PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE PRODUCTOS OLOROSOS A PARTIR DE LA PLANTA BALLARDIA TRIXAGO.

Procedimiento para la obtención de productos olorosos a partir de la planta bellardia trixago mediante el cual se simplifica la obtención de dihidro-gamma-ionona ya que utiliza como material de partida extractos obtenidos a partir de Bellardia trixago y una sola etapa sintética a partir del extracto

, siendo la misma enantioespecífica

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200900771.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE GRANADA.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: GRANADA.

Inventor/es: .

Fecha de Solicitud: 12 de Marzo de 2009.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 24 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > PRODUCCION, ej. POR PRENSADO DE MATERIAS PRIMAS O... > C11B9/00 (Aceites esenciales; Perfumes (síntesis de sustancias químicas C07))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D307/92 (Naftofuranos; Naftofuranos hidrogenados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D309/40 (Atomos de oxígeno unidos en las posiciones 3 y 4, p. ej. maltol)

Clasificación PCT:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > PRODUCCION, ej. POR PRENSADO DE MATERIAS PRIMAS O... > C11B9/00 (Aceites esenciales; Perfumes (síntesis de sustancias químicas C07))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D307/92 (Naftofuranos; Naftofuranos hidrogenados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D309/40 (Atomos de oxígeno unidos en las posiciones 3 y 4, p. ej. maltol)
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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la obtención de productos olorosos a partir de la planta Bellardia trixago.

La presente invención se refiere a un procedimiento de síntesis química que utiliza materiales de partida naturales, Bellardia trixago, para obtener compuestos olorosos tipo ámbar gris, preferiblemente dihidro-?-ionona, a-ambrinol o ambra aldehído, para su utilización en perfumería como fijadores.

Estado de la técnica anterior

Bellardia trixago (L.) All., también denominada Trixago apula Steven y Bartsia trixago L. (Scrophulariaceae) es una planta que se encuentra ampliamente distribuida por la Región Mediterránea. Su composición química revela la existencia de diferentes tipos de productos naturales entre ellos, glicosidos de iridoides y de lignanos, flavonoides y terpenos. En Andalucía se ha detectado la presencia de hasta tres químiotipos diferentes de la planta. Uno ellos es endémico y contiene altas proporciones de monomalonilester de trixagol.

Trixagol posee un esqueleto monocíclico que constituye un bloque de construcción quiral adecuado para los productos de interés en perfumería dihidro-?-ionona, a-ambrinol y ambra aldehído. Estos son compuestos olorosos resultado de la degradación oxidativa de ambreina, componente mayoritario del ámbar gris. Estos compuestos son responsables en parte del aroma del ámbar gris y son muy apreciados en la industria de perfumería por su aroma y poder fijador. Desde su descubrimiento se han descrito diferentes síntesis para obtener estos compuestos. En la mayoría de ellas se ha usado un derivado de ciclohexano convenientemente funcionalizado como producto de partida, constando de diferentes etapas.

La primera síntesis de dihidro-?-ionona se debe a M. Stoll en 1955 [Stoll, M. Helv. Chim. Acta 1955, 1587-1593] y se realizó a partir de dihidro-a-ionona en siete etapas. Posteriormente se han desarrollado otras síntesis a partir de este mismo compuesto y de ?-ionona.

La fotoisomerización de dihidro-a-ionona usando lámparas de mercurio de alta presión y xileno como fotosensibilizador, o luz visible, oxígeno y azul de metileno como fotosensibilizador, seguido de reducción (Ph3P) y desoxigenación (HCOOH/Et3N/Ph3P/(Ph3P)2PdCl2) condujo a dihidro-?-ionona [Serra, S.; Fuganti, C.; Brenna, E. Flavour Frag. J. 2007, 22, 505-511], así como la reducción quimioselectiva de ?-ionona con niquel Raney [Barrero, A. F.; Alvarez-Manzaneda, E. J.; Chahboun, R.; Meneses, R. Synlett 1999, 1663-1666], con hidruro de tributilestaño en presencia de Pd(II) [Fugati, C.; Serra, S.; Zenomi, A. Helv. Chim. Acta 2000, 83, 2761-2768] o con paladio sobre carbono al 5% [Orinati, T.; Yamashita, K. Agric. Biol. Chem. 1987, 51, 1271-1275]. Aunque estas síntesis constan de pocas etapas, hay que tener en cuenta sin embargo, que la naturaleza no es una buena fuente de iononas, ya que son componentes minoritarios de diferentes aceites esenciales y sólo son accesibles por síntesis química.

