[go: up one dir, main page]

WO2020084266A1 - Synthese catalytique de dimeres 8-8 conjugues anti-uv et anti-oxydants dans un solvant vert - Google Patents

Synthese catalytique de dimeres 8-8 conjugues anti-uv et anti-oxydants dans un solvant vert Download PDF

Info

Publication number
WO2020084266A1
WO2020084266A1 PCT/FR2019/052547 FR2019052547W WO2020084266A1 WO 2020084266 A1 WO2020084266 A1 WO 2020084266A1 FR 2019052547 W FR2019052547 W FR 2019052547W WO 2020084266 A1 WO2020084266 A1 WO 2020084266A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
formula
dimer
group
iii
cyclic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2019/052547
Other languages
English (en)
Inventor
Florent ALLAIS
Matthieu MENTION
Amandine FLOURAT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut des Sciences et Industries du Vivant et de lEnvironnement AgroParisTech
Original Assignee
Institut des Sciences et Industries du Vivant et de lEnvironnement AgroParisTech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut des Sciences et Industries du Vivant et de lEnvironnement AgroParisTech filed Critical Institut des Sciences et Industries du Vivant et de lEnvironnement AgroParisTech
Priority to EP19813113.8A priority Critical patent/EP3870142A1/fr
Priority to US17/288,796 priority patent/US20220009874A1/en
Publication of WO2020084266A1 publication Critical patent/WO2020084266A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • C07C69/73—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
    • C07C69/734—Ethers
    • C07C69/736—Ethers the hydroxy group of the ester being etherified with a hydroxy compound having the hydroxy group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/313—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by introduction of doubly bound oxygen containing functional groups, e.g. carboxyl groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/33—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
    • A61K8/37—Esters of carboxylic acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q17/00—Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
    • A61Q17/04—Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1805—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
    • B01J31/181—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/28—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the hydroxylic moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/283—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the hydroxylic moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by hydrogenation of unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/465—Preparation of carboxylic acid esters by oligomerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/12—Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/52—Stabilizers
    • A61K2800/522—Antioxidants; Radical scavengers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/60—Reduction reactions, e.g. hydrogenation
    • B01J2231/64—Reductions in general of organic substrates, e.g. hydride reductions or hydrogenations
    • B01J2231/641—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/10—Complexes comprising metals of Group I (IA or IB) as the central metal
    • B01J2531/16—Copper

Definitions

  • the invention relates to biobased and antioxidant anti-UV molecules.
  • the invention relates to a new process for the preparation of bb dimers (also called 8-8) having anti-UV and antioxidant properties from esters, amides and p-hydroxycinnamic ketones disubstituted in ortho phenol, in particular esters or amides of sinapic acid and ketone analogs.
  • the dimers of formulas (I), (II), (III) and (IV) as obtained by the process according to the invention can be used for the manufacture of polymers / plastics (in plastics), for the protection of plants against cold and as a cosmetic or agri-food ingredient.
  • anti-UV and antioxidant molecules in the context of the present invention by "antioxidant” means “antioxidant and / or anti-radical”).
  • antioxidant means "antioxidant and / or anti-radical”
  • sinapic acid and some of its esters, absorb in the UV field.
  • sinapic acid mainly present in Brassicaceae, it is possible to access molecules that can be used as anti-UV and / or antioxidant.
  • Bunzel, M et al. describe a reaction carried out using sinapic ester and manganese salts, however large-scale reproducibility is not achievable (J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 1427-1434).
  • Patent JP201 1/195465 describes a process for the production of multimers from sinapic esters and iron chloride (involving a ferulic acid).
  • the inventors propose a new ecological and industrializable process for the preparation of dimeric molecules having anti-UV and / or antioxidant properties, derived from esters or amides of p-hydroxycinnamic acids disubstituted ortho to the phenol function (such sinapic acid) or ketone analogs.
  • This process opens the way to new applications of these molecules in many fields such as plastics, agronomy, cosmetics and the field of fragrances.
  • the present invention therefore consists of a new route for the synthesis of bb dimers using an amine as solvent and reagent.
  • part of the amine is advantageously replaced by a polar aprotic solvent, the amine being used only as a reactant in catalytic quantity.
  • dihydrolevoglucosenone 2H-LGO, Cyrene®
  • 2H-LGO a green bio-sourced solvent derived from cellulose
  • a first subject of the invention relates to a process for the synthesis of a b-b dimer of formula (I):
  • R 2 and R3 are independently chosen from a linear, cyclic or branched C1-Cs alkyl group, or a linear, cyclic or branched C1-Cs O-alkyl group;
  • R4 is an H, a linear, cyclic or branched C1 to C30 alkyl group or a hydro (mono- or di-) organic acid group;
  • - R6 is an H, an acetyl group or a linear, cyclic or branched C1 to Cs alkyl group, a protective group of silyl, benzyl or benzoyl type;
  • R2 and R3 are independently chosen from a linear, cyclic or branched C1-Cs alkyl group, or a linear, cyclic or branched C1-Cs O-alkyl group;
  • R4 is an H, a linear, cyclic or branched C1 to C30 alkyl group or a hydro (mono- or di-) organic acid group;
  • the amine involved in this process can be chosen from pyridine, 4-dimethylaminopyridine (DMAP), piperidine, piperazine, trimethylamine, pyrrolidine and aniline.
  • the amine is an aromatic amine chosen from pyridine and DMAP.
  • dimers of formulas (I) obtained by the process according to the invention there may be mentioned bb ethyl disinapate, heptyl bb disinapate, tert-butyl bb disinapate, bb disinapate d / so- propylates 2-ethylhexyl b-b disinapate, diferf-butyl malate bb disinapate, cresol bb disinapate, guaiacol bb disinapate, reduced ethyl ethyl disinapate, bb disinapylic alcohol, bb disinapate kojate, bb disinapylic acetone, N-phenylamide bb disinapate and malic acid bb disinapat
  • the inventors replaced a large part of the amine, which exhibits a certain toxicity, with a polar aprotic solvent.
