KR20070115975A - 청량 화합물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학식 I의 화합물을 적용함으로써, 신체의 피부 또는 점막에 청량감을 제공하는 방법에 관한 것이다. 상기 화합물은 치약, 식료품, 과자류, 음료 및 화장품 및 의료용 제제와 같은 제품에 혼입될 수 있다.
[화학식 I]
[식 중, X는 H 또는 (CH2)n-R이고, n은 0 또는 1이고, Y 및 Z는 H, OH, 페닐, C1-C4 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 C1-C4 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되거나, X 및 Y는 함께 -O-CH2-O-, -N=CH-O- 및 -N=CH-S-로 이루어진 군에서 선택된 이가 라디칼을 형성하고, 이 라디칼은 X 및 Y가 결합된 탄소 원자와 함께 5-원 고리를 형성하며; R은 비-결합 전자를 갖는 기이고, R1은 H 또는 C1-C5 분지쇄 알킬이고, R2 및 R3은 C1-C4 분지쇄 알킬이거나, R2 및 R3은 함께 탄소수 10 이하의 단환식, 이환식 또는 삼환식 라디칼을 형성하는데, 단 R1, R2 및 R3 은 함께 6 개 이상의 탄소를 포함한다].
아릴카르복스아미드, 청량감, 치약, 구강청정제
Description
본 발명은 청량감을 제공하는 방법, 및 상기 효과를 제공하는 화합물에 관한 것이다.
청량 화합물, 즉 신체의 피부 또는 점막에 청량감을 부여하는 화학적 화합물은 당해 분야에 잘 알려져 있으며, 식료품, 담배 제품, 음료, 치약, 구강청정제 및 화장품류와 같은 각종 제품에 광범위하게 사용된다.
상당한 성공을 누린 청량 화합물의 한 부류는 N-치환 p-멘탄 카르복스아미드 부류이다. 이러한 화합물의 예가, 예를 들어 영국특허 GB 1,421,744 호에 기재되어 있다.
선행기술의 화합물의 일부가 성공적으로 상업화되었다 하더라도, 카르복스아미드 부분의 복잡한 구조는 제조를 어렵게 한다. 이 화합물들은 고가에 제공될 수밖에 없으며, 이는 상기 화합물들의 소비자 제품에서의 사용을 제한한다.
이제, 화학식 I의 단순 아릴카르복스아미드의 부류가 양호한 청량 화합물이고, 시판되는 벤조산으로부터 용이하게 제조될 수 있음을 알아내었다. 따라서 본 발명은, 화학식 I의 화합물을 신체의 피부 또는 점막에 적용함으로써 상기 부위에 청량감을 제공하는 방법을 제공한다:
[식 중, X는 H 또는 (CH2)n-R이고, n은 0 또는 1이고, Y 및 Z는 H, OH, 페닐, C1-C4 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 또는 C1-C4 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되거나, X 및 Y는 함께 -O-CH2-O-, -N=CH-O- 및 -N=CH-S-로 이루어진 군에서 선택된 이가 라디칼을 형성하고, 이 라디칼은 X 및 Y가 결합된 탄소 원자와 함께 5-원 고리, 즉 각각 1,3-디옥살란 고리, 1,3-옥사졸 고리 또는 1,3-티아졸 고리를 형성하고; 또한
R은 비-결합 전자를 갖는 기이고, R1은 H, CH3, C2H5 또는 C3-C5 분지쇄 알킬 이고, R2 및 R3은 CH3, C2H5 또는 C3-C4 분지쇄 알킬이거나, R1, R2 및 R3중 둘 이상은 함께 탄소수 10 이하의 단환식, 이환식 또는 삼환식 라디칼을 형성하는데, 단 R1, R2 및 R3은 함께 6 개 이상의 탄소를 포함한다].
R1, R2, R3 및 이들이 결합된 탄소는, 예를 들면 파라-멘틸, 보르닐 또는 아다만틸일 수 있다.
R1, R2, R3은 키랄이거나 라세미일 수 있다.