Dihidro-?-ionona se ha obtenido también a partir de otros derivados de ciclohexanos como son: 3-metil-2-ciclohexenona, 3-metil-2-ciclohexenona silil enol éter, (3,3-dimetilciclohexil)metil vinil éter y 2,2-dimetil-6-oxociclohexano-1-carboxilato de metilo.

Otros productos de partida utilizados para la preparación de dihidro-?-ionona han sido: geranilacetona que mediante ciclación origina una mezcla de dihidroiononas, siendo dihidro-?-ionona el componente mayoritario de la mezcla (Solicitud de patente JP54005970A), y el diterpeno esclareol que mediante degradación oxidativa de la cadena lateral y escisión de Grob rinde 4-(2,6,6-trimetil-2-vinilciclohexil)butan-2-ona. Esta mediante ozonolisis seguida de reducción, reordenamiento de Baeyer-Villiger y eliminación de ácido fórmico da lugar a una mezcla de dihidro-?- y dihidro-a-ionona en proporción 8:1 [Barrero, A. F.; Alvarez-Manzaneda, E. J.; Chahboun, R.; Páiz, M. C. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 9543-9544]. Cuando a la ozonolisis de la vinilcetona le sigue un reordenamiento térmico origina dihidro-?-ionona junto con pequeño porcentaje (15%) de formiato de 1,3,3-trimetil-2-(3-oxobutil)ciclohexilo [Barrero, A. F.; Alvarez-Manzaneda, E. J.; Chahboun, R.; Cuerva, J. M.; Segovia, A. Synlett 2000, 1269-1272].

a-ambrinol ha sido obtenido a partir de 3-metil-2-ciclohexenona silil enol éter, de geranilacetona, de acetato de geranilo, de derivados de metilenciclohexilalcanona, de 2,5,5-trimetil-3,4,4a,5,6,7-hexahidronaftaleno (EP406572 Al), de 3-metil-2-ciclohexen-1-ona, de ß-ionona (EP 2733928 Al) y de dihidro-?-ionona

Ambra aldehído, también conocido como ?-coronal, ha sido preparado a partir de (S)-2-(2,2-dimetil-6-metilenciclohexil)etanol, previamente obtenido a partir de 2-metilciclohexanona, mediante C-alquilación malónica seguido de reducción con hidruro de litio y aluminio y posterior oxidación con dioxido de manganeso activado. Otras síntesis encontradas en bibliografía utilizan como material de partida (E)- y (Z)-(+)-?-monociclofarnesol dihidro-?-ionona y (+)-?-ciclogeraniol

Todos estos procesos constan de múltiples etapas con la consiguiente disminución del rendimiento global del proceso y encarecimiento del mismo. La mayoría de estos procesos conducen a la formación de dihidro-?-ionona y a-ambrinol como mezclas racémicas.

Descripción de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento mediante el cual se simplifica la obtención de dihidro-?-ionona ya que utiliza como material de partida extractos obtenidos a partir de Bellardia trixago y una sola etapa sintética a partir del extracto, siendo la misma enantioespecífica. Por lo tanto, es un proceso que utiliza material vegetal renovable, más corto y que conduce al enantiómero natural de las moléculas finales

El ámbar gris es una secreción que se acumula en el tracto intestinal del cachalote. Desde muy antiguo esta secreción se ha considerado como un material valioso por su aroma, pero recientemente se ha prohibido su uso para evitar la pesca de cachalotes, y como consecuencia se han revalorizado los fijadores tipo ámbar gris como son dihidro-?-ionona, a-ambrinol, ambra aldehído, ambrox, entre otros.