  • the amount of amine can be reduced until it no longer acts as a reagent, where it is used in a catalytic amount.
  • polar aprotic solvents which can be used in this process, mention may be made of / V-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), 1,4-dioxane, tetrahydrofuran ( THF), dichloromethane (DCM) and dihydrolevoglucosenone (2H-LGO).
  • NMP V-methyl-2-pyrrolidone
  • DMF dimethylformamide
  • DMSO dimethylsulfoxide
  • THF tetrahydrofuran
  • DCM dichloromethane
  • 2H-LGO dihydrolevoglucosenone
  • the amine, in particular pyridine is partially replaced by DMSO.
  • This substitution may correspond to the reduction of the amine by at least a factor of 2, or even at least by a factor of 5, preferably by at least a factor of 10, at least by a factor of 20 and quite preferably at least a factor of 30.
  • this substitution can be carried out until the quantity of pyridine decreases by a factor of 34.
  • the reaction can be carried out with an amount of amine (for example pyridine) which is stoichiometric with respect to that of the substrate (for example ethyl sinapate).
  • the amine, in particular pyridine is partially replaced by 2H-LGO, a particularly advantageous green solvent.
  • This substitution may correspond to the reduction of the amine by at least a factor 2, or even at least by a factor 5, preferably by at least a factor 10, at least by a factor 20 or even d '' at least a factor of 30 in a very preferred manner of at least a factor of 40. From experience, this substitution can be carried out until the quantity of pyridine is reduced by a factor of 45.
  • DMSO not only is the amount of amine even lower, but the yield and selectivity of the reaction are significantly improved (from 61% to 89% or 90%) while reducing the reaction time (from 20 to 7 hours ).
  • the process using an amine and 2H-LGO has many advantages: the amount of amine is reduced to a minimum, hence a limited toxicity, the reaction is very selective, the yield is high (89%) , the reaction time is reduced (7 hours), the solvent used is biobased and the dimer is isolated after a simple liquid / liquid extraction without a purification step. It is an industrializable and ecological process for the synthesis of compounds with anti-UV and antioxidant properties.
  • the process uses pyridine as a catalytic reagent and 2H-LGO as a solvent.
  • the use of 2H-LGO as a solvent is particularly advantageous; indeed the conversion and the yield being better, the process for obtaining the dimers of interest can be implemented without a purification step.
  • the method according to the invention is a greener and more sustainable alternative, but also more reproducible on a large scale than the methods currently proposed.
  • the invention relates to a process for the synthesis of a b-b dimer of formula (I ’):
  • R 2 and R3 are independently chosen from a linear, cyclic or branched C1-Cs alkyl group, or a linear, cyclic or branched C1-Cs O-alkyl group;
  • R4 is a linear, cyclic or branched C1 to C30 alkyl group or a hydro group
  • R6 is an H, an acetyl group or a linear, cyclic or branched C1 to Cs alkyl group, a protective group of silyl, benzyl or benzoyl type;
  • - X is an O, an NRs group in which Rs is an H or a linear, cyclic or branched C1-Cs alkyl group; starting from esters or amides of a para-hydroxycinnamic acid disubstituted in ortho of the phenol function (such as sinapic acid), characterized in that this process implements a catalytic reaction with copper in the presence of an amine, alone or in combination with a polar aprotic solvent.
  • the compound of formula (G) can replace the compound of formula (I) in the remainder of the text.
  • the compound of formula (I) or of formula (G) can be transformed into a compound of formula (II) or (III) or (IV) using, respectively, a reduction in unsaturation, a reduction in the carbonyl compound (COXR 4 ) or a combination of the two.
  • COXR 4 carbonyl compound
  • the compound of formula (I) can be transformed into a compound of formula (IG) by applying the same reduction reactions:
  • the invention relates to a process for the preparation of a dimer of formula (II), (III) or (IV) obtained by reduction of a dimer of formula (I) or of formula ( G) as defined above.
  • the process for the synthesis of a dimer bb of formula (I) or of formula (G) may comprise an additional reduction step (s) so as to synthesize the dimers of formula (II), (III ) or (IV).
  • the dimer of formula (I) is the dimer of b-b ethyl sinapate (b-b ethyl disinapate) in which:
  • the compound of formula (I) can also be the b-b dimer of sinapoyl malate (or b-b disinapoyl malate) in which:
  • R 4 CH (C0 2 H) (CH 2 C0 2 H)
  • dimers bb of formula (I) obtained by the process according to the invention exhibit very advantageous UV absorbance properties as is illustrated in FIGS. 1 to 15. It is nevertheless observed that this anti- UV decreases significantly when the compound of formula (I) is reduced to the compound of formula (III) and is completely absent when the unsaturation of (I) is reduced to (II) ( Figure 16).
  • the process is carried out using ketones of formula (C).
  • the ketones being more stable to hydrolysis, they can be used in aqueous solution, for example for cosmetic applications.
  • the process according to the invention makes it possible to access dimers bb of formula (I), (II), (III) and (IV) whose protective properties have never been described. These compounds are particularly interesting in a large number of applications.
  • dimers of formulas (I), (II), (III) and (IV) can be used in particular for the manufacture of polymers / plastics (in plastics), for the protection of plants against the cold and as cosmetic or agro-food ingredients.
  • a second object of the invention relates to new compounds derived from an ester or a sinapic acid amide.
  • the invention therefore relates to a compound of formula (I ’)
  • R2 and R3 are an OMe group
  • R4 is a linear, cyclic or branched C1 to C30 alkyl group or a hydro group
  • R6 is an H, an acetyl group or a linear, cyclic or branched C1 to Cs alkyl group, a protective group of silyl, benzyl or benzoyl type;
  • - X is an O, an NRs group in which Rs is an H or a linear, cyclic or branched C1-Cs alkyl group; with the exception of the dimers of sinapate esters corresponding to the following CAS numbers: 156257715-4, 1402923-23-2, 1402923-16-3, 1338096-56-2, 1026918-37-5, 915770-86-4, 852713-63-4, 683204- 87-7, 389569-68-0, 731 19-38-7, 56136-42-6, 53136-39-1, 56136-37-9 and the corresponding sinapate amide dimer CAS number 88865-57-0.
