Brevet FR2002595A1 — publié le 19691031

La présente invention est relative à un procédé de séparation d'isomères de 1,4-dialcoyl-1,2-époxycyclohexanœet d'isomères de 1-alcoyl-4-alcényl-1,2-époxycyclohexaneset à un procédé de transformation des isomères séparés en composés chimiques utiles dans 5 la synthèse du menthol. On sait qu'on peut époxyder en monoépoxydes divers cyclohexè-nes substitués ayant une double liaison cyclique unique en utilisant des peracides organiques, tels que les acides péracétique, perpropionique ou m-chloroperbenzoïque. Des exemples particuliers 10 de ces cyclohexènes substitués sont les 1-cyclohexènes dialcovl alcenvT- substitués en 1,4 et les 1 -alcoyl-4-/6yclohexènes, qui englobent divers terpènes importants, tels que le 1-menthène, le 3-menthène et le limonène. 1'époxydation de ces cyclohexènes par un peracide organique entraîne la formation d'une quantité à peu près égale 15 (c4est-à-dire dans un rapport 1 s 1) des isomères d'époxydes cis et trans correspondants. L'époxyde de 1-menthène trans et le 1,2-époxyde de limonène trans sont particulièrement appréciés, parce qu'ils peuvent être transformés stéréosélectivement en 2-menthène-1 —ol et 2,8-p-menthadiène-1-ol, respectivement, qui sont tous 20 deux des intermédiaires importants dans la synthèse du menthol. L'acide acétique réagit sur l'époxyde de 1-menthène trans en donnant l'acétate de 1-hydroxynéocarvomenthyle qui, comme il est connu, donne, par pyrolyse, le 2-menthène-1-ol trans. De même, l'acide acétique réagit sur le 1,2-époxyde de limonène trans pour 25 former l'acétate de 1^hydroxynéodihydrocarvyle qui, comme il est connu, donne, par pyrolyse, le 2,8-p-menthadiène-1-ol trans. Au contraire, la réaction de l'acide acétique sur l'époxyde de 1-menthène cis ou le 1,2-époxyde de limonène cis donne du 1-acétoxynéo-carvomenthol et du 1-acétoxynéodihydrocarvéol, respectivement, qui 30 ni l'un ni l'autre ne peuvent être transformés par pyrolyse en 2-menthène-1-ol comme c'est le cas pour les isomères d'époxyde trans. On a maintenant trouvé qu'on peut utiliser l'époxyde de 1-menthène cis et l'époxyde de limonène cis pour préparer du 2-men-35 thène-1-ol trans et du 2,8-p-menthadiène-1-ol trans, respectivement, bien qu'une réaction chimique supplémentaire soit nécessaire dans chaque cas. On a, en outre, trouvé un procédé commode pour séparer des mélanges d'isomères cis et trans de 1,4-dialcoyl-1-cyclohexènes ou de 1-alcoyl-4-alcényl-1-cyclohexènes englobant 40 des terpènes tels que le menthène et le limonène de mélanges 69 04607 2 2002595 d'isomères cis et trans. Sur la base de ces découvertes, on a ainsi mis au point, par exemple, un procédé commode de préparation de 2-menthène-1-ol et de 2,8-p-menthadiène-1-ol trans à partir de mélanges d'isomères 5 cis et trans de 1,2-époxyde de menthène et de 1,2-époxyde de limonène, respectivement, dans lequel on fait appel à la fois aux isomères cis et trans. L'invention repose sur la découverte qu'on peut traiter sélectivement à l'eau des mélanges d'isomères cis et trans de 1,4-- 10 dialcoyl-1,2-époxycyclohexanes et de 1-alcoyl-4-alcényl-1,2-époxy-cyclohexanes cis et trans de manière que l'isomère cis réagisse pour donner un 1,2-diol trans, l'isomère de 1,2-époxyde trans restant inaltéré. On peut séparer facilement le mélange obtenu d'époxyde trans inaltéré et de 1,2-diol par des procédés physiques 15 simples. En effet, ces 1,2-diols sont, en général, relativement insolubles dans l'eau, et peuvent donc être facilement et commodément séparés par leur différence de solubilité. L'invention repose en outre sur la découverte qu'on peut estérifier sélectivement en la position 2 les 1,2-diols trans dont on vient de parler (plus 20 particulièrement les 1,4-dialcoyl-1,2-dihydroxy trgns cyclohexanes et les 1-alcoyl-4-alcényl-1,2-dihydroxy-trans- cyclohexanes), les esters obtenus étant ensuite transformables par simple pyrolyse en des produits terminaux de valeur tels que le 2-menthène-1-ol-trans et le 2,8-p-menthadiène-1-ol-trans. 25 L'Invention a pour objet un procédé de séparation d'un mélan ge d'isomères cis et trans de 1,4-dialcoy1-1,2-époxycyclohexanes ou de 1-alcoyl-4-alcényl-1,2-époxycyclohexanes et, en particulier, de ces composés dans la série terpénique, caractérisé en ce qu'on traite ce mélange par de l'eau, ce qui transforme l'isomère cis 30 en le 1,2-diol correspondant, tandis que l'isomère trans reste inaltéré, puis on sépare l'isomère trans du 1,2-diol, Suivant une autre de ses caractéristiques, l'invention consiste à estérifier sélectivement un 1,4-dialcoyl-1,2-dihydroxycyclo-hexane trans et, en particulier, un tel composé de la série terpé-35 nique, pour former un 2-monoester de celui-ci qui est ensuite soumis à une pyrolyse. Suivant l'invention, on sépare un mélange d'isomères de 1,2-époxyde de 1-menthène trans et cis ou un mélange d'isomères de 1,2-époxyde de limonène trans et cis, par le procédé de séparation 40 ci-dessus, le diol trans obtenu dérivant de l'isomère cis étant estérifié sélectivement