Co so hoa hoc huu co huong lieu

Sách không bán – liên hệ [email protected] Các este của axít xinamic – ankyl-, benzyl-, phenetylxinamat (8-13, xem bảng 4.2) có mùi thơm balsam với các tông khác nhau. Chúng được sử dụng làm chất tạo mùi thơm trong thành phần hương liệu của mỹ phẩm và các chất định hương, cũng như chất tạo mùi thơm cho xà phòng. Bảng 4.2 Hợp chất thơm là các este axít xinamic No Công thức Tên gọi Mùi hương 8 Metylxinamat Trái cây – balsam với tông mùi dâu tây 9 Etylxinamat Mật ong – balsam với tông mùi trái cây 10 Isoamylxinamat Balsam với tông mùi gia vị 11 Benzylxinamat Balsam với tông mùi mật ong 12 Phenyletylxinamat Hoa-balsam 201

Sách không bán – liên hệ [email protected] 13 Cinnamylxinamat Balsam Các este thơm (8, 9) được tổng hợp bằng tác dụng của axít xinamic (7) với metanol dưới xúc tác axít H2SO4. Các este còn lại được sản xuất bằng phương pháp este hóa lại metylxinamat (8) bằng các rượu tương ứng. Benzylxinamat (11) cũng được tổng hợp bằng phương pháp ngưng tụ natri với benzylclorua ở nhiệt độ 1000C. Một phương pháp tổng hợp cinnamylxinamat (13) là O-axyl hóa rượu xinamic bằng chloranhiđrit của axít xinamic, được thực hiện trong điều kiện có mặt N,N-dimetylanilin như chất nhận HCl. Axít xinamic tự do (7) (chiếm 23%) cùng với các este của nó (9, 11-13 và các este khác, chiếm 30%) là thành phần của nhựa cây được tách ra từ vết thương và chồi của cây Liquidambar orientalis. Từ nhựa cây này có thể thu được balsam dưới tên gọi cánh kiến trắng, đó là phần còn lại sau khi đã làm sạch khỏi nhựa bằng cách đun sôi trong nước. Nhựa cây và balsam có mùi thơm nhựa-gia vị, nó trở nên có mùi thơm dễ chịu khi hòa vào rượu. Cánh kiến trắng được sử dụng để sản xuất nước hoa và xà phòng tắm. Nó có đặc tính định hương và khử trùng. Trong thành phần của nó cũng có một lượng không lớn vanilin (2%). Trong hương trị liệu, các dung dịch rượu của nó (được chiết từ nguyên liệu cánh kiến trắng) có khả năng điều trị các viêm nhiễm và các vết thương khó lành. Cinnamonitril (15) là hương liệu có giá trị được sử dụng trong xà phòng và các chất tẩy rửa khác cũng như trong các dung dịch trang điểm. Nó được tổng hợp từ ocime của andehit xinamic (14) bằng cách loại nước khi nung nóng trong axít: Trong quy mô công nghiệp đã sản xuất được nitril thơm (18). Cơ sở hóa học của phương pháp tổng hợp là ngưng tụ 4-phenylbutan-2-on (16) với mononitril của axít propandinoic (17). 202

Sách không bán – liên hệ [email protected] Nung nóng hỗn hợp phản ứng với sự có mặt của piriđin cho phép thực hiện quá trình decacboxyl hóa liên tục axít trung gian. Nitril (18) là chất tạo mùi thơm ưu việt trong các thành phần tẩy rửa và xà phòng. 4.7.2. Axít benzoic và các ête của chúng với mùi hoa và balsam. Axít benzoic (1) – là một chất sát trùng tốt, được sử dụng rộng rãi cùng với các muối của nó với vai trò là chất bảo quản thực phẩm, hương liệu và mỹ phẩm. Axít (1) ở dạng tự do (đến 5%), cũng như ở dạng các este (chủ yếu là các este của nó với rượu xinamic và benzylic – đến 86%) thường có ở balsam Pêru (được sản xuất ở Salvador) và trong balsam Tolu (từ Côlumbia). Balsam thứ nhất thu được từ cây Myroxylon pereirae K, còn balsam thứ hai thu được từ vỏ cây Myroxylon balsamum. Cả hai balsam đều có mùi thơm dễ chịu, gợi nhớ đến mùi hương của vani và phong tín tử (trong cả 2 loại balsam có chứa một lượng không lớn vanilin và eugenol), và chúng được sử dụng rộng rãi trong làm hương liệu mỹ phẩm như là các chất tạo mùi thơm và định hương. Những balsam này được ứng dụng trong hương trị liệu giúp điều trị các bệnh viêm phế quản, viêm da, ngứa, nhọt và thúc đẩy làm lành vết thương. Tổng hợp axít benzoic bằng phương pháp ôxy hóa toluen ở pha lỏng với sự có mặt của xúc tác coban hay mangan benzoat. Phương pháp tổng hợp khác amoni – oxy hóa toluen cũng như thủy phân triclorometylbenzen: Me COOH CN Me O2 H+, H2O NH3/O2 140oC, 3-5 atm. -NH3 x/t.MexOy, 450oC (0,29-0,49 MPa), x/t. (PhCOO)xCo(Mn) () chÊt b¶o qu¶n COOCH2R RCH2OH H2O, OH CCl3 (2-5) , H+, -H2O -HCl Cl2, h 203

Sách không bán – liên hệ [email protected] Trong bảng 4.3 đã liệt kê một số loại este thơm có ứng dụng quan trọng trong thực tiễn của axít benzoic. Metyl- (2) và etylbenzoat (3) có mặt trong tinh dầu đinh hương và ylang-ylang. Este (2-5) được tổng hợp bằng phương pháp este hóa axít benzoic với rượu tương ứng khi có mặt của axít sulfuric. Khi đó tạo ra một lượng nhất định sản phẩm phụ - là este của axít sulfuric và các ête đơn giản. Bảng 4.3 Hợp chất thơm là este của axít benzoic No Công thức Tên gọi Mùi hương Hợp chất Metylbenzoat Hoa y-lang y- 2 lang 3 Etylbenzoat Hoa với tông mùi y-lang y lang 4 Isobutylbenzoat Hoa với tông mùi của hoa hồng và lá xanh 5 Isoamylbenzoat Hoa với tông mùi trái cây 6 Benzylbenzoat Balsam 7 2-Phenyletylbenzoat Hoa hồng với tông mùi mật ong 1. Chất phụ gia thực phẩm tạo mùi (hợp chất 5 – chất tạo mùi thơm cho kẹo cao su). 2. Thành phần hương liệu mỹ phẩm – nước hoa. 3. Chất tạo mùi cho xà phòng. 4. Chất định hương. Benzoat (4-7) được tổng hợp bằng phương pháp este hóa metylbenzoat (2) bằng các rượu tương ứng trong môi trường kiềm. Trong trường hợp sử dụng nhựa trao đổi cation (có tính axít) quan sát thấy sự tạo thành các ête đơn giản, chúng gây khó khăn cho việc tinh chế các sản phẩm cần thiết. Este (6) cũng có thể thu được bằng tác dụng của benzylclorua đến natri benzoat khi đun nóng: O PhCOOMe + RCH2OH Ph C O CH2R 100oC, PhCOONa + PhCH2Cl , Na2CO3, -NaCl (4-7) (2) -MeOH chÊt t¹ o mï i th¬m 204

Sách không bán – liên hệ [email protected] 4.7.3. Các dẫn xuất của axít 2-hidroxybenzoic (salixylic) và 2-aminobenzoic (anthranilic) có mùi thơm của hoa Este hóa nhóm cacbonyl của axít salixylic (1) bằng các dẫn xuất rượu hữu cơ mạch thẳng sẽ thu được một loạt các este (3-8) thơm có ý nghĩa quan trọng trong thực tiễn đối với ngành sản xuất hương liệu. Metylsalixylat (3) được tổng hợp bằng tương tác trực tiếp của metanol với axít (1), còn các este còn lại bằng các phản ứng este hóa lại với rượu tương ứng trong môi trường kiểm. Benzylsalixylat (7) được tổng hợp bằng tác dụng của benzylclorua lên natri salixylat (9) (sự có mặt của amin sẽ nâng cao hiệu suất của sản phẩm). Các este (3-7) là những hợp chất thiên nhiên có mặt trong nhiều loại tinh dầu khác nhau. Trong các tinh dầu từ gaultheria và từ vỏ cây bạch dương ngọt Châu Mỹ (Betula lenta). có chứa este (3). Trong một loạt trái cây có este (4), còn tinh dầu đinh hương có chứa các hợp chất (5) và (7). Metylsalixylat (3) được sử dụng với vai trò là tạo mùi thơm trong kẹo cao su và thuốc đánh răng; isoamylsalixylat (4), hexylsalixylat (5) và cis- hexenylsalixylat (6) – được sử dụng với vai trò là tạo mùi thơm thành phần của các chất mỹ phẩm, chất tẩy rửa và trong các hàng hóa hóa học gia dụng khác; benzylsalixylat (7) – với vai trò là chất phụ gia tạo mùi thơm cho thực phẩm, chất tạo mùi cho cho xà phòng và chất bào vệ chống lại ánh nắng trong crem. Tinh dầu cây bạch dương Châu Mỹ, trong đó nồng 205

Sách không bán – liên hệ [email protected] độ của metylsalixylat đạt 95%, được sử dụng trong hương trị liệu, bởi vì nó có tác dụng hiệu quả chống viêm khớp và có tác dụng an thần. Sơ đồ tổng hợp axít salixylic (1) bao gồm quá trình cacboxyl hóa natri phenolat khi đun nóng dưới áp suất cao (phản ứng Kolbe). Sau khi tách natri ortho-salixylat (9), nó được chuyển hóa dưới tác dụng của axít HCl thành axít salixylic tự do (1): Một loạt các dẫn xuất thơm của axít 2-aminobenzoic (anthranilic) cũng có ý nghĩa thực tiễn. Vậy, O-metylanthranylat (12) có mùi thơm của hoa cam. Nó được tìm thấy trong các loại hoa nguồn gốc cam quýt và các loại thảo mộc khác. Khi chuyển hóa nó thành imin (13) sẽ làm thay đổi mùi hương thơm nhẹ nhàng của hoa cam sang mùi hương mạnh mẽ và bền lâu của hoa tiểu anh (anh đào dại - Bird cherry - Prunus padus), còn hỗn hợp sản phẩm của sự tương tác giữa (12) với hidroxycitronellal (14) (xem hợp chất 15, 16) sẽ cho mùi hương thơm nhẹ nhàng của hoa gia (thực vật thuộc chi Đoạn). Các dẫn xuất của axít anthranilic được ứng dụng làm thành phần hương liệu mỹ phẩm và tinh dầu dùng trong thực phẩm (12), ứng dụng làm chất tạo mùi thơm cho các loại mỹ phẩm trang điểm (12, 13) và là chất tạo mùi cho các sản phẩm hóa học gia dụng 13, 15 và 16. Các hợp chất này được tổng hợp như sau. Axít anthranilic (11) được tổng hợp từ anhiđrit phtaleic qua hợp chất imid (10). Dung dịch kiềm của imid (10) được xử lý bằng NaClO và từ muối natri mới tạo thành, dưới tác dụng của HCl ở nhiệt độ (500C), axít (11) tự do được tách ra. 206

