水杨酸4-庚烯-2-基酯及其作为芳香成分的用途
本发明涉及水杨酸4-庚烯-2-基酯，其生产方法和含有其的芳香 组合物。
从文献中可知水杨酸酯具有多样性，其中一些被用于芳香工业。 无论如何，芳香工业对能够增强或改进香气或者赋予新的香气的新化 合物的需求是永恒的。特别是，对于长效、强力的花香香韵有着不断 的需求。
一种广泛使用的水杨酸酯是例如水杨酸顺-3-己烯基酯(水杨酸 (Z)-3-己烯-1-基酯)。它在康乃馨花净油中被鉴别和被描述拥有甜味、 青香香脂香韵。
意想不到地，我们发现，用甲基取代水杨酸顺-3-己烯基酯的酯基 的α-位，得到水杨酸4-庚烯-2-基酯，对气味阈值只有轻微影响，而 如果用甲基取代水杨酸顺-3-己烯基酯的酯基的β-位，则将对气味阈 值有巨大损害，由此使水杨酸4-庚烯-2-基酯成为非取代的化合物的 非常有用的替代物。本文所描述的这种新的分子对于芳香工业来说非 常具有价值，因为它的嗅觉特征是具有非常低的气味阈值，和还因为 它能够非常快地分散至房间和同时具有逗留效果的能力。
本文中所用的″气味阈值″意指在空气中的蒸气可以被嗅觉感测到 的最低浓度。总体而言，可以说具有低气味阈值的化合物相比具有高 气味阈值的化合物更强效，因而允许在芳香组合物中使用非常低的浓 度来达到嗅觉效果。
本发明的一个方面涉及水杨酸4-庚烯-2-基酯作为芳香成分的用 途，所述水杨酸4-庚烯-2-基酯包括水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯和水杨 酸(E)-4-庚烯-2-基酯。
水杨酸4-庚烯-2-基酯含有一个手性中心，和就此它们可以是以 立体异构体的混合物的形式存在，或者可以将它们解析成异构体纯的 形式。立体异构体的解析会增加制备和纯化这些化合物的复杂性，所 以，出于经济原因，优选简单地以它们的立体异构体混合物的形式来 使用这些化合物。然而，如果期望制备单一的立体异构体，则可以根 据本领域已知的方法来实现，所述已知的方法例如制备型HPLC和GC 或通过立体有择性合成。
最理想的异构体是水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯，其特征在于具有非 常清新的花香和青香，使人想起某些百合品种和鸡蛋花的香气。两种 对映异构体具有相似的气味品质，而(Z)-异构体的气味阈值比(E)-异 构体低约10倍，因而是优选的。
根据水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯的嗅觉性能，以单一异构体的形式 或与(E)-异构体的组合的形式，它可以用来与宽泛已知的芳香成分组 合产生非常宽泛的芳香剂，其中所述已知的芳香成分可以选自目前可 获得的广泛的天然产物和合成分子，例如精油类、醇类、醛类和酮类、 醚类和缩醛类、酯类和内酯类、大环化合物和杂环化合物。因此，在 具有所谓白色花香香韵的芳香组合物中，它可以分别带来或支持百合 和鸡蛋花品种的特征香气，和使得组合物更新鲜和更清爽；在芳族辛 香-花香芳香剂中，它可以赋予野生康乃馨的理想香韵和同样带来清爽 的新鲜气息；添加至紫罗兰和香雪兰的富含紫罗酮的芳香剂中时，它 同样可使整个组合物非常清爽和新鲜并且支持独特的花香青香。的确 可以说，水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯是一种强力有效的具有明显低阈值 的增香剂，因此，基于芳香组合物0.05wt％的剂量便能够获得效果。 另一方面，该增香剂的特征是具有非常高的整合能力，和可以超过50 wt％的浓度使用。
