Brevet FR2775285A1 — publié le 19990827

PEOCDh DE FABRCATION D LA CIO-ISo MB IT'OIDE ET SON APPLICATIOu La présente invention concerne un procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide avec un très haut degré de pureté. On sait que les substances à odeur musquée sont d'un usage courant dans l'industrie de la parfumerie au sens large o elles présentent un intérêt de premier plan, tant dans le domaine des parfums que dans celui des produits lessiviels tels que savons et détergents, du fait de leur effet de rémanence. Ces molécules sont représentées par 4 familles: les muscs aromatiques non nitrés, les muscs aromatiques nitrés, les cétones macrocycliques et les lactones macrocycliques. Les lactones sont des aromatiques importants en raison de leur abondance dans les produits naturels. Parmi les lactones macrocycliques, d'origine naturelle, provenant du règne végétal, on peut citer l'exaltolide, de formule (1) et l'ambrettolide, de formule (2). (1) (2) L'aambrettolide est obtenue à partir de l'huile essentielle et des résinoides d'ambrette dont la note ronde, chaude, musquée est très appréciée en parfumerie. Cette plante est l'Hibiscus abelmoschus 4, cultivée en Amérique du Sud, en Indonésie, aux Antilles. On connaît déjà une lactone macrocyclique insaturée la transisoambrettolide de formule (3), obtenue industriellement, qui est un isomère géométrique et de position de l'ambrettolide naturelle. Un procédé d'obtention de cette dernière est décrit dans le brevet US No 4 014 902. o La présente invention concerne par contre un procédé de fabrication d'un autre isomère géométrique et de position de l'ambrettolide naturelle: la cis- isoambrettolide de formule (4), qui présente l'intérêt d'être olfactivement bien plus puissante que la trans isoambrettolide, ce qui permet de l'utiliser dans l'industrie de la parfumerie à des concentrations bien moins élevées, d'o une économie importante qui la fait d'autant plus apprécier. En outre, l'intérêt du procédé, objet de la présente invention, réside dans le fait qu'il permet d'obtenir la cis-isoambrettolide avec un degré de pureté supérieur à 99,5 %, intérêt qui se conjugue avec le précédent. L'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique est un composé chimique essentiel en tant que produit de départ pour la synthèse de la lactone macrocyclique qu'est la cis- isoambrettolide, dont il est le précurseur direct. La présente invention concerne donc un procédé de fabrication de l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique en vue de l'obtention ultérieure de la cis-isoamibrettolide par les méthodes habituelles de macrolactonisation. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, mettant en oeuvre les étapes de réactions chimiques suivantes: a) trans-époxydation de l'acide trans 16-hydroxy 9- hexadécènoique, de formule (5), estérifié ou non, pour obtenir l'époxyde de formule (6); b) ouverture du pont époxydique, pour obtenir l'acide érythro aleuritique, ou un ester de cet acide, de formule (7); c) action d'un orthoester de formule HC (OR")3 sur l'acide érythro aleuritique, ou son ester, pour obtenir le dioxolanne, de formule (9); d) pyrolyse du dioxolanne, pour obtenir l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique, ou un ester de cet acide, de formule (10), avec une pureté supérieure à 99%; e) macrolactonisation de l'acide précédent, ou son ester, pour aboutir à la cis-isoambrettolide. La présente invention a également pour objet, à titre de variante, un procédé de fabrication de la cis- isoambrettolide, mettant en oeuvre les étapes de réactions chimiques suivantes:10 a) trans-époxydation de l'acide trans 16-hydroxy 9hexadécènoique, de formule (5), estérifié ou non, pour obtenir l'époxyde de formule (6); b) ouverture du pont époxydique, pour obtenir un mélange de 3-hydroxy éthers, de formule (8); c) action d'un orthoester de formule HC(OR")3 sur le mélange de P-hydroxy éthers, pour obtenir le dioxolanne, de formule (9); d) pyrolyse du dioxolanne, pour obtenir l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique, ou un ester de cet acide, de formule (10), avec une pureté supérieure à 99%; e) macrolactonisation de l'acide précédent, ou son ester, pour aboutir à la cis-isoambrettolide. Dans les formules précédentes: Ri représente un atome d'hydrogène ou le radical acétyle, R2 représente un atome d'hydrogène ou le radical méthyle, R représente un atome d'hydrogène ou le