en la position 2 et l'ester obtenu étant 69 04607 20Û/S95 pyrolyse en le 2-menthène-1 -ol-trans ou le 2, S-p-menthadiène'-trans respectivement. En outre, suivant l'invention, on peut transformer les époxydes trans inaltérés en 2-menthène-1-ol-trans ou 2,8-p-menthadiène-1-ol-trans, respectivement, d'une manière classique, 5 par exemple par reaction sur l'acide acétique et pyrolyse subséquente de l'hydroxy acide formé. Les deux produits obtenus suivant l'invention sont des intermédiaires de valeur dans la synthèse du menthol. Par soucis de commodité, on désignera ci-dessous par le ter-lo me "hydratation" la réaction de l'isomère d'époxyde cis sur l'eau pour former le 1,2-diol-trans correspondant. Le procédé de séparation mettant en oeuvre l'hydratation de l'époxyc!» cis tout en laissant l'époxyde trans inaltéré, dépend de la réactivité plus grande de l'isomère cis sur l'eau et donc 15 les conditions réactionnelles, telles que la durée, la température et le pH, etc., doivent être choisies de manière à obtenir la réaction sélective désirée. Des réactions sélectives sont, bien entendu, très connues en chimie et, en générals de simples expériences préliminaires permettront de déterminer les conditions 20 réactionnelies nécessaires dans chaque cas donné= On peut effectuer le traitement du mélange d'isomères d'époxyde à l'eau dans des conditions acideej alcalines ou neutres Quand on utilise des conditions acides, on peut, par exemple, utiliser l'acide chlorhydrique, sulfurique, perchlorique, formi-25 que ou acétique. On utilise, de préférence, des acides en solution diluée et, en général, à des concentrations représentant de 0,001 à 15,0 -/o en volume, de manière à obtenir un pH acide compris entre 1 et 7. L'utilisation d'acides, en particulier dans la gamme de concentration la plus élevée, pendant des laps de temps 30 prolongés efc°à des températures excessivement élevées, doit être évitée pour rendre minimum l'hydratation de l'isomère d'époxyde trans désiré, et également pour éviter un réarrangement pinacoli-que des époxydes ou du glycol obtenu en produits cétoniques. La température utilisée pour la séparation de l'époxyde trans dans 35 des mélanges acides aqueux va, en général, de 0 à 65° G. On agite le mélange d'isomères d'époxyde avec de l'acide dilué pendant suffisamment de temps pour hydrater l'isomère d'époxyde cis tout en laissant l'isomère d'époxyde trans à peu près inaltéré. Ceci s'effectue, en général, pendant 5 minutes à 8 heures envi-40 ron. 69 04607 4 2002595 On peut également effectuer d'une manière efficace l'hydratation sélective des époxydes cis des mélanges de 1,4-dialcoyl-1,2-époxycyclohexane cis/trans ou de mélanges de 1-alcoyl-4-alcé-nyl-1,2-époxycyclohexane cis/trans, de manière à laisser les iso-5 mères d'époxyde trans à peu près inaltérés, en utilisant seulement de l'eau, par exemple de l'eau du robinet ou de l'eau distillée. La température utilisée dans ce mode de réalisation de l'invention va, en général, de 40 à 150° C et, de préférence de 75 à 120° C. On effectue généralement l'hydratation sélective en uti-10 lisant de l'eau en l'absence d' acides ou de bas ^ en 10 minutes à 48 heures. L'hydratation sélective de l'époxyde cis de mélanges de 1,4-dialcoyl-1,2-époxycyclohexane cis/trans ou de mélanges de 1-alcoyl- 4-alcény1-1,2-époxycyclohexane cis/trans tout en laissant les iso-, , % peut etre effectuée 15 meres d'epoxyde trans a peu près inaltérés/dans des conditions alcalines, en utilisant, par exemple, une solution aqueuse de carbonate de sodium, d'hydroxyde de potassium, d'hydroxyde de sodium ou d'autres hydroxydes de métaux alcalins dans une gamme de concentration correspondant, de préférence, à un pH alcalin compris 20 entre 7 et 12. La température utilisée dans ce mode de mise en oeuvre de l'invention va, en général, de 70 à 150° G, et, de préférence, est supérieure à 95° G. L'hydratation sélective dans des conditions alcalines est bien plus lente que lorsqu'on utilise de l'eau ou des acides en solution aqueuse, et il peut être 25 nécessaire d'utiliser des durées de réaction de 1 à 14 jours. Par l'hydratation du mélange contenant des isomères cis et trans de 1,4-dialcoy1-1,2-époxycyclohexanes ou de 1-alcoyl-4-alcényl-1,2-époxycyclohexanes suivant l'invention, les isomères cis sont, comme indiqué ci-dessus, transformés en les 1,2-diols 30 correspondants. On sépare facilement ceux-ci par des procédés physiques tels que par filtration, distillation sous pression réduite ou chromatographie de l'isomère trans qui reste à peu près inchangé. On peut faire réagir les 1,4-dialcoyl-1,2-époxycyclohexanes 35 trans sur des acides carboxyliques inférieurs, en particulier des acides alcanoïques, tels que l'acide acétique ou l'acide formique, pour former un 1-hydroxycarboxylate. C'est ainsi qu'on peut hydrater sélectivement un mélange d'isomères d'époxydes du 1-menthène cis et trans, de manière à transformer l'isomère cis en 1-40 hydroxynéocarvomenthol. On recueille l'isomère d'époxyde du 1- 69 04607 5 2002595 -menthène trans sous forme à peu près pure. On peut ensuite le faire réagir sur un acide carboxylique (Exemple 19 ci-dessous) tel que l'acide acétique, pour former un ester tel, que l'acétate de 1-hydroxynéocarvomenthylle qui, par pyrolyse, peut être transfor-5 mé en 2-menthène-1-ol trans. la transformation par pyrolyse de l'acétate de 1 -hydroxynéocarvomentfryle en 2-menthène-1-ol trans est décrite, par exemple, par E.E. Royals et J. Leffingwell dans le Journal of Organic Chemistry, 31» 1937 (1966). On peut ensuite estérifier le 1-hydroxynéocarvomenthol formé par hydratation de 10 1'époxyde de 1-menthène cis en carboxylate de 1-hydroxynéocarvo-mentlxjde, d'une manière classique, par exemple par réaction sur un agent acylant (Exemple 20 ci-dessous), tel qu'un halogénure d'acide, par exemple le chlorure d'acétyle, le chlorure de propionyle, le chlorure de benzoyle, ou un anhydride d'acide carboxylique tel 15 que l'anhydride acétique, l'anhydride propionique, etc. On peut ensuite utiliser ces hydroxy esters pour préparer le 2-menthène-1—ol trans par pyrolyse. En préparant les carboxylates de 1-hydro xynéoearvomenthyle, il faut prendre soin, comme le sait le spécialiste, de s'assurer qu'il se produit un monoester. On utilise 20 de préférence un équivalent molaire, ou un léger excès (inférieur à 10 °/o) de l'agent acylant et on évite un chauffage prolongé du monoester de 1-hydroxynéocarvomenthyJe en présence des acides pour éviter la production de diesters et de produits cétoniques. De même, on sépare un mélange d'isomères de 1,2-époxydes de 25 limonène cis et trans par hydratation sélective de l'isomère cis en 1-hydroxynéodihydrocarvéol avec récupération de l'isomère d'époxyde trans sous forme à peu près pure. On peut ensuite trans former le 1,2-époxyde de limonène trans en un carboxylate de 1-hydroxynéodihydrocarvyle en traitant par Tin acide carboxylique, 30 en particulier un acide alcanoïque inférieur, tel que l'acide acétique, cet ester donnant par pyrolyse du 2,8-p-menthadiène-1-ol trans. La transformation du 1,2-époxyde de limonène trans en 2,8-p-menthadiène-1-ol trans en passant par l'acétate de 1-hydroxy néodihydrocarvyle, est décrite par E.E. Royals et J.C. Leffingwell 35 dans le Journal of Organic Chemistry, 31» 1937 (1966). On peut estéïifier le 1-hydroxynéodihydrocarvéol préparé par l'hydratation sélective de l'époxyde de 1-menthène cis en un carboxylate de 1-hydroxynéodihydrocarvyle, d'une manière classique, par exemple par réaction sur un agent acylant du type halogénu-40 re d'acide carboxylique ou anhydride d'acide carboxylique, 69 04607 6 20025*3 (Exemple 22), tel que le chlorure d'acétyle, le chlorure de pro-pionyle, le chlorure de benzoyle, l'anhydride acétique, l'anhydride propionique, etc. On peut ensuite utiliser ces hydroxy esters pour préparer, par pyrolyse, le 2,8-p-iaenthadiène-1 -ol (Exemple 5 23). là encore, lors de la formation de carboxylates de 1-hydroxy-néocarvyle, il faut prendre soin, comme le sait le spécialiste, qu'il ne se produise qu'un monoester. Il va de soi qu'on peut obtenir suivant l'invention des produits optiquement actifs en partant de mélanges d1époxydes opti-10 quement actifs et des produits racémiques à partir de mélanges d1époxydes racémiques. C'est ainsi, par exemple, que des époxydes de 1-menthène (+) donnent l'isomère d'époxyde trans de l'époxyde de 1-menthène (+) et que les époxydes de 1-menthène (i) donnent l'époxyde de 1-menthène trans (-). 15 Les exemples suivants illustrent l'invention. Dans ces exem ples, les températures sont expriméés en °C. Dans les exemples 1 à 9» le mélange d'isomères d'époxydes cis-trans a été obtenu par époxydation à l'aide d'un peracide de 1-menthène (+) suivant des processus connus, et il présente les caractéristiques suivan-20 tes : 47,4° 1,4478 , 53 °/° d'époxyde cis, 47 % d'épo xyde trans, point d'ébullition 54-70°/2 millimètres. Exemple 1 On agite modérément pendant 24 heures entre 15 et 20°, 100 g d'un mélange d*époxydes de 1-menthène avec 400 ml d'eau contenant 25 5 gouttes d'acide perchlorique (pH de la solution = 4,5)» Le 1 -hydroxynéocarvomenthol qui précipite du mélange réactionnel est recueilli par filtration et, après séchage à l'air, pèse 44,5 g. On extrait le filtrat à l'hexane pour recueillir 44,8 g d'une substance qui est principalement de l'époxyde de 1-menthène. La 30 purification de cette substance par distillation sous vide fournit 36,1 g d'époxyde de 1-menthène, point d'ébullition 76-85°/10 mm, njp 1,4486,(ëcjjp + 54,59°. L'analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'époxyde recueilli montre que l'échantillon est de l'époxyde de 1-menthène trans à 100 35 Exemple 2 On agite vigoureusement pendant 6 heures,à 40°, 50 g d'un mélange d'époxydes de 1-menthène et 200 ml d'eau contenant 4 gouttès d'acide perchlorique (pH de la solution = 4,5)» Le glycol, 1-hydro-xynéocarvomenthol, qui précipite du mélange est recueilli par fil-40 tration et, après séchage à l'air, pèse 31,8 g (point de fusion 69 04607 7 20(32595 82-84°). Un