**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour la préparation d'un composé alicyclîque oxy géné de formule:
EMI1.1
possédant une simple ou double liaison dans la position indiquée par les pointillés et dans laquelle l'indice n vaut I ou 2, caractérisé en ce qu'on traite un composé de formule:
EMI1.2
dans laquelle l'indice n et les pointillés sont définis comme ci-dessus, au moyen d'un dérivé organométallique de formule:
:
(CH3)rnME(X)p III dans laquelle a) les indices m et p valent 1, le symbole ME représente un métal
alcalino-terreux et X un atome d'halogène, ou b) l'indice m vaut 1, p vaut zéro et le symbole ME représente un
métal alcalin, ou c) I'indice m vaut 4, p vaut zéro et le symbole ME représente un
métal appartenant au groupe III du tableau périodique des
éléments associé à un métal alcalin, ou d) Indice m vaut 3, p vaut zéro et le symbole ME représente un
métal appartenant au groupe III du tableau périodique des
éléments, et que l'on hydrolyse ensuite le produit de réaction ainsi obtenu.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, comme dérivé organométallique de formule III, un halogénure de méthylmagnésium et que la réaction s'effectue en présence d'un sel de cuivre'.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise le méthyllithium comme dérivé organométallique de formule III et que la réaction s'effectue en présence d'un sel de cuivre'.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, comme dérivé organométallique de formule III, le triméthylaluminium ou le tétraméthylaluminate de lithium et que la réaction s'effectue en présence d'un acétylacétonate de nickel ou de cuivre'l.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise le triméthylborane comme dérivé organométallique de formule III et que la réaction s'effectue en absence de catalyseur.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise la 2-pentylcyclopent-2-ène-1-one comme composé de formule II et que l'on obtient la 3-méthyl-2-pentylcyclopentanone.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise la 2-(pent-cis 2-éne- 1 -yl)cyclopent-2-ène- 1 -one comme composé de formule II et que l'on obtient la 3-méthyl-2-(pent-cis 2-éne- 1 -yl)cyclopentanone.
8. A titre de composé de formule (I), selon la revendication 1, le 3-méthyl-2-(pent-cis 2-ène-l -yl)cyclopentanone.
Parmi les nombreux composés alicycIiques oxygénés que l'on utilise en parfumerie tout comme dans l'industrie des arômes, certains dérivés de la cyclopentanone présentent un intérêt tout particulier. On peut citer entre autres lejasmonate et le dihydrojasmonate de méthyle, lajasmone, la dihydrojasmone et la tétrahydrojasmone par exemple, dont les qualités ne sont plus à démontrer. Dans plusieurs cas cependant, I'emploi de tels composés demeure fort limité et cela essentiellement pour des raisons économiques, car l'industrie ne dispose pas toujours de synthèses suffisamment rentables.
L'abondance des synthèses proposées pour la préparation des corps mentionnés plus haut illustre à quel point ce type de problème n'a pas encore été résolu de façon satisfaisante - pour un examen des synthèses connues à l'heure actuelle, voir notamment Synthetic
Comm. , 4, pp. 265 à 287 (1974). L'invention telle que définie à la revendication 1 apporte une solution nouvelle, particulièrement avantageuse du point de vue pratique et économique, au problème posé par la synthèse de composés alicycliques oxygénés de formule:
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dans laquelle l'indice n vaut 1 ou 2 et les pointillés servent à désigner l'emplacement d'une simple ou double liaison.
Comparé aux synthèses connues proposées pour la préparation de la tétrahydrojasmone par exemple (n = 2 dans la formule I), le procédé de l'invention a l'avantage de partir d'un composé aisément accessible et bon marché, à savoir la 2-pentylcyclopent-2-ène-1-one (n = 2 dans la formule H telle que définie à la revendication 1), et de le convertir en une étape réactionnelle seulement en produit désiré.
Selon l'invention, le composé de formule I s'obtient par traitement du composé cétonique oc,p-insaturé correspondant de formule Il au moyen d'un dérivé organométallique de formule:
(CH2)mME(X)p III telle que définie à la revendication 1, en présence ou non d'un catalyseur dérivant d'un métal de transition ou du cuivre, suivi de l'hydrolyse du produit de réaction ainsi obtenu.