radical méthyle, R' représente le radical méthyle ou le radical éthyle, R" représente le radical méthyle ou le radical éthyle. Les exemples suivants, donnés à titre indicatif, d'une forme de réalisation, illustreront davantage le procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide selon l'invention35 sans pour autant en limiter la portée. On pourra à cette occasion se référer aux figures en annexe, sur lesquelles: - la figure 1 représente les différentes étapes du processus de fabrication de la cis-isoambrettolide, - la figure 2 représente le spectre RMN1H de la cis- isoambrettolide, - la figure 3 représente le spectre IR de la cis- isoambrettolide. Les étapes de la préparation de l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoïque, précurseur direct de la cis- isoambrettolide sont les suivantes: a) préparation de l'époxyde, de formule (6), à partir de l'acide trans 16-hydroxy 9-hexadécènoique, estérifié ou non, de formule (5), que l'on traite par le peroxyde15 d'hydrogène en milieu acide carboxylique tel que l'acide formique ou l'acide acétique, pour aboutir par trans- époxydation à l'époxyde de formule (6); b) ouverture du pont époxydique, par hydrolyse in situ, en milieu acide ou basique, de l'époxyde, pour aboutir à l'acide érythro aleuritique ou à un ester de cet acide, de formule (7); b') à titre de variante, ouverture du pont époxydique, par alcoolyse, de l'époxyde, qui conduit à un mélange de f- hydroxy éthers, de formule (8);25 c) obtention du dioxolanne, de formule (9), par action d'un ortho ester de formule HC(OR")3, sur l'acide érythro aleuritique, ou son ester; c') à titre de variante, obtention du dioxolanne, par action d'un orthoester de formule HC(OR")3 sur le mélange de P-hydroxy éthers; d) obtention de l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique, ou son ester, de formule (10), par pyrolyse, en présence ou en l'absence de solvant, du dioxolanne.35 On obtient enfin la cis-isoambrettolide par macrolactonisation de son acide précurseur. EXPLE 1 - Obtention de la cis-isoambrettolide a) préparation de l'acide étythro aleuritique Dans un réacteur de 2 litres, équipé d'un agitateur et d'un réfrigérateur externe, on charge 350 ml de peroxyde d'hydrogène à 30% et 280 ml d'acide formique. La température du mélange est abaissée à 0 C. On rajoute alors 500 g d'acide trans 16-hydroxy 9- hexadécènoique, à un rythme tel que la température du mélange ne dépasse pas 5 C. On règle ensuite la température à 10 C. On maintient le mélange sous agitation jusqu'à transformation totale en chromatographie de l'alcène. On procède alors à la dilution du mélange par 1 litre d'eau. On laisse ensuite revenir la température à l'ambiante et l'on maintient l'agitation pendant encore une journée supplémentaire. On effectue ensuite une extraction acido-basique de l'acide érythro aleuritique. On procède enfin à sa purification par cristallisation. On notera que si l'on aboutit à un ester de l'acide érythro aleuritique, on procède à sa purification par distillation. b) préparation de l'acide 16-hydroxy hexadécènoique. On traite à reflux par un orthoester, qui peut être le triméthylorthoformiate ou le triéthylorthoformiate, l'acide ou l'ester obtenu précédemment, jusqu'à transformation totale en chromatographie. On procède ensuite à la pyrolyse in situ, du dioxolanne ainsi obtenu, en présence ou non d'un solvant, qui peut être le toluène ou le xylène, par élévation de la température jusqu'à 160 C. On purifie par distillation l'o-hydroxy-acide ou l'w- hydroxyester ainsi obtenu (acide cis 16-hydroxy 9- hexadécènoique ou un ester dudit acide). c) obtention de la cis-isoambrettolide On traite l'acide, ou son ester, précédemment obtenu dans les conditions habituelles de macrolactonisation, qui conduisent à la cis-isoambrettolide. L'ensemble des étapes du processus de fabrication est représenté sur la figure 1. La structure de la cis-isoambrettolide a été confirmée par la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire du proton et par la spectroscopie infra-rouge, ainsi qu'on peut le voir sur les figures 2 et 3 respectivement, dont les résultats sont rassemblés ci-après: - Analyse RMN1H de la cis-isoambrettolide - solvant: CDC13 Hi H o H (ppm) intégrale Ha 5,34 2 couplage Ha-Ha: 8,06Hz Hb 4,12 2 Hc 2,34 2 Hd 2,03 4 He 1,34 à 1,6 18 - Analyse du spectre d'absorption infra-rouge Les bandes d'absorption significatives se situent autour de: 2929 cm-1; 