Sách không bán – liên hệ [email protected] O O C NH3 C 1. NaOCl, NaOH; COOH O NH 1. MeOH/H2SO4 C P, C 2. HCl O 70oC; O (11) NH2 2. NaOH axit anthranilic COOMe CHO COOH EtCH(CH2)3Me (13) grinamin (mï i hö¬ng N CH hoa anh ®µo) NH2 , -H2O (12) metylanthranylat Et CH(CH2)3Me mï i hoa cam Me + CHO , -H2O OH Me Me (14) hydroxy- citronellal COOMe Me Me COOMe N Me NH Me HO HO Me Me (16) (15) (15 + 16) evricol, oranthiol (mï i hö¬ng hoa c©y gia) Đun axít anthranilic (11) trong rượu metanol với sự có mặt của axít sulfuric sẽ tổng hợp este thơm (12), sau khi kiềm hóa của hỗn hợp phản ứng, chiết bằng toluen, cất dung môi và tinh chế bằng phương pháp kết tinh lại. Khi tác dụng metylanthranylat (12) với 2- etylhexanal sẽ tạo thành imin thơm (13). Trong trường hợp ngưng tụ metylantranylat (12) với hidroxycitronellal (14) sẽ tổng hợp được imin (15), khi tautomer hóa sẽ chuyển thành dạng enamin thích hợp hơn (16). Hỗn hợp cả hai tautomer có hương thơm dễ chịu của cây gia (giai đoạn nở hoa). Những hợp chất (17-20) với mùi thơm của hoa cũng tìm được một số ứng dụng làm thành phần hương liệu mỹ phẩm. Hợp chất (20) được tổng hợp bằng phương pháp N-metyl 207

Sách không bán – liên hệ [email protected] hóa metylanthranylat (12) theo cơ chế Leuckart-Wallach dưới tác dụng của fomandehit và hidro trên chất xúc tác Pd. Từ những dẫn xuất của axít hữu cơ hai nhóm chức, trong sản xuất hương liệu – mỹ phẩm chỉ sử dụng dietyl ête axít ortho-phtaleic). Dẫn xuất này tỏ ra là hữu ích với vai trò là dung môi và chất định hương. 4.8. Tổng hợp các dẫn xuất của indan và tetrahidronaphthalen với mùi xạ hương Dẫn xuất của indan thuộc nhóm các hương liệu quan trọng có mùi xạ hương. Chúng được ứng dụng trong các sản phẩm trang điểm và mỹ phẩm, cũng như trong vai trò là chất tạo mùi thơm cho các chất tẩy rửa tổng hợp bởi độ bền lâu, hoàn toàn dễ kiếm và không ảnh hưởng đến các chất phụ gia tạo màu. Các đại diện chính của nhóm này là celestolide (1), traesolide (2) và phantolide (3): 4- Axetyl-6-tret-butyl-1,1-dimetylindan (1) được tổng hợp qua 2 giai đoạn, xuất phát từ tret-butylbenzen (4) và isopren (5). Ở giai đoạn đầu tiên, xảy ra quá trình ankyl hóa và xicloankyl hóa nhân aren (quá trình nối tiếp liên tục) với xúc tác axít thông qua cation trung gian (6). Ở giai đoạn thứ hai, thực hiện quá trình axetyl hóa theo cơ chế electrophile indan (7) vừa được thành bằng axetylclorua với sự có mặt của xúc tác Lewis, tính chọn lọc của phản ứng được kiểm soát bởi hiệu ứng không gian: 208

Sách không bán – liên hệ [email protected] Dẫn xuất 7 nhóm thế của indan (3), đồng phân traesolide (2) có giá trị không chỉ bởi mùi xạ hương, mà còn vì nó có thể hiện đặc tính định hương của các chất thơm khác. Nó được tổng hợp từ para-xymen (8) và 2-metylbutan-2-ol (9) hay 2-metylbuten-2 (10). Phản ứng ankyl hóa được tiến hành với xúc tác là axít sulfuric đậm đặc ở nhiệt độ 0-1000C. Khác với giai đoạn đầu tiên trong quá trình tổng hợp celestolide (1), trong trường hợp này diễn ra phản ứng ankyl hóa bằng anken (10) tại vị trí nhóm thế isopropyl của xymen (8). Điều này xảy ra sau quá trình tách loại ion-hydrua và chất nhận ion này là cation (11) , được tạo ra trong môi trường axít hoặc từ rượu (9) hoặc từ anken (10). Sau đó cation arylankyl vừa tạo thành (12) liên kết với một phân tử (10) mới tạo thành cation (13). Cation này bằng phản ứng đóng vòng tạo thành indan (14). Giai đoạn tương tác của (14) với axetylclorua theo phản ứng Friedel_Crafts sẽ kết thúc sơ đồ tổng hợp phantolide (3) : Tồn tại một số phương pháp khác tổng hợp indan (14) – phản ứng đóng vòng hợp chất (9) hay (10) với para-metyl-α-stiren (15) 209

Sách không bán – liên hệ [email protected] Traseolide (2) có thể thu được từ (4-metyl)phenyl(2-propyl)xeton (16) theo sơ đồ sau: Một số dẫn xuất tương tự tetrahidronaphtalin (ví dụ, tonalide 20 và vercelide 21) cũng được sử dụng với vai trò là các chất tạo mùi xạ hương công nghiệp để sản xuất các sản phẩm trang điểm và mỹ phẩm khác. Qua đó có thể rút ra nhận xét rằng, việc tạo ra mùi xạ hương và tăng cường độ của mùi xạ hương có ở các hợp chất thơm tiềm năng thuộc nhóm aren sẽ phụ thuộc vào việc đưa các nhóm thế axetyl và tret-butyl vào vị trí meta- và/hoặc para– tương ứng, điều đó được quan sát trong dãy dẫn xuất của indan và tetralin. Thêm đó, nhóm tret-butyl có thể có mặt dưới dạng có công thức rõ ràng cũng như ẩn dưới dạng vòng. Trong ngữ cảnh này nhân benzen, với các nhóm thể, có thể được xem như một nhóm chức tạo mùi thơm (mùi xạ hương). Quá trình tổng hợp công nghiệp các đồng phân có mùi xạ hương (20, 21) là ankyl hóa theo cơ chế electrophile toluen hay etylbenzen bằng 2,5-dichlor-2,5-dimetylhexan (17), được kích thích dưới dạng phức với axít Lewis. Trước tiên tạo thành sản phẩm monoankyl hóa (18) tại vị trí para- của nhân benzen do sự cản trở không gian ít hơn. Sau đó tiến hành xicloankyl hóa nội phân tử với sự tạo thành tetralin (19) không mùi, quá trình axetyl hóa (19) sẽ tạo thành chất xạ hương (20, 21): 210

Sách không bán – liên hệ [email protected] Me Me Me Me R1 Cl Cl Me + Cl R1 FeCl3, -HCl Me RCH2 Me Me R CH2 Me Me O Me Me Me C MeCOCl RCH2 R1 AlCl3, -HCl RCH2 R1 Me Me Me Me (19) ( ) tetraline ví i mï i x¹ hö¬ng (20) R = H, R1 = Me, tonalide (fixolide); (21) R = Me, R1 = H, versalide Phương pháp khác tổng hợp tetralin (19) là ankyl hóa para-xymen và đồng đẳng của nó (22) bằng 2-metylbuten-3 (23) tại vị trí nguyên tử cacbon bậc ba của nhóm isopropyl trên phân tử xymen và cuối cùng đóng vòng cation (25): Trong trường hợp 2,2-dimethlbuten xảy ra quá trình isomer hóa thành 2,3- dimetylbutyl. Phản ứng được tiến hành với sự có mặt của tret-ankylclorua (24) là chất nhận ion-hydrua. Từ những dẫn xuất của chính naphtalin có thể kể đến 2-axetylnaphtalin, có mùi thơm của cây cam. Nó được tổng hợp theo phản ứng Friedel-Crafts – axetyl hóa naphtalin bằng anhiđrit axetic với sự có mặt của nhôm clorua. Đồng phân β-được tách ra bằng phương pháp chưng cất và kết tinh lại. 211

Sách không bán – liên hệ [email protected] Hai ête 2-naphtol (26, 27) có những mùi thơm của hoa-trái cây và được sử dụng với vai trò là chất tạo mùi thơm cho xà phòng. Chúng được tổng hợp khi nung nóng dung dịch metanol hay etanol với β-hidroxynaphtalin khi có mặt xúc tác là axít sulfuric đậm đặc: 1. , H2SO4, 160oC; OH OCH2R RCH2OH 2. Na2SO3; 3. NaOH, 340oC; , H+ 4. SO2/H2O, -Na2SO3 -naphtol (26, 27) ( ) R = H (mï i anh ®µo ví i t«ng mï i cam); ( ) R = Me (mï i hoa-tr¸ i c©y) Ête (26) được tách ra và tinh chế bằng phương pháp thăng hoa ở nhiệt độ 2000C (sau khi trung hòa xúc tác axít). 212