특정 화합물은, R1이 메틸이고, R2 및 R3이 이소프로필인 것과, R1, R2 및 R3이 모두 에틸인 것이다.
특정 화합물은 X가 4번 위치에 있는 것이다. 기타 특정 화합물은 X가 4번 위치에 있고, Y 및 Z가 H, OH, OMe 또는 메틸이거나, X 및 Y가 함께 -O-CH2-O-, -N=CH-O- 및 -N=CH-S-로 이루어진 군에서 선택된 이가 라디칼을 형성하여, 이들이 결합된 탄소 원자와 함께 5-원 고리, 즉 각각 1,3-디옥살란 고리, 1,3-옥사졸 고리 또는 1,3-티아졸 고리를 형성하는 것이다.
비-결합 전자를 갖는 특정 기 R은 할로겐, OH, OMe, NO2, CN, Ac, SO2NH2, CHO, CO2H, CONH2, CO2Et와 같은 C1-C4 알킬 카르복실레이트, CONHMe와 같은 C1-C4 알킬아미드, 또는 하기와 같은 헤테로고리이다:
특정 R1, R2 및 R3 조합은 하기와 같다:
상기 정의된 화합물 중 다수는 신규하다. 따라서 본 발명의 또다른 실시양태에서는, 화학식 I의 화합물이 제공된다:
[화학식 I]
[식 중, X, Y, Z, R1, R2, R3은 상기 정의된 바와 같고, 하기 조건 중 하나가 적용된다:
(a) R1 및 X는 H가 아니고, R1, R2, R3 및 이들이 결합된 탄소는 비환 식(acyclic) 부분을 형성한다;
(b) R1은 H이고, R2, R3 및 이들이 결합된 탄소는 비환식 부분을 형성하고, R2와 R3 중 하나만이 이소프로필이거나 tert-부틸이다;
(c) R1은 H이고, R2 및 R3은 모두 이소프로필이고, X는 4번 위치에 있고 H, 할로겐, Me, MeO, NO2, 아릴, 메틸렌디아릴, N-(4-카르밤이미도일-페닐)-6-메톡시-피리딘-2-카르복스아미드, N-(4-카르밤이미도일-페닐)-벤즈아미드, 헴(heme) 유도체가 아니며, R은 모르폴린, N'-페닐피페라진, 페닐메르캅탄, p-클로로페닐메르캅탄, 이소퀴놀린, N-연결 술폰아미드 유도체 또는 아릴이 아니다;
(d) R1은 H이고, R2 및 R3은 모두 tert-부틸이고; X는 H가 아니다;
(e) R1은 H이고, R2 및 R3은 이들이 결합된 탄소와 함께 p-멘탄 고리를 형성하고, X, Y 및 Z는 H가 아니다;
(f) R1은 H이고, R2 및 R3은 이들이 결합된 탄소와 함께 p-멘탄 고리를 형성하고, Z는 H이고, X나 Y 중 어느 것도 H 또는 OH가 아니다;
(g) R1은 H이고, R2 및 R3은 이들이 결합된 탄소와 함께 p-멘탄 고리를 형성하고, Z는 H이고, Y는 OH이고, X는 포름아미드 또는 NO2는 아니다;
(h) R1은 H이고, R2 및 R3은 이들이 결합된 탄소와 함께 p-멘탄 고리를 형성 하고, Z 및 Y는 모두 H이고, X는 H, COOH, 퀴놀리닐술폰아미드, CF3, 메틸렌디아릴 또는 헴 유도체가 아니다].
상기와 같은 화합물의 특정예는, 조건 (a), (b) 및 (c)가 적용되는 경우에 화학식 II, III 및 IV에 해당하는 것들이고, 조건 (e), (f), (g) 및 (h)가 적용되는 경우에 화학식 V에 해당하는 것들이다:
유용한 입체이성체의 특정예는 (1R,2S,5R)-5-메틸-2-(1-메틸에틸)-시클로헥산아민[(1R,2S,5R)-멘틸] 및 (2S,5R)-5-메틸-2-(1-메틸에틸)-시클로헥산아민[(2S,5R)-멘틸]이다.
