Brevet FR2002990A1 — publié le 19691107

La présente invention se rapporte à certains dérivés halogénés du ss-citronellol , à leur utilisation dans la production de composés qui peuvent entre utilisés comme parfums ou dans des compositions de parfumerie, ainsi qu'à un procédé de préparation de ces dérivés, L'invention concerne plus particulièrement la préparation de certains intermédiaires chimiques nouveaux qui peuvent être facilement convertis, par des méthodes connues, en un mélange optiquement actif de cis et de trans-2(2'-méthylprop-l'-ényl)-4-méthyltétrahydropyrannes que l'on désignera ciaprès "Oxyde rose synthétique".Ces composés tétrahydropyranniques se trouvent à ltétat naturel dans l'huile de rose Bulgare et dans l'huile de géranium, Une fraction riche en ces composés possède la propriété désirable de rehausser le parfum de l'hui- le de géranium synthétique0 Etant donné les frais élevés qu'entraine l'isolement des composés tétrahydropyranniques existant à l'état naturel, des efforts intensifs ont été faits pour synthétiser ces produits à partir de produits bruts facilement accessibles, tels que le 13-citronellol. Toutefois, les divers procédés de préparation qui ont été proposés présentent l'inconvénient d'être très longs et de conduire souvent à des rendements faibles du produit final désiré.De plus, ce procédé nécessite souvent l'addition de réactifs ou de solvants coûteux ou l'utilisation d'appareils onéreux. On vient maintenant de découvrir que lorsque le ss-ci- tronellol est halogéné en présence de certains solvants réactifs, il se forme un produit de réaction où l'atome d'halogène et un fragment de la molécule du solvant réactif se trouvent additionnés sur la double liaison du '3-citronellol. On a également découvert que ces produits de réaction peuvent titre facilement convertis en oxyde rose synthétique avec de bons rende mentis, En conséquence, la présente invention vise une nouvelle classe de 7-alcoxy- et 7-acyloxy-3,7-diméthyl-6-halo-octan-1- ols de formule générale (CH3)2.C(OR) oCX(X) oCH2oCH2CH(cH3} .CH2.CH,OH où R désigne un groupement alcoyle en C1-C4 ou un groupement acyle en C2-C4 et X représente un atome de brome ou de chlore. La présente invention vise de plus un procédé de préparation de ces 7-alcoxy- et 7-alcyloxy-3,7-diméthyl-6-halo- octan-l-ols, qui consiste à halogéner le ss-citronellol en présence dgun solvant réactif et d'un accepteur d'acide0 Un "solvant réactif" est un solvant du p-citronellol qui est capable d'ionisation0 Pendant le processus d'halogénation, l'anion dérivé de ce solvant se fixe sur l'ion carbonium formé par le halo-citronellol intermédiaire0 Le solvant réactif doit être inerte vis-a-vis de l'halogène dans les conditions de la réaction.Des solvants réactifs préférés comprennent des alcools en C1-C4, en particulier le méthanol, et des acides carboxyliques en C2-C4, en particulier l'acide acétique Des mélanges de ces solvants réactifs peuvent également entre employés, Le terme "halogénationfl désigne dans la présente description la réaction avec le chlore ou le brome0 Le chlore est un halogène préféré que l'on peut faire barboter dans le mélange réactionnel après l'avoir d'abord fait passer à travers un dispositif de mesure du gazO Le brome est commodément ajouté goutte à goutte sous forme liquide dans le mélange réactionnel0 I1 est souhaitable que la vitesse d'addition de l'halogène soit contrôlée de manière à ce que l'on obtienne une réaction complète en une à trois heures, Le terme "accepteur d'acide" qui est employé dans cette description désigne un composé organique ou minéral qui peut éliminer l'acide halohydrique du mélange réactionnel0 Parmi les accepteurs d'acide convenables on peut citer l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, le carbonate de sodium, le carbonate de potassium, le carbonate acide de sodium, le carbonate acide de potassium, l'acétate de sodium, la pyridine, la morpholine, ou un composé cyclique semblable renfermant de l'azote, ou encore certaines amines aliphatiques primaires ou se condaires, Parmi les alcoxydes en C1-C4 de métaux alcalins qui peuvent être également utilisés comme accepteurs d'acide, on préfère