Sách không bán – liên hệ [email protected] Chương 5. Tổng hợp hương liệu với nhân dị vòng ba hoặc năm cạnh Nhóm các hợp chất dị vòng chỉ có số lượng đại diện hữu hạn trong tổng số các hương liệu có giá trị quan trọng trong thực tiễn. Đặc biệt trong số chúng, chỉ có rất ít các dẫn xuất thơm là các tiểu dị vòng – với một số ít các tiểu dị vòng ba cạnh, còn không có một đại diện nào của dị vòng bốn cạnh. 5.1. Dẫn xuất của oxiran với hương thơm dâu tây. Dẫn xuất furan. Mentofuran. Long diên hương. Ambroxide Các dẫn xuất tổng hợp của oxiran (5, 6) có hương thơm dâu tây. Chất thơm (5) - thành phần hương liệu của nhiều sản phẩm mỹ phẩm, còn đồng đẳng của nó (6), được sử dụng với vai trò là chất phụ gia tạo mùi thơm cho thực phẩm và chất tạo mùi cho xà phòng và các loại hóa mỹ phẩm khác. Cả hai hợp chất được sản xuất trên cơ sở của phản ứng Darzens giữa etylcloroaxetat (1) và benzandehit (3, R = H) hay axetylbenzandehit (3, R = Me): Phản ứng xảy ra trong môi trường kiềm và bắt đầu với việc tạo thành carbanion (2), như C-nucleophil, gắn kết vào nguyên tử cacbon của nhóm cacbonyl của hợp chất (3). Kết quả là xuất hiện O-nucleophie (4), bị đóng vòng nội phân tử thành vòng oxiran và tách loại anion-Cl-. Hương liệu là các dị vòng năm cạnh chứa oxy chiếm một số lượng lớn hơn, và về cơ bản là các dẫn xuất của tetrahidrofuran và 1,3-dioxalan. Dẫn xuất của tetrahidrofuran (9) được tổng hợp bằng quá trình ôxy hóa đóng vòng linalool (7) dưới tác dụng của peroxy axít: 213

Sách không bán – liên hệ [email protected] Me OH Me Me O Me :O CH2 Me O CH2 R C OOH H CH2 Me O Me Me Me Me (9) oxit linalool (7) (mï i hö¬ng hoa-gç) (8) Phản ứng xảy ra thông qua giai đoạn epoxy hóa mạch propyliden thành oxiran (8). Sau đó là sự tấn công nucleophil nội phân tử bằng nguyên tử ôxy của nhóm hidroxyl vào nguyên tử cacbon thứ hai của vòng oxiran trong hợp chất trung gian (8). Khi đó vòng ba cạnh với sức căng lớn sẽ bị phá vỡ và hình thành vòng năm cạnh tetrahidrofuran (9) với sức căng kém hơn. Ôxít linalool (9) thường gặp trong tinh dầu thực vật và một số loại trái cây. Nó được sử dụng dưới dạng hỗn hợp các đồng phân hình học để sản xuất xà phòng thơm, mỹ phẩm trang điểm và các loại mỹ phẩm khác với mùi hương gỗ-hoa dễ chịu với tông mùi cỏ tươi và bergamot. γ-Lacton (10-13) là các este vòng của các axít béo với nhóm thể 4-hidroxyl, có hương thơm trái cây và có trong trái mơ, đào và một số sản phẩm thực phẩm khác (ví dụ, lacton 13 có trong tinh dầu mận). Chúng được sử dụng để tạo mùi thơm cho thực phẩm và để làm nước hoa, eau de cologne và các loại mỹ phẩm trang điểm khác. Undecalacton (13) được sử dụng với vai trò là chất tạo mùi thơm cho xà phòng. Dẫn xuất thơm thuộc nhóm tetrahidrofuran (10-13) được tổng hợp bằng phương pháp ngưng tụ andehit mạch thẳng (14) với axít malonic (15) khi có mặt amin bậc hai. Khi đun nóng hỗn hợp phản ứng xảy ra quá trình chuyển hóa liên tục – ngưng tụ kèm theo tách loại phân tử nước (phản ứng Knoevenagel), decacboxyl hóa diaxít trung gian (16) (biến đổi theo Döpner) và đóng vòng hóa axít không no (17), khi đóng, nếu đun nóng có thể xảy ra việc đồng phân hóa liên kết C=C: 214

Sách không bán – liên hệ [email protected] Khi đó có thể hình thành vòng δ-lacton, gây khó khăn cho việc làm sạch sản phẩm cần thiết. Theo một phương pháp khác, lacton (10-13) được điều chế bằng phương pháp cộng hợp theo cơ chế gốc tự do ankanol bậc nhất (18) vào liên kết đôi của este axít propenoic (19). Phản ứng được khơi mào bằng tret-butylperoxit (20). Hidroxyeste tạo thành (21) bị thủy phân thành γ-hidroxyaxít và khi đó sẽ tạo thành vòng lacton: Hợp chất bixiclo , bao gồm phần tetrahidrofuran, có mùi thơm gỗ-xạ hương (xiclomuxen, 26). Muscus tổng hợp (26) thu được bằng phản ứng liên hoàn theo Prins, xảy ra giữa xiclododecen (22) và fomandehit. Phản ứng diễn ra thông qua cation trung gian (23), mono- và di(hidroxymetyl)xiclododecen (24, 25) trong môi trường axít. 14- Oxabixiclo[10.3.0]pentadecen-2 (26) là thành phần thơm của nhiều loại mỹ phẩm với mùi xạ hương. Vòng lacton năm cạnh – có trong 11-azatrixiclo[4.4.21,9.0]dodecanon-12 (mircelide), đã tìm thấy ứng dụng trong thành phần hương liệu mỹ phẩm. Mircelide được sản xuất trên cơ sở cộng hợp đóng vòng [4+2] metylmetacrylat với mircen và đóng vòng các liên kết đôi của sản phẩm trung gian với xúc tác là axít sulfuric loãng: 215

Sách không bán – liên hệ [email protected] Trixicloambroxide (30b) có mùi thơm long diên hương mạng và bền. Dẫn xuất perhidro-3a,6,6,9a-tetrametylnaphto[2,1-b]furan này là thành phẩn của nhiều hương liệu mỹ phẩm và là chất định hương tuyệt vời thay thế các long diên hương thiên nhiên trong mỹ phẩm trang điểm. Dẫn xuất này, cùng với rượu (30a), cũng tạo nên mùi thơm long diên hương, được sản xuất thông qua giai đoạn oxy hóa sclareol thực vật (27) (xem phần 3.4) bằng KMnO4, tạo thành sclarolacton (28). Lacton này bị khử thành diol (29), sau đó đóng vòng bằng phản ứng este hóa với xúc tác axít: 216

Sách không bán – liên hệ [email protected] Sclarolacton (28) có thể thu được từ farnezol (31) (xem phần 2.2.5). Các phản ứng liên tục brom hóa  xyan hóa  thủy phân hóa tổng hợp được axít (32), tiếp theo vị đóng vòng thành lacton (28), mang mùi long diên hương yếu. Long diên hương là chất bài tiết từ quá trình tiêu hóa của cá nhà táng (Physeter catodon). Long diên hương có dạng sáp mầu đen với mùi thối, phụ thuộc vào tương tác với môi trường xung quanh – không khí, nước biển, ánh sáng mặt trời sẽ chuyển sang màu xám, và mất hẳn mùi ban đầu – chuyển sang mùi thơm nhẹ nhàng dễ chịu. Thành phần chính là ban đầu hợp chất không bay hơi ambrein (32) và epicoprostanol (33), đã được nói đến ở phẩn 3.4 và 3.6 tương ứng: H2C O2 Me Me CH CHAc Me Me Me Me Me OH O2 Me (34) -dihydroionon Me Me (30) ambroxide Me Me Me (32) ambrein (tí i 40%) Me (CH2)3 Me HO Mùi tự nhiên của long diên hương là do hợp chất dễ bay hơi ambroxít (30), γ- dihidroionon (34) và một số thành phần khác (tổng số không quá 0,3%), tạo thành trong long diên hương từ ambrein (32) khi oxy hóa từ từ dưới tác dụng các yếu tố thiên nhiên. Đối với các loại mỹ phẩm, do số lượng long diên hương không nhiều, khó kiếm nên sử dụng dưới dạng dung dịch rượu 3% (9,7 gr. nước và 87,3 gr. etanol). Hợp chất, có chứa nhân dị vòng furan, hiện nay chưa được sử dụng nhiều trong công nghiệp mỹ phẩm. Nhưng khi xử lý nhiệt một số thực phẩm có chứa polysaccarit và protein sẽ tạo thành các dẫn xuất furan mang mùi vị đặc trưng. Ví dụ, 2-thiometylfuran (35) có mùi thơm của café rang, disulfua (36) – có mùi bánh mỳ mới nướng (bánh mỳ trắng). 217

Sách không bán – liên hệ [email protected] Furfurol (37) và dẫn xuất 5-hidroxymetyl (38) tạo thành từ pentose và hexose khi nướng bánh mỳ tạo ra mùi thơm đặc trưng của bánh nướng. Chất đầu tiên có mùi táo, còn chất thứ hai có mùi mật ong. Trong quá trình nướng bánh, cả hai andehit bị phân hủy một phần thành axít fomic cùng với các axít hữu cơ khác (axetic, lactic …) tạo ra mùi thơm đặc trưng của bánh mỳ nướng: Chỉ có dẫn xuất furan (41) tìm được ứng dụng thực tiễn. Trong quá trình tạo ra tinh dầu bạc hà nhân tạo đã sử dụng tetrahidrobenzofuran (41), có trong cây bạc hà và mang mùi thơm bạc hà. Nó được tổng hợp bằng phương pháp trùng ngưng đóng vòng anhiđrit sulfuric với 1-metyl-4-(2-propilyden)-3-oxoxiclohexan (pulegon, 39). Từ sản phẩm sulthon (40) tạo thành, đã tách loại SO2 dưới tác dụng nhiệt, kèm theo phản ứng tái đóng vòng tạo thành nhân furan: Tại giai đoạn đầu tiên pulegon (39) proton hóa tại nguyên tử oxy và chuyển thành dienol (42). Chất này kết hợp với SO3 tạo thành hỗn hợp của axít xicloankylsulfolic (43) và sản phẩm cộng hợp tạo vòng [1,4]- (44). Loại nước ở cả hai sản phẩm tạo thành sulthon (40). 218

Sách không bán – liên hệ [email protected] Pulegon được tách ra từ tinh dầu thực vật chỉ có dạng (+)-form. 5.2. Dẫn xuất pirrole. Hợp chất indol có mùi thối và mùi hương hoa nhài Trong số những dẫn xuất pirrole đến nay vẫn không tìm được các hợp chất thơm có ứng dụng thực tiễn. Có thể nói rằng chỉ có duy nhất 2-axetyl-4,5-dihidro-3H-pirrol (1) là có mùi đặc trưng của cơm nấu chín. Bên cạnh đó, indol và dẫn xuất 3-metylindol (scatole, 3) đã có được ứng dụng trong mỹ phẩm, đồ trang điểm. Cả hai hợp chất với nồng độ cao sẽ có mùi thối. Nhưng trong dung dịch loãng, các hợp chất này lại có mùi thơm hoa nhài nhẹ nhàng và dễ chịu. Ngoài ra, scatol thể hiện tính chất định hương, cố định các chất thơm khác. R N (2) R = H, indol; H (3) R = Me, scatole (2, 3) Indol (2) tham gia vào thành phần của tinh dầu, thu được từ hoa nhài (thuộc nhóm cây bụi Jasminum grandiflorum L, nguồn gốc – Kashmir). Trong đó, indol cùng với jasmon, metyljasmon và benzylaxetat tạo thành tinh dầu hoa nhài có giá trị cao, là một trong những thành phần cần thiết của những loại nước hoa đắt tiền. Cả hai indol (2, 3) thu được sản phẩm của quá trình cốc hóa than đá (từ phân đoạn tách naphtalin). Indol không nhóm thế (1) được sản xuất bằng quá trình dehidro hóa 2-etylanilin (4) trong điều kiện có xúc tác và nhiệt độ cao thành 2-aminostiren (5), sau đó được đóng vòng nội phân tử trên xúc tác đồng ở nhiệt độ cao: 219