échantillon recristallisé fond à 86-87° et a un pouvoir rotatoire [&]^ de + 43,2° . On extrait le filtrat à l'hexane et on obtient 14,5 g d'une substance contenant de l'époxyde de 1-menthène. On purifie celui-ci par chromatographie en phase va- 5 peur. L'analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'époxyde purifié montre que l'échantillon est de l'époxyde de 1-menthène trans à 100 Exemple 3 On agite vigoureusement pendant 10 minutes,à 60°, 50 g d'un 10 mélange d'époxydes de 1-menthène et 200 ml d'eau contenant 3 gouttes d'acide perchlorique (pH de la solution =4,5). Le 1-hydroxy-néocarvomenthol précipite du mélange par refroidissement et est recueilli par filtration* Il pèse 17,7 g (point de fusion 83-84°C) Un échantillon recristallisé (point de fusion 86-87°) a un pouvoir 15 rotatoireJç(J^ de 45,2°. On extrait le filtrat à l'hexane pour obtenir 27,4 g d'une substance qui est surtout de l'époxyde de 1-menthène. On purifie celui-ci par chromatographie en phase vapeur. l'analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'échantillon purifié indique que c'est un époxyde de 1-menthène 20 trans à 100 /à. On distille sous vide la fraction d'époxyde recueillie pour obtenir 21,2 g d'époxyde de 1-menthène trans (point d'ébullition 46-62° C/10 mm, [ûijjy + 54,12°, njp 1,4471). Exemple 4 On agite vigoureusement pendant 8 heures,à 5°> 50 g d'un mé-25 lange d'époxydes de 1-menthène et 200 ml d'eau contenant 5 gouttes d'acide perchlorique (pH de la solution = 4,0). Le 1-hydroxy-néocarvomenthol qui précipite du mélange est recueilli par filtration et pèse,après séchage à l'air, 19»5 g (point de fusion 83-85°). Un échantillon recristallisé (point de fusion 85-86°) 30 a un pouvoir rotatoire^j^ de-t44,3°. On extrait le filtrat à l'hexane pour recueillir 22,8 g d'une substance qui est surtout de l'époxyde de 1-menthène. On distille sous vide la fraction d'époxyde pour obtenir 18,3 g d'époxyde de 1-menthène, point d'ébullition 47-62°/5 mm, + 54,38°, njp 1,4480. L'analyse 35 du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'échantillon purifié montre que c'est de l'époxyde de 1-menthène trans à 100 >. Exemple 5 On agite vigoureusement pendant 4 heures,à 20-25° C, 50 g d'un mélange d'époxydes de 1-menthène et de 200 ml d'eau contenant 40 5 gouttes d'acide sulfurique (pH de la solution = 1,5). Le 1- 69 04607 8 2002595 hydroxynéocarvomenthol qui précipite du mélange estrëcueilli par filtration et pèse, après séchage à l'air, 28,7 g (point de fusion 81-83°). Un échantillon recristallisé (point de fusion 86-87°) présente un pouvoir rotatoire [ce] jp de + 45,5°. On extrait le fil-5 trat à l'hexane pour obtenir 12,3 g d'une substance contenant de l'époxyde de 1-menthène." On purifie celui-ci par chromatographie en phase vapeur. L'analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'échantillon purifié montre que c'est un époxyde trans à 100 c/o. On distille sous vide la substance recueillie pour obte-10 nir 2,7 g d'époxyde de 1-menthène trans, point d'ébullition 49-64°/5 mm, [cî]jp + 50,8° , njp 1,4478. Exemple 6 On agite vigoureusement pendant 4 heures,entre 20 et 25°* 50 g d'un mélange d'époxydes de 1-menthène et 200 ml d'eau conte-15 nant 5 gouttes d'acide chlorhydrique concentré (pH de la solution 2,0). Le 1-hydroxynéocarvomenthol qui précipite du mélange est recueilli par filtration et, après séchage à l'air, pèse 18,7 g (point de fusion 83-85°). Un échantillon recristallisé (point de fusion 86-87°) a un pouvoir rotatoire j^jjjp de + 44,7°. On 20 extrait le filtrat à l'hexane pour obtenir 21,7 g d'une substance qui est surtout de l'époxyde de 1-menthène. On purifie celui-ci par chromatographie en phase vapeur. L'analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'échantillon purifié montre que c'est del'époxyde de 1-menthène trans à 100 fi, On distille 25 sous vide la fraction d'époxyde recueillie pour obtenir 15,9 g d'époxyde de 1-menthène trans, point d'ébullition 49-63°/5 mm, [«] f + 55,14°, njp 1,4481. Exemple 7 On agite vigoureusement pendant 4 heures, à 20°, 50 g d'un mé-30 lange d'époxydes de 1-menthène et 200 ml d'eau contenant 5 gouttes d'acide formique à 88 % (pH de la solution : 3,5). Le 1-hydroxynéocarvomenthol qui précipite du mélange est recueilli par filtration pour fournir, après séchage à l'air, 11,5 g de substance (fondant à 87-88°) ayant un pouvoir rotatoire SKîjp de + 46,0°. 35 On extrait le filtrat à l'hexane pour recueillir 21,1 g de substance qui est surtout de l'époxyde de 1-menthène. On purifie l'époxyde par chromatographie en phase vapeur. L'analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'échantillon purifié indique que c'est de lèépoxyde trans à 100 %, On distille sous 40 vide la fraction d'époxyde recueillie pour obtenir 15,2 g d'époxyde t>9 04607 9 2595 o £T de l-uenthène trans, point d'ébullition 57-62°/'5 + 5 5 o C1 0 ng3 1 ,-;46û. iiixenrcle 6 On fait refluer pendant 30 minutes 25 g d'un mélange d'époxydes 5 de 1-menthène et 20 U ml d'eau. Du 1-hydroxynéocarvomenthol cristallise dans le cielange par refroidissement, et on le recueille par filtration pour obtenir, après séc-.age à l'air, 8,7 g de substance fondant à 84-85°. Un échantillon recristallisé (point de fusion 85-86°C) présente un pouvoir rotatoire jfOjp de + 44,6°. 