  • These compounds can be obtained by the process according to the invention and used in the proposed applications.
  • a third subject of the invention relates to the use of a dimer of formula (I), (II), (III) or (IV) as (i) monomer or additive for the preparation of an anti-polymer UV and / or antioxidant for the manufacture of plastic (in plastics), (ii) molecule for the protection of plants against the cold, (iii) cosmetic ingredient and / or (iv) food additive.
  • the dimers of formula (I), (II), (III) and (IV) are suitable for the manufacture of plastics resistant to UV rays and to oxidation (in plastics). They can be incorporated directly into plastics during manufacturing or applied as a protective surface layer.
  • the invention also relates to UV-resistant plastics comprising at least one dimer of formula (I), (II), (III) and / or (IV).
  • the dimers of formula (I), (II), (III) and (IV) are also useful for protecting plants against the cold.
  • the invention therefore also relates to a method of protecting plants against the cold, consisting in applying a composition comprising a dimer of formula (I), (II), (III) and / or (IV) to the plants.
  • a composition is preferably in the form of a solution which can be applied, for example using a spray.
  • a composition intended for the protection of plants according to the invention comprises at least one dimer of formula (I), (II), (III) and / or (IV) and another compound promoting the fight against cold, such as an antifreeze, a heat reflector ...
  • a cosmetic composition according to the invention comprises at least one dimer of formula (I), (II), (III) and / or (IV) and another cosmetic ingredient chosen from a moisturizing agent, anti-bacterial agent, anti-aging agent ...
  • cosmetic ingredient we consider chemical molecules, plant extracts, essential oils ...
  • the invention therefore relates to a cosmetic composition, such as a cream, a milk, a lotion, a powder, a perfume, comprising dimers of formula (I), (II), (III) and (IV) preferably obtained by synthesis process according to the invention.
  • the invention also relates to an additive for the food industry comprising a dimer of formula (I), (II), (III) and / or (IV).
  • the invention relates to an ingredient food industry comprising at least one dimer of formula (I), (II), (III) and / or (IV) and another food additive such as a preservative, a flavor enhancer, a stabilizer, etc.
  • the invention relates to also a processed food comprising at least one dimer of formula (I), (II), (III) and / or (IV).
  • Figure 1 UV spectrum of ethyl b-b disinapate (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • FIG. 3 UV spectrum of acetylated ethyl acetate b-b (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 7 UV spectrum of b-b disinapate of di-ferf-butylemalate (A) compared to that of sinapoyl malate
  • Figure 8 UV spectrum of heptyl b-b disinapate (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 9 UV spectrum of 2-ethylhexyl bb disinapate (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 10 UV spectrum of bb disinapate of guaiacol (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 11 Spectrum UV of ethyl diferulate ethyl (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 12 UV spectrum of bb disinapate of / so-propyl (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 13 UV spectrum of bb disinapate of malic acid (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 14 UV spectrum of disinapilic bb acetone (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 15 UV spectrum of bb disinapate N-phenylamide (A) compared to that of sinapoyl malate (B)
  • Figure 16 UV spectrum of the disinfectant bb of ethyl (A) and of the compounds II and III which are derived therefrom, respectively the ethyl dihydrosinapate (C) and the dimer bb of disinapilic alcohol (B).
  • EXAMPLE 1 Processes for the synthesis of dimers b-b a. Process for the preparation of the dimer b-b ethyl disinapate using pyridine as reagent and solvent
  • C 0.4 M, approximately 34 equivalents relative to the substrate
  • Table 1 Summary of the conditions used for the synthesis of the dimer b-b ethyl disinapate (ethyl sinapate 1 eq., CuBr (0, 1 eq.)) According to the solvent used
  • Figures 1 to 16 illustrate the results obtained. These results show in particular that ethyl disinapate and certain derivatives have interesting anti-UV properties since they are superior to that of sinapoyl malate ( Figures 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1, 12, 13 and 15). On the contrary, when the compound is saturated by hydrogenation, it loses these properties (Figure 4), just as when the esters are reduced to alcohol (Figure 5); this result is also presented in Figure 16. A change in radical R3 can also affect these properties ( Figure 11). b.
  • antioxidant activity of the synthesized dimers having free phenols was analyzed by the ABTS method (the lower the EC 50, the greater the antioxidant power) and then compared with that of Irganox ® 1010, trolox, BHT and BHA, commonly used commercial antioxidants.
  • the ester dimers show extremely interesting anti-radical properties, all superior to that of BHT and of the same order or even superior to that of BHA ( Figures 17 and 18).
  • Dimers whose conjugation is reduced (b-b disinapylic alcohol and b-b reduced ethyl disinapate) have even stronger properties.
  • the results described in this document demonstrate the potential of the dimers of formula (I), (II), (III) and (IV) for use as anti-UV and / or antioxidant, having the advantage of being obtained from a compound of natural origin, via a sustainable process and without a purification step when the solvent used is mainly 2H-LGO. If we consider both the anti-UV and antioxidant properties of the dimers synthesized, it appears that ethyl b-b disinapate is a particularly interesting compound.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte aux molécules anti-UV biosourcées. En particulier, l'invention concerne un nouveau procédé de préparation de dimères b-b présentant des propriétés anti-UV et anti-oxydantes à partir d'esters et d'amides p-hydroxycinnamiques disubstitués en ortho de la fonction phénol et de cétones disubstitués en ortho du phénol, en particulier d'esters ou d'amides de l'acide sinapique et d'analogues de type cétone. Les dimères de formules (I), (II), (III) et (IV) tels qu'obtenus par le procédé selon l'invention sont utilisables pour la fabrication de polymères/plastiques (en plasturgie), pour la protection des plantes contre le froid et en tant qu'ingrédients cosmétiques ou agro-alimentaires.