Sách không bán – liên hệ [email protected] Nó có thể thu được bằng cách hidro hóa 3-hidroxyindol. Scatole (3) thu được bằng phương pháp tổng quát theo Fischer. Phương pháp này bao gồm quá trình chuyển vị dưới tác dụng nhiệt phenylhydrazon và propanal (6). Phản ứng này được gia tốc nhờ xúc tác Lewis, axít chứa proton hoặc H-cationit và diễn ra theo sơ đồ sau: Sau khi đồng phân hóa imin (6) thành dạng tautomer enamin (7), thực hiện đồng thời phá vỡ mối liên kết N-N và hình thành liên kết mới C-C. Quá trình này diễn ra thông qua trạng thái phức điện tử (6 electron) trung gian (A), là kết quả của quá trình tương tác hai hệ π-azaallyl. Quá trình phá vỡ một liên kết σ (N-N) và hình thành liên kết (C-C) – thông qua trạng thái bền sáu cạnh – sự chuyển vị sigma [3,3]. Diimin (8) tạo thành bị tautomer hóa thành dẫn xuất iminankyl của anilin (9), trong đó nguyên tử nitơ của amin tấn công nguyên tử cacbon của imin theo cơ chế nucleophil (môi trường axít đảm bảo sự tấn công). Kết quả là tạo thành zwitter-ion dạng vòng – 2-iminbenzodihidropirrole (10). Chất này chuyển hóa ngay lập tức thành aminal (11), sau đó bị aren hóa do tách loại một phân tử amoniac. 220

Sách không bán – liên hệ [email protected] 5.3. Dẫn xuất 1,3-dioxalan. Heliotropin. Safrole. Tinh dầu từ sasfras và rau mùi tây dạng hóa học benzodioxalan (benzodioxalan chemotype) Trong số những dẫn xuất 1,3-dioxalan đã tìm thấy một số những dẫn xuất quan trọng được áp dụng làm hương liệu trong mỹ phẩm trang điểm. Chất tạo mùi thơm thông dụng trong xà phòng và mỹ phẩm và sản phẩm hóa học gia dụng là dẫn xuất 1,3-dioxalan (alnital, 4). Chất thơm etilenxetal này mang mùi thơm hương gỗ- hoa lay ơn, được tổng hợp bằng tác dụng của etilenglycol với xeton (3) trong môi trường axít, sẽ dẫn đến quá trình ngưng tụ và chuyển vị proton : Xeton (3) là sản phẩm của quá trình trùng ngưng aldol-croton của xeton (1) với 2- metylpropanal (2). Sản phẩm spiro 1,3-dioxalan (kiprenal, 6) có mùi thơm của gỗ - xạ hương. Chúng được tổng hợp bằng quá trình axetal hóa xiclohexanon (5) etilen glycol trong môi trường axít (hay dưới tác dụng của cationid). Kiprenal (6) là chất tạo mùi thơm tốt cho xà phòng và đã tìm được ứng dụng trong thành phần hương liệu của mỹ phẩm trang điểm. 5-Fomylbenzo[d]dioxalan-1,3 (heliotropine, piperonal, (9)) có mùi hương hoa heliotropium. Hợp chất (9) có chứa trong vỏ va ni, hoa cà, hoa vòi voi, thực vật thuộc họ nguyệt quế. Heliotropine ở dạng tự do hay dưới dạng axetal (10) được ứng dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm trang điểm và hóa mỹ phẩm gia dụng (sản lượng vượt một nghìn tấn/năm). Các 221

Sách không bán – liên hệ [email protected] chất thơm (9, 10) thu được chủ yếu bằng phản ứng đồng phân hóa khi nung nóng (195oC) safrole thiên nhiên (7) thành isosafrole (8) với sự ô xy hóa tiếp bằng ozon (hoặc K2Cr2O7 khi có mặt H2SO4): Phương pháp công nghiệp quan trọng khác tổng hợp các chất tạo mùi thơm (9, 10) là dựa trên quá trình xử lý pyrocatechol (11), trong đó, trước tiên vòng benzen bị annel hóa dưới tác dụng của diclorometan thành benzodioxalan (12) trong môi trường kiềm. Sau đó, benzodioxalan tạo thành được xử lý bằng axít 2-oxoetanoic (13) trong môi trường kiềm với sự có mặt của Al2O3, sẽ tạo thành sản phẩm thế (14). Tiến hành khử axít 2-aryl-2-hidroxyl (14) bằng cách đun nóng trên xúc tác đồng, thu được dẫn xuất axít pyruvic (15), tiếp tục bị decacboxyl hóa trong môi trường axít thành piperonal (19): Safrole (7) được tách ra dưới dạng là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất camphor bằng chưng cất cuốn hơi nước từ cây long lão hay cây thông bạc (xem phần 3.5.3). Sau khi kết tinh camphor, làm bay hơi dung dịch và phần camphor màu đỏ nâu thu được có lượng 222

Sách không bán – liên hệ [email protected] safrole chiếm 80% sẽ dùng để tổng hợp heliotropine (9). Chất thơm này được phân bố rộng rãi trong thực vật và gặp trong nhiều loại tinh dầu khác nhau. Một lượng nhất định safrole được sử dụng để sản xuất nước hoa. Đồng phân của nó (8) có trong tinh dầu ylang-ylang, tỏa ra mùi hoa hồi. Nó được sử dụng như chất tạo mùi thơm trong xà phòng, nước hoa và eau de cologne. Trong tinh dầu sasfras, thu được từ chưng cất cuốn hơi nước từ thực vật Sassafras officinale N., có chứa đến 96% là safrole (7), đem lại cho tinh dầu mùi thơm đặc trưng. Bởi nguyên nhân độc tính của safrole, nên tinh dầu này thường được sử dụng với lượng nhất định trong mỹ phẩm trang điểm và hóa mỹ phẩm thông dụng khác. Trong hương trị liệu, nó thể hiện khả năng chống viêm thấp và tác dụng giảm đau, cũng như thuốc lợi mồ hôi. 3-Arylpropanal (pional, 16) có mùi thơm của hoa mạnh cho phép được sử dụng làm chất tạo mùi thơm trong xà phòng và là thành phần của các hỗn hợp hương liệu. tổng hợp pional (16) dựa trên cơ sở heliotropin (9) trùng ngưng với propanal. Dẫn xuất aryliden tạo thành bị hidro hóa có chọn lọc, liên kết C=O được bảo toàn: Trong tinh dầu từ hạt mùi (Petroselinum Sativum H.) có chứa dẫn xuất hai và ba nhóm thế benzo-1,3-dioxalan (apiol (17) và myristicin (18)). Đây là tinh dầu thu được từ cây cỏ bằng phương pháp chưng cất cuốn hơi nước. Tinh dầu và rượu thuốc từ hạt mùi tây đã được sử dụng từ hơn năm thế kỷ trước để điều trị những chứng bệnh khác nhau. Trong hương trị liệu hiện đại, tinh dầu mùi tây giúp bình thường hóa chu kỳ kinh nguyệt (tác dụng sinh học của apiol), giảm căng thẳng thần kinh và đau khớp. Tinh dầu từ hạt mùi tây có mùi gia vị với tông mùi cỏ. Chính nhờ đó, nó được ứng dụng làm chất tạo mùi thơm ở xà phòng và trong hóa mỹ phẩm. Một lượng lớn chất này được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để làm chất bảo quản, bởi vì nó có khả năng kháng khuẩn tốt. Các thành phần cơ bản từ tinh dầu mùi tây từ hạt (17, 18) và từ lá xanh (19-21): 223

Sách không bán – liên hệ [email protected] Tinh dầu, thu được từ lá mùi tây, theo thành phần và mùi thơm khác rất nhiều so với từ hạt. Apiol trong đó chiếm khoảng 7%, còn lại là các loại monotecpen (19-21), trong đó chủ yếu là trien (21) có mùi thơm lá rau mùi tây tươi. 5.4. Dẫn xuất thiazol (với mùi cà phê) và benzoxazol (với mùi lá xanh) Số lượng dẫn xuất dị vòng năm cạnh với hai dị tố rất hạn chế. Hai trong số chúng được biết đến, và chỉ có duy nhất một chất có giá trị thực tế. Khi phân tích chất bay hơi được tạo thành từ cà phê rang, đã tìm thấy được 2-axetyl-4-metylthiazol (1) là những thành phần chính tạo mùi thơm cà phê tương ứng. 2-Benzylbenzoxazol (5) là chất định hương tốt. Bởi vì bản thân nó cũng có mùi lá xanh dễ chịu, nên nó được sử dụng trong thành phần mỹ phẩm. Oxazol này được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng 2-aminophenol (2) với axít 2-phenyletanoic (3) hay este etylat (4) của nó. Hiệu quả của phản ứng được kiểm soát bằng lượng xúc tác tương ứng là axít boric hay Ti(OBu)4. 224

Sách không bán – liên hệ [email protected] 225

Sách không bán – liên hệ [email protected] Chương 6. Tổng hợp các dẫn xuất dị vòng sáu cạnh 6.1. Dẫn xuất piran 6.1.1 Tetrahidropiran với mùi thơm hoa hồng, hoa nhài và bơ Các dẫn xuất tetrahidropiren (1-4) được sử dụng làm hương liệu với mùi thơm của hoa: Khi sử dụng nước hóa và eau de cologne trên cơ sở roseoxide (1) cần lưu ý rằng nó có thể là chất thu hút một số loài côn trùng. Roseoxide (1) có trong tinh dầu hoa hồng (đến 0,1%) và trong tinh dầu thiên trúc quỳ (tới 1%, tỷ lệ đồng phân tương ứng là cis : trans = 2 : 1). Nó được tổng hợp dưới dạng hỗn hợp hai đồng phân hình học L-isomer (với tỷ lệ 1:1; hỗn hợp có nguồn gốc tự nhiên có lượng đồng phân cis- nhiều hơn, ví dụ trong tinh dầu hoa hồng và tinh dầu thiên trúc quỳ). 226