상기 화합물들은 염화벤조일과 아민 또는 염화아미늄 염과의 아미드화 반응에 의해 용이하게 제조될 수 있다. R1 = H인 아민은 Schopohl, M. 등의 문헌[Synthesis 2003, 17, 2689]에 따라 상응하는 케톤으로부터 제조될 수 있다. R1이 C1-C5 알킬인 아민은 Jirgensons 등의 문헌[Synthesis 2000, 12, 1709-1712]에 따라 상응하는 알코올로부터 제조될 수 있다.
본 발명은 또한 경구적으로 섭취되거나, 피부에 발라지거나, 담배 제품에 사용될 제품에 청량 효과를 제공하는 방법으로서, 상기 정의된 바와 같은 화합물을 유효량으로 제품에 혼입시키는 것을 포함하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 피부 또는 구강에 청량감을 제공하는 조성물로서, 상기에 정의된 바와 같은 화합물을 유효량으로 포함하는 조성물을 제공한다. 상기 정의된 화합물이 사용될 수 있는 조성물의 종류에는 치약(페이스트형 치약, 젤형 치약, 구강청정제)과 같은 개인용품, 화장품 및 의료용 제제, 예컨대 정제, 로젠지, 액체, 크림 및 스프레이, 식료품 및 과자류, 사탕류, 음료 등이 포함된다.
필요한 “유효량”은 당연히 화합물 및 조성물의 성질, 적용 유형 및 목적하는 청량 효과의 정도 및 성질에 따라 꽤 광범위하게 달라질 것이다. 따라서 주어진 어떤 양이든지 그저 근사치일 수밖에 없다. 그러나 통상적 농도는 최대 5000 ppm, 즉 조성물의 0.5 중량%이다. 일반적으로, 50에서 3000 ppm 사이가 고체 조성물에 필요한 전량이다. 음료의 경우, 15 ppm만큼 낮은 농도도 목적하는 청량 효과를 생성하기에 충분할 수 있다.
상기 청량 화합물 외에도, 상기 조성물은 그러한 조성물에 유용한, 당해 분야에 공지된 모든 통상적 성분을, 당해 분야에서 인지되는 양으로 함유할 수 있다.
상기 기재된 종류 중 하나 초과의 화합물이 본 발명에 따른 조성물에 사용될 수 있다. 또한, 상기 화합물들은 다른 공지되고/되거나 시판되는 청량 화합물과 함께 사용될 수 있다. 이와 같은 화합물에는 멘톨, 멘톤, 이소풀레골, N-에틸 p-멘탄카르복스아미드 (WS-3), N,2,3-트리메틸-2-이소프로필부탄아미드 (WS-23), 멘틸 락테이트, 멘톤 글리세린 아세탈 (Frescolat® MGA), 모노-멘틸 숙시네이트 (Physcool®), 모노-멘틸 글루타레이트, O-멘틸 글리세린 (CoolAct® 10) 및 2-sec-부틸시클로헥사논 (Freskomenthe®)이 포함된다.
상기 화합물을 조성물에 혼입시키는 것은 전적으로 통상적인 수단에 의해 달성될 수 있다.
이제 본 발명을 하기 비제한적인 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1
멘틸아민의
제조
41.69 g의 히드록실아민 염산염을 200 mL의 물에 용해시켰다. 빙냉 하에서 40 g의 NaOH 펠릿을 첨가하였다. NaOH를 용해시킨 후, 61.7 g의 L-멘톤을 10 분에 걸쳐 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 70 시간 동안 교반하였다. 백체 고형 구체를 함유하는 상기 혼합물을 MTBE로써 2회 추출하였다. 유기층을 물 및 염수로 세 척하고, MgSO4로 건조하고, 농축하여 67 g의 백색 고체를 수득하고, 이를 빙냉 하에서 300 mL의 MTBE 중에서 12 g의 수소화알루미늄리튬과 반응시켰다. 혼합물을 실온에서 96 시간 동안 교반하였다. 연회색 현탁액을 아세톤 및 40 mL의 HCl (1 N)로 처리하였다. 황색 상청액을 HCl (37%)로 산성화시키고, MTBE로 2회 추출하였다. 유기층을 HCl (1 N)로 세척하였다. 합친 수성층을 NaOH 펠릿으로 pH 13까지 중화하고, MTBE로 2회 추출하였다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4로 건조하고, 농축하여 42.3 g의 황색 액체를 수득하고, 이를 증류로써 정제하였다.