本发明的化合物可以用于芳香用品中，所述芳香用品例如香料、 家用产品、洗衣用产品、身体护理用产品和美容品，简单地通过将含 有所述化合物的芳香组合物直接与芳香用品混合即可，或者可以将化 合物在先前的步骤中用截留材料截留(所述截留材料例如聚合物、胶 囊、微胶囊和毫微胶囊、脂质体、成膜剂、吸收剂例如碳或沸石、环 状低聚糖及其混合物)，或者可以将它们与基底化学键合(当施加外 部刺激，例如光、酶等时，所述基底适于释放芳香分子)，然后与用 品混合。
因此，本发明还提供一种制备芳香用品的方法，包括通过将所述 化合物直接掺混至用品中，或者通过掺混含有所述化合物的芳香组合 物、然后使用常规的技术和方法将其混合至芳香用品中，而在其中掺 入水杨酸4-庚烯-2-基酯作为芳香成分。通过添加嗅觉有效量的本发 明化合物，芳香用品的香气将得到改进、增强或改性。
因此，本发明还另外提供一种改进、增强或改性芳香用品的方法， 包括向其中添加嗅觉有效量的水杨酸4-庚烯-2-基酯，优选水杨酸 (Z)-4-庚烯-2-基酯。
本文中，“芳香用品”是指含有增香剂的任何产品，例如精细香 料，例如香水和化妆水；家用产品，例如洗碗机用洗涤剂、表面清洁 剂；洗衣用产品，例如柔软剂、漂白剂、去污剂；身体护理用产品， 例如洗发液、浴用凝胶；以及美容品，例如除臭剂、雪花膏。所列的 这些产品是以举例说明方式给出的和不以任何方式限制本发明。
下面所列的物质包括可以与水杨酸4-庚烯-2-基酯结合使用的已 知香气分子和香气天然萃取物的实例：
-精油和提取物，例如熏衣草油，刺柏油，橡苔净油，老鹳草油， 茉莉净油，广藿香油，玫瑰油，檀香油，柠檬油或衣兰油。
-醇类，例如香茅醇，Ebanol，丁子香酚，香叶醇，Super Muguet， 芳樟醇，苯乙醇，橙花叔醇，3-己烯醇，Sandalore，萜品醇或 Timberol。
-醛类和酮类，例如AzuroneTM，α-戊基肉桂醛，Georgywood，羟 基香茅醛，Iso E Super，Isoraldeine，Hedione，麦芽酚，甲基柏 木基酮，甲基紫罗酮，β-紫罗酮，二氢金合欢醛或香草醛。
-醚类和缩醛类，例如Ambrox，香叶基甲基醚，氧化玫瑰或 Spirambrene；
-酯类和内酯类，例如乙酸苄酯，乙酸柏木酯，γ-癸内酯， Helvetolide，γ-十一内酯或乙酸岩兰草酯。
-大环化合物类，例如黄葵内酯，巴西酸亚乙酯，Exaltolide或 CosmoneTM。
-杂环化合物类，例如异丁基喹啉。
可以通过4-庚炔-2-醇与水杨酸甲酯进行酯交换，形成水杨酸4- 庚炔-2-基酯，将水杨酸4-庚炔-2-基酯选择性氢化，形成水杨酸 (Z)-4-庚烯-2-基酯，来制备本发明的化合物。将4-庚炔-2-醇用存在 于二甘醇二甲醚中的氢化铝锂氢化，形成(E)-4-庚烯-2-醇，随后与水 杨酸甲酯进行酯交换，可以较高产率获得(E)-异构体。起始化合物4- 庚炔-2-醇可以按照J.Flahaut等的Helvetica Chimica Acta61， 2275(1978)中所描述的工序来制备。
下面将参考以下非限定性实施例来进一步描述本发明。
实施例1：水杨酸4-庚烯-2-基酯
a)水杨酸4-庚炔-2-基酯