10 On extrait le filtrat à l'hexane pour obtenir 13,^ g d'une substance contenant de l'époxyde de 1-menthène. On distille cette substance sous vide pour obtenir 10,6 g d'époxyde de 1-menthène, point d'ébullition 55-74°/5 mm n^p 1,4477, + 51,02°. L'analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'échantillon pu-15 rifié montre que c'est de l'époxyde de l-mentnène trans à 100 fc. Exemple 9 On fait refluer pendant 5 jours un mélange de 20 g d'un mélange d'époxydes de 1-menthène, de 1ml d'eau et de 1 g de carbonate de sodium. Le pH du mélange est 12, Du 1-hydroxynéocarvomen-20 thol précipite quand on refroidit le mélange. On recueille la matière solide par filtration pour obtenir, après séchage à l'air, 4,9 g d'une substance fondant à 84-85°. Un échantillon_récristal-lisé (point de fusion 85-86°) a un pouvoir rotatoirejftjjp de + 44,4°. On extrait le filtrat aqueux à l'hexane pour recueillir 14,2 g 25 a'une substance contenant surtout de l'époxyde de 1-menthène. La purification de la substance par distillation sous vide donne 8,4 g d'époxyde de 1-menthène, point d'ébullition 57-67°/5 mm, [?0jP + 51*84° , nZ^ 1,447a. L'analyse du spectre de résonance magnétique nucléaire de l'échantillon purifié montre que c'est 30 de l'époxyde de 1-menthène cis pour 33 /°t e"b trans pour 67 /-. Dans les Exemples 10 à 16, on a obtenu le icélange d'époxydes par épcxydation, à l'aide, d'un peracide3de limonène (+) suivant des techniques connues, et le mélange d'époxydes présente les ca- - i25 - 25 ractéristiques suivantès + 61,15° , n^ 1,4653, 50 y» 35 d'époxyde cis et 50 L/<> d'époxyde trans. Exemple 1C On agite vigoureusement pendant 7 heures à 5° un mélange de 50 g d'un mélange d'époxydes ae limonène, de 200 ml d'eau, et de 5 gouttes d'acide perchlorique (pH de la solution = 4,0). Le 40 1-hydroxynéodihydrocarvéol est recueilli par filtration et pèse, 69 04607 10 2002595 après séchage à l'air, 14,9 g (point de fusion 65~o6° 0)o Un échantillon recristallisé fond entre 67 et 68° et a un pouvoir rotatoire+ 42,3°. On extrait le filtrat aqueux du mélange réactionnel à l'hexane, pour obtenir 16,2 g de substance„ Celle— 5 ci est distillée sous vide pour fournir 14,2 g d'époxyde de limonène, point d'ébullition 59-70°/5 mm, [cOjp + 73,08°, njjp 1,4648. L'analyse par résonance magnétique nucléaire de l'échantillon montre que c'est de l'époxyde de limonène cis pour 21,4 c,° et trans pour 78,8 /c. 10 Exemple 11 On agite vigoureusement pendant 3 heures à 20-25° un mélange de 50 g d'un mélange d'époxydes de limonène, de 200 ml d'eau et de 5 gouttes d1 acide perchlorique (pH de la solution = 4,0). On isole le 1-hydroxynéodihydrocarvéol par filtration ; après sécha-15 ge à 11 air, il pèse 24,8 g et fond à 65-67°, On recristallise un échantillon qui fond à 67-68° et a un pouvoir rotatoire [*Jd5 + 42>3° On extrait le filtrat aqueux du mélange réactionnel à l'hexane pour obtenir 17S8 g d'une substance qu'on distille sous vide pour obtenir 13,1 g d'époxyde de limonène. point d'ébullition 64-71°/5mm, i -1 25 23 20 l?J j) + 75,54°, n-p 1 ,4652. L'analyse par résonance magnétique nucléaire de 1"époxyde montre que c'est de l'époxyde de limonène trans à 100 c/o3 Exemple 12 On agite vigoureusement pendant 1 heure à 40° un mélange de 25 50 g de rélange d8époxydes de- limonène, de 200 ml d'eau et de 5 gouttes d'acide perchlorique (pH de la solution = 4,0). On recueille du 1-hydroxynéodihydrocarvéol par filtration, et après séchage à l'air, on en obtient 34,5 g (point de fusion 65-68°). Un échantillon recristallisé fond à 67-68°, et a un pouvoir rotatoire 30 C°(l jP + 43,4°. On extrait le filtrat aqueux du mélange réactionnel à l'hexane, pour recueillir 15,1 g d'une substance qui, distillée sous vide, fournit 8,7 g d'époxyde de limonène, point d'ébullition 63-70°/5mm, + 76,64°, njp 1 ,4650. L'analyse par résonance magnétique nucléaire montre .que" l'époxyde est de l'isomère 35 trans à 100 Ji>. Exemple 13 On agite vigoureusement pendant 10 minutes à 60° un célange de 50 g de mélange d'époxydes de limonène, de 200 ml d'eau et de 5 gouttes d'acide perchlorique (pH de la solution = 4,0). On recueil-40 le du 1-hydroxynéodihydrocarvéol par refroidissement et filtra- 69 04607 2002595 tion, et on en obtient 32,0 g (point de fusion 63-65°). Un échantillon recristallisé fond à 65-66°, et a un pouvoir rotatoire M^p + 42,2°. On extrait le filtrat aqueux du mélange réactionnel à l'hexane, pour recueillir 10,7 g d'une substance qui, dis-5 tillée sous vide, fournit 5,1 g d'époxyde de limonène, point d'ébullition 55-72°/5 mm, [ocjjp + 73,22°, njp 1,4649. L'analyse par résonance magnétique nucléaire montre que l'époxyde est de l'isomère trans à 100 Exemple 14 10 On agite vigoureusement pendant 1 h i à 20-25° un mélange