Suivant une mise en oeuvre particulière du procédé de l'invention, on peut utiliser, à titre de dérivé organométallique de formule III, un halogénure de méthylmagnésium (m = p = I; ME = Mg; X = halogène dans la formule III), tel le iodure, le chlorure ou le bromure de méthylmagnésium. Ledit traitement s'effectue en présence d'un solvant organique inerte tel un éther, dans les conditions d'une réaction dite de Grignard. Ledit traitement peut s'effectuer en outre en présence de quantités catalytiques d'un sel de cuivre' tel un halogénure cuivreux, le chlorure, le bromure ou le iodure par exemple, ou le cyanure cuivreux - voir à ce sujet Organic
Reactions , vol. 19, John Wiley and Sons Inc., p. 1 ss.
L'hydrolyse subséquente s'effectue selon les conditions usuelles, par exemple au moyen d'eau additionnée ou non d'une petite quantité d'un acide minéral fort tel HCI ou H2 SO4, ou de chlorure d'ammonium par exemple.
C'est ainsi que, partant de 2-pentylcyclopent-2-ène-l-one, on obtient aisément la 3-méthyl-2-pentylcyclopentanone, ou tétrahydrojasmone. La 3-méthyl-2-(pent-cis 2-éne-1 -yl)cyclopentanone, qui est un produit nouveau, est préparée de même, à partir de 2-(pent-cis 2-éne- 1 -yl)cyclopent-2-ène-1-one.
Suivant une autre mise en oeuvre du procédé de l'invention, on peut également utiliser, à titre de dérivé organométallique de formule
III, un dérivé d'un métal alcalin tel le méthyllithium (m = 1; p = 0;
ME = Li dans la formule III), en présence d'un sel de cuivre' tel que ceux mentionnés ci-dessus - voir également Organic Reactions , op. cit. L'hydrolyse du produit de réaction obtenu s'effectue comme indiqué plus haut.
Une autre mise en oeuvre du procédé tel que défini à la revendication I consiste à faire réagir le composé de formule II avec un dérivé d'un métal terreux (appartenant au groupe III du tableau périodique des éléments) tel que le triméthylaiuminium (m = 3; p = o; ME = Al dans la formule III) ou le tétraméthylaluminate de lithium (m = 4; p = o; ME = Alli dans la formule III), en présence de quantités catalytiques d'un dérivé d'un métal de transition ou du cuivre, un acétylacétone de nickel ou de cuivre" plus précisément.
Ledit traitement s'effectue, en outre, en présence d'un solvant
organique inerte, le tétrahydrofuranne par exemple, selon les conditions mentionnées dans J. Org. Chem. , 39, 3297 (1974).
L'hydrolyse subséquente s'effectue comme indiqué précédemment.
La dernière des mises en oeuvre du procédé de l'invention consiste à traiter le composé de formule Il au moyen de triméthylborane (m = 3; p = 0; ME = B) en présence d'un solvant organique inerte tel que le tétrahydrofuranne, selon la méthode décrite dans H.C. Brown, Organic Synthesis via Boranes, John Wiley and Sons Inc., pp. 146-149. Dans ce cas-ci, ledit traitement s'effectue en absence de catalyseur métallique; l'hydrolyse subséquente s'opère aux conditions décrites plus haut.
Les composés de formule I obtenus selon le procédé de l'invention peuvent se présenter sous forme de mélanges d'isomères cyclaniques dans lesquels le groupe méthyle en position 3 est de configuration cis ou trans par rapport à la chaîne aliphatique, respectivement oléfinique, en position 2. Lesdits isomères peuvent être ensuite, selon les besoins, obtenus à l'état pur par chromatographie en phase gazeuse préparative ou distillation sur colonne à pouvoir séparateur élevé. Dans le cas de la tètrahydrojasmone par exemple (n = 2 dans la formule 1), une telle opération n'est pas indispensable, le mélange obtenu étant tout à fait conforme à l'emploi envisagé - voir à ce sujet S. Arctander, Perfumes and
Flavor Chemicals , Montclair N.J. (1969), section 2908.
Les composés cétoniques insaturés de formule II, utilisés à titre de produits de départ selon l'invention, sont des composés connus que l'on peut aisément préparer selon les techniques usuelles en chimie organique. La 2-pentylcyclopent-2-ène-1-one (n = 2 dans la formule 11) peut se préparer par exemple à partir de cyclopentanone et de pentanal, dans les conditions d'une réaction de condensation aldolique. La 2-(pent-cis 2-ène-1-yl)-cyclopent-2-ène-1-one peut s'obtenir par exemple par réduction du composé acétylénique correspondant, selon la méthode décrite dans J. Org. Chem. , 36, 2021 (1971).
Les exemples ci-après illustreront l'invention de façon plus détaillée, sans pour autant la limiter (températures en degrés centigrades).