Description

SYNTHESE CATALYTIQUE DE DIMERES b-b CONJUGUES ANTI-UV ET ANTI-OXYDANTS DANS UN SOLVANT VERT
L’invention se rapporte aux molécules anti-UV biosourcées et anti-oxydantes. En particulier, l’invention concerne un nouveau procédé de préparation de dimères b-b (aussi appelés 8-8) présentant des propriétés anti-UV et anti-oxydantes à partir d’esters, d’amides et de cétones p-hydroxycinnamiques disubstitués en ortho du phénol, en particulier d’esters ou d’amides de l’acide sinapique et d’analogues de type cétone. Les dimères de formules (I), (II), (III) et (IV) tels qu’obtenus par le procédé selon l’invention sont utilisables pour la fabrication de polymères/plastiques (en plasturgie), pour la protection des plantes contre le froid et en tant qu’ingrédient cosmétique ou agro-alimentaire.
L’utilisation des agroressources est un enjeu majeur pour le remplacement des composés issus des ressources fossiles. Parmi les molécules d’intérêt se trouvent les molécules anti-UV et anti-oxydantes (dans le cadre de la présente invention par « anti-oxydant » on entend « anti-oxydant et/ou anti- radicalaire »). Il est connu par exemple que l’acide sinapique, et certains de ses esters, absorbent dans le domaine des UV. Ainsi, à partir d’acide sinapique, présent majoritairement chez les Brassicacées, il est possible d’accéder à des molécules pouvant être utilisées comme anti-UV et/ou anti-oxydant.
Des procédés permettant d’obtenir des dérivés d’acide sinapique de type « dimère » sont décrits dans l’état de la technique :
Bunzel, M et al. décrivent une réaction réalisée à partir d’ester sinapique et de sels de manganèse, toutefois la reproductibilité à grande échelle n’est pas réalisable (J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 1427-1434).
Neudorffer, A et al. décrivent une réaction mettant en jeu un ester sinapique et du perchlorate de tétraéthylammonium (produit explosif) avec de l’hydroxyde de tétraméthylammonium (produit corrosif) dans l’acétonitrile (produit coûteux) (J. Agric. Food Chem. 2004, 52, 2084-2091 ) ; ce procédé n’est pas viable à grande échelle ni d’un point de vue sécuritaire, ni d’un point de vue environnemental.
Le brevet JP201 1/195465 décrit un procédé de production de multimères à partir d’esters sinapiques et de chlorure de fer (impliquant un acide férulique).
Enfin, Sathish Kumar, B. et al. décrivent un procédé de préparation impliquant des dérivés du syringaldéhyde et via une double aldolisation/crotonation ( Bioorg . Med. Chem. 2014, 22, 1342- 1354) ; ce procédé ne permet pas d’obtenir directement des molécules portant des phénols libres.
Les inventeurs proposent un nouveau procédé écologique et industrialisable de préparation de molécules dimériques présentant des propriétés anti-UV et/ou anti-oxydantes, dérivées d’esters ou d’amides d’acides p-hydroxycinnamiques disubstitués en ortho de la fonction phénol (tel que l’acide sinapique) ou d’analogues de type cétone. Ce procédé ouvre la voie à de nouvelles applications de ces molécules dans de nombreux domaines tels que la plasturgie, l’agronomie, la cosmétique et le domaine des fragrances. La présente invention consiste donc en une nouvelle voie de synthèse de dimères b-b en utilisant une amine en tant que solvant et réactif. Dans une variante plus écologique, une partie de l’amine est avantageusement remplacée par un solvant aprotique polaire, l’amine n’étant plus utilisée qu’en qualité de réactif en quantité catalytique. Parmi les solvants aprotiques polaires testés, la dihydrolévoglucosénone (2H-LGO, Cyrene®), un solvant vert bio-sourcé issu de la cellulose, a permis d’augmenter de manière significative le rendement tout en diminuant le temps de réaction. De plus, le fait d’utiliser la 2H-LGO en tant que solvant permet de s’affranchir de l’étape de purification, ce qui simplifie le procédé.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
Un premier objet de l’invention concerne un procédé de synthèse d’un dimère b-b de formule (I) :
Figure imgf000003_0001
dans laquelle :
- R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, ou un groupement O-alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché ;
- R4 est un H, un groupement alkyle en Ci à C30 linéaire, cyclique ou branché ou un groupement hydro (mono- ou di-)acide organique ;
- R6 est un H, un groupement acétyle ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, un groupe protecteur de type silyle, benzyle ou benzoyle ; - X est un groupement C=0, un groupement CO2 ou un groupement C(0)NRs dans lequel Rs est un H ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché ; à partir d’esters ou d’amides d’un acide para-hydroxycinnamique disubstitué en ortho de la fonction phénol (tel que l’acide sinapique) lorsque X est un groupement CO2 ou C(0)NRs ou à partir de cétones de formule (C) :
Figure imgf000004_0001
dans laquelle :
- R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, ou un groupement O-alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché ;
- R4 est un H, un groupement alkyle en Ci à C30 linéaire, cyclique ou branché ou un groupement hydro (mono- ou di-)acide organique ;
- R6 est un H, un groupement acétyle ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, un groupe protecteur de type silyle, benzyle ou benzoyle ; lorsque que X est un groupement C=0, caractérisé en ce que ce procédé met en œuvre une réaction catalytique au cuivre en présence d’une amine, seule ou en combinaison avec un solvant aprotique polaire.
L’amine mise en jeu dans ce procédé peut être choisie parmi la pyridine, la 4-diméthylaminopyridine (DMAP), la pipéridine, la pipérazine, la triméthylamine, la pyrrolidine et l’aniline. Dans un mode de réalisation préféré, l’amine est une amine aromatique choisie parmi la pyridine et la DMAP.