Sách không bán – liên hệ [email protected] Trong vai trò chất ban đầu tại giai đoạn đầu tiên sử dụng (-)-citronellol (5), chất bị oxy hóa bởi không khí trong điều kiện chiếu ánh sáng tử ngoại. Khi đó, tret- allylhidroperoxit (6) tạo thành được xử lý bằng dung dịch Na2SO3, khử nhóm chức peroxit thành nhóm rượu. Khi tách phân tử nước của diol (7) trong môi trường H2SO4 sẽ xảy ra quá trình đóng vòng nội phân tử (thông qua cation allyl A) tạo thành vòng sáu cạnh tetrahidropiran. Kết quả là sẽ hình thành hỗn hợp với tỷ lệ bằng nhau các đồng phân hình học. Roseoxide thu được bị dehidroclo hóa (kèm theo quá trình đóng vòng) sẽ tạo thành 2,6- dimetyl-3-cloro-8-hidroxyocten-1. 4-Axetyloxytetrahidropiran (3, 4) tổng hợp từ 1-anken (8) và fomandehit trong hệ H2SO4/AcOH theo phản ứng liên hoàn Princ, thu được khi đó dẫn xuất enol (9), sau đó triol (10). Hợp chất (10) bị tách loại nước và đóng vòng nội phân tử , rồi O-axyl hóa: 227

Sách không bán – liên hệ [email protected] Một điểm chưa trọn vẹn của sơ đồ này là quá trình tạo thành các sản phẩm phụ dạng diol (11), 1,3-dioxan (12) và các dẫn xuất axetat, gây khó khăn trong quá trình tạo ra các sản phẩm cần thiết, và do đó làm tăng giá thành sản xuất các hợp chất này. Từ những dẫn xuất của tetrahidropiran có thể nhận thấy hợp chất (13), là thành phần tạo mùi thơm của nho và rượu vang nho, cũng như hợp chất (14): Lacton (14) là thành phần của phomat và các sản phẩm từ sữa khác, cũng như có trong trái dừa. Dẫn xuất này là hợp chất chủ yếu của phụ gia thực phẩm tạo mùi thơm. Nó được tạo thành theo phản ứng Baeyer-Villiger – oxy hóa mở vòng chất ban đầu 2-(n- penthyl)xiclopentanon (15), được thực hiện dưới tác dụng của peroxy axít (qua các peroxit 16, cation 17 và hidroxypiran 18): Eucalyptol (1,8-cineol hay 1,3,3-trimetylbixiclo[2.2.2]-2-oxa-octan, (19)) có mùi thơm long não và cay nóng. Nó được tách ra từ tinh dầu bạch đàn, quế và hạt cây ngải cứu (artemisia cina). Cineol có mùi thơm của tiêu Jamaica với tông mùi bạch đàn, trong mùi thơm còn có vị cay nóng của các loại gia vị và được sử dụng trong thực phẩm, rượu thơm, wishky và brendi. Bên cạnh đó, bixiclooxaoctan (19) được sử dụng làm thành phần để tạo ra tinh dầu thơm nhân tạo, chất tạo hương thơm cho xà phòng, kem đánh răng và rượu thuốc. Cineol được tổng hợp bằng phản ứng este hóa nội phân tử tecpinhidrat (20) hoặc bằng phản ứng đóng vòng tecpineol (21) với sự có mặt của axít vô cơ loãng: 228

Sách không bán – liên hệ [email protected] Tinh dầu bạch đàn thu được bằng phương pháp cất cuốn hơi nước từ lá cây bạch đàn họ Eucalyptus globules L. với hiệu suất tới 1 %, có thể chứa tới 80% là 1,8-cineol (19). Sản lượng thu hoạch của loại tinh dầu này vào khoảng ba nghìn tấn một năm. Nó được sử dụng làm tinh dầu thực phẩm, thành phần hương liệu của mỹ phẩm, tạo hương thơm cho xà phòng và các chất tẩy rửa tổng hợp cũng như các sản phẩm hóa học gia dụng khác. Tinh dầu từ bạch đàn có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch, có tính chất diệt khuẩn và tác dụng chống viêm, và trong khuôn khổ của hương trị liệu, nó được khuyên dùng để điều trị nhiễm trùng đường hô hấp cấp, viêm phế quản, cảm, cúm, viêm xoang và lao phổi. Nó dễ dàng làm giảm chứng đau thấp và hiệu quả khi trị bỏng, bỏng lạnh, cũng như mụn rộp; có ích trong điều trị các bệnh về đường tiêu hóa và phòng chống cao huyết áp. Tinh dầu nguyệt quế có mùi gia vị, vị cay và có thành phần chủ yếu (70%) là 1,8- cineol. Tinh dầu được chưng cất bằng phương pháp cuốn hơi nước (trong vòng 4 giờ với hiệu xuất là 1%) từ lá của loài cây bụi – cây nguyệt quế (Laurus nobilis L.). Tên gọi của loại cây này bắt nguồn từ thời cổ đại, khi vòng hoa từ cây nguyệt quế được trao tặng cho những anh hùng, những người chiến thắng trong các cuộc thi Olympic tại Hy Lạp cổ đại (tại thế vận hội lần thứ XVII tổ chức tại Hy Lạp, phần thưởng cho các cuộc thi tài được trang trí bằng các vòng hoa nguyệt quế). Ngoài cineol, tinh dầu nguyệt quế còn có chứa hơn 40 hợp chất, thành phần chính là linalool (tới 9%) và các monotecpenoit (tới 20%), cũng như các monotecpen (tới 25%). Tinh dầu nguyệt quế được sử dụng làm thơm hóa muối ăn và một loạt các sản phẩm mỹ phẩm khác. Trong hương trị liệu, nó được sử dụng để điều trị nhiễm trùng đường tiêu hóa, táo bón, khó tiêu, viêm đường hô hấp và massage khi bị bong gân. Tinh dầu nguyệt quế giúp làm giảm đau khớp. Nó cũng có tác dụng bình thường hóa sự trao đổi chất và làm tăng trí nhớ. Một lượng nhất định cineol (19) thu được bằng phương pháp chưng cất cuốn hơi nước từ bào gỗ nguyệt quế (long não) và các loại cây lá kim, thường được dùng để tách lấy 229

Sách không bán – liên hệ [email protected] camphor. Từ dịch lỏng còn lại của tinh dầu, bằng phương pháp tinh cất đã tách được hai dịch tinh dầu bạch đàn; dịch thứ nhất được làm giầu bằng cineol (tới 35%). Nó có tên gọi là “dầu long não trắng” được sử dụng trong mỹ phẩm trang điểm (chủ yếu là để sản xuất dầu bạch đàn nhân tạo) và trong các sản phẩm mỹ phẩm khác. Dịch thứ hai chủ yếu gồm safrol. Dẫn xuất tetrahidro-1H-indeno[5,6-c]piran (25) có mùi xạ hương và được sử dụng rộng rãi làm chất tạo mùi thơm cho xà phòng, mỹ phẩm, cũng như một loạt các loại mỹ phẩm trang điểm khác. Dẫn xuất này được sản xuất theo hai giai đoạn, xuất phát từ quá trình ankyl hoas metyloxiran (23) bằng pentametylindan (22) (tổng hợp đồng đẳng của nó được trình bày ở phần 4.8): Me Me + Me Me Me Me CH2O/MeOH Me O AlCl3 H+ Me Me Me (23) OH (22) Me Me (24) Me Me Me Me O Me Me ( ) galaxolide, abbalide (mï i x¹ hö¬ng) Tại giai đoạn thứ hai của quá trình tổng hợp galaxolide (25), sản phẩm ankyl hóa (24) được trùng ngưng đóng vòng với fomandehit. Tính chọn lọc và hiệu suất phản ứng được tăng lên trong sự có mặt của rượu metanol và anhiđrit axetic. 6.1.2. Piranon. Malthol với mùi hương trái cây – caremen. Coumarin với mùi hương cỏ mới cắt Những dẫn xuất 4H-γ-piranon (2) – maltol (3-hidroxy-2-metyl-4H-piranon-4) được gặp nhiều trong tự nhiên (trong sữa, trong các cây lá kim, trong rau diếp), được sử dụng làm phụ gia thực phẩm để tạo mùi vị đặc biệt trong các sản phẩm như kẹo, mứt, nước uống – mùi trái cây đặc biệt (thường kết hợp mùi quả mâm xôi). Ghi nhận thêm rằng, hợp chất này cũng được tạo thành khi gia nhiệt trong quá trình chưng đường (tạo caramen) và nướng bánh mỳ. Nó cũng được sử dụng trong mỹ phẩm trang điểm và các loại hóa mỹ phẩm khác. Maltol (2) cũng thể hiện các đặc tính hữu ích khác như – kìm hãm sự phát triển vi khuẩn và 230

Sách không bán – liên hệ [email protected] kích thích phát triển thực vật. Nó được phân lập từ các loại thực vật lá kim, cũng như thu được khi thủy phân streptomycin – thuốc kháng sinh họ aminoglycoside (1): Đồng đẳng của nó – etylmaltol (3) cũng được tạo thành trong quá trình này. Nó được biết đến như là một chất làm tăng vị ngọt quan trọng (độ ngọt mạnh hơn meltol vài lần) và như thành phần tạo mùi thơm với mùi hương trái cây – caramen. Trong vòng hai mươi năm cuối của thế kỷ XX đã rất thịnh hành khi sử dụng các tông mùi thực phẩm – trái cây-bánh kẹo vào thành phần hương liệu của mỹ phẩm. Ví dụ, vào năm 1992, etylmaltol đã được sử dụng để sản xuất nước hoa phụ nữ với mùi caremen. Trong thực vật, glycoside được gặp dưới dạng benzo[5,6]-piran-2-on (coumarin, 4) có mùi vị cay nồng của cỏ tươi mới cắt. Vào năm 1884, lần đầu tiên coumarin được sử dụng trong eau de cologne và sau đó được trở thành một nhóm riêng gọi là mùi hương dương xỉ . Cũng trong thời gian này đã xuất hiện nước hoa đàn ông đầu tiên “Jicky”, trong thành phần của nó có hương liệu nhân tạo – coumarin, vanillin và linalool trong tổ hợp với các tinh dầu thực vật tự nhiên – bergamot và nguyệt quế, cũng như cibet – sản phẩm có nguồn gốc từ động vật (xem phần 3.3). Coumarin hiện nay cũng được sử dụng để làm chất tạo mùi thơm cho xà phòng tắm, trong mỹ phẩm cũng như chất tạo hương thơm trong thuốc lá và các tinh dầu thực phẩm. Dẫn xuất 2H-α-piranon được tách từ đậu Tonka (Cumaria odorata), lá cây nhãn hương (cây ngạc ba hay cỏ ngọt ba lá - Melilotus officinalis) và các loại thực vật khác. Ví dụ, lá cây cỏ nhãn hương khô được chiết với ête. Dịch cô đặc (sau khi loại bỏ dung môi) có màu xanh lá cây đậm, được đun với nước và dịch nước chiết màu xanh được đun với 10% dung dịch kiềm để thủy phân coumarin (4) và chuyển hóa thành dạng muối Na của axít cis-coumarinic (5). Trong dung dịch kiềm đặc, nó bị đồng phân thành trans-isomer. Sắc tố 231