de 50 g d'un mélange d*époxydes de limonène, de 200 ml d'eau et de 7 gouttes d'acide sulfurique (pH de la solution = 1,5). On isole le solide qui précipite par filtration, pour obtenir 26,6 g de 1-hydroxynéodihydrocarvéol, fondant à 66-67°. Un échantillon 15 recristallisé fond à 66-67°, et a un pouvoir rotatoire [oc] jjp + 42,3° On extrait le filtrat aqueux du mélange réactionnel à l'hexane, pour obtenir 17,7 g d'une substance qui, par distillation sous vide, donne 13,0 g d'époxyde de limonène, point d'ébullition 65-70°/5 mm, [oc] jp + 73,70, njp 1,4650. L'analyse par résonan-20 ce magnétique nucléaire montre que l'échantillon est de l'époxyde de limonène cis pour 15 i° et trans pour 85 °/o. Exemple 15 On a gite vigoureusement pendant 3 heures à 20° un mélange de 50 g d'un mélange d'époxydes de limonène, de 200 ml d'eau et de 25 7 gouttes d'acide formique à 88 c/o. Le pH de la couche aqueuse est de 3. On isole le 1-hydroxynéodihydrocarvéol par filtration. Il pèse 17,7 g après séchage à l'air, et fond à 66-68°. Un échantillon recristallisé fond à 67-68° et a un pouvoir rotatoire de M|5 + 44,2°. On extrait le filtrat à l'hexane pour obtenir 50 21,6 g d'une substance qui est surtout de l'époxyde de limonène. On là distille sous vide pour obtenir 17,6 g d'époxyde de limonène, point d'ébullition 65-74°/5 mm, [ Exemple 16 On fait refluer pendant 5 minutes un mélange contenant 20 g d'époxydes de limonène et 100 ml d'eau. On refroidit le mélange pour précipiter 6,9 g de 1-hydroxynéodihydrocarvéol fondant à 40 63-65°. Un échantillon recristallisé fond à 65-66° et a un pouvoir 69 04607 12 2002595 rotatoire + 41,3°• On extrait le filtrat aqueux à l'hexane pour obtenir 9,6 g d'une substance qui est surtout de l'époxyde de limonène et qui, par distillation sous vide, fournit 4,9 g d'époxyde de limonène bouillant à 66-70°/5 mm, + 72,78°, 23 5 n-Q 1,4641. l'analyse par résonance magnétique nucléaire de l'échantillon montre que-c'est de l'époxyde de limonène cis pour 16,7 $, et trans pour 83,3 Aux Exemples 17 et 18, on a préparé le mélange d'époxydes par époxydation, avec un peracide, de 3-menthène (i) et il a les 10 caractéristiques suivantes ï njp 1,4452, 72 $ d'époxyde cis et 28 % d'époxyde trans. Exemple 17 On agite vigoureusement pendant 3 heures à 40° un mélange de 20 g d'un mélange d'époxydes de 3-menthène (t), de 100 ml 15 d'eau et de 3 gouttes d'acide perchlorique (pH de la solution = 2,5). On refroidit le mélange pour précipiter 2,6 g de 4-hydroxy- néomenthol fondant à 68-69°. On extrait le filtrat à l'hexane pour obtenir 13,3 g d'une substance qui est un mélange d'époxyde et de 4-hydroxynéomenthol. On distille ce mélange sous vide pour 20 recueillir 3,2 g d'époxyde de 3-menthène (-) bouillant à 55-62°/ 23 5mm, n-Q 1,4459. L'analyse par résonance magnétique nucléaire de l'époxyde purifié montre que l'échantillon est de l'époxyde de menthène trans à 100 fo. Exemple 18 25 On fait refluer pendant 15 heures un mélange de 20 g d'un mélange d'époxydes de 3-menthène (i) et de 100 ml d'eau. On refroidit le mélange, et on le filtre pour recueillir 8,0 g de 4-hydroxynéomenthol, fondant à 68-69°. On extrait le filtrat à l'hexane, pour obtenir 10,1 g d'une substance qui est surtout de 30 l'époxyde de 3-menthène. On la distille sous vide pour obtenir 7,5 g d'époxyde de 3-menthène, point d'ébullition 68-75°/5 mm, 23 n-p 1,4519. L'analyse par résonance magnétique nucléaire montre que l'échantillon purifié est de l'époxyde cis pour 17 °/°t et trans pour 83 fo. 35 Exemple 19 On agite pendant 8 heures à température ambiante me solution de 50 g d'époxyde de 1-menthène trans et de 50 ml d'acide acétique. L'analyse du mélange réactionnel par chromatographie en phase vapeur montre l'absence d'époxyde et la formation d'un nouveau 40 produit prépondérant. On verse la solution dans 200 ml d'eau et 69 04607 13 2002595 on extrait à l'hexane. Après lavage de l'extrait à l'alcali aqueux et séchage de la couche organique sur sulfate de sodium anhydre, on enlève le solvant sous pression réduite, pour obtenir 56,6 g d'acétate de 1-hydroxynéocarvomenthyle, dont l'identité est 5 confirmée parles temps de rétention en chromatographie en phase vapeur et par les spectres infrarouges. Exemple 20 On hydrate sélectivement à la manière décrite aux Exemples 1 à 9 tin mélange d'époxydes de 1-menthène cis et trans. Après 10 avoir séparé l'isomère d'époxyde trans, on acétyle le 1-hydroxy-néocarvomenthol provenant de l'hydratation sélective de l'époxyde de 1-menthène cis en acétate de 1-hydroxynéocarvomenthylé. On effectue l'acétylation en faisant réagir un mélange de 51,6 g de 1-hydroxynéocarvomenthol, de 300 ml d'acide acétique, de 36 g 15 d'anhydride acétique et de 15g d'acétate de sodium par chauffage à 100° pendant 16 heures. On refroidit le mélange, on le verse dans 500 ml d'eau, et on extrait à l'hexane pour obtenir 62,0 g d'acétate de 1-hydroxynéocarvomenthyle. Exemple 21 20 On fait passer à 480-500° à un débit de 24 gouttes par minu te et sous une atmosphère de gaz