Lorsque l’amine est utilisée seule, elle joue à la fois le rôle de solvant et de réactif en tant que catalyseur de la réaction. Parmi les dimères de formules (I) obtenus par le procédé selon l’invention, on peut citer le b-b disinapate d’éthyle, le b-b disinapate d’heptyle, le b-b disinapate de tert- butyle, le b-b disinapate d’/so-propyle le b- b disinapate de 2-éthylhexyle, le b-b disinapate de diferf-butyle malate, le b-b disinapate de crésol, le b- b disinapate de gaïacol, le b-b disinapate d’éthyle réduit, le b-b alcool disinapylique, le b-b disinapate de kojate, le b-b acétone disinapylique, le b-b disinapate de N-phénylamide et le b-b disinapate d’acide malique.
Dans l’optique de rendre le procédé plus écologique, les inventeurs ont remplacé une grande partie de l’amine qui présente une certaine toxicité par un solvant aprotique polaire. Dans ce mode de réalisation, la quantité d’amine peut être diminuée jusqu’à ce qu’elle ne joue plus que le rôle de réactif, où elle est utilisée en quantité catalytique.
Parmi les solvants aprotiques polaires pouvant être utilisés dans ce procédé, on peut citer la /V-méthyl- 2-pyrrolidone (NMP), le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO), le 1 ,4-dioxane, le tétrahydrofurane (THF), le dichlorométhane (DCM) et la dihydrolévoglucosénone (2H-LGO).
Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, l’amine, en particulier la pyridine, est partiellement remplacée par du DMSO. Cette substitution peut correspondre à la diminution de l’amine au moins d’un facteur 2, voire au moins d’un facteur 5, de manière préférée d’au moins d’un facteur 10, au moins d’un facteur 20 et de manière tout à fait préférée d’au moins un facteur 30. Par expérience, cette substitution peut être réalisée jusqu’à diminution de la quantité de pyridine d’un facteur 34. Non seulement la quantité d’amine est réduite, mais le rendement et la sélectivité de la réaction sont conservés tout en réduisant le temps de réaction (de 24 à 20 heures). Ainsi, la réaction peut être réalisée avec une quantité d’amine (par exemple la pyridine) qui est stoechiométrique par rapport à celle du substrat (par exemple du sinapate d’éthyle).
Dans un autre mode de réalisation préféré, l’amine, en particulier la pyridine, est partiellement remplacée par de la 2H-LGO, un solvant vert particulièrement intéressant. Cette substitution peut correspondre à la diminution de l’amine au moins d’un facteur 2, voire au moins d’un facteur 5, de manière préférée d’au moins d’un facteur 10, au moins d’un facteur 20 voire d’au moins un facteur 30 de manière tout à fait préférée d’au moins un facteur 40. Par expérience, cette substitution peut être réalisée jusqu’à diminution de la quantité de pyridine d’un facteur 45. Par rapport à l’utilisation du DMSO, non seulement la quantité d’amine est encore plus réduite, mais le rendement et la sélectivité de la réaction sont significativement améliorés (de 61 % à 89% ou 90%) tout en réduisant le temps de réaction (de 20 à 7 heures). Ainsi, le procédé mettant en œuvre une amine et de la 2H-LGO présente de nombreux avantages : la quantité d’amine est réduite au minimum d’où une toxicité limitée, la réaction est très sélective, le rendement est élevé (89%), le temps de réaction est réduit (7 heures), le solvant utilisé est biosourcé et le dimère est isolé après une simple extraction liquide/liquide sans étape de purification. Il s’agit d’un procédé industrialisable et écologique de synthèse de composés aux propriétés anti-UV et anti-oxydantes. Dans un mode de réalisation préféré, le procédé met en œuvre la pyridine en tant que réactif catalytique et la 2H-LGO en tant que solvant. L’utilisation de la 2H-LGO en tant que solvant est particulièrement avantageuse ; en effet la conversion et le rendement étant meilleurs, le procédé d’obtention des dimères d’intérêt peut être mis en œuvre sans étape de purification.
Ainsi, le procédé selon l’invention est une alternative plus verte et plus durable, mais aussi plus reproductible à grande échelle que les procédés actuellement proposés.
Dans un mode de réalisation particulier, l’invention concerne un procédé de synthèse d’un dimère b-b de formule (I’) :
Figure imgf000006_0001
dans laquelle :
- R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, ou un groupement O-alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché ;
- R4 est un groupement alkyle en Ci à C30 linéaire, cyclique ou branché ou un groupement hydro
(mono- ou di-)acide organique;
- R6 est un H, un groupement acétyle ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, un groupe protecteur de type silyle, benzyle ou benzoyle ;
- X est un O, un groupement NRs dans lequel Rs est un H ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché ; à partir d’esters ou d’amides d’un acide para-hydroxycinnamique disubstitué en ortho de la fonction phénol (tel que l’acide sinapique), caractérisé en ce que ce procédé met en œuvre une réaction catalytique au cuivre en présence d’une amine, seule ou en combinaison avec un solvant aprotique polaire. Le composé de formule (G) peut se substituer au composé de formule (I) dans la suite du texte.
Le composé de formule (I) ou de formule (G) peut être transformé en un composé de formule (II) ou (III) ou (IV) en utilisant respectivement, une réduction de l’insaturation, une réduction du composé carbonylé (COXR4) ou la combinaison des deux. L’Homme de l’Art déterminera aisément la transformation éventuelle des groupements R4 et R6 dans ces conditions de réduction.
Figure imgf000007_0001
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, le composé de formule (I) peut être transformé en un composé de formule (IG) en appliquant les mêmes réactions de réduction :
Figure imgf000007_0002
Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, l’invention concerne un procédé de préparation d’un dimère de formule (II), (III) ou (IV) obtenu par réduction d’un dimère de formule (I) ou de formule (G) tel que défini précédemment. En d’autres termes, le procédé de synthèse d’un dimère b-b de formule (I) ou de formule (G) peut comprendre une étape additionnelle de réduction(s) de sorte à synthétiser les dimères de formule (II), (III) ou (IV).