Exemple 1: 3-Méthyl-2-pentvlcyclopentanone
Une solution de iodure de méthylmagnésium a été préparée à partir de 1,6 g (66 milliatomes-grammes) de tournures de Mg, 9,11 g (64 mmol) de iodure de méthyle et 30 ml d'éther diéthylique anhydre.
A la solution ainsi obtenue, refroidie à - 10 environ, on a ajouté 0,92 g (4,8 mmol) de iodure cuivreux. Une solution de 6,9 g (45 mmol) de 2-pentylcyclopent-2-ène-1-one dans 30 ml d'éther diéthylique anhydre a ensuite été ajoutée goutte à goutte à la suspension ci-dessus maintenue 8 - 10", sur une période de 20 min environ et sous bonne agitation. Une fois l'addition des réactifs terminée, le mélange de réaction a été amené à température ambiante et finalement chauffé durant 5 min à reflux. Après refroidissement à température ambiante, le mélange a été additionné d'un léger excès d'HCI à 10% dans H2O et la phase organique extraite à l'éther diéthylique.
Après les traitements usuels de lavage avec H2O, séchage sur MgSO4 et évaporation, le résidu obtenu a été distillé sous pression réduite, en présence d'une petite quantité de poudre de cuivre, pour donner 4,5 g (rendement environ 60% du produit désiré). Eb. 92 à 96"/12 Torr.
Selon l'analyse effectuée par chromatographie en phase gazeuse, le produit ainsi obtenu consiste en un mélange 85:15 de trans-, respectivement cis-3-méthyl-2-pentylcyclopentanone. Il peut être utilisé tel quel à titre d'ingrédient parfumant.
Exemple 2: 3-Méthyl-2- (pent-cis 2-ène-1-yl) cyclopentanone
En remplaçant dans le procédé de l'exemple ci-dessus les 6,9 g de 2-pentylcyclopent-2-ène-1-one par une quantité équivalente (6,75 g) de 2-pent-cis 2-ène-l-yl)cyclopent-2-ène-1-one et en procédant à la purification du mélange de réaction de façon identique, on a isolé le produit désiré avec un rendement de 65% environ.
Selon l'analyse effectuée par chromatographie en phase gazeuse, le produit obtenu consiste en un mélange environ 85:15 de trans-, respectivement cis-3-méthyl-2-(pent-cis 2-éne-1 -yl)cyclopentanone.
La structure de l'isomère trans ainsi préparé a été confirmée par spectroscopie comme indiqué ci-après.
IR: 1740 cm-1
RMN: 0,95 (3H, t, J = 7,5 Hz); 1,14 (3H, d, J = 5 Hz); 1,4-2,8 (10H, m); 5,0-5,8 (2H, m) 8 ppm
SM: M+ = 166(14); m/e = 98 (53), 95 (62), 83 (100), 81(30), 55 (31), 41(54).
L'isomère cis a été caractérisé de la même façon. Les spectres IR et de masse sont quasi identiques à ceux de l'isomère trans.
Il a en outre été remarqué que le mélange isomérique, tel qu'obtenu ci-dessus, possède d'intéressantes propriétés organoleptiques. Il peut être de ce fait avantageusement utilisé dans l'industrie des parfums et arômes, à titre d'ingrédient parfumant par exemple.
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CLAIMS
1. Process for the preparation of an oxy alicyclic compound of formula:
EMI1.1
having a single or double bond in the position indicated by the dotted lines and in which the index n is I or 2, characterized in that a compound of formula is treated:
EMI1.2
in which the index n and the dotted lines are defined as above, by means of an organometallic derivative of formula:
:
(CH3) rnME (X) p III in which a) the indices m and p are equal to 1, the symbol ME represents a metal
alkaline earth and X a halogen atom, or b) the index m is 1, p is zero and the symbol ME represents a
alkali metal, or c) the index m is 4, p is zero and the symbol ME represents a
metal belonging to group III of the periodic table of
elements associated with an alkali metal, or d) Index m is 3, p is zero and the symbol ME represents a
metal belonging to group III of the periodic table of
elements, and that the reaction product thus obtained is then hydrolyzed.
2. Method according to claim 1, characterized in that an organometallic derivative of formula III is used, a methylmagnesium halide and that the reaction is carried out in the presence of a copper salt '.
3. Method according to claim 1, characterized in that methyllithium is used as the organometallic derivative of formula III and that the reaction is carried out in the presence of a copper salt '.