将4-庚炔-2-醇(22g；0.2mol)和水杨酸甲酯(30g；0.2mol) 在搅拌和氮气条件下加热至120℃。将异丙氧基钛(IV)(0.5g；0.02 mol)借助注射器一次加入，和将反应在减压条件(600mbar)下加热至 150℃，同时将甲醇蒸掉。24h之后(75％转化率)，将烧瓶中的内容物 冷却至25℃。施加高真空(0.1托＝0.133mbar)和将反应物短径蒸馏， 先得到5g4-庚炔-2-醇(23％)，然后在118℃/0.1托(0.133mbar) 下得到35g水杨酸4-庚炔-2-基酯(75％)。
1H-NMR(400MHz，CDCl3)：δ1.10(t，J＝7.5Hz，3H)，1.46(d，J＝6.3Hz，3H)，2.14(qt， J＝7.5，2.5Hz，2H)，2.52(ddt，J＝16.4，6.8，2.5Hz，1H)，2.59(ddt，J＝16.4，5.3，2.5Hz， 1H)，5.24(dqd，J＝6.8，6.3，5.3Hz，1H)，6.88(ddd，J＝8.2，7.1，1.0Hz，1H)，6.97(dd， J＝8.3，1.0Hz，1H)，7.45(ddd，J＝8.3，7.1，1.8Hz，1H)，7.86(dd，J＝8.2，1.8Hz，1H)， 10.79(s，1H)ppm.
IR：1671，1613，1585，1485，1366，1299，1250，1212，1158，1138，1088，1050， 1033，756，700.
MS：232(M+，9)，138(13)，121(100)，120(36)，94(23)，93(22)，79(37)，67(33)，65(28)， 55(19)，39(21).
气味描述：白色花香，使人相起某些百合品种。
b)水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯
将溶于30ml无水乙醇中的水杨酸4-庚炔-2-基酯(24.6g；0.1 mol)在载于硫酸钡上的钯(0.4g；0.02mol)上面和在氢气条件下搅拌 3小时。通过在Celite上过滤和在减压条件下蒸发乙醇，得到26.2g 粗产物，将其经过Vigreux柱蒸馏，在98℃/0.1托(0.133mbar)下 得到23.5g(96％)微黄色油。在相同条件下再蒸馏，得到21.6g(88％) 无色水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯。
1H-NMR(400MHz，CDCl3)：δ0.97(t，J＝7.5Hz，3H)，1.37(d，J＝6.3Hz，3H)，2.08(qnd， J＝7.5，1.3Hz，2H)，2.40(m，1H)，2.51(m，1H)，5.20(sx，J＝6.3Hz，1H)，5.37(dtt， J＝10.9，7.3，1.5Hz，1H)，5.53(dtt，J＝10.9，7.3，1.5Hz，1H)，6.87(ddd，J＝8.1，7.3，1.3 Hz，1H)，6.97(dd，J＝8.3，1.3Hz，1H)，7.44(ddd，J＝8.3，7.3，1.8Hz，1H)，7.83(dd， J＝8.1，1.8Hz，1H)，10.9(s，1H)ppm.
IR：1669，1613，1586，1485，1366，1299，1249，1212，1157，1089，1047，755，700cm-1.
MS：234(M+，3)，138(17)，121(52)，120(28)，97(22)，96(44)，81(39)，65(23)，55(100)， 41(22).