Dans un mode de réalisation particulier, le dimère de formule (I) est le dimère de b-b sinapate d’éthyle (b-b disinapate d’éthyle) dans lequel :
R2 = R3 = OMe,
X = CO2,
R4 = Et et
Re = H,
les composés de formules (II) et (III) et (IV) correspondants étant alors, respectivement, le b-b didihydrodisinapate d’éthyle, le dimère b-b d’alcool disinapylique et le dimere b-b d’alcool didihydrosinapylique (2,3-bis(4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzyl)butane-1 ,4-diol).
Le composé de formule (I) peut également être le dimère b-b de sinapoyl malate (ou b-b disinapoyl malate) dans lequel :
R2 = R3 = OMe,
X = CO2,
R4 = CH(C02H)(CH2C02H) et
Re = H.
Il a été démontré que les dimères b-b de formule (I) obtenus par le procédé selon l’invention présentent des propriétés d’absorbance des UV très intéressantes comme cela est illustré aux Figures 1 à 15. Il est néanmoins observé que cette activité anti-UV décroit significativement lorsque le composé de formule (I) est réduit en composé de formule (III) et est totalement absente lorsque l’insaturation de (I) est réduite en (II) (Figure 16).
Il a également été montré que la nature du groupe F¾ module l’intensité de l’absorption et l’étendue spectrale de cette dernière et peut conférer des propriétés supplémentaires. En particulier, les dimères b-b de formule (I) où F¾ = H présentent des propriétés anti-oxydantes très intéressantes (Figures 17 et 18). Il est néanmoins important de noter que ce pouvoir anti-oxydant est modulé lorsque le composé de formule (I) est transformé en composé de formule (II) ou (III) ou (IV).
Dans un mode particulier de l’invention, le procédé est mis en œuvre à partir de cétones de formule (C). Les cétones étant plus stables à l’hydrolyse, elles peuvent être utilisées en solution aqueuse, par exemple pour des applications en cosmétique. Le procédé selon l’invention permet d’accéder à des dimères b-b de formule (I), (II), (III) et (IV) dont les propriétés protectrices n’avaient jamais été décrites. Ces composés sont particulièrement intéressants dans un grand nombre d’applications.
Du fait de leurs propriétés anti-UV et anti-oxydantes mises en évidence par les inventeurs, les dimères de formules (I), (II), (III) et (IV) sont utilisables notamment pour la fabrication de polymères/plastiques (en plasturgie), pour la protection des plantes contre le froid et en tant qu’ingrédients cosmétiques ou agro-alimentaires.
Ainsi, un deuxième objet de l’invention concerne de nouveaux composés dérivés d’un ester ou d’un amide d’acide sinapique. L’invention concerne donc un composé de formule (I’)
Figure imgf000009_0001
dans laquelle :
- R2 et R3 sont un groupement OMe ;
- R4 est un groupement alkyle en Ci à C30 linéaire, cyclique ou branché ou un groupement hydro
(mono- ou di-)acide organique,;
- R6 est un H, un groupement acétyle ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, un groupe protecteur de type silyle, benzyle ou benzoyle ;
- X est un O, un groupement NRs dans lequel Rs est un H ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché ; à l’exception des dimères d’esters sinapates correspondants aux numéros CAS suivants : 156257715- 4, 1402923-23-2, 1402923-16-3, 1338096-56-2, 1026918-37-5, 915770-86-4, 852713-63-4, 683204- 87-7, 389569-68-0, 731 19-38-7, 56136-42-6, 53136-39-1 , 56136-37-9 et au dimère d’amide sinapate correspondant au numéro CAS 88865-57-0. Ces composés peuvent être obtenus par le procédé selon l’invention et utilisés dans les applications proposées.
Un troisième objet de l’invention concerne l’utilisation d’un dimère de formule (I), (II), (III) ou (IV) en tant que (i) monomère ou additif pour la préparation d’un polymère anti-UV et/ou anti-oxydant pour la fabrication de plastique (en plasturgie), (ii) molécule pour la protection des plantes contre le froid, (iii) ingrédient cosmétique et/ou (iv) additif en agroalimentaire.
Les dimères de formule (I), (II), (III) et (IV) sont adaptés à la fabrication de plastiques résistants aux UV et à l’oxydation (en plasturgie). Ils peuvent être incorporés directement dans les matières plastiques lors de la fabrication ou appliqués sous forme d’une couche protectrice de surface.
Ainsi l’invention concerne également des matières plastiques résistantes aux UV comprenant au moins un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV).
Les dimères de formule (I), (II), (III) et (IV) sont également utiles pour la protection des plantes contre le froid.
L’invention concerne donc aussi une méthode de protection des plantes contre le froid consistant à appliquer une composition comprenant un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV) sur les plantes. Une telle composition se présente de préférence sous forme d’une solution applicable par exemple à l’aide d’un spray. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, une composition destinée à la protection des plantes selon l’invention comprend au moins un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV) et un autre composé favorisant la lutte contre le froid, tel qu’un antigel, un réflecteur de chaleur...
Dans le domaine cosmétique, les dimères de formule (I), (II), (III) et (IV) constituent des ingrédients anti- UV, anti-oxydants et/ou blanchissants utilisables pour la préparation de crèmes, poudres et parfums. La possibilité de synthétiser ces dimères via un procédé vert est un avantage important pour des applications cosmétiques où l’absence de toxicité est indispensable. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, une composition cosmétique selon l’invention comprend au moins un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV) et un autre ingrédient cosmétique choisi parmi un agent hydratant, un agent anti-bactérien, un agent anti-âge ... Par « ingrédient cosmétique », on considère les molécules chimiques, les extraits végétaux, les huiles essentielles...
L’invention concerne donc une composition cosmétique, telle une crème, un lait, une lotion, une poudre, un parfum, comprenant des dimères de formule (I), (II), (III) et (IV) de préférence obtenus par le procédé de synthèse selon l’invention.
