CN101724506A - 双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯同分异构体及其在香味组合物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种下式所示的双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯香味化合物及其同分异构化合物:
Description
技术领域
本发明涉及新的化学物质以及该新的化学物质作为香料的掺合和应用。
背景技术
在香料工业当中,人们不断需要提供新的化学物质,使得香料生产商以及其他的人员能够制造用于香水、科隆香水和个人护理产品的新的香料。该领域的技术人员意识到,分子化学结构的差异会导致气味、香韵和分子特征的显著不同。这些变化以及发现新的化学物质并将其用于新香料开发的持续的需求,使得香料生产商使用新的化合物来生产新的香料。
发明内容
本发明提供了新颖的化学物质,以及提高香水、花露水、科隆香水、个人产品等的香气的所述化学物质的应用。另外,本发明还涉及提高香水、花露水、科隆香水、个人产品等的香气的所述新颖的化学物质的应用。
更具体来说,本发明涉及下式I所示的香料化合物,即双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯:
式I
特别是,本发明揭示了以下的同分异构化合物:
式II 式III
本发明的另一个实施方式涉及一种香料制剂,其包含上面提供的双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯同分异构化合物。
本发明的另一个实施方式涉及一种用来提高香味组合物的方法,该方法为掺合嗅觉可接受量的上面提供的双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯同分异构化合物。
本发明的另一个实施方式涉及包含上面提供的内-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯(式II)的香料制剂,以及通过掺合嗅觉可接受量的所述内型同分异构化合物来提高香味组合物的方法。
本发明的另一个实施方式涉及包含上面提供的外-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯(式III)的香料制剂,以及通过掺合嗅觉可接受量的所述外型同分异构化合物来提高香味组合物的方法。
通过阅读以下说明书可以清楚地理解本发明的这些实施方式以及其他的实施方式。
具体实施方式
本领域的技术人员将会理解,上面式I表示化合物双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯;
上面式II表示内-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯化合物;
上面式III表示外-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯化合物。
本发明的化合物可以通过丙烯酸乙酯(购自艾尔德瑞奇化学有限公司(Aldrich Chemical Company,Inc.))与环戊二烯(通过使购自艾尔德瑞奇化学有限公司的二环戊二烯裂解而新近制得)发生狄尔斯-阿德耳反应制得。
本领域技术人员会理解,本发明的一些化合物具有多个手性中心,因此能够提供所要求保护的化合物的许多同分异构体。本申请的意图是本文所述的化合物包括这些化合物的同分异构混合物,以及可通过本领域技术人员已知的技术分离这些同分异构体。合适的技术包括色谱法,例如高效液相色谱法,简称为HPLC,特别是凝胶色谱法,还包括固相微萃取法(solidphase microextraction),简称为SPME。
本发明的化合物可以广泛地应用于目前的香料产品,包括香水和科隆香水的制备,为个人护理产品、织物护理产品、空气清新剂以及化妆用配制品加香,所述个人护理产品包括例如肥皂、淋浴凝胶和护发产品。本发明还可以用于为清洁剂加香,所述清洁剂例如但不限于洗涤剂、洗盘用材料、擦洗组合物、窗户清洁剂等。
在这些配制物中,本发明的化合物可以单独使用,或者与其他的香味组合物、溶剂、辅助剂等结合使用。可以使用的其它组分的性质和种类是本领域技术人员已知的。
许多种类的香料可以用于本发明,仅有的限制是所述组分要能够与使用的其它组分相容。合适的香气包括但不限于水果香型,例如杏仁、苹果、樱桃、葡萄、梨、菠萝、桔子、草莓、覆盆子;麝香;花香,例如熏衣草型、玫瑰型、鸢尾型、康乃馨型。其它令人愉悦的香味包括草本植物香味以及源自松树、云杉和其它森林气味的林区香味。香气还可以源自各种油类,例如精油,或者源自植物材料,例如薄荷、留兰香等。
合适的香料的列表可参见美国专利第4,534,891号,其内容全部通过参考结合入本文中。合适的香料的另一个来源可以参见W.A.Poucher在1959年编纂的香料、化妆品和皂类(Perfumes,Cosmetics and Soaps)第二版。该专著中提供的香料包括***胶,金合欢,素心兰,仙客来,蕨类植物,栀子,山楂,天芥菜,金银花,风信子,茉莉,紫丁香,百合,木兰,含羞草,水仙,刚切割的干草,橙花,兰花,木犀草,香豌豆,三叶草,晚香玉,香子兰,紫罗兰,桂竹香等。
嗅觉有效量应当理解为香味组合物中单独组分的化合物的量能够贡献其特定的嗅觉特性,但是该香味组合物的嗅觉效果将是每种香味或香料组分的效果的总和。因此本发明的化合物可以用来改变香味组合物的芳香特性,或者通过改变组合物中另一组分贡献的嗅觉反应而改变其芳香特性。该量将根据许多的因素变化,这些因素包括其它组分、它们的相对量、以及所需的效果。