실시예 2
1-
메틸
-1-
이소프로필이소부틸아미늄
클로라이드의 제조
18.1 g의 1-메틸-1-이소프로필이소부탄올 및 15.74 g의 클로로아세토니트릴을 27.2 mL의 아세트산에 용해시키고, 혼합물을 빙욕조 내에서 냉각시켰다. 27.3 g의 황산을 20 분에 걸쳐 첨가하였다. 혼합물을 0℃에서 1 시간 동안 교반하고, 다시 실온에서 4 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 얼음으로 급냉시키고, MTBE로 추출하였다. 유기층을 NaHCO3, 염수로 2회 세척하고, MgSO4로 건조하고, 농축하여 32.3 g의 하기 특성을 갖는 N-1-메틸-1-이소프로필이소부틸 1-클로로아세트아미드 함유 황색 오일을 회수하였다:
1HNMR (300MHz, CDCl3) δ ppm (두 개의 회전이성체): 6.4 및 6.05 (광역 s., 1H), 3.92 및 3.97 (d, 2H), 2.09 및 1.93 (m, 2H), 1.37 및 1.32 (d, 3H), 0.93 및 0.84 (m, 12H)
13CNMR (75MHz, CDCl3) δ ppm (두 개의 회전이성체): 165, 164.5, 63.1, 58.2, 45.25, 43.4, 43.1, 34.35, 26.95, 26.9, 24.6, 24.2, 17.7, 17.5, 14.7, 16.6, 8.35
MS/EI: 207 (M+*), 205 (M+)), 192, 190, 164, 162, 150, 148, 136, 134, 97
이 오일을 250 mL의 에탄올 중에서 13.7 g의 티오우레아 및 50 mL의 아세트산과 혼합하였다. 혼합물을 밤새 환류 하에 가열하였다. 500 mL의 물을 첨가하고, 그 현탁액을 실온에서 30 분간 교반하였다. NaOH 펠릿을 첨가하여 상기 용액을 알칼리성 pH로 하였다. 상기 황색 용액을 펜탄으로 3회 추출하고, 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4로 건조하였다. Et2O 중 1 L의 HCl (1 M)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축하여, 5.3 g의 하기 물성을 갖는 백색 결정을 수득하였다:
1HNMR (300MHz, CD3OD) δ ppm (두 개의 회전이성체): 2.12 및 2.02 (7중선, 2H), 1.37 및 1.31 (s, 3H), 1.03 (ddd, 6H), 0.92 (dd, 6H)
13CNMR (75MHz, CD3OD) δ ppm (두 개의 회전이성체): 63.3, 59.3, 47.2, 33.8, 27.75, 24.5, 24.3, 24.2, 17.7, 17.4, 17.1, 16.9, 8.5
MS/EI: 263 (M+*), 248, 220, 192, 152, 135, 107, 92
실시예
3
1,1-
디에틸프로필아민의
제조
16 g의 1,1-디에틸프로판올을 실시예 2와 유사한 방식으로 처리하여, 하기 물성을 갖는 목적 생성물을 수득하였다:
1HNMR (300MHz, CDCl3) δ ppm: 1.33 (qd, 6H), 0.82 (td, 9H)
13CNMR (75MHz, CDCl3) δ ppm: 53.2, 31.4, 7.6
MS/EI: 114 (M-1+), 98, 86, 69, 56
실시예
4
N-1-
메틸
-1-
이소프로필이소부틸
아니스아미드의
제조
실시예 2에서 수득한 1-메틸-1-이소프로필이소부틸아미늄 클로라이드 0.10 g 및 0.20 g의 피리딘을 5 mL의 MTBE에 용해시키고, 0.16 g의 p-아니소일 클로라이드를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다.