L’invention concerne également un additif pour l’agroalimentaire comprenant un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV). Dans un mode de réalisation préféré, l’invention concerne un ingrédient agroalimentaire comprenant au moins un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV) et un autre additif alimentaire tel qu’un conservateur, un exhausteur de goût, un stabilisateur... L’invention concerne aussi un aliment transformé comprenant au moins un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV).
L’invention est illustrée à l’aide des exemples qui suivent.
DESCRIPTION DES FIGURES
Figure 1 : Spectre UV du b-b disinapate d’éthyle (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 2 : Spectre UV du b-b disinapate d’éthyle méthylé (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 3 : Spectre UV du b-b disinapate d’éthyle acétylé (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 4 : Spectre UV du b-b didihydrosinapate d’éthyle (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 5 : Spectre UV de l’alcool b-b disinapilique (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 6 : Spectre UV du b-b disinapate de tert- butyle (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 7 : Spectre UV du b-b disinapate de di-ferf-butylemalate (A) comparé à celui du sinapoyl malate
(B)
Figure 8 : Spectre UV du b-b disinapate d’heptyle (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 9 : Spectre UV du b-b disinapate de 2-éthylhexyle (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B) Figure 10 : Spectre UV du b-b disinapate de gaïacol (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B) Figure 11 : Spectre UV du b-b diferulate d’éthyle (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 12 : Spectre UV du b-b disinapate d’/so-propyle (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B) Figure 13 : Spectre UV du b-b disinapate d’acide malique (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B) Figure 14 : Spectre UV de l’acétone b-b disinapilique (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B)
Figure 15 : Spectre UV du b-b disinapate N-phenylamide (A) comparé à celui du sinapoyl malate (B) Figure 16 : Spectre UV du b-b disinapte d’éthyle (A) et des composés II et III qui en dérivent, respectivement le b-b dihydrosinapate d’éthyle (C) et le dimère b-b d’alcool disinapilique (B).
Figure 17 : Activité anti-oxydante des composés dimères b-b
Figure 18 : Activité anti-oxydante des composés dimères b-b
PARTIE EXPERIMENTALE
EXEMPLE 1 : Procédés de synthèse de dimères b-b a. Procédé de préparation du dimère b-b disinapate d’éthyle en utilisant de la pyridine comme réactif et solvant
Du b-b disinapate d’éthyle a été préparé à partir de sinapate d’éthyle et d’une quantité sup- stœchiométrique de pyridine (C=0,4 M, soit environ 34 équivalents par rapport au substrat), qui sert à la fois de ligand pour le cuivre et de solvant. Le bromure de cuivre a été utilisé comme catalyseur de la réaction (0, 1 eq.). La réaction a été mise en œuvre par chauffage à 50 °C pendant 24 heures en présence d’air ou d’oxygène. La conversion et le rendement obtenus sont respectivement de 96% et de 62% après purification sur colonne de silice. b. Préparation des autres dimères b-b à partir du b-b disinapate d’éthyle
Une hydrogénation classique à l’aide de palladium sur charbon a été effectuée pour obtenir un composé saturé de type didihydrosinapate d’éthyle.
Une réduction des esters en alcool a été effectuée pour obtenir le dimère b-b d’alcool disinapylique. c. Procédé de préparation du dimère b-b disinapate d’éthyle en utilisant de la pyridine comme réactif seulement et un solvant aprotique polaire (ici DMSO)
Du b-b disinapate d’éthyle a été préparé à partir de sinapate d’éthyle (1 eq.) et d’une quantité stœchiométrique de pyridine (1 équivalent par rapport au substrat), de bromure de cuivre (0, 1 eq.) dans le DMSO (C = 0,5 M/substrat). La réaction a été mise en œuvre par chauffage à 50 °C pendant 20 heures en présence d’air ou d’oxygène. La conversion et le rendement obtenus sont respectivement de 100% et de 60% après purification sur colonne de silice. d. Procédé de préparation du dimère b-b disinapate d’éthyle en utilisant de la pyridine comme réactif et de la 2H-LGO comme solvant. Du b-b disinapate d’éthyle a été préparé à partir de sinapate d’éthyle (1 eq.) et d’une quantité sub- stœchiométrique de pyridine (0,76 équivalents par rapport au substrat), de bromure de cuivre (0, 1 eq.) dans la 2H-LGO (C = 1 ,8 M/substrat). La réaction a été mise en œuvre par chauffage à 51 ,5 °C pendant 7 heures en présence d’air ou d’oxygène. La conversion et le rendement obtenus sont respectivement de 100% et de 89% après une extraction acétate d’éthyle/HCl aqueux 1 M et sans autre étape de purification.
Figure imgf000013_0001
Tableau 1 : Récapitulatif des conditions utilisées pour la synthèse du dimère b-b disinapate d’éthyle (sinapate d’éthyle 1 eq., CuBr (0, 1 eq.)) en fonction du solvant utilisé
EXEMPLE 2 : Propriétés des dimères b-b a. Absorbance des rayons UV
Pour réaliser cette expérience, une solution à une concentration de 10 pmol.L 1 du composé à étudier dans l’éthanol a été effectuée.
Les propriétés d’absorbance de différents dimères ont été mesurées en comparaison avec celles du malate de sinapoyl, molécule dont les propriétés anti-UV élevées sont connues.
Les résultats ont confirmé la nécessité d’avoir une conjugaison étendue et ont montré, de manière inattendue que le dimère b-b disinapate d’éthyle (A) s’avère avoir des propriétés anti-UV plus élevées que le sinapoyl malate (B) puisque la bande d’absorption de ce dimère est à 200-400 nm contre 200- 370 nm pour le sinapoyl malate (Figure 1 ).