particulièrement le méthylate de sodium.Des mélanges de ces accepteurs d'acide peuvent également être utilisés, I1 est nécessaire que la quantité d'accepteur d'acide présente dans le mélange réactionnel soit au moins stoechiométriquement équivalente à la quantité de -citronellol que renferme ce mélange.De cette manière l'acide halohydriqne qui se forme par réaction de l'halogène avec le B-citronellol se trouve éliminé en totalité aussitôt qu'il est formé, La formation de produits secondaires indésirables eat de cette manière réduite au minimums La température de réaction peut varier entre -5 et 25000 En dessous de -5 , il peut se produire une accumulation de l'halogène ntayant pas réagi, ce qui prolonge la réaction0 au-dessus de 250C, il se forme des produits secondaires indésirables en quantités excessives, de par la réaction de l'halogène avec le solvant réactif La température préférée pour cette réaction se trouve comprise entre 0 et 60C, Si l'on utilise comme accepteur d'acide un carbonate, un carbonate acide ou un hydroxyde de métal alcalin, il se forme de l'eau comme produit secondaire, par suite d'une réaction de ces composés avec l'acide halohydrique formé, Comme il est désirable que cette eau soit éliminée en cours de réaction, il est préférable d'ajouter au système réactionnel, avant d'amorcer l'halogénation une quantité stoechiométrique d'un agent déshydratant tel que du sulfate de sodium ou du sulfate de magnésium anhydres, L'agent déshydratant doit être inerte visà-vis des réactifs présents. Une fois la réaction présumée complète, le 7-acyloxyou 7-alcoxy-3,7-diméthyl-6-halo-octan-1-ol souillé par environ 10 ffi en poids de 3,7-diméthyl-6,7-dihalo-octan-l-ol est éliminé du système par extraction à laide d'un solvant convenable, puis isolé selon des méthodes classiques.La structure des composés 7-acyloxy ou 7-alcoxy peut être déterminée sans ambiguïté par inspection de leur spectre de résonance magnétique nucléaire (RMN) Les Les détails du spectre RNN relatif au 7-méthoxy 3,7- diméthyl-6-halo-octan-l-ol sont reportés dans le tabléau cidessous0 Les chiffres entre parenthèses indiquent l'atome de carbone auquel chaque substituant est fixés * Composé p.p.m Multiplicité J+ ~~~~~~ ~~~~~~~~~ + Interprétation II 0,93 d 5,5 (3)-Me "Chlorure méthoxy" 1,13 (1)-OH 1,18-1,27 (7)-di Me 2,30 (7)-0 Me 3,57 (6)-CH 3,62 t 6,5 (1)-CH2 1,1-2,2 protons res tants III 'ssDichloro# 0,93 d 5,5 (3)-Me 1,61,1,72 (7)-di Me 3,60 (l)-OH 3,60 t mais d'autres (1)-CH2 et pics sont protons superposés restants * d = doublet t = triplet + constante de couplage en c/s (approximation du ler ordre) Les 7-alcoxy- et 7-acyloxy-3,7-diméthyl-6-halo-octanl-ols peuvent être facilement déhydrohalogénés par chauffage pendant 1 à 5 heures avec un composé organique basique tel que la quinoléine, un alcali minéral tel que l'hydroxyde de sodium ou de potassium ou un alcoxyde en C1-C4 de métal alcalin. Le produit déhydrohalogéné peut être isolé du mélange réactionnel par des techniques classiques ; il consiste en un mélange de 7-alcoxyou 7-acyloxy-3,7-diméthyl-oct-5-énol et de 3,7-diméthyl-6-halooct-6-énol.La structure de ces composés peut également être déterminée sans ambiguïté par inspection de leur spectre de résonance magnétique nucléaire (RMN) et infra-rougeO Les 7-alcoxy- ou 7-acyloxy-3,7-diméthyl-oct-5-énols peuvent être facilement cyclisés en t'oxyde rose synthétique" par chauffage en présence d'un catalyseur acide pendant 30 à 60 minutes. Les catalyseurs acides préférés sont l'acide sulfurique ou l'acide para-toluène sulfonique. Les exemples non limitatifs qui suivent sont destinés à illustrer l'invention. Exemple l On fait barboter du chlore gazeux (45 litres, 2,0 moles) dans un mélange vigoureusement agité de ss-citronellol (312 g, 2,0 moles), de carbonate acide de sodium (252 gs 3,0 moles), de sulfate de sodium anhydre (142 g , 1 mole), et de méthanol (500 ml) contenant un cristal diode, pendant 1 heure. La température du mélange réactionnel est maintenue entre 4 et 70C. Une fois la réaction terminée on élimine les sels minéraux et le méthanol en versant le produit de réaction dans de l'eau, puis en lavant à l'eau la couche organique qui se