用于加香制品的本发明化合物的含量在以下范围内变化:约0.005-10重量%,优选约0.5-8重量%,更优选约1-7重量%。另外,其他的试剂可以与所述化合物结合使用。可以在不背离本发明范围的情况下使用熟知的材料,例如表面活性剂、乳化剂、聚合物,以包封所述香料。
另一种报道加香组合物中本发明化合物的含量的方法是该化合物以使该组合物具有所需香气而加入的材料的重量百分数的形式表示。本发明化合物的含量在以下很宽的范围内变化:加香组合物的约0.005-70重量%,优选约0.1-50重量%,更优选约0.2-25重量%。本领域的技术人员能够使用所需含量的本发明的化合物提供所需的香气和强度。
当用于香料制剂的时候,该组分能够提供清新感,使得香料的顶香更宜人更引人注意。该制剂还可具有男士香料中很常用的辛辣胡椒气味,使香料增加舒适宜人感。其中的木本部分可以非常有效地用于男士和女士香料,使成品增加浓郁和亲和性。这种材料中存在的所有这些气味品质都有助于美化、提高和改善香料中其它材料的性能。制剂中的花卉有助于美化,而且可以使得香气更宜人,增加重要的感知。我们发现,目前在许多的香料中还有水果香味,该香味非常流行,特别对于年轻消费者。
下文提供了本发明的具体实施方式。本领域技术人员可以容易理解本发明的其它改进。应当理解,这些改进包括在本发明范围之内。如本文所用的,除非另有说明,所有的百分数是重量百分数,ppm表示百万分之几份,L表示升,mL表示毫升,g表示克,mmHg表示毫米(mm)汞柱(Hg)。在这些实施例中,IFF表示美国纽约州、纽约的国际食用香料和香料有限公司(International Flavors & Fragrances Inc.,New York,NY,USA)。
实施例I
内-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯的制备:
将丙烯酸乙酯(200克,1.99摩尔,购自艾尔德瑞奇化学有限公司)溶解在500毫升甲苯中。然后使用干冰异丙醇浴将所得溶液冷却至0℃。将三氟化硼合***(28克,0.19摩尔,购自艾尔德瑞奇化学有限公司)加入该溶液中。然后将环戊二烯(197克,2.98摩尔,通过使购自艾尔德瑞奇化学有限公司的二环戊二烯裂解而新近制得)滴加入所述冷的溶液中。加完之后,所述反应混合物陈化1小时。将粗反应混合物倒入2升的10%硫酸和含水冰(wetice)中。取出有机层,然后用碳酸钠溶液将其洗涤至呈碱性。通过分馏得到内-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯(300克,产率90%),其在10毫米汞柱压力下的沸点为82℃。
1H NMR(CDCl3,500MHz):1.24ppm(td,3H,J=7.12,0.73Hz),1.28ppm(d,1H,J=8.15Hz),1.43ppm(d,2H,J=8.53Hz),1.90ppm(td,1H,J=10.75,3.43Hz),2.90ppm(s,1H),2.92-2.96ppm(m,1H),3.21ppm(s,1H),4.05-4.13ppm(m,2H),5.94ppm(m,1H),6.19ppm(m,1H)。
所述化合物描述为具有水果、香甜而青香的香韵。
实施例II
环戊二烯 丙烯酸乙酯 内-双环[2.2.1]庚-5-外- 双环[2.2.1]庚-5-
烯-2-羧酸乙酯 烯-2-羧酸乙酯
内和外-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯的制备:在不锈钢帕尔反应器中对丙烯酸乙酯(361克,3.6摩尔,购自艾尔德瑞奇化学有限公司)以及环戊二烯(238克,1.8摩尔,通过使购自艾尔德瑞奇化学有限公司的二环戊二烯裂解而新近制得)进行混合。密封反应器,将其加热至170℃。该反应陈化2小时。然后将反应器冷却至环境温度,取出粗物料。GC分析测定,分馏制得了3∶1的内/外同分异构体混合物(288.5克,产率48%),其在10毫米汞柱压力下的沸点为82℃。
1H NMR(CDCl3,500MHz):1.23ppm(t,~40% of 3H,J=7.13Hz),1.26ppm(t,~60%of 3H,J=7.13Hz),1.23-1.26ppm(m,1H),1.33-1.38ppm(m,~60%of 1H),1.40-1.45ppm(m,1H),1.53ppm(d,~40% of 1H,J=8.25Hz),1.86-1.95ppm(m,1H),2.19-2.23ppm(m,~40%of 1H),2.89-2.95ppm(m,~60%of),3.03ppm(s,~40%of 1H),3.20ppm(s,~60%of 1H),4.03-4.12ppm(m,~60%of 2H),4.14ppm(q,~40%of 2H),5.92ppm(dd,~60%of 1H,J=5.63,2.81Hz),6.10ppm(dd,~40%of 1H,J=5.53,3.03Hz),6.13ppm(dd,~40%of 1H,J=5.55,2.89Hz),6.18ppm(dd,~60%of 1H,J=5.61,3.05Hz)。
所述化合物具有水果、清香、淡的(watery)蜜露的香韵。
实施例III
内-双环[2.2.1]庚-5- 外-双环[2.2.1]庚-5-
烯-2-羧酸乙酯 烯-2-羧酸乙酯
双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯的异构化:将内型和外型同分异构体的重量比为45∶1的同分异构混合物(1克)溶解在叔丁醇(5毫升,购自艾尔德瑞奇化学有限公司)中。然后加入叔丁醇钾(50毫克,购自艾尔德瑞奇化学有限公司),该反应混合物保持在室温下。陈化1小时和24小时之后取出等份试样,显示内型∶外型的同分异构体比例为14∶1。
所得的外-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯具有以下NMR谱特征:
1H NMR(CDCl3,500MHz,):1.26ppm(t,3H,J=7.13Hz),1.33-1.38ppm(m,2H),1.53ppm(s,1H,),1.86-1.95ppm(m,1H),2.19-2.23ppm(m,1H),2.89-2.95ppm(m,1H),3.03ppm(s,1H),4.14ppm(q,2H),6.10ppm(dd,1H,J=5.53,3.03Hz),6.13ppm(dd,1H,J=5.55,2.89Hz)。
实施例IV
以下示例的香料配方说明,通过加入内-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯,使得香料配方具有更大体积,更多的乳脂、可食用以及水果的香韵。
以上香料配方具有水果、浆果、香甜、含醛、含乳脂、略微青香、棉花糖的香味特性。
但是,包含内双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯的香料配方的水果香韵变得更强烈更自然,更香甜更天然气味,提供了完美成熟的热带水果香韵与香料配方的全部水果香味的组合。内-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯提高了香料配方的整体香味强度,增强了每种独特的嗅觉香韵。
实施例V:
在以下香料配方中进一步评价和说明了外-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯:
上述香料配方具有水果、果汁(juicy)、香甜、天然浆果、菠萝、含醛、含乳脂(桔子乳脂类(orange creamsicle))香味特性,其香味比不含外双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸乙酯的配方强烈。
Claims (16)
2.如权利要求1所示的香料制剂,其特征在于,所述化合物具有以下的NMR谱特征:
1H NMR(CDCl3,500MHz):1.24ppm(td,3H,J=7.12,0.73Hz),1.28ppm(d,1H,J=8.15Hz),1.43ppm(d,2H,J=8.53Hz),1.90ppm(td,1H,J=10.75,3.43Hz),2.90ppm(s,1H),2.92-2.96ppm(m,1H),3.21ppm(s,1H),4.05-4.13ppm(m,2H),5.94ppm(m,1H),6.19ppm(m,1H)。
3.如权利要求1所示的香料制剂,其特征在于,所述化合物具有以下的NMR谱特征:
1H NMR(CDCl3,500MHz):1.26ppm(t,3H,J=7.13Hz),1.33-1.38ppm(m,2H),1.53ppm(s,1H,),1.86-1.95ppm(m,1H),2.19-2.23ppm(m,1H),2.89-2.95ppm(m,1H),3.03ppm(s,1H),4.14ppm(q,2H),6.10ppm(dd,1H,J=5.53,3.03Hz),6.13ppm(dd,1H,J=5.55,2.89Hz)。
5.如权利要求1所述的香料制剂,掺合入选自以下的产品中:香水、科隆香水、花露水、化妆品、个人护理产品、织物护理产品、清洁产品、以及空气清新剂。
6.如权利要求5所述的香料制剂,其特征在于,所述清洁产品选自:洗涤剂、洗盘组合物、擦洗组合物、窗户清洁剂。
7.如权利要求5所述的香料制剂,其特征在于,所述化合物的加入量约占所述产品的0.005-10重量%。
8.如权利要求5所述的香料制剂,其特征在于,所述化合物的加入量约占所述产品的0.5-8重量%。
9.如权利要求5所述的香料制剂,其特征在于,所述化合物的加入量约占所述产品的1-7重量%。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述化合物具有以下的NMR谱特征:
1H NMR(CDCl3,500MHz):1.24ppm(td,3H,J=7.12,0.73Hz),1.28ppm(d,1H,J=8.15Hz),1.43ppm(d,2H,J=8.53Hz),1.90ppm(td,1H,J=10.75,3.43Hz),2.90ppm(s,1H),2.92-2.96ppm(m,1H),3.21ppm(s,1H),4.05-4.13ppm(m,2H),5.94ppm(m,1H),6.19ppm(m,1H)。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述化合物具有以下的NMR谱特征:
1H NMR(CDCl3,500MHz):1.26ppm(t,3H,J=7.13Hz),1.33-1.38ppm(m,2H),1.53ppm(s,1H,),1.86-1.95ppm(m,1H),2.19-2.23ppm(m,1H),2.89-2.95ppm(m,1H),3.03ppm(s,1H),4.14ppm(q,2H),6.10ppm(dd,1H,J=5.53,3.03Hz),6.13ppm(dd,1H,J=5.55,2.89Hz)。
14.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述化合物的嗅觉可接受量是所述香料制剂的大约0.005-70重量%。
15.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述化合物的嗅觉可接受量是所述香料制剂的大约0.1-50重量%。
16.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述化合物的嗅觉可接受量是所述香料制剂的大约0.2-25重量%。
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