inerte, 40 g d'acétate de 1-hydroxynéocarvomenthyle dans un tube en verre de 25,4 mm de diamètre, garni d'éléments hélicoïdaux en verre de 6,35 mm. Après le passage de la substance dans la colonne, on lave celle-ci au 25 benzène pour enlever les dernières traces du produit. On lave celui-ci par une solution d'hydroxyde de potassium, pour neutraliser l'acide acétique produit également, et après élimination du solvant, on obtient 17,6 g de substance, l'analyse par chromatographie en phase vapeur indique que le mélange de produits 30 est surtout du 2-menthol-1-ol trans. Exemple 22 On agite pendant 24 heures dans 3 1 d'eau au reflux un mélange 1:1 de 2910 g de 1,2-époxydes de limonène cis et trans. On refroidit le mélange, et on filtre pour obtenir 1471 g de 1-35 hydroxynéodihydrocarvéol, et après extraction à l'hexane, 1076 g de 1,2-époxyde de limonène trans. On fait refluer pendant une nuit 100 g de 1-hydroxynéodihydrocarvéol dans un mélange de 70 g d'anhydride acétique,de 25 g d'acétate de sodium, et de 170 ml de benzène. On neutralise le benzène en lavant la couche organi-40 que avec un alcali aqueux. Après élimination de la plus grande ' / 14 2002595 partie du solvant, on obtient 136,8 g d'acétate de 1-hydroxynéo-dihydrocarvyle brut, souillé par environ 10 fo en poids de benzène, qu'on peut transformer ensuite par pyrolyse en 2,8-p-mentha-diène-1-ol trans. 5 Exemple 23 La pyrolyse de 112 .g d'acétate de 1-hydroxynéodihydrocarvyle à 480° comme à l'Exemple 21, fournit un pyrolysat qui contient du 2,8-p-menthadiène-1-ol comme produit principal. Après distillation sous vide de 37 g de 2,8-p-menthadiène-1-ol, on obtient 10 17 g d'acétate de 1-hydroxydihydrocafvyle recueilli, et environ 8 g d'hydrocarbure. Le 2,8-p-menthadiène-1-ol présente une gamme d'ébullition de 71-80°/3 mm et ses propriétés spectrales confirment son identité. La méthode analytique utilisée ici pour déterminer le rapport 15 des isomères d'époxydes cis à trans est basée sur le rapport des intégrales des protons des spectres de résonance magnétique nucléaire des mélanges. Les spectres de résonance magnétique nucléaire des deux isomères d'époxydes de 1-menthène présentent une similitude qui n'est 20 pas inattendue. Dans les deux époxydes, le substituant méthyle sur le système cyclique oxirane apparaît sous la forme d'un sin-gulet à 8,78 î et les méthyles du groupe isopropyle apparaissent sous la forme d'un doublet à 9,5 t (centre, J ~ 5,4 Hz) avec seulement une très^ petite différence d'effet chimique pour distin-25 guer les deux isomères lorsqu'ils sont mélangés. Les atomes d'hydrogène du méthylène saturé apparaissent dans les deux isomères sous forme non résolue de 7,8 à 9,0 c . Les deux isomères sont cependant faciles à distinguer par le signal de résonance dû au proton en la position 2 du système cyclique oxirane. L'époxy-30 de cis présente un triplet médiocrement résolu à 7,17 î , tandis que l'isomère d'époxyde trans présente un doublet (J~5 Hz) centré à 7,21 î*. L'intégration des pics correspondants au proton du noyau oxirane de l'isomère approprié dans un mélange fournit facilement le rapport relatif requis. 35 L'estimation du rapport d'isomère des époxydes de 1,2-limonè- ne s'obtient facilement en intégrant les absorptions de résonance protonique appropriées dans le spectre de résonance magnétique nucléaire du mélange d'une manière analogue à celle décrite pour les isomères d'époxydes de 1-menthène. Le groupe méthyle lié au 40 noyau oxirane de l'isomère cis ou de l'isomère trans apparaît U7 U40U/ 15 2002595 sous forme d'un, singulet dans le spectre de résonance magnétique nucléaire, celui de l'isomère cis à 8,79 T et celui de l'isomère trans à 8,77 t . Le spectre d'un mélange d'isomères cis et trans résout clairement ces pics, ce qui permet d'obtenir par intégra-5 tion une estimation précise du rapport des isomères. De plus, le proton du système cyclique oxirane de chacun des deux isomères est suffisamment bien résolu par rapport à l'autre pour une analyse précise par intégration. L'analyse du mélange des époxydes de 3-menthène isomères 10 peut également être effectuée par intégration des données pour le proton du cycle oxirane de chacun des époxydes monomères d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus pour les époxyd'es de limonène et de 1-menthène. Le proton du cycle'oxirane de l'époxyde de 3-menthène trans apparaît sous la forme d'un doublet 15 (J ~ 5,0 Hz) à 3,22 t , tandis que le proton du cycle oxirane de l'isomère cis est un triplet médiocrement résolu (J ^ 1,5 Hz) à 3,21 x . 69 04607 2ÛU25V3 REVENDICATIONS 1) Un procédé de séparation d'un mélange d'isomères cis et trans de 1,4-dialcoyl-l,2-époxycyclohexanes ou de l-alcoyl-4-al-cényl-l,2-époxycyelohexanes, caractérisé en ce qu'on traite- ce mé~ 5 lange avec de l'eau, ce qui transforme l'isomère cis été ,2-diol correspondant, tandis que l'isomère trans reste inaltéré, puis on sépare l'isomère trans du 1,2-diol. 2) Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les l,4-dialcoyl-l,2-époxycyclohexanes et l-alcoyl-4-alcényl- 10 1,2-époxycyclohexanes sont des époxydes de composés de la série terpénique, notamment du 1-menthène, du 3-menthène ou du limonène, 3) Un procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue le traitement dans des conditions acides, par exemple enjbrésence d'acide sulfurique, chlorhydrique, perchlorique 15 ou formique. 