수득한 현탁액을 MTBE와 NaHCO3 사이에서 분배하고, MTBE로 추출하였다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4로 건조하고, 농축하여 0.38 g의 미정제 생성물을 수득하였고, 이는 헥산 중에서 재결정화에 의해 정제하였다.
1HNMR (300MHz, CDCl3) δ ppm (두 개의 회전이성체): 8.1 및 7.68 (d, 2H), 6.99 및 6.90 (d, 2H), 5.88 (광역 s., 1H), 3.83 및 3.9 (s, 3H), 2.19 및 2.04 (7중선, 2H), 1.44 및 1.2 (s, 3H), 0.99 (dd, 6H), 0.86 (dd, 6H)
13CNMR (75MHz, CDCl3) δ ppm (두 개의 회전이성체): 166, 163, 133, 128.5, 128, 114.5, 20 113.5, 57.9, 55.3, 49.7, 44.8, 27.0, 26.9, 25.5, 24.7, 24.4, 17.9, 8.5
실시예
5
실시예 4에 따르는 동일한 절차를 따라, 표 1에 나열된 화합물을 합성하였다.
실시예
6
청량 효과
화합물의 청량 강도를 하기 기술하는 바와 같은 등강도법(isointensity method)에 따라 4 내지 8 명의 숙련된 패널에 의해 결정하였다.
다양한 농도의 화학적 화합물의 수용액을 제조하고 시음하였다. 각 용액의 청량 강도를 대조 화합물, 즉 멘톨의 2 ppm 수용액의 청량 강도와 비교하였다. 결과를 하기 목록에 나타내었다.
실시예
7
구강청정제에서의 응용
알코올 95% 177 mL
소르비톨 70% 250 g
실시예 4의 화합물, 알코올 중 1% 용액으로서 50 mL
페포민트 오일, 무(無)테르펜 0.300 g
메틸 살리실레이트 0.640 g
유칼립톨 0.922 g
타이몰 0.639 g
벤조산 1.50O g
플루로닉 F127 5.000 g
소듐 사카린 0.600 g
소듐 시트레이트 0.300 g
시트르산 0.100 g
물 1 리터 충족량
모든 성분들을 혼합하였다. 30 mL의 수득한 용액을 입에 넣고, 휘돌리고, 양치하고, 뱉었다. 입 안의 모든 부분에서 상쾌한 청량감을 느꼈다.
실시예
8
치약에서의 응용
불투명한 젤형 치약 97.000 g
실시예 5B의 화합물, PG 중 2% 용액으로서 2.500 g
페퍼민트 오일, 무테르펜 0.500 g
성분들을 젤형 치약 중에 혼합하고, 약간의 젤형 치약을 칫솔에 놓고, 패널 참여자의 치아를 양치하였다. 입을 물로 헹구고, 물을 뱉었다. 패널 참여자는 입 안의 모든 부분에서 지속되는 청량감을 느꼈다.
Claims (11)
- 화학식 I의 화합물을 적용함으로써 신체의 피부 또는 점막에 청량감을 제공하는 방법:[화학식 I]식 중,X는 H 또는 (CH2)n-R이고, n은 0 또는 1이고, Y 및 Z는 H, OH, 페닐, C1-C4 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-C4 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되거나, 또는 X 및 Y는 함께 -O-CH2-O-, -N=CH-O- 및 -N=CH-S-로 이루어진 군에서 선택된 이가 라디칼을 형성하고, 이는 X 및 Y가 결합된 탄소 원자와 함께 5-원 고리를 형성하며;R은 비-결합 전자를 갖는 기이고, R1은 H 또는 C1-C5 분지쇄 알킬이고, R2 및 R3은 C1-C4 분지쇄 알킬이거나, 또는 R2 및 R3은 함께 탄소수 10 이하의 단환식, 이 환식 또는 삼환식 라디칼을 형성하는데, 단 R1, R2 및 R3은 함께 6 개 이상의 탄소를 포함한다.
