[0001] Die Erfindung betrifft die Verwendung spezieller monocyclischer Aldehyde, die erhältlich
sind durch partielle oder vollständige Hydroformylierung von (Di)methyl-substituierten
Cyclooct(adi)enen als Riechstoffe. Unter "Cyclooct(adi)enen" sind dabei sowohl Cyclooctadiene
als auch Cyclooctene zu verstehen, also C
8-Monocyclen mit einer oder zwei C=C-Doppelbindungen. Unter "(Di)methyl-substituiert"
ist zu verstehen, daß das bicyclische System entweder ein oder zwei Methylgruppen
als Substituenten trägt.
Stand der Technik
[0002] Die Hydroformylierung cyclischer Diene ist literaturbekannt. So beschreibt beispielsweise
A. Spencer in Journal of Organometallic Chemistry 1977,
124, Seiten 85 - 91 die Hydroformylierung von unter anderem 1,3- und 1,5-Cyclooctadien
in Gegenwart spezieller Rhodiumkatalysatoren. Aus JP 58/21638 ist ein Herstellungsverfahren
für Dialdehyde bekannt, bei dem nicht-konjugierte Diolefine in einem nicht mit Wasser
mischbaren Lösungsmittel in Gegenwart eines Rhodium-Katalysators mit Wasserstoff und
Kohlenmonoxyd umgesetzt werden. Aus US 3 985 769 ist Cyclooctanaldehyd (1), der gemäß
als Rohstoff für die
[0003] Herstellung davon abgeleiteter Acetale mit Dufteigenschaften beschrieben wird, hinsichtlich
seiner geruchlichen Eigenschaften, die als "intensiv grün" beschrieben werden, bekannt.
[0004] Viele natürliche Riechstoffe stehen gemessen am Bedarf in völlig unzureichender Menge
zur Verfügung. Es ist daher klar, daß die Riechstoffindustrie einen ständigen Bedarf
an neuen Riechstoffen mit interessanten Duftnoten hat, um die Palette der natürlich
verfügbaren Riechstoffe zu ergänzen und die notwendigen Anpassungen an wechselnde
modische Geschmacksrichtungen vornehmen sowie den ständig steigenden Bedarf ans geruchsverbessernden
für Produkte des täglichen Bedarfs wie Kosmetika und Reinigungsmittel decken zu können.
[0005] Darüberhinaus besteht generell ein ständiger Bedarf an synthetischen Riechstoffen,
die sich günstig und mit gleichbleibender Qualität herstellen lassen und erwünschte
olfaktorische Eigenschafen haben, das heißt angenehme, möglichst natumahe und qualitativ
neuartige Geruchsprofile von ausreichender Intensität besitzen und in der Lage sind,
den Duft von kosmetischen und Verbrauchsgütern vorteilhaft zu beeinflussen. Es besteht
daher Bedarf an Verbindungen, die charakteristische neue Geruchsprofile bei gleichzeitig
hoher Haftfestigkeit, Geruchsintensität und Strahlkraft haben.
Beschreibung der Erfindung
[0006] Überraschenderweise wurde gefunden, daß Aldehyde, die erhältlich sind durch partielle
oder vollständige Hydroformylierung von (Di)methyl-substituierten Cyclooct(adi)enen
über bemerkenswerte Geruchseigenschaften verfügen. Über ihre spezielle Geruchscharakteristik
hinaus, die durch eine große Bandbreite mit komplexen Schattierungen gekennzeichnet
ist, zeichnen sich die Verbindungen durch gute Haftfestigkeit und Strahlkraft aus.
Darüber hinaus eignen sie sich in ausgezeichneter Weise als Duft-Booster. Unter einem
Duft-Booster ist dabei eine Substanz zu verstehen, die in der Lage ist, die geruchlichen
Eindrücke der Komponenten eines Mehrstoff-Systems, d.h. einer Mischung zweier oder
mehrerer Riechstoffe, nachhaltig zu intensivieren.
[0007] Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von monocyclischen Aldehyden, die erhältlich
sind durch partielle oder vollständige Hydroformylierung von (Di)methyl-substituierten
Cyclooct(adi)enen, als Riechstoffe.
[0008] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von monocyclischen Aldehyden,
die erhältlich sind durch partielle oder vollständige Hydroformylierung von (Di)methyl-substituierten
Cyclooct(adi)enen, als Duft-Booster. Hinsichtlich dieser Verwendung sind die unten
näher beschriebenen Verbindungen (3a), (3b) und (3c) besonders bevorzugt.
[0009] Die Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Aldehyde geschieht vorteilhaft
durch Hydroformylierung von (Di)methyl-substituierten Cyclooct(adi)enen. Die letztgenannten
Verbindungen weisen als gemeinsames Grundgerüst ein Cyclooctan-System auf. Das Grundgerüst
- jedoch ohne die Angabe von Methylgruppen und C=C-Doppelbindungen wird durch die
folgende Formel (2) veranschaulicht:
[0010] Dieses System (2) enthält ein oder zwei Methylgruppen und ein oder zwei C=C-Doppelbindungen.