气味描述：清新花香和青香，使人想起某些百合品种和鸡蛋花的 特征香气。
实施例2：水杨酸(Z)-2-甲基-3-己烯-1-基酯
由(Z)-2-甲基-3-己烯-1-醇和水杨酸甲酯，按上面实施例1a)所 述，制备水杨酸(Z)-2-甲基-3-己烯-1-基酯，其中(Z)-2-甲基-3-己烯 -1-醇的合成已在其它处有描述(Russian Journal of Organic Chemistry，1992，28，220-225)。由(Z)-2-甲基-3-己烯-1-醇(5.9g， 0.05mol)和水杨酸甲酯(7.6g，0.05mol)，在108-112℃/0.3mbar 下蒸馏后，获得7.5g水杨酸(Z)-2-甲基-3-己烯-1-基酯(64％)。
1H-NMR(400MHz，CDCl3)：δ0.97(t，J＝7.6Hz，3H)，1.08(d，J＝6.8Hz，3H)，2.07-2.12 (m，2H)，2.99(qtd，J＝6.8，6.8，0.8Hz，1H)，4.11-4.21(m，2H)，5.18(dd，J＝10.8，1.2Hz， 1H)，5.47(dd，J＝10.8，0.8Hz，1H)，6.86(ddd，J＝8.0，7.2，1.2Hz，1H)，6.97(dd，J＝8.8， 1.2Hz，1H)，7.44(ddd，J＝8.8，7.2，2.0Hz，1H)，7.83(dd，J＝8.0，2.0Hz，1H)，10.78(s， 1H)ppm.
IR：2964，1671，1614，1485，1465，1298，1258，1210，1156，1087，963，754，699cm-1.
MS：234(M+，2)，138(16)，121(52)，9(37)，81(31)，65(21)，55(100)，39(16).
气味描述：花香，青香，似水的。
实施例3：2-羟基-3-甲基苯甲酸(Z)-3-己烯-1-基酯
由可商购获得的(Z)-己-3-烯-1-醇和邻甲基水杨酸甲酯，按上面 实施例1a)所述，制备2-羟基-3-甲基苯甲酸(Z)-3-己烯-1-基酯。由 (Z)-己-3-烯-1-醇(20.0g，0.2mol)和邻甲基水杨酸甲酯(33.2g， 0.2mol)，在118℃/0.2mbar下蒸馏后，获得37.2g 2-羟基-3-甲基 苯甲酸(Z)-3-己烯-1-基酯(79％)。
1H-NMR(400MHz，CDCl3)：δ0.98(t，J＝7.2Hz，3H)，2.09(qi，J＝7.2Hz，2H)，2.26(s， 3H)，2.52(q，J＝6.8Hz，2H)，4.32(t，J＝6.8，2H)，5.36-5.39(m，1H)，5.52-5.60(m，1H)， 6.76(t，J＝7.6Hz，1H)，7.29(d，J＝7.6Hz，1H)，7.68(d，J＝7.6Hz，1H)，11.04(s，1H) ppm.
IR：2963，1667，1614，1390，1327，1288，1246，1170，1150，1083，1010，753，728cm-1.
MS：234(M+，9)，216(1)，152(38)，134(100)，106(31)，82(20)，77(27)，67(21)，55(59)， 41(28).
气味描述：花香，香脂香，微青香和似水的。
实施例4：测定GC-气味阈值
根据本领域技术人员已知的标准工序，在装配有鼻吸口的气相色 谱仪上，由受训评判者小组测定挥发性香料化合物的阈值。记录各小 组成员嗅到的最低浓度，作为各物质的阈值，以ng(鼻吸口处递送的 化合物的绝对量)来表示。
通过比较，还测试水杨酸(Z)-2-甲基-3-己烯-1-基酯和2-羟基 -3-甲基苯甲酸(Z)-3-己烯-1-基酯。目的是显示取代基的位置所产生 的显著影响。在同样条件下，测定各化合物的气味阈值。结果如下。
气味阈值[ng]
化合物 几何平均数
水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯 0.77