- 제 1 항에 있어서,R이 OH, OMe, NO2, CN, Ac, SO2NH2, CHO, CO2H, CONH2, C1-C4 알킬 카복실레이트, C1-C4 알킬아미드 및 헤테로고리로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서,R1이 메틸이고, R2 및 R3이 이소프로필인 것, 및 R1, R2 및 R3이 모두 에틸인 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서,X가 4번 위치에 있는 것인 방법.
- 제 6 항에 있어서,Y 및 Z가 H, OH, OMe 및 메틸에서 독립적으로 선택되는 것인 방법.
- 제 1 항에 있어서,청량 효과가 경구적으로 섭취되거나, 피부에 발라지거나, 담배 제품에 사용되는 제품에 제공되는 방법.
- 피부 또는 구강에 청량감을 제공하는 조성물로서,유효량의 화학식 I의 화합물을 포함하는 조성물:[화학식 I]식 중,X는 H 또는 (CH2)n-R이고, n은 0 또는 1이고, Y 및 Z는 H, OH, 페닐, C1-C4 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-C4 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되거나, 또는 X 및 Y는 함께 -O-CH2-O-, -N=CH-O- 및 -N=CH-S-로 이루어진 군에서 선택된 이가 라디칼을 형성하고, 이는 X 및 Y가 결합된 탄소 원자와 함께 5-원 고리를 형성하며;R은 비-결합 전자를 갖는 기이고, R1은 H 또는 C1-C5 분지쇄 알킬이고, R2 및 R3은 C1-C4 분지쇄 알킬이거나, 또는 R2 및 R3은 함께 탄소수 10 이하의 단환식, 이환식 또는 삼환식 라디칼을 형성하는데, 단 R1, R2 및 R3은 함께 6 개 이상의 탄소를 포함한다.
- 화학식 I의 화합물:[화학식 I]식 중,X, Y, Z, R1, R2, R3은 제 1 항에서 정의된 바와 같고, 하기 조건 중 하나가 적용된다:(a) R1 및 X는 H가 아니고, R1, R2, R3 및 이들이 결합하는 탄소는 비환식(acyclic) 부분을 형성한다;(b) R1은 H이고, R2, R3 및 이들이 결합된 탄소는 비환식 부분을 형성하고, R2와 R3 중 하나만이 이소프로필이거나 tert-부틸이다;(c) R1은 H이고, R2 및 R3은 모두 이소프로필이고, X는 4번 위치에 있고 H, 할로겐, Me, MeO, NO2, 아릴, 메틸렌디아릴, N-(4-카르밤이미도일-페닐)-6-메톡시-피리딘-2-카르복스아미드, N-(4-카르밤이미도일-페닐)-벤즈아미드, 헴(heme) 유도체가 아니며, R은 모르폴린, N'-페닐피페라진, 페닐메르캅탄, p-클로로페닐메르캅 탄, 이소퀴놀린, N-연결 술폰아미드 유도체 또는 아릴이 아니다;(d) R1은 H이고, R2 및 R3은 모두 tert-부틸이고; X는 H가 아니다;(e) R1은 H이고, R2 및 R3은 이들이 결합된 탄소와 함께 p-멘탄 고리를 형성하고, X, Y 및 Z는 H가 아니다;(f) R1은 H이고, R2 및 R3은 이들이 결합된 탄소와 함께 p-멘탄 고리를 형성하고, Z는 H이고, X나 Y 중 어느 것도 H 또는 OH가 아니다;(g) R1은 H이고, R2 및 R3은 이들이 결합된 탄소와 함께 p-멘탄 고리를 형성하고, Z는 H이고, Y는 OH이고, X는 포름아미드 또는 NO2는 아니다;(h) R1은 H이고, R2 및 R3은 이들이 결합된 탄소와 함께 p-멘탄 고리를 형성하고, Z 및 Y는 모두 H이고, X는 H, COOH, 퀴놀리닐술폰아미드, CF3, 메틸렌디아릴 또는 헴 유도체가 아니다.
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