4) Un procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ee que l'acide est utilisé en solution diluée et notamment à une concentration de 0,001 % à 15,0 5) Un procédé suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé 20 en ce que le traitement est effectué à un pH d'au moins 1. 6) Un procédé suivant la revendication , caractérisé en es qu'on effectue le traitement à une température de 0 à 65°C. 7) Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'on effectue le traitement pendant, 5 25 minutes à 8 heures. 8) Unjrocédé suivant la revendication 1 ou 2 , ---uarao-térisé en ce qu'on effectue le traitement dans des conditions neutres. 9) Un procédé suivant la revendication 8, caractérisé ..en ce 30 qu'on effectue le traitement entre 40 et 150°C, et notamment entre 75 et 120°C. 10) Un procédé suivant la revendication 8 ou 9* dans lequel on effectue le traitement pendant 10 minutes à 48 heures. 11) Un procédé suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel 35 on effectue le traitement des desfconditions alcalines, par exemple en présence de carbonate de sodium, d'hydroxyde de potasse aqueux, ou d'hydroxyde de sodium aqueux. 12) Un procédé suivant la revendication 11 , caractérisé en ce qu'on effectue le traitement à un pH allant jusqu'à 12. 40 13) Un procédé suivant la revendication 11 ou 12, caracté 69 04607 17 2002595 risé en ce qu'on effectue le traitement entre 70 et 150°C et, de préférence, au-dessus de 95°C. 14) Un procédé suivant l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'on effectue le traitement pendant 1 à 14 jours. 5 15) Un procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on sépare l'isomère trans d'un l,4-dialeoyl-l,2-époxy-cyclohexane ou l'isomère trans d'un l-alcoyl-4-alcényl-l,2-époxy-cyclohexane: du 1,2-diol formé à partir des isomères cis correspondants par des procédés physiques. 10 16) Un procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce qu'on effectue la séparation par différences de solubilité. 17, Un procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce qu'on effectue la séparation par filtration, distillation ou chromatographie. 15 18) Les l,4-dialcoyl-l,2-dihydroxycyclohexanes trans et les l-alcoyl-4-alcényl-l,2-dihydroxycyclohexanes trans préparés par un procédé tel que revendiqué dans les revendications 1 à 17, 19) Un procédé de préparation des 1,4-dialcoyl-l-hydroxycy-clohex-l-ènes trans et des l-alcoyl-4-alcényl-4-hydroxycyGlohex- 20 1-ènes trans, caractérisé en ce qu'on estérifie sélectivement un l,4-dialcoyl-l,2 -dihydroxycyclohexane; trans ou un l-alcoyl-4-al-cényl-l,2-dihydroxycyclohexane trans en un de leur monoesters en 2 qu'on soumet ensuite à une pyrolyse, pour obtenir un 1,4-dial-coyl-l-hydroxycyclohex-l-ène trans ou un l-alcoyl-4-alcényl-l-hy- 25 droxycyclohex-l-ène trans. 20) Un procédé suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu'on effectue 1'estérification sélective en utilisant comme agent acylant un halogénure d'acide ou un anhydride d'acide carboxylique, notamment le chlorure d'acétyle, le chlorure de propio- 30 nyle, le chlorure de benzoyle, l'anhydride acétique ou l'anhydride propio nique. 21) Un procédé suivant la revendication 20, caractérisé en ce qu'on utilise un équivalent molaire de l'agent acylant ou un excès inférieur à 10 % de celui-ci. 35 22) Un. procédé suivant l'une des revendications 19 à 21, ca ractérisé en ce que le l,4-dialcoyl-l,2-dihydroxycyclohexane -brans ou le l-alcoyl-4-alcényl-l,2-dihydroxycyclohexane trans est un composé de la série terpénique. 23) Un procédé d^réparation de 1,4-dialcoyl-l-hydroxycyclo- 40 hex-l-ène trans et de l-alcoyl-4-alcényl-4-hydroxycyclohex-l-ène 69 04607 18 2ÛÔ25fS trans, caractérisé en ce qu'on sépare en ses constituants un mélange d'isomères de 1,2-époxydes de 1-menthène cis et trans ou un mélange d'isomères de 1,2-époxydes de limonène cis et trans par un procédé tel que revendiqué aux revendications 1 à 15, on esté-5 rifie sélectivement en position 2 le diol trans obtenu dérivant de l'isomère cis, et on.pyrolyse l'ester obtenu en 2-menthène-l-ol trans ou en 2,8-p-menthadiène-l-ol trans, respectivement. 24) Un procédé suivant la revendication 23, caractérisé en ce qu'on transforme l'époxyde inaltéré en 2-menthène-l-ol trans 10 ou en 2,8-p-menthadiène-l-ol trans, respectivement. 25) Un procédé suivant la revendication 24, caractérisé en ce qu'on fait réagir l'époxyde trans sur l'acide acétique, et on pyrolyse ensuite le composé l-hydroxy-2-acétoxy formé. 26) Le 2-menthène-l-ol trans et le 2,8-p-menthadiène-l-ol 15 trans préparés par un procédé tel que revendiqué dans les revendications 19 à 25'.