2883 cm-1; 1737 cm-1 et 1460 cm-1 La note ronde, musquée, de grande expansion de la cis- isoambrettolide en fait une matière première d'un très grand intérêt en parfumerie. Elle appporte à toute composition parfumante le développement de la note, de sa diffusion, de sa rondeur et de sa tenue sans dénaturer l'ensemble de la note. Cet effet est perceptible dès des dosages faibles, de l'ordre de 0,3%, et très marquant pour des dosages de 1,5% à 5%. On trouvera ci-après quelques exemples de compositions pour des parfums ou des articles parfumés tels que des eaux de toilette, des crèmes, des lotions, des savons, des détergents et des aérosols utilisant la cis- isoambrettolide. EXEMPLE. L. 1: Ainsi, on l'utilise dans une note féminine florale à caractère jasmin, violette, ylang suivant la formule ci- après: (parties en poids) Acétate de benzyle 6. 00 Acétate de styrallyle 0.50 Alcool cinnamique 1.20 Alcoole phényle éthylique 16.00 Aldéhyde Cll undécylénique 10% 1.30 Aldéhyde hexyl cinnamique 3.50 Bergamote défurocoumarinisée 2.50 Citronellol 0.80 Eugénol 0.50 Hédione 0.70 Hydroxycitronellal 4.00 Ionone 100% 1.00 Irisarome 7.00 Iso bornyl cyclohexanol 2.50 Cis-jasmone 10% 0.50 Linalol 6.00 Lyral 1.00 Méthyl cédryl cétone 2.00 Méthyl iso eugénol 2.00 Salicylate d'amyle 2.00 Salicylate de benzyle 7.50 Terpinéol 3.50 Vétivérol 2.00 Ylang 2e 3.00 Cis-isoambrettolide 2.00 79.00 OS0 moe6 euouorTT 4N OT' 0 é:ZqTO eaquapS 00 T aDuasse euTaepuew 00. aDuaSSe UTpEAII 00 Z %OT TeaBssr OL'0 Te lTaUOaqTD-xo1PZAH O L T ITeUO9H Oú 00 OT 8UOTPiH Oú0 LAuaA OZ'T %OT TAugueudolIoD ITurIWTaT{g'. 00 8 IoleUTi T'lqiW 08'T %OT apAMplWtaeD suaxatoDAD TÀqlqu'TaSz OZ'T TleaTD np 1 TlDv TAqlgTa 00 9 %OT Tdie euoDseureCa o0 0o e0EureqIeIoTDFD 09'8 aDuesse uoxaTD OS'T %OT etDneb auoA-eD oz 0ú'0 %OT T9T auoIeD OS' %OT qIa xoiqnW 09'0 o8eîODA{IB IA/Ue 1I11Y SZ- %OT euT-zFuewPu aPAXiPTV SZ 0 %OT IeXOPV Si 09s0 eTaITe3-e s ep asela;vg oo ealleuilTT ap aeigDv OS' ez Au-oqos,p eaelgDv OZT ae[Uga9pgD ap aSegDoy O' L ZT STOq TeqODV 0O (spTod ua saeied): saIde-ToD elnwiuo el zueAfns auTInDstLue no xasFun aeelTo- epnea aun anod 'agaqure'agsFoq agpTagdseTq 'etqDSeva aou aun suep Tssne esTITzn,I uO agapnod a eagnbsnw 'seumated snId anuae aun ze agnbTisTidos snId 'epuoi snld asou aun 'uoTsuEdxa,T ap aeou ei l eazodde apTIo-eaqcrueosT-s-Deq Orange essence 5.00 Cis-isoambrettolide 6.00 78.00 La cis-isoambrettolide apporte un caractère musqué, en développant l'ensemble de la note et tout particulièrement son aspect hespéridé, et favorise sa tenue. Ces mêmes résultats de développement de la note, de sa tenue, avec un effet plus sophistiqué, sont constatés dans les compositions parfumantes destinées à des lignes de cosmétique, à des produits de toilette, à des shampooings et des produits pour la chevelure. ZXEMPL3 3: L'utilisation de la cis-isombrettolide est également très intéressante dans les compositions parfumantes destinées aux détergents et assouplisseurs textiles. Ainsi, dans la formule ci-après, à note fraîche tenace, à aspect fruité: (parties en poids) Acétate para tertio butyle cyclo hexyle 6.00 Acétate diméthyl benzyl carbinol 0.70 Acétate cis-3 hexényle 0.05 Acétate de styrallyle 2.50 Acétate de verdyle 4.00 Alcool phényl éthylique 1.00 Aldéhyde hexyl cinnamique 10.00 Algix 20% 6.00 Ambroxan 10% 1.00 Méthyl méthoxy phényl propanol 0.60 Cérinthol 1.00 Cétone alpha 2.00 Dihydroionone delta 4.00 Dihydro myrcénol 7.30 Eugénol 0.20 Floropal 1.80 Géraniol 1.00 Géranyl nitrile 0.50 Hédione 10.00 Cis 3 hexénol 0.15 Menthol 0.30 Méthyl cédryl cétone 10.00 Méthylionone gamma 4.60 Nonadiénal 2-6 DEA 1% 1.00 Orange essence 4.50 Salicylate cis 3 hexényle 1.00 Undécalactone 10.00 Cis-isoambrettolide 15.00 97.00 La cis-isoambrettolide développe la note fraîche de cette composition tout au long de l'évaporation du produit et faavorise très nettement sa tenue et sa substantivité. Bien que la présente description de l'invention ait été faite en référence à des formes particulières de réalisations, il est bien clair que l'on peut apporter diverses modifications opératoires mineures, qui sont à la portée immédiate de l'homme de l'art, sans sortir pour autant du cadre de l'invention telle que décrite et revendiquée. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, à un très haut degré de pureté, caractérisé par le fait que l'on effectue à titre intermédiaire la préparation de l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique, ou un ester de cet acide, précurseur direct de la cis-isoambrettolide. 2. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon la revendication 1, caractérisé par la mise en oeuvre des étapes chimiques suivantes: a) trans-époxydation de l'acide trans 16-hydroxy 9- hexadécènoique, estérifié ou non, de formule (5), pour obtenir l'époxyde de formule (6), dans laquelle R1 est un atome d'hydrogène ou le radical acétyle et R2 est un atome d'hydrogène ou le radical méthyle; 1S b) ouverture du pont époxydique, pour obtenir l'acide érythro aleuritique, ou un ester de cet acide, de formule (7); c) action d'un orthoester de formule HC (OR")3 sur l'acide érythro aleuritique, ou son ester, pour obtenir le dioxolanne, de formule (9); avec R" qui représente le radical méthyle ou le radical éthyle; d) pyrolyse du dioxolanne, pour obtenir l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique, ou un ester de cet acide, de formule (10); e) macrolactonisation de l'acide précédent, ou son ester, pour aboutir à la cis-isoambrettolide. 3. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon la revendication 1, caractérisé par la mise en oeuvre des étapes chimiques suivantes: a) trans-époxydation de l'acide trans 16-hydroxy 9- hexadécènoique, estérifié ou non, de formule (5), pour obtenir l'époxyde de formule (6), dans laquelle R1 est un atome d'hydrogène ou le radical acétyle et R2 est un atome d'hydrogène ou le radical méthyle; b) ouverture du pont époxydique, pour obtenir un mélange de 0- hydroxy éthers, de formules (8), dans lesquelles R1 est un atome d'hydrogène ou le radical acétyle, R2 est un atome d'hydrogène ou le radical méthyle et R' est le radical méthyle ou le radical éthyle; c) action d'un ortho ester de formule HC (OR")3 sur le mélange de 0- hydroxy éthers, pour obtenir le dioxolanne, de formule (9); avec R" qui représente le radical méthyle ou le radical éthyle; d) pyrolyse du dioxolanne, pour obtenir l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique, ou un ester de cet acide, de formule (10); e) macrolactonisation de l'acide précédent, ou son ester, pour aboutir à la cis-isoambrettolide. 4. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que la trans-époxydation de l'acide trans 16-hydroxy 9hexadécènoique, estérifié ou non, de l'étape a) s'effectue par traitement par le peroxyde d'hydrogène en présence d'un acide carboxylique. 5. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que dans la trans-époxydation de l'étape a) l'acide carboxylique est l'acide formique ou l'acide acétique. 6. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'ouverture du pont époxydique de l'étape b) s'effectue par hydrolyse in situ en milieu acide. 7. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'ouveture du pont époxyde de l'étape b) s'effectue par hydrolyse in situ en milieu basique. 8. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'ouverture du pont époxydique de l'étape b) s'effectue par alcoolyse, pour obtenir le mélange de P-hydroxy éthers. 9. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon la revendication 3, caractérisé par le fait que dans l'ouverture du pont époxydique de l'étape b) par alcoolyse, on fait appel à l'alcool méthylique ou l'alcool éthylique. 10. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'orthoester de l'étape c) peut être le triméthylorthoformiate ou le triéthylorthoformiate. 11. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que la pyrolyse du dioxolanne de l'étape d) s'effectue en présence d'un solvant. 12. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le solvant peut être le toluène ou le xylène. 13. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que la pyrolyse du dioxolanne de l'étape d) s'effectue en l'absence de solvant. 14. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'acide cis 16-hydroxy 9-hexadécènoique, estérifié ou non, est obtenu dans l'étape d) avec une pureté supérieure à 99%. 15. Procédé de fabrication de la cis-isoambrettolide, selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que la cis-isoambrettolide est obtenue avec une pureté d'isomère géométrique supérieure à 99,5%. 16. Utilisation de la cis-isoamibrettolide en tant que matière première de parfumage dans les compositions parfumantes destinées à des lignes cosmétiques, à des produits de toilette, à des shampooings, à des produits pour la chevelure et à des détergents et assouplissants textiles.