4. Method according to claim 1, characterized in that trimethylaluminum or lithium tetramethylaluminate is used as the organometallic derivative of formula III and that the reaction is carried out in the presence of a nickel or copper acetylacetonate .
5. Method according to claim 1, characterized in that trimethylborane is used as the organometallic derivative of formula III and that the reaction is carried out in the absence of catalyst.
6. Method according to claim 1, characterized in that 2-pentylcyclopent-2-ene-1-one is used as the compound of formula II and that 3-methyl-2-pentylcyclopentanone is obtained.
7. Method according to claim 1, characterized in that the 2- (pent-cis 2-ene-1-yl) cyclopent-2-ene-1 -one is used as compound of formula II and which is obtained 3-methyl-2- (pent-cis 2-ene-1-yl) cyclopentanone.
8. As the compound of formula (I) according to claim 1, 3-methyl-2- (pent-cis 2-ene-1-yl) cyclopentanone.
Among the many oxygenated alicyciques compounds that are used in perfumery as in the flavor industry, certain derivatives of cyclopentanone are of particular interest. Mention may be made inter alia of lejasmonate and methyl dihydrojasmonate, lajasmone, dihydrojasmone and tetrahydrojasmone for example, the qualities of which are no longer to be demonstrated. In several cases, however, the use of such compounds remains very limited, and this essentially for economic reasons, since the industry does not always have sufficiently profitable syntheses.
The abundance of syntheses proposed for the preparation of the bodies mentioned above illustrates to what extent this type of problem has not yet been satisfactorily resolved - for a review of the syntheses known at present, see in particular Synthetic
Comm. , 4, pp. 265-287 (1974). The invention as defined in claim 1 provides a new solution, particularly advantageous from a practical and economic point of view, to the problem posed by the synthesis of oxygenated alicyclic compounds of formula:
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in which the index n is 1 or 2 and the dotted lines are used to designate the location of a single or double bond.
Compared to the known syntheses proposed for the preparation of tetrahydrojasmone for example (n = 2 in formula I), the process of the invention has the advantage of starting from an easily accessible and inexpensive compound, namely 2- pentylcyclopent-2-ene-1-one (n = 2 in formula H as defined in claim 1), and to convert it in a reaction step only to the desired product.
According to the invention, the compound of formula I is obtained by treatment of the corresponding ketone compound, p-unsaturated of formula II by means of an organometallic derivative of formula:
(CH2) mME (X) p III as defined in claim 1, in the presence or absence of a catalyst derived from a transition metal or copper, followed by the hydrolysis of the reaction product thus obtained.
According to a particular implementation of the process of the invention, it is possible to use, as organometallic derivative of formula III, a methylmagnesium halide (m = p = I; ME = Mg; X = halogen in formula III), such as iodide, chloride or methylmagnesium bromide. Said treatment is carried out in the presence of an inert organic solvent such as an ether, under the conditions of a so-called Grignard reaction. Said treatment can also be carried out in the presence of catalytic amounts of a copper salt 'such as a cuprous halide, chloride, bromide or iodide for example, or cuprous cyanide - see on this subject Organic
Reactions, vol. 19, John Wiley and Sons Inc., p. 1 ss.
The subsequent hydrolysis is carried out according to the usual conditions, for example by means of water with or without the addition of a small amount of a strong mineral acid such as HCl or H2 SO4, or ammonium chloride for example.
Thus, starting from 2-pentylcyclopent-2-ene-1-one, one easily obtains 3-methyl-2-pentylcyclopentanone, or tetrahydrojasmone. 3-methyl-2- (pent-cis 2-ene-1-yl) cyclopentanone, which is a new product, is likewise prepared from 2- (pent-cis 2-ene-1-yl) cyclopent -2-ene-1-one.
According to another implementation of the process of the invention, it is also possible to use, as organometallic derivative of formula
III, a derivative of an alkali metal such as methyllithium (m = 1; p = 0;
ME = Li in formula III), in the presence of a copper salt 'such as those mentioned above - see also Organic Reactions, op. cit. The hydrolysis of the reaction product obtained is carried out as indicated above.
Another implementation of the process as defined in claim I consists in reacting the compound of formula II with a derivative of an earthy metal (belonging to group III of the periodic table of the elements) such as trimethylaluminum (m = 3 ; p = o; ME = Al in formula III) or lithium tetramethylaluminate (m = 4; p = o; ME = Alli in formula III), in the presence of catalytic amounts of a derivative of a metal of transition or copper, a nickel acetylacetone or copper "specifically.