Sách không bán – liên hệ [email protected] mầu xanh lá cây được chiết với ête, dung dịch sau đó được axít hóa bằng dung dịch H2SO4 20%. Khi đó, muối (5) đóng vòng thành coumarin (4), bị kết tủa trong hỗn hợp với axít 3- (2-hidroxyphenyl)propionic (6), mang mùi hương mật ong. Xử lý hỗn hợp này với dung dịch nước xô đa thu được muối của axít (6) tan trong nước, còn coumarin không bị thủy phân trong điều kiện này được chiết bằng ête. Tinh chế sản phẩm coumarin (4) thu được bằng phương pháp kết tinh lại từ nước: Trong công nghiệp, coumarin được tổng hợp hoặc bằng phương pháp trùng ngưng andehit salixylic với anhiđrit axetic hoặc giữa phenol với acrilat (8) dưới áp suất cao khi có xúc tác axetat đồng hoặc paladi: Dẫn xuất 3,4-dihidrocoumarin (9) có mùi của cỏ tươi và khác với coumarin (4), được sử dụng làm chất tạo mùi cho thực phẩm. Hợp chất (9) thu được bằng quá trình hidro hóa coumarin. Một phương pháp công nghiệp khác tổng hợp dihydorcoumarin (9) dựa trên cơ sở phản ứng kết hợp nhóm α-metilen của xiclohexanon với liên kết đôi của este hoặc axít acrylic (phản ứng Michael): 232

Sách không bán – liên hệ [email protected] Hợp chất (10) thu được theo Michael trong quá trình này bị đóng vòng trong điều kiện thủy phân với xúc tác axít tạo thành hexahidrocoumarin (11). Nhân hexahidrocoumarin trong hợp chất cuối cùng được aren hóa khi nung nóng với MnO2. 6.2. Dẫn xuất pyridin. Tinh dầu hạt tiêu đen Hầu như không gặp các dẫn xuất của piriđin trong số những chất làm hương liệu và chúng thường có mùi ám ảnh, không dễ chịu, chúng có một số ứng dụng để làm biến tính các rượu với số cacbon thấp, chúng được cho vào với nồng độ rất nhỏ vì chúng có ngưỡng cảm nhận đặc biệt thấp. Các dẫn xuất của piriđin không được sử dụng trong mỹ phẩm trang điểm và hương liệu mỹ phẩm khác, trừ một số trường hợp đặc biệt. Ví dụ trường hợp ngoại lệ là sử dụng tinh dầu hạt tiêu đen, được chiết từ quả-hạt của loại cây Piper nigrum L. bằng phương pháp cất cuốn hơi nước với hiệu xuất 3%. Nó được trồng ở Indonesia, Ấn Độ, Việt Nam và Madagasca. Tinh dầu hạt tiêu chứa bốn thành phần cơ bản (1-4), xác định mùi vị của nó. Ancaloit piperin (1) đảm bảo cho hạt có vị cay nóng (trong tinh dầu, hàm lượng piperin không quá 9%, và vị cay không cảm nhận được). Dẫn xuất α-bergamoten (2) với hàm lượng trong tinh dầu chiếm 4% đã đem lại cho tinh dầu và hạt tiêu mùi thơm đặc trưng. Limonen (3) và caryophyllen (4) cũng như một số lượng rất nhỏ (các vết) của các dẫn xuất piriđin và pirazin cũng có ảnh hưởng nhất định đến mùi hương của tinh dầu. 233

Sách không bán – liên hệ [email protected] Trong trường hợp tiến hành chiết hạt tiêu bằng rượu thu được sau khi làm bay hơi dung môi hỗn hợp cô đặc (rezenoid) với nồng độ piperin không quá 25%. Rezenoid được sử dụng chủ yếu trong thực phẩm. Tinh dầu hạt tiêu được sử dụng không chỉ trong mỹ phẩm mà còn được dùng trong hương trị liệu, bởi tính chất kích thích của nó, được khuyên dùng để kích thích cảm giác ngon miệng và giảm cảm giác đau nhức khi viêm thấp. Thành phần cơ bản của tổ hợp hương thơm phức tạp, không bền của bánh mỳ mới nướng là 2-axetyl-1,4,5,6-tetrahidropiriđin (8), thu được từ bánh mỳ khi chiết bằng chloridometilen. Ở dạng tinh khiết nó có mùi bánh quy nướng. Dẫn xuất này được tổng hợp từ N-ôxít của 2-ethinylpiriđin (5), bị hợp nước thành axetylpiriđin (6). Hidro hóa hợp chất (6) bằng xúc tác Rhodi tạo thành 1-(2-piperidin)etanol (7). Khi oxy hóa bằng cacbonat bạc trong benzen đun nóng xảy ra không chỉ tách loại hidro rượu bậc hai thành xeton, mà còn dehidro hóa một phần dị vòng tạo thành nhóm chức enamin: 234

Sách không bán – liên hệ [email protected] Khi nướng bánh mỳ và các loại bánh quy, tetrahidropiriđin (8), dường như tạo thành từ prolin (9) (có nguồn gốc từ protein), bởi vì qua thực nghiệm, có thể thu được sản phẩm (8) với hiệu suất không cao, khi nung nóng α-aminoaxít này với glyxerin hay 1,3- dihidroxyaxeton: Cũng nhận thấy rằng, trong số các dẫn xuất quinolin thì dẫn xuất isobutyl được sử dụng tạo mùi thơm cho nước hoa và eau de cologne. 6.3. Dẫn xuất 1,3-dioxan và pirazin Khi tiến hành trùng ngưng có xúc tác axít inden (1) với metanol hay etanal trong điều kiện phản ứng Princ tạo thành (thông qua cation A và diol 2) indano[1,2-d]dioxan (3, 4) với sự kết hợp dạng vòng cis-1,3dioxan: 235

Sách không bán – liên hệ [email protected] Dẫn xuất không có nhóm thế indoflor (3) có mùi của hoa nhài, khi đưa hai nhóm thế metyl sẽ thay đổi mùi hương của sản phẩm magnolan (4) – gợi đến mùi hương hoa mộc lan và thiên trúc quỳ. Cả hai hợp chất thơm đều được bổ sung vào xà phòng và các loại mỹ phẩm trang điểm khác. Một loạt các pirazin thế (5-9) thể hiện rõ đặc tính tạo mùi thơm và có hương vị. Etylpirazin (5) được cho thêm vào thuốc lá để tạo mùi thơm mạnh. 2-Metoxy-3- metylpirazin (6) tạo ra mùi vị của đậu phộng, hạt cà phê và cacao rang. Khi phát triển từ từ mạch ankyl, mùi thơm thay đổi như sau: Dẫn xuất 2-metoxy- của 3-(2-propyl)- và 3-(2-n- butyl)pirazin (7 và 8) có mùi thơm của hạt đậu xanh, còn 2-metoxy-3-n-hexylpirazin (9) chỉ đem lại mùi vị hạt tiêu. 2,3,5-trimetyl-6-etylpirazin (10) được bổ sung vào trong chocolat để tăng mùi hương cacao : Khi tiến hành annel hóa vòng pirazin bằng pyrrole tạo thành hệ pyrrolo[1,2-a]- pirazin, dẫn xuất 8-metyl (11) là thành phần tạo hương thơm quan trọng nhất trong mùi thịt quay. Chất tạo mùi thơm (10) thu được bằng hai cách. Tại bước đầu tiên (như nhau đối với hai cách) tiến hành ngưng tụ butadion-2,3 (dimetylglyoxal, 12) với diaminoankan (13). Khi đó, phụ thuộc vào cấu tạo của diamin ban đầu (13) tạo thành dẫn xuất dạng dihidropirazin (16), khi tác dụng với kiềm sẽ dehidro hóa thành pirazin (14 và 17). Trong trường hợp tetrametylpirazin (14) một nhóm metyl sẽ bị brom hóa theo cơ chế gốc tự do bởi N- 236

Sách không bán – liên hệ [email protected] bromsucxinimit (NBS), còn nhóm bromometyl trong hợp chất (15) bị chuyển hóa dưới tác dụng của tác nhân Grignard. Trong phương pháp tổng hợp khác phụ gia thực phẩm (10), sản phẩm trung gian trimetylpirazin (17) bị etyl hóa vào vị trí không có nhóm thế theo điều kiện phản ứng Friedel-Crafts: Hương liệu tạo mùi vị (7 và 8) được tổng hợp từ 2-metylpirazin (18) theo các phản ứng liên tục, clo hóa ở nhiệt độ cao tại nhân heteroaren, thế nucleophil nguyên tử clo (metoxy hóa choloropirazin, 19) và gắn nhóm ankyl vào các hợp chất (20 và 21) bằng ankyliodua với sự có mặt của kiềm mạnh (NaNH2): 6.4. Mononucleotit thuộc dãy purin. Muối inosinat và guanylat trong vai trò là chất tăng mùi thơm Axít inosinic (1) và axít guanylic (3) cùng với muối của chúng (2, 4) là các chất tăng mùi (làm hồi phục) và làm biến đổi mùi vị của thực phẩm (đồ hộp, súp, gia vị …). Những nucleosidmonophotphat thu được khi thủy phân axít ribonucleic trong môi trường kiềm (ví dụ, axít guanylic thu được với số lượng lớn từ vảy cá). 237