sépare. On ajoute ensuite de l'éther diéthylique. La couche éthérée est séchée sur sulfate de sodium anhydre et l'éther diéthylique est éliminé par évaporation.On obtient un liquide visqueux de couleur dorée (470 g)O Par distillation de ce liquide sous pression réduite on obtient un liquide incolore (point d'ébullition 119 - 125 C/0,55 mm) qui se révèle entre un mélange de 90 0 en poids de 7-méthoxy-3,7-diméthyl-6-chloro-octan-l-ol et de 10 ffi en poids de 3,7-diméthyl-6,7-dichloro-octan-l-ol. Le mélange non purifié est utilisé dans une étape ultérieure pour la préparation de l'oxyde rose synthétique. Exemple 2 On dissout 195,2 g d'hydroxyde de potassium en pastilles dans 3 litres de méthanol0 Cette solution est portée à ébullition, puis 454 g du produit obtenu dans l'exemple 1 sont ajoutés rapidement sous agitation vigoureuse0 On suit la progression de la réaction par chromatographie gaz-liquide(C; au bout de 5 heures, elle apparat complète. On laisse refroidir le mélange réactionnel puis on le filtre. L'excès de solvant est éliminé au moyen d'un évaporateur rotatif. On ajoute alors au résidu de l'éther diéthylique sec (400 ml) et on laisse la solution obtenue reposer pendant 48 heures'sur sulfate de sodium anhydre0 La solution séchée est filtrée, le solvant séparé par distillation flash et le résidu distillé, la fraction (301 g) de point d'ébullition compris entre 118 et 144 C/ll mm étant retenue.Ce produit (301 g) est dissous dans 400 ml de toluène, 15,9 g d'acide para-toluène sulfonique sont ensuite ajoutés à cette solution et l'ensemble est soumis au reflux pendant 30 minutes0 le mélange obtenu est refroidi, lavé à l'aide d'une solution aqueuse de carbonate acide de sodium, puis à l'eau, jusqu'à obtention d'une réaction neutre. La couche orga nique lavée est dissoute dans de l'éther diéthylique et la so lution obtenue séchée sur sulfate de sodium anhydre. La solution est ensuite filtrée et l'éther diéthylique est éliminé. Le ré sidu est distillé, la fraction de point d'ébullition compris entre 81 et 1530C/20 mm étant retenue0 Ce produit peut entre frac tionné pour donner de l'oxyde rose synthétique virtuellement pur.Le rendement de la réaction est de 57 g (27 ). L'oxyde ro se synthétique produit de cette manière a un point d'ébullition de 910C/20 mm. Il consiste essentiellement en cis-2-(2'-méthyl prop-l-ényl)4-méthyltétrahydropyranneO Exemple 3 On dissout 956 g (6,0 moles) de p-citronellol dans une solution méthanolique renfermant 324 g (6,0 moles) de méthylate de sodium0 Le volume total du mélange réactionnel est de 6,0 litres0 Ce mélange est introduit à l'aide d'une pompe dans un appareil de chloruration à débit continu, à la vitesse de 2,0 litres par heure, Un courant de chlore (900 ml/minO oa 2,25 moles/heure) dilué à l'azote (50 ml/mn) est passé dans le mélange réactionnel maintenu à une température de OOC par re froidissement externe. Dans ces conditions les gaz sortants ne contiennent pas de quantité sensible de chlore. Une fois la réaction terminée, le produit chloré est séparé du chlorure de sodium précipité, et le méthanol est éliminé par distillation. Le mélange brut de 7-méthoxy-3,7-di méthyl-6-chloro-octan-l-ol et de 3,7-diméthyl-6,7-dichloro-octan ainsi ainsi isolé est utilisé dans une étape ultérieure pour la préparation d'oxyde rose synthétique0 Exemple 4 On mélange 500 g (12,5 moles) d'hydroxyde de so dium en pastilles avec le produit, préalablement refroidi, obte nu à l'exemple 3o La suspension ainsi obtenue est chauffée à 1600C pendant une période de 70 minutes et maintenue à cette tem pérature pendant 20 minutes supplémentaires durant lesquelles on y fait passer sans interruption des vapeurs d'eau et de méthanol0 Le mélange réactionnel est ensuite refroidi et une solution d'acide sulfurique concentré (410 g) dans 3 litres d'eau ajoutée lentement, Le mélange acidifié, qui consiste en deux phases liquide, est chauffé au reflux de manière à provoquer la formation de l'oxyde rose synthétique0 La couche organique plus légère renferme une quantité d'oxyde rose synthétique correspondant à un rendement global de 40 0 Par distillation fractionnée soignée, on obtient un oxyde rose synthétique