水杨酸(Z)-3-己烯-1-基酯(对比例) 0.92
水杨酸(Z)-2-甲基-3-己烯-1-基酯(对比例) 10
2-羟基-3-甲基苯甲酸(Z)-3-己烯-1-基酯(对比例) 201
从上述结果可以看出，虽然化合物彼此结构相近，但气味阈值非 常不同。因此，不可预料本发明的化合物与水杨酸(Z)-3-己烯-1-基酯 类似。
实施例5：具有新鲜白色花香特征的芳香组合物
重量份1/1000
Ocimene(3，7-二甲基-1，2，6-辛三烯) 4
意大利柠檬油 8
乙酸顺-3-己烯基酯10％DPG 5
顺-3-己烯醇10％DPG 5
丁酸顺-3-己烯基酯10％DPG 4
合成芳樟醇(3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇) 100
Farnesene(3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳四烯) 15
水杨酸甲酯 3
苯甲醇 30
Jasmone(3-甲基-2-(2-戊烯基)-2-环戊烯-1-酮) 3
β-紫罗酮 5
2-甲基丁酸苯乙基酯 5
二氢金合欢醛 20
Nerolidol(3，7，11-三甲基-1，6，10-十二碳三烯醇-3) 35
金合欢醇(Farnesol) 40
苯甲酸顺-3-己烯基酯 40
吲哚 7
苯甲酸苄酯 150
水杨酸苄酯 300
邻氨基苯甲酸甲酯 1
顺-3-己烯酸顺-3-己烯基酯10％DPG 10
乙酸苏合香酯(Gardenol) 8
二氢-β-紫罗酮 1
Hedione(二氢茉莉酮酸甲酯) 30
Anapear((E)-4，7-辛二烯酸甲基酯)10％DPG 5
大马烯酮1％DPG 1
异己烯基四氢苯甲醇乙酸酯 50
双丙甘醇(DPG) 115
总计 1000
加入100份水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯使得上述组合物更清爽和 丰韵，和鸡蛋花和百合品种的理想香韵变得更加浓郁。
实施例6：具有辛香白色花香特征的芳香组合物
重量份1/1000
乙酸顺-3-己烯基酯 1
顺-3-己烯醇 1
癸醛 1
合成乙酸芳樟酯 5
左旋乙酸冰片酯 5
水杨酸甲酯 2
玫瑰醇，纯 5
苯甲醇 20
苯乙醇 70
Sandalore(5-(2，2，3-三甲基-3-环戊烯基)-3-甲 5 基戊-2-醇)
二氢金合欢醛 40
Nerolidol(3，7，11-三甲基-1，6，10-十二碳三烯 30 -3-醇)
乙酸岩兰草酯(Vetynal) 5
水杨酸戊酯 10
肉桂醇 35
异丁子香酚 30
苯甲酸顺-3-己烯基酯 5
吲哚 5
香草醛 5
苯甲酸苄酯 100
苯甲酸苯乙基酯 80
水杨酸苄酯 200
顺-3-己烯酸顺-3-己烯基酯10％DPG 3
芳樟醇 80
Ocimene 3
苯甲酸甲酯 3
苯甲酸顺-3-己烯基酯 35
双丙甘醇(DPG) 216
总计 1000
加入100份水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯使得上述组合物更清爽、更 淡雅和更新鲜。此外，它有助于形成野生康乃馨的非常有吸引力的香 韵和总体上非常支持理想的辛香白色花香香韵。
实施例7：具有紫罗兰和香雪兰特征的芳香组合物
重量份1/1000
二氢-β-紫罗酮 65
α-紫罗酮 10
β-紫罗酮 200
异己烯基四氢苯甲醇乙酸酯 150
玫瑰醇，纯 30
柠檬醛 3
反-2-十二碳烯醛10％DPG 3
乙酸顺-3-己烯基酯10％DPG 4
十二碳烯醛10％DPG 3
二氢金合欢醛 60
α-萜品醇 60
合成芳樟醇 100
金合欢醇(Farnesol) 45
羟基香茅醛 70
双丙甘醇(DPG) 197
总计 1000
向上述芳香剂协香中加入60份水杨酸(Z)-4-庚烯-2-基酯给组合 物带来丰韵、清爽和新鲜花香，具有优雅的青香-水果底香。