Sách không bán – liên hệ [email protected] Axít inosinic (inosin-5’-monophotphoric) thu được từ lên men glucozơ. Axít guanylic (3) và muối guanylat (4) thu được từ xanthin (5), được clo hóa thành dicloropurin (6). Sau đó thực hiện tương tác giữa purin (6) với axylhalogenose (7) (ribose, trong đó nhóm hidroxyl glycoside được thế bởi nguyên tử halogen, còn nhóm OH còn lại được bảo vệ bởi các nhóm benzoyl). Trong sản phẩm nucleoside (8) tạo thành của quá trình trùng ngưng, tiến hành thế nucleophil nguyên tử clo bằng nhóm amin (tác dụng với dung dịch amoni rượu), và tiếp theo nhóm amoni tại vị trí C-6 chuyển thành nhóm hidroxyl thông qua tạo muối diazonium. Sau khi photphor hóa bằng axít polyphotphoric (PPA) thực hiện giải phóng nhóm benzoyl tại mảnh ribose. Tương tự như vậy có thể ribosyl hóa bazơ guanin với các nhóm NH, NH2, OH được bảo vệ bằng bis-(trimetylcilyl)amin: 238

Sách không bán – liên hệ [email protected] Xanthin (5) thu được bằng các phương pháp tổng hợp. Theo một trong những phương pháp, hợp chất này được tổng hợp qua axít uric (10). Trong trường hợp này, trước tiên, tiến hành trùng ngưng nhiệt giữa hai phân tử ure với axetal (9). Khi đó tạo thành axít uric (10). Khi nung nóng hợp chất này (hay dạng triaxetat) với fomandehit sẽ xảy ra quá trình khử mở vòng rồi đóng vòng kèm theo tách loại CO2 và NH3. Kết quả là qua sản phẩm trung gian (11) sẽ tạo thành xanthin (5) với hiệu suất cao: Trong phương pháp công nghiệp khác (nhiều giai đoạn hơn), phương pháp tổng hợp axít uric (10) và xanthin (5) từ cacbamit và axít malonic – 2-xyanaxetat (12). Phản ứng trùng ngưng chúng được đun sôi khi có mặt natri etylat. Phản ứng xảy ra thông qua sản phẩm trung gian nitril (13) với sự tạo thành muối 4-aminouracil (14). Sau đó, muối này bị nitro hóa ở 0÷2оС trong dung dịch axít axetic và hỗn hợp đươc kiềm hóa. Muối nitrouracil thu được (15) bị khử thành diamin (16) khi nung nóng với natri hidrosulfua. Diamin (16) bị đóng vòng thành xanthin (5) khi trùng ngưng với axít fomic. Nếu diamin này nóng chảy với ure (1600C), sau đó, hỗn hợp được hòa tan trong kiềm, lọc kết tủa và kết tủa thu được phản ứng với HCl và NH4Cl thu được muối amoni của axít uric. Muối này được xử lý với H2SO4 và chúng ta thu được axít uric tự do: 239

Sách không bán – liên hệ [email protected] Sau đó axít uric được sử dụng để tổng hợp xanthin như đã được đề cập. 6.5. Dẫn xuất đại dị vòng. Đại dị vòng với mùi xạ hương. Tinh dầu đương quy (bạch chỉ) Một loạt các hợp chất, có cấu tạo dựa trên các đại dị vòng chứa oxy (thường là từ 13 đến 17 nguyên tử cacbon), có mùi xạ hương. Phần lớn trong số chúng có cấu trúc este vòng – macrolacton, còn gọi là macrolide. Theo danh pháp IUPAC, lacton được gọi tên như sau, tên của mạch cacbon từ axít gốc và thêm phần vĩ tố là “olide”. Phần tiền tố sẽ là số, ký hiệu vị trí nguyên tử cacbon liên kết với nguyên tử oxy để đóng vòng lacton, nguyên tử cacbon thuộc nhóm cacboxyl. Như vậy, macrolacton (1) có danh pháp là 15-pentadecanolide, còn macrolide (2) – 16-haxadecen-7-olide. 240

Sách không bán – liên hệ [email protected] Dẫn xuất đại dị vòng thơm (1, 2) ngoài mùi thơm xạ hương quí giá, còn có tông mùi long diên hương, mang tính chất đồng vận – tăng cường mùi thơm cho các chất thơm khác trong hỗn hợp hương liệu mỹ phẩm. Ambrettolide (2) hiện nay là một trong những hợp chất có giá trị lớn, được sử dụng chủ yếu để sản xuất nước hoa. Các dẫn xuất exaltolide (1) và ambrettolide (2) có nguồn gốc thực vật. Macrolide (1) là thành phần của nhiều tinh dầu, được tách từ rễ cây và hạt cây đương quy (bạch chỉ, Angelica officnalis). Hàm lượng của nó trong tinh dầu không lớn – chỉ 1-2,5% nhưng chính nó lại đem đến cho tinh dầu mùi xạ hương. Tinh dầu này có giá thành rất cao. Trong hương trị liệu, nó hữu ích để điều trị các bệnh cảm cúm, ho và hen xuyễn. Ambrettolide (2) có chứa trong tinh dầu được tách từ hạt cây Hibiscus abelmoschus. Một trong những phương pháp tổng hợp macrolacton là quá trình trùng ngưng đóng vòng este (3) thành axyloin (4) và tiếp tục khử hợp chất này thu được macroxeton (5) (xem phần 3.3). Macroxeton thu được chuyển hóa tiếp thành sản phẩm macrolide mong muốn. Như vậy, oxy hóa chuyển vị theo Baeyer-Villiger, macroxeton (5, n=11) dưới tác dụng của peroxy axít (axít Caro, 6) sẽ oxy hóa thành exaltolide (1): Trong một phương pháp khác, việc hình thành vòng macrxeton của macrolide là quá trình trải qua nhiều giai đoạn. Ví dụ, xeton (7) chuyển hóa thành exaltolide như sơ đồ sau: Tại giai đoạn thứ nhất, thực hiện phản ứng kết hợp theo cơ chế gốc tự do (khi có mặt bis-tret-butôxít, 8) giữa prop-2-en-1ol (rượu allylic) với vị trí α- của xeton (7). Tại giai đoạn 241

Sách không bán – liên hệ [email protected] thứ hai, xảy ra quá trình đóng vòng với xúc tác axít thành vòng xetonol (9) và bixiclo (10). Sau đó, dưới tác dụng của axít HNO2 hợp chất bixiclo này bị oxy hóa hợp vòng tại vị trí liên kết đôi. Kết quả là bixiclo chuyển thành macrolacton (11), trong đó nguyên tử cacbon tại vị trí 12 bị oxim hóa. Tại giai đoạn cuối cùng, hydrazinhidrat trong môi trường kiềm khử nhóm oxim thành nhóm OH. Dẫn xuất dihidropiran (10) có thể bị oxy hóa dưới tác dụng của H2O2 thành hidroperoxit (12), hợp chất sau đó dưới tác dụng nhiệt, đun trong xylen thành exaltolide (1): Để tổng hợp macrolacton dạng (1) sử dụng các dẫn xuất ω-brom-, (14) và ω-hidroxy- , (13) và ω-alcoxycacbonyl-, (15) của các axít béo: O (CH2)5 (CH2)6 H+, -H2O O NaOH, (CH2)5 (CH2)6 (CH2)11 -HBr Br COOH COOH (1) exaltolide (14) OH (13) (CH2)6 COOH COMe , H+ -MeCOOH (CH2)5 CH2 O (15) Điều kiện để thực hiện phản ứng đóng vòng là sự tồn tại của cấu hình linh động, (có thể gấp lại được), trong đó các trung tâm phản ứng có thể tiến gần lại với nhau. Dễ dàng nhận thấy, trong trường hợp cấu hình mạch thẳng có thể tạo thành sản phẩm dạng oligomer. Trong trường hợp nồng độ các dẫn xuất của axít béo thấp, tính chọn lọc của của phản ứng theo quá trình đóng vòng nội phân tử tăng lên đáng kể, bởi vì xác suất va chạm giữa các phân tử đã ít hơn. Nhưng trong công nghiệp, nếu sử dụng phương pháp pha loãng sẽ không có hiệu quả kinh tế và người ta đã giải quyết được vấn đề này nhờ phương pháp thioeste hóa axít béo (13) bằng dipyridyldisulfua (16). Phương pháp này cho phép tăng cường quá trình lacton hóa nhờ hoạt hóa không chỉ nhóm cacbonyl mà còn nhóm hidroxyl của phân tử thioeste (17). 242

Sách không bán – liên hệ [email protected] Nhờ sự định hướng của nhóm hidroxyl vào nguyên tử nitơ ở thioeste (17) sẽ xảy ra quá trình chuyển điện tử và thu hẹp khoảng cách hai trung tâm phản ứng và tạo thành sản phẩm trung gian zwitter-ion (18). Phản ứng được đun hồi lưu trong xylen với hiệu suất tạo thành macrolacton (1) tới 50%. Axít ω-hidroxypentadecanic (13) và este của nó (15) tổng hợp được từ dodecan-1,12- diol (19) theo sơ đồ sau: Diol (19) kết hợp với phân tử este (20) theo cơ chế gốc tự do. Trong este 4,15- dihidroxypentadecanat (21) vừa thu được, cần loại bỏ nhóm OH tại vị trí C-4. Điều này được thực hiện như sau. Trước tiên este (21) được đóng vòng tại γ-butyrolacton (22), sau đó tiến hành bảo vệ nhóm hidroxyl ở cuối mạch, còn phần lacton sẽ bị khử mở vòng trên xúc tác Raney nickel. Kết quả là nhóm OH tại vị trí C-4 sẽ bị loại bỏ và tạo thành dẫn xuất O- axyl (15). Axít (13) được tạo thành từ este (15) bằng phương pháp thủy phân. Một phương pháp điển hình nữa tổng hợp axít (13) và (15) dựa trên cơ sở phản ứng brom hóa axít undecanoic (23), được thực hiện dưới tác dụng của ánh sáng UV. Điều này sẽ dẫn đến việc tạo thành hỗn hợp dẫn xuất của brom. Nhưng khi có mặt xúc tác Al2O3 tạo thành phức với nhóm cacboxyl được định hướng trên bề mặt của ôxít (nhờ sự hấp phụ hóa học), còn gốc aliphatic – hướng ra ngoài, đảm bảo tăng đáng kể độ chọn lọc tạo dẫn xuất ω-brom. 243