Said treatment is carried out, in addition, in the presence of a solvent
inert organic, tetrahydrofuran for example, according to the conditions mentioned in J. Org. Chem. , 39, 3297 (1974).
The subsequent hydrolysis is carried out as indicated above.
The last of the implementations of the process of the invention consists in treating the compound of formula II by means of trimethylborane (m = 3; p = 0; ME = B) in the presence of an inert organic solvent such as tetrahydrofuran, according to the method described in HC Brown, Organic Synthesis via Boranes, John Wiley and Sons Inc., pp. 146-149. In this case, said treatment is carried out in the absence of a metal catalyst; the subsequent hydrolysis takes place under the conditions described above.
The compounds of formula I obtained according to the process of the invention can be in the form of mixtures of cyclanic isomers in which the methyl group in position 3 is of cis or trans configuration with respect to the aliphatic chain, respectively olefinic, in position 2. Said isomers can then be obtained, as required, in the pure state by preparative gas chromatography or distillation on a column with a high separating power. In the case of tetrahydrojasmone for example (n = 2 in formula 1), such an operation is not essential, the mixture obtained being entirely in accordance with the intended use - see on this subject S. Arctander, Perfumes and
Flavor Chemicals, Montclair N.J. (1969), section 2908.
The unsaturated ketone compounds of formula II, used as starting materials according to the invention, are known compounds which can easily be prepared according to the usual techniques in organic chemistry. 2-pentylcyclopent-2-ene-1-one (n = 2 in formula 11) can be prepared, for example, from cyclopentanone and pentanal, under the conditions of an aldolic condensation reaction. 2- (pent-cis 2-ene-1-yl) -cyclopent-2-ene-1-one can be obtained for example by reduction of the corresponding acetylenic compound, according to the method described in J. Org. Chem. , 36, 2021 (1971).
The examples below will illustrate the invention in more detail, without however limiting it (temperatures in degrees centigrade).
Example 1: 3-Methyl-2-pentvlcyclopentanone
A solution of methylmagnesium iodide was prepared from 1.6 g (66 milligram-grams) of Mg turnings, 9.11 g (64 mmol) of methyl iodide and 30 ml of anhydrous diethyl ether.
To the solution thus obtained, cooled to about -10, was added 0.92 g (4.8 mmol) of cuprous iodide. A solution of 6.9 g (45 mmol) of 2-pentylcyclopent-2-ene-1-one in 30 ml of anhydrous diethyl ether was then added dropwise to the above suspension kept 8-10 ", over a period of about 20 min and with good stirring. After the addition of the reactants, the reaction mixture was brought to room temperature and finally heated for 5 min at reflux. After cooling to room temperature, the mixture was added with a slight excess of HCl at 10% in H2O and the organic phase extracted with diethyl ether.
After the usual washing treatments with H2O, drying over MgSO4 and evaporation, the residue obtained was distilled under reduced pressure, in the presence of a small amount of copper powder, to give 4.5 g (yield about 60% of the product longed for). Eb. 92 to 96 "/ 12 Torr.
According to the analysis carried out by gas chromatography, the product thus obtained consists of an 85:15 mixture of trans-, respectively cis-3-methyl-2-pentylcyclopentanone. It can be used as it is as a perfume ingredient.
Example 2: 3-Methyl-2- (pent-cis 2-ene-1-yl) cyclopentanone
By replacing in the process of the example above the 6.9 g of 2-pentylcyclopent-2-ene-1-one with an equivalent amount (6.75 g) of 2-pent-cis 2-ene-1 -yl) cyclopent-2-ene-1-one and by proceeding to the purification of the reaction mixture in an identical manner, the desired product was isolated with a yield of approximately 65%.
According to the analysis carried out by gas chromatography, the product obtained consists of an approximately 85:15 mixture of trans-, respectively cis-3-methyl-2- (pent-cis 2-ene-1-yl) cyclopentanone.
The structure of the trans isomer thus prepared was confirmed by spectroscopy as indicated below.
IR: 1740 cm-1
NMR: 0.95 (3H, t, J = 7.5 Hz); 1.14 (3H, d, J = 5 Hz); 1.4-2.8 (10H, m); 5.0-5.8 (2H, m) 8 ppm
MS: M + = 166 (14); m / e = 98 (53), 95 (62), 83 (100), 81 (30), 55 (31), 41 (54).
The cis isomer was characterized in the same way. The IR and mass spectra are almost identical to those of the trans isomer.
It has also been noted that the isomeric mixture, as obtained above, has interesting organoleptic properties. It can therefore be advantageously used in the perfume and aroma industry, as a perfuming ingredient for example.