Sofern zwei C=C-Doppelbindungen vorliegen gilt, daß diese nicht unmittelbar benachbart
sind.
[0011] Bei der Hydroformylierung handelt es sich um eine dem Fachmann bekannte Reaktion,
die bereits 1938 durch von Roelen entdeckt wurde. Dabei werden Alkene mit Kohlenmonoxyd
und Wasserstoff in Aldehyde überführt. Die Reaktion ist auch als Oxo-Synthese bekannt.
[0012] Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Ausgangsstoffe (Di)methyl-substituierte
Cyclooctadiene eingesetzt werden, kann die Hydroformylierung partiell oder vollständig
durchgeführt werden. Bei der partiellen Hydroformylierung bleibt eine olefinische
Doppelbindung pro Molekül der Ausgangsverbindung erhalten, während nur die andere
hydroformylieil wird, bei der vollständigen Hydroformylierung werden zwei CHO-Gruppen
in das Molekül eingeführt. Sofern jedoch als Ausgangsstoffe (Di)methyl-substituierte
Cyclooctene eingesetzt werden, ist selbstverständlich lediglich die vollständige Hydroformylierung
möglich, da nur eine olefinische Doppelbindung pro Molekül der Ausgangsverbindung
vorhanden ist.
[0013] Das Geruchsprofil der erfindungsgemäßen Hydroformylierungsprodukte ist originell
und neuartig. In Parfüm-Kompositionen verstärken sie die Harmonie und Ausstrahlung
sowie auch die Haftung, wobei die Dosierung unter Berücksichtigung der übrigen Bestandteile
der Komposition auf die jeweils angestrebte Duftnote abgestimmt wird.
[0014] Daß die erfindungsgemäßen Hydroformylierungsprodukte interessante parfümistische
Noten aufweisen, war nicht vorhersehbar und ist eine Bestätigung für die allgemeine
Erfahrung, daß die olfaktorischen Eigenschaften bekannter Riechstoffe keinen zwingenden
Rückschluß auf die Eigenschaften im weitesten Sinne "strukturanaloger" Verbindungen
- im vorliegenden Fall etwa Cyclooctanaldehyd (1) - oder deren Mischungen untereinander
zulassen, weil weder der Mechanismus der Duftwahrnehmung noch der Einfluß der chemischen
Struktur auf die Duftwahrnehmung hinreichend erforscht sind, somit also normalerweise
nicht vorhergesehen werden kann, ob ein geänderter Aufbau oder spezielle Mischungsverhältnisse
bekannter Riechstoffe überhaupt zur Änderung der olfaktorischen Eigenschaften führt
und ob diese Änderung positiv oder negativ zu beurteilen ist.
[0015] Die erfindungsgemäßen Hydroformylierungsprodukte eigenen sich aufgrund ihrer Geruchsprofile
insbesondere auch zur Modifizierung und Verstärkung bekannter Kompositionen. Hervorgehoben
werden soll insbesondere ihre außerordentliche Geruchsstärke, die ganz allgemein zur
Veredlung von Kompositionen beiträgt.
[0016] Bemerkenswert ist ferner die Art und Weise, wie die erfindungsgemäßen Hydroformylierungsprodukte
die Geruchsnoten einer breiten Palette bekannter Kompositionen abrunden und harmonisieren,
ohne jedoch in unangenehmer Weise zu dominieren.
[0017] In ganz besonderer Weise eignet sich die Verbindungen (3a), (3b) und (3c) - vergleiche
hierzu die untenstehenden Strukturformeln - für die erfindungsgemäße Verwendung als
Riechstoff und/oder Duft-Booster. Dementsprechend ist der Einsatz der Verbindungen
(3a), (3b) und (3c) beispielsweise in Raumbeduftern besonders vorteilhaft. Darüber
hinaus hat sich gezeigt, daß die Verbindungen (3a), (3b) und (3c) mit besonderen Vorteilen
in Reinigungsmitteln zur Verstärkung von Zitrusditften eingesetzt werden können.
[0018] Die Verbindungen (3a), (3b) und (3c) lassen sich beispielsweise durch Hydroformylierung
der entsprechenden (Di)methyl-substituierten Cycloocten- bzw. Cyclooctadien-Systeme
herstellen.
[0019] (3b) fällt dabei in der Regel in Form eines (E,Z)-Gemisches an, d.h. die C=C-Doppelbindung
kann sowohl E- als auch Z-konfiguriert sein, wobei in aller Regel ein Gemisch vorliegen
wird, in dem die Z-Konfiguration überwiegt. Es kann jedoch auch gewünscht sein, die
E- bzw. Z-konfigurierte Form in Reinsubstanz einzusetzen.
[0020] Die einsetzbaren Anteile der erfindungsgemäßen Hydroformylierungsprodukte in Riechstoffkompositionen
bewegen sich von 0,001 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Mischung. Die erfindungsgemäßen
Hydroformylierungsprodukte sowie Kompositionen dieser Art können sowohl zur Parfümierung
kosmetischer Präparate wie Lotionen, Cremes, Shampoos, Seifen, Salben, Puder, Aerosole,
Zahnpasten, Mundwässer, Deodorantien als auch in der Extraitparfümerie verwendet werden.