La presente invención proporciona un procedimiento para la obtención de dihidro-?-ionona y a través de ésta de otros productos tales como a-ambrinol y ambra aldehído, mediante la oxidación de diferentes extractos de Bellardia trixago.

El procedimiento de la invención, se utiliza para preparar los compuestos de fórmula general C13H22O [4-(2,2-dimetil-6-metilenciclohexil)-2-butanona], C13H22O (1,2,3,4,4a,5,6,7-octahidro-2,5,5-trimetilnaftalen-2-ol) y C14H22O [4-(2,2-dimetil-6-metilenciclohexil)-2-metilenbutanal] a partir de extractos de Bellardia trixago (Fam. Scrophulariaceae), y comprende de forma general los siguientes pasos:

a. obtención de un extracto a partir de material vegetal. Como material vegetal se utiliza toda la parte aérea de la planta seca y pulverizada, incluyendo pero no limitándose a hojas, flores, tallos y semillas. Los extractos se obtienen tanto en frío como en caliente en diferentes disolventes (hexano, éter, cloroformo, acetato de etilo, etanol, metanol y sus mezclas en todas proporciones) hasta agotamiento del material vegetal.
b. Síntesis de dihidro-?-ionona. Este producto se obtiene...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de obtención de productos olorosos que comprende:

a. obtención de un extracto a partir de una muestra de Bellardia trixago;
b. obtención de dihidro-?-ionona a partir del extracto obtenido en el paso (a) mediante:
i. la oxidación del extracto de Bellardia trixago con un agente oxidante; ii. ozonolisis entre -100ºC y 0ºC del extracto obtenido en el paso (a); y iii. reducción del producto obtenido en el paso (ii).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde el extracto se obtiene añadiendo un disolvente orgánico a la muestra de Bellardia trixago.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, donde el disolvente orgánico se selecciona de la lista que comprende hexano, éter, cloroformo, acetato de etilo, etanol, metanol o cualquiera de sus combinaciones.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la muestra de Bellardia trixago se obtiene a partir de la parte aérea de la planta seca y pulverizada.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, donde la parte aérea se selecciona de la lista que comprende la hoja, flor, tallo, semillas o cualquiera de sus combinaciones.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el agente oxidante se selecciona de la lista que comprende tetroxido de osmio y metaperyodato sódico, permanganato potásico y metaperyodato sódico, tetroxido de osmio y tetraacetato de plomo, permanganato potásico y tetraacetato de plomo o permanganato potásico en acetona.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el flujo de ozono del paso (ii) varía de entre 5 a 15 L/h.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el reductor del paso (iii) se selecciona de la lista que comprende sulfuro de dimetilo, zinc y ácido acético, sulfito sódico o trifenilfosfina.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que además comprende:

c. obtención de a-ambrinol mediante tratamiento ácido de dihidro-?-ionona obtenida en la paso (b).

10. Procedimiento según la reivindicación 9, donde el ácido se selecciona de la lista que comprende ácido clorhídrico, ácido p-toluensulfónico, ácido sulfúrico, ácido trifluoroacético, ácido tríflico o zeolitas en fase heterogénea.

11. Procedimiento de obtención según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que además comprende:

d. obtención de ambra aldehído a partir de dihidro-?-ionona obtenida en la paso (b) mediante metilenación y posterior oxidación alílica.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, donde la metilenación se lleva a cabo con reactivo de Tebbe o bromuro de trifenilmetilfosfonio/n-BuLi.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, donde la oxidación alílica se lleva a cabo con dioxido de selenio, trioxido de cromo-piridina, trioxido de cromo-3,5-dimetilpirazol o trioxido de cromo- hidroperoxido de t-butilo.