子组成的直链或支链烃基部分；其中O是氧原子。
2.一种通过加入嗅觉可接受量的权利要求1的化合物改进、增强或改变香料制剂的方法。
3.根据权利要求2的方法，其中所述香料掺入选自香水、古龙水、花露水、化妆品、个人护理产品、织物护理品、清洗产品和空气清新剂的产品中。
4.权利要求3的方法，其中清洗产品选自洗涤剂、洗碟组合物、洗涤组合物和窗户清洁剂。
5.根据权利要求2的方法，其中掺入香料中的量为约0.005到约10重量百分比。
6.根据权利要求2的方法，其中掺入香料中的量为约0.5到约8重量百分比。
7.根据权利要求2的方法，其中掺入香料中的量为约1到约7重量百分比。
8.一种含有嗅觉有效量的权利要求1的化合物的香料制剂。
9.含有权利要求1的化合物的香料产品。
10.一种通过加入嗅觉可接受的量的下式化合物来改进、增强或改变香料制剂的方法。
11.根据权利要求10的方法，其中所述香料掺入选自香水、古龙水、花露水、化妆品、个人护理产品、织物护理品、清洗产品和空气清新剂的产品中。
12.权利要求11的方法，其中清洗产品选自洗涤剂、洗碟组合物、洗涤组合物和窗户清洁剂。
13.根据权利要求10的方法，其中掺入香料中的量为约0.005到约10重量百分比。
14.根据权利要求10的方法，其中掺入香料中的量为约0.5到约8重量百分比。
15.根据权利要求10的方法，其中掺入香料中的量为约1到约7重量百分比。
16.一种含有嗅觉有效量的权利要求10的化合物的香料组合物。
17.含有权利要求10的化合物的香料产品。
18.权利要求1的化合物，其中化合物是
19.一种通过加入嗅觉可接受量的权利要求18的化合物来改进、增强或改变香料制剂的方法。
20.根据权利要求19的方法，其中所述香料掺入选自香水、古龙水、花露水、化妆品、个人护理产品、织物护理品、清洗产品和空气清新剂的产品中。
21.权利要求20的方法，其中清洗产品选自洗涤剂、洗碟组合物、洗涤组合物和窗户清洁剂。
22.根据权利要求19的方法，其中掺入香料中的量为约0.005到约10重量百分比。
23.根据权利要求19的方法，其中掺入香料中的量为约0.5到约8重量百分比。
24.根据权利要求19的方法，其中掺入香料中的量为约1到约7重量百分比。
25.一种含有嗅觉有效量的权利要求18的化合物的香料制剂。
26.含有权利要求18的化合物的香料产品。
27.一种香料制剂，其含有嗅觉有效量的双环[14.1.0]十七烷-8-酮和环十六-3-烯酮的混合物。
28.权利要求27的香料制剂，其中混合物中双环[14.1.0]十七烷-8-酮和环十六-3-烯酮的比例为约1.5∶1到约4∶1。
全文摘要
本发明涉及一种具有以下通式的新的环丙烷化大环酮和内酯化合物，其中X是选自O、N、S、CH或CH
文档编号C07D337/00GK1865257SQ20061007933
公开日2006年11月22日 申请日期2006年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者A·P·S·纳鲁拉, E·M·阿鲁达, F·T·希特 申请人:国际香味香料公司