Ebenso besteht eine Einsatzmöglichkeit zur Parfümierung technischer Produkte sowie
Wasch- und Reinigungsmittel, Weichspüler, Textilbehandlungsmittel oder Tabak. Zur
Parfümierung dieser verschiedener Produkte werden diesen die Kompositionen in einer
olfaktorisch wirksamen Menge, insbesondere in einer Konzentration im Bereich von 0,05
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Produkt, zudosiert. Diese Werte sollen jedoch
keine Grenzwerte darstellen, da der erfahrene Parfümeur auch mit geringeren Konzentrationen
Effekte erzielen oder aber mit noch höheren Dosierungen neuartige Komplexe aufbauen
kann.
[0021] Die vorliegenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung erläutern und sind
nicht einschränkend aufzufassen.
Beispiele
1. Herstellung von 2,6-Dimethyl-1-Formyl-cyclooctan (3a)
[0022]
[0023] 2 mol (272,46 g) 1,5-Dimethyl-1,5-cyclooctadien (Hersteller: Fa. Shell; gaschromatographisch
bestimmte Reinheit: 75%) wurden mit 1,7 mmol (1,175 g) eines Rhodium-Katalysators
der Formel Rh(CO)Cl(PPh
3)
2 und 19 mmol (5 g) Triphenylphosphin zusammen in einem Autoklaven vorgelegt und ohne
Lösungsmittel unter starker Durchmischung mit einer 1 : 1 Mischung Wasserstoff/Kohlenmonoxid
bei einem Druck von 60 kg/cm
2 bei 100 °C für 5 Stunden zur Reaktion gebracht. Zur Aufarbeitung wurde der Reaktorinhalt
filtriert und über eine 20 cm Vigreux-Kolonne destilliert.
[0024] Die anschließende Fraktionierung erfolgte an einer Drehbandkolonne. Es wurden 82
g Monoaldehyd (3a) erhalten (Siedepunkt: 65 °C/ 16 mbar), daneben 35,4 g Dialdehyd
(Siedepunkt: 105 °C/ 16 mbar).
[0025] Geruchsbeschreibung von (3a): minzig, holzig, Gurke-Dill-Note
2. Herstellung von 2,6-Dimethyl-5-Formyl-cyclooct-1-en (3b)
[0026]
[0027] 2 mol (272,46 g) 1,5-Dimethyl-1,5-cyclooctadien (Hersteller: Fa. Aldrich; gaschromatographisch
bestimmte Reinheit: 76%) wurden mit 1,7 mmol (1,175 g) eines Rhodium-Katalysators
der Formel Rh(CO)Cl(PPh
3)
2 und 19 mmol (5 g) Triphenylphosphin zusammen in einem Autoklaven vorgelegt und ohne
Lösungsmittel unter starker Durchmischung mit einer 1 : 1 Mischung Wasserstoff/Kohlenmonoxid
bei einem Druck von 60 kg/cm
2 bei 100 °C für 5 Stunden zur Reaktion gebracht. Zur Aufarbeitung wurde der Reaktorinhalt
filtriert und über eine 20 cm Vigreux-Kolonne destilliert.
[0028] Die Fraktionierung in Edukt und Monoaldehyd erfolgte an einer Drehbandkolonne. Es
wurden 132 g Produkt (3b) erhalten (Siedepunkt: 58 °C/ 16 mbar).
[0029] Geruchsbeschreibung: technisch
3. Herstellung von 2,6-Dimethyl-1,5-Di-Formyl-cyclooctan (3c)
[0030]
[0031] 2 mol (272,46 g) 1,5-Dimethyl-1,5-cyclooctadien (Hersteller: Fa. Shell; gaschromatographisch
bestimmte Reinheit: 98%) wurden mit 1,7 mmol (1,175 g) eines Rhodium-Katalysators
der Formel Rh(CO)Cl(PPh
3)
2 und 19 mmol (5 g) Triphenylphosphin zusammen in einem Autoklaven vorgelegt und ohne
Lösungsmittel unter starker Durchmischung mit einer 1 : 1 Mischung Wasserstoff/Kohlenmonoxid
bei einem Druck von 60 kg/cm
2 bei 100 °C für 5 Stunden zur Reaktion gebracht. Zur Aufarbeitung wurde der Reaktorinhalt
filtriert und über eine 20 cm Vigreux-Kolonne destilliert.
[0032] Die anschließende Fraktionierung erfolgte an einer Drehbandkolonne. Es wurden 29
g eines Gemisches von 2,6-Dimethyl-1,5-Di-Formyl-cyclooctan und 2,5-Dimethyl-1,4-Di-Formyl-cyclooctan
erhalten (Siedepunkt: 105 °C/16 mbar).
[0033] Geruchsbeschreibung: grün, Kartoffel-Note