Sách không bán – liên hệ [email protected] Axít ω-bromundecanoic (24) thu được bị O-axyl hóa và dưới dạng muối natri (25) tham gia vào phản ứng trùng ngưng điện hóa với muối monoester của axít adipinoic (26). Khi điện phân hỗn hợp muối này trong dung dịch rượu trên anode tạo thành gốc tự do, các gốc này bị decacboxyl hóa thành gốc ankyl tự do và tham gia vào quá trình kết hợp C-C tạo thành este (27): Quá trình thủy phân dieste này sẽ thu được axít (15) và (13). Axít ω- brompentadecanoic (14) tổng hợp bằng phương pháp tương tự brom hóa axít pentadecanoic theo cơ chế gốc tự do (28): Một lượng axít undecanoic (23) và pentadecanoic (28) được tổng hợp bằng phương pháp oxy hóa cắt mạch parafin (29) bằng không khí với sự có mặt của hợp chất Mangan trong vai trò là chất khơi mào và xúc tác. Quá trình oxy hóa xảy ra kèm theo phá vỡ liên kết C-C, khi đó tạo thành axít béo (30) với mạch cacbon ngắn hơn và khi chưng cất chúng ta thu được axít (23) và (28): Trong mối liên quan đến phát triển phương pháp có chọn lọc dehidro hóa bằng xúc tác nhiệt dẫn xuất parafin có mạch cacbon lớn (31) tới olephin (32) cũng sử dụng phương pháp hidrocacboxyl hóa cắt mạch -olephin thành axít béo (23, 28). Xúc tác của quá trình này là cacbonyl kim loại (150oC, 5-10 atm, 0,49 – 0,98 MPa): 244

Sách không bán – liên hệ [email protected] Việc sử dụng các chất xúc tác biến tính, dạng tris(triphenylphotphin)-cacbonylrhodi hydrua, cho phép tăng tính chọn lọc và hạ nhiệt độ của quá trình. Giả sử rằng, anken được kết hợp với kim loại, sau đó monôxít được gắn vào liên kết ankyl-kim loại thành phức axyl- kim loại. Khi hidroxyl hóa nhóm –(CO)-Ph, nhóm oxo chuyển hóa thành nhóm cacboxyl và phá vỡ liên kết với kim loại, đang bão hòa hidro và lại liên kết với phân tử anken mới. Xúc tác rhodi rất có tính chọn lọc (cho sản phẩm axít mạch thẳng), nhưng có giá thành cao. Trong công nghiệp có sử dụng xúc tác coban, rẻ hơn nhưng tạo thành hỗn hợp axít mạch thẳng và mạch nhánh. Dãy các dẫn xuất macrolide có nguồn gốc tổng hợp dường như có mùi xạ hương và bền lâu, cho phép sử dụng chúng trong vai trò là những hương liệu quan trọng. Cụ thể, các vòng lacton 25 cạnh (33) và vòng lacton 17 cạnh (34, 35) là những chất tạo mùi thơm cho xà phòng, mỹ phẩm (cả ba chất), cũng như thực phẩm (chỉ hợp chất 34). Để sản xuất nước hoa và eau de cologne sử dụng macrolide (33 và 34). Tất cả các macrolide tổng hợp theo cùng một công nghệ. Tại bước đầu tiên, tiến hành trùng ngưng 1, ω-ankandiol (36) dưới dạng dẫn xuất O-natri với axít ω-bromaliphatic mạch 245

Sách không bán – liên hệ [email protected] thẳng (37). Monoeste (38) dễ dàng polimer hóa thành polyeste (39), sau đó dưới tác dụng nhiệt depolimer hóa đóng vòng và tạo thành sản phẩm thơm cuối cùng heteromacrolide (33- 35). Đại dị vòng dieste macrolide dạng (40, 41) cũng có mùi thơm xạ hương và đã tìm thấy ứng dụng dưới dạng chất tạo mùi thơm trong xà phòng, mỹ phẩm trang điểm và các thành phần hương liệu khác. Ngoài ra, este (41) còn được ứng dụng làm chất định hương. Trong tổng hợp các dị vòng macrolide, trong vai trò là chất ban đầu có sử dụng các axít béo dicacbonoic (42) – axít sebacic (n=8) và 1,10-decandinoic (10). Các axít này khi nung nóng với etilenglycol, trước tiên chuyển thành monoeste (43), sau đó tự ngưng tụ thành dạng polyeste mạch thẳng (44). Khi tăng nhiệt độ, polyeste sẽ chịu tác động nhiệt depolymer hóa và tồn tại dưới dạng đại dị vòng dieste bền (40, 41) : Trong phần cuối, có xem xét thêm hai hợp chất đại dị vòng, đã, đang và có vai trò rất quan trọng đời sống của nhiều người dân. Đó là các thành phần tạo mùi thơm của trầm hương và trong tinh dầu trầm hương – incessol (45) và dạng O-axetat (46), thuộc nhóm bixiclo[10.2.1]oxapentadecadien : 246

Sách không bán – liên hệ [email protected] Công bằng mà nói, mùi hương trầm cũng do hợp chất thứ ba đem lại – đó là xiclotetradecadienol (47). Ngoài ra, trong tinh dầu trầm hương, cũng có mùi thơm balsam với tông mùi hương chanh, chứa tới 60% là các monotecpen và tới 10% dẫn xuất chứa oxy của chúng. Một số tinh dầu được làm giàu bằng octanol (tới 60%) và dạng axetat của nó. Trầm hương (hay olibanum) - nhựa cây Boswelli sacra F., được chiết bằng dung dịch rượu, dịch chiết được làm bay hơi dung môi, thu được absolute hương trầm (hiệu suất 10%) được bổ sung vào trong nước hoa. Nước hoa được bổ sung hương trầm có tông mùi «Phương Đông». Trong hương trị liệu có sử dụng tinh dầu trầm hương trong các trường hợp bị viêm khớp, cảm lạnh, cũng như để chăm sóc da và ngăn hói đầu. Hàng năm, sản lượng trầm hương đạt 2-3 nghìn tấn. Nó được sản xuất chủ yếu ở Ethiopia, Eritrea, Yemen, Ấn Độ. Phần tốt nhất được sử dụng trong việc xông hương các nơi thờ tự, tín ngưỡng của nhiều tôn giáo khác nhau. Công dụng này của nó đã được sử dụng từ hơn 5000 năm trước. 247

Sách không bán – liên hệ [email protected] TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Хейфиц Л.А., Дашунин В.М. Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии. М.: Химия, 1994. 256 с. 2. Братус И.Н. Химия душистых веществ, М. : Агропромиздат, 1992. 240с. 3. Шулов Л.М., Хейфиц Л.А. Душистые вещества и полупродукты парфюмерно- косметического производства М.: Агропромиздат, 1990. 208с. 4. Риммель Э. Энциклопедия парфюмерии. М.: Пищевая промышленность, 1998. 5. Войткевич С.А. 865 душистых веществ для парфюмерии и бытовой химии. М.: Пищевая промышленность. 1994. 6. Войткевич С.А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии. М.: Пищевая промышленность, 2001. 284с. 7. Теддер Дж., Нехватал А., Джубб А. Промышленная органическая химия. М: Мир, 1977. 702 с. 8. Евстигнеева Р.П. Тонкий органический синтез. М.: Химия, 1991. 184 с. 9. Общая органическая химия. В 12 т.: Пер. с англ./ Под ред. Н.И.Кочеткова и др. М.: Химия,1981-1988. 10. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. М.: МГУ, 1999. Ч. 1. 560 с.; Ч. 2. 624 с.; М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. Ч.3. 544 с.; Ч.4. 726 с. 11. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия/Под ред. М.Д. Стадничука. Санкт-Петербург: Иван Фёдоров, 2003. 624 с. 12. Шабаров Ю.С. Органическая химия. М.: Химия, 2000. 848 с. 13. Березин Б.Д., Березин Д.Б. Курс современной органической химии. М.: Высшая школа, 2001. 758 с. 248

Sách không bán – liên hệ [email protected] 14. Ласло П. Логика органического синтеза. М.: Мир, 1998. Т.1. 229 с.; Т.2. 200 с. 15. Смит В., Бочков А., Кейпл Р. Органический синтез. Наука и искусство. М.: Мир, 2001. 573 с. 16. Быков Г.В. История органической химии. М.: Наука, 1978. 379 с. 17. Пожарский А.Ф., Солдатенков А.Т. Молекулы-перстни. М.: Химия, 1993. 257 с. 18. Роzharskii A.F., Soldatenkov A.T., Katritzky A.R. Heterocycles in Life and Society. An introduction to heterocyclic chemistry and biochemistry and the role of heterocycles in science, technology, medicine and agriculture. Chichester. New York: J.Wiley, 2011. 301 p (2-nd Ed.). 19. Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Шендрик И.В. Основы органической химии лекарственных веществ. М.: Химия, 2001, 192 с. (1-е издание); М.: Мир, 2003. 192 с. (2-е издание, исправленное и дополненное). 20. Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Шендрик И.В. Средства защиты, лечения и регуляции роста животных и растений. Основы органической химии. М.: Химия, 2004. 264 с. 21. Джилкрист Т. Химия гетероциклических соединений. М.: Мир, 1996. 464 с. 22. Иванский В.И. Химия гетероциклических соединений. М.: Высшая школа, 1978. 559 с. 23. Лазурьевский Г.В., Терентьева И.В., Шамшурин А.А. Практические работы по химии природных соединений М.: Высшая школа, 1966. 336 с. 24. Кретович В.Л. Биохимия растений. М.:Высшая школа. 1980. 445с. 25. Семёнов А.А. Очерк химии природных соединений. Новосибирск : Наука. Сибирская изд. Фирма РАН, 2000. 664 с. 249

Sách không bán – liên hệ [email protected] 26. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988. 592 с. 27. Нифантьев Э.Е., Парамонова Н.Г. Основы прикладной химии. М.: Владос, 2002. 144 с. 28. Авраменко Г.В., Войткевич С.А., Гулый С.Е., Ким В.Е., Коральник С.И., Пучкова Т.Б./под ред. Т.В.Пучковой и А.А.Родюнина/. Толковый словарь по косметике и парфюмерии. Том 2. Сырье и биологически активные добавки. ООО ”Фирма Клавель”. М.: 2000. 264с. 29. Войткевич С.А., Хейфич Л.А. От древних благовоний до современной парфюмерии и косметики. М.: Пищевая промышленность, 1997. 30. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. М.: Колос, 2002. 256 с. 31. Сарафанова Л.А. Пищевые добавки : энциклопедия. Санкт-Петербург: ГИОРД, 2003. 688 с. 32. Браун Д.В. Ароматерапия. М.: ФАИР–ПРЕСС, 2004. 272с. 33. Артемова А. Ароматы и масла исцеляющие и омолаживающие Санк-Петербург: Диля, 2004. 160с. 34. Ароматы и запахи в культуре / Сост. О.Б.Вайнштейн./ М.: Новое литературное обозрение, 2003. Книга 1, 608 с. и Книга 2, 664 с. 250