virtuellement pur (276 g) de point d'ébullition égal à 720C/lO mmO Exemple 5 Dans un ballon bien sec équipé d'un agitateur, d'une ampoule à brome et d'un réfrigérant, on prépare une solution renfermant 156 g de -citronellol , 82 g d'acétate de so sodium anhydre et 800 ml d'acide acétique, L'ampoule à brome est emplie d'une solution de 160 g de brome dans 200 ml d'acide acétique, Cette solution est ajoutée lentement au mélange réactionnel qui est maintenu à une température comprise entre 10 et 150C. Une fois l'addition terminée, le bromure de sodium qui s'est formé est séparé par filtration et le filtrat additionné d'un grand volume de saumure. La phase organique est extraite à l'éther diéthylique et la couche éthérée isolée, puis lavée à la saumure jusqutà obtention d'une réaction neutre0 La fraction éthérée lavée est ensuite séchée sur sulfate de sodium anhydre, puis filtrée0 Après élimination de l'éther diéthylique, on obtient un liquide de couleur ambrée renfermant une proportion majeure de 7-acétoxy-3,7-diméthyl-6-bromo-octan-1-ol (290 g). R E V z If D I C A T I O g S 1. Composé de formule générale : (CH3)20C(OR)0CH(X)0CH20CH2.CH(CH3)0CH20CH2OH dans laquelle R désigne un groupement alcoyle-comportant de l à 4 atomes de carbone ou un groupement acyle comportant de 2 à 4 atomes de carbone et X représente un atome de brome ou de chlore0 2. Procédé de préparation du composé de la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une phase d'halogénation du -citronellol en présence dtun solvant réactif et d'un accepteur d'acide0 30 Procédé selon la revendication 2 dans lequel l'agent d'halogénation est le chlore. 40 Procédé selon les revendications 2 ou 3 dans lequel le solvant réactif est un alcool en C1-C4 ou un acide carboxylique en C2-C40 50 Procédé selon le revendication 4 dans lequel le solvant réactif est le méthanol0 6o Procédé selon la revendication 4 dans lequel le solvant réactif est l'acide acétiques 7o Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 dans lequel l'accepteur d'acide est un alcoxyde en C1-C4 d'un métal alcalino 8.Procédé selon la revendication 7 dans lequel l'accepteur d'acide est le méthylate de sodium0 9o Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 dans lequel l'accepteur d'acide est l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, le carbonate de sodium, le carbonate de potassium, le carbonate acide de sodium, le carbonate acide de potassium, l'acétate de sodium ou un mélange de ces composés0 lOo Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel la quantité d'accepteur d'acide est au moins stoechiométriquement équivalente à la quantité de p-citronellol qui se trouve dans le système réactionnel0 llo Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, dans lequel la température réactionnelle est comprise entre -5 et 250C. 12o Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 ou 9 à 11, dans lequel on utilise comme accepteur d'acide un hydroxyde de métal alcalin, un carbonate de métal alcalin ou un carbonate acide de métal alcalin, le mélange réactionnel renfermant en outre une quantité stoechiométrique d'un agent déshydratant inerte vis-à-vis des réactifs0 130 Composé selon la revendication 1, obtenu selon le procédé de l'une quelconque des revendications 2 à 12. 14. Procédé de préparation d'un mélange optiquement actif de cis- et de trans-2(2t-méthylprop-lt-ényl)-4-mé- thyltétrahydropyrannes ("oxyde rose synthétique") caractérisé en ce que l'on prépare le composé de la revendication 1 selon un procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 2 à 12, que l'on déhydrohalogène ce composé et que l'on cyclise le composé déhydrohalogéné obtenu en présence d'un catalyseur acide0 15o Procédé selon la revendication 14, dans lequel un composé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 DU 13 est déhydrohalogéné par chauffage avec un hydroxyde de métal alcalin0 16o Procédé selon les revendications 14 ou 15, dans lequel le composé déhydrohalogéné est cyclisé par chauf- fage en présence d'acide sulfurique ou d'acide para-toluène sulfoniqueO 17o Xl "oxyde rose synthétique" obtenu selon un procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 14 à 16o