Les Figures 1 à 16 illustrent les résultats obtenus. Ces résultats montrent notamment que le disinapate d’éthyle ainsi que certains dérivés présentent des propriétés anti-UV intéressantes puisque supérieures à celle du malate de sinapoyle (Figures 1 , 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 et 15). Au contraire, lorsque le composé est saturé par hydrogénation, il perd ces propriétés (Figure 4), de même que lorsque les esters sont réduits en alcool (Figure 5) ; ce résultat est également présenté à la Figure 16. Un changement de radical R3 peut également affecter ces propriétés (Figure 1 1 ). b. Propriétés anti-oxydantes L’activité anti-oxydante des dimères synthétisés possédant des phénols libres (F¾ = H) a été analysée par la méthode à l’ABTS (plus l’ECso est faible, plus grand est le pouvoir anti-oxydant) puis comparée avec celle de l’Irganox® 1010, du trolox, du BHT et du BHA, des anti-oxydants commerciaux couramment utilisés.
Les dimères d’esters montrent des propriétés anti-radicalaires extrêmement intéressantes, toutes supérieures à celle du BHT et du même ordre voire supérieures à celle du BHA (Figures 17 et 18).
Les dimères dont la conjugaison est diminuée (alcool b-b disinapylique et b-b disinapate d’éthyle réduit) présentent des propriétés encore plus fortes.
En conclusion, les résultats décrits dans ce document mettent en évidence le potentiel des dimères de formule (I), (II), (III) et (IV) pour une utilisation comme anti-UV et/ou anti-oxydant, possédant l’avantage d’être obtenus à partir d’un composé d’origine naturelle, via un procédé durable et sans étape de purification lorsque le solvant utilisé est majoritairement de la 2H-LGO. Si l’on considère à la fois les propriétés anti-UV et anti-oxydantes des dimères synthétisés, il apparait que le b-b disinapate d’éthyle est un composé particulièrement intéressant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de synthèse d’un dimère de formule (I)
Figure imgf000015_0001
dans laquelle :
- R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, ou un groupement O-alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché
- R4 est un H, groupement alkyle en Ci à C30 linéaire, cyclique ou branché ou un groupement hydro (mono- ou di-)acide organique,
- R6 est un H, un groupement acétyle ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, un groupe protecteur de type silyle, benzyle ou benzoyle
- X est un groupement C=0, un groupement CO2 ou un groupement C(0)NRs dans lequel Rs est un H ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché à partir d’esters ou d’amides d’un acide para-hydroxycinnamique disubstitué en ortho de la fonction phénol (tel que l’acide sinapique) lorsque X est un groupement CO2 ou C(0)NRs ou à partir de cétones de formule (C) :
Figure imgf000015_0002
lorsque que X est un groupement C=0, caractérisé en ce que ce procédé met en œuvre une réaction catalytique au cuivre en présence d’une amine, seule ou en combinaison avec un solvant aprotique polaire.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la réaction catalytique est réalisée en présence d’une amine et d’un solvant aprotique polaire et dans laquelle la quantité d’amine est réduite de sorte que ladite amine ne joue que le rôle de réactif catalytique.
3. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2 dans lequel l’amine est choisie parmi la pyridine, la 4- diméthylaminopyridine, la pipéridine, la pipérazine, la triméthylamine, la pyrrolidine et l’aniline.
4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3 dans lequel le solvant aprotique polaire est choisi parmi la A/-méthyl-2-pyrrolidone, le diméthylformamide, le diméthylsulfoxyde, le 1 ,4-dioxane, le tétrahydrofurane, le dichlorométhane et la dihydrolévoglucosénone.
5. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2 dans lequel ladite amine est la pyridine ou la DMAP et ledit solvant est la dihydrolévoglucosénone.
6. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le dimère de formule (I) est le b-b disinapate d’éthyle ou le b-b disinapoyl malate.
7. Procédé de préparation d’un dimère de formule (II), (III) ou (IV) :
Figure imgf000016_0001
obtenu par réduction d’un dimère de formule (I) tel que défini à la revendication 1.
8. Composé de formule (G)
Figure imgf000017_0001
dans laquelle :
- R2 et R3 sont un groupement OMe ;
- R4 est un groupement alkyle en Ci à C30 linéaire, cyclique ou branché ou un groupement hydro
(mono- ou di-)acide organique ;
- R6 est un H, un groupement acétyle ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché, un groupe protecteur de type silyle, benzyle ou benzoyle ;
- X est un O, un groupement NRs dans lequel Rs est un H ou un groupement alkyle en Ci à Cs linéaire, cyclique ou branché ; à l’exception des dimères d’esters sinapates correspondants aux numéros CAS suivants : 156257715- 4, 1402923-23-2, 1402923-16-3, 1338096-56-2, 1026918-37-5, 915770-86-4, 852713-63-4, 683204- 87-7, 389569-68-0, 731 19-38-7, 56136-42-6, 53136-39-1 , 56136-37-9 et au dimère d’amide sinapate correspondant au numéro CAS 88865-57-0.
9. Utilisation d’un dimère de formule (I) tel que défini à la revendication 1 ou d’un dimère de formule de (II), (III) ou (IV) tels que définis à la revendication 7 en tant que (i) monomère ou additif pour la préparation d’un polymère anti-UV et/ou anti-oxydant pour la fabrication de plastique (en plasturgie), (ii) molécule pour la protection des plantes contre le froid, (iii) ingrédient cosmétique et/ou (iv) additif en agroalimentaire.
10. Matières plastiques résistantes aux UV et/ou à l’oxydation comprenant au moins un dimère de formule (I) tel que défini à la revendication 1 et/ou au moins un dimère de formule de (II), (III) ou (IV) tels que défini à la revendication 7.
1 1. Composition destinée à la protection des plantes selon l’invention comprenant au moins un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV) et un composé favorisant la lutte contre le froid.
12. Composition cosmétique aux propriétés anti-UV et/ou anti-oxydante comprenant au moins un dimère de formule (I) tel que défini à la revendication 1 et/ou au moins un dimère de formule de (II), (III) ou (IV) tels que défini à la revendication 7 et au moins un ingrédient cosmétique.
13. Ingrédient agroalimentaire comprenant au moins un dimère de formule (I) tel que défini à la revendication 1 et/ou au moins un dimère de formule de (II), (III) ou (IV) tels que défini à la revendication 7 et un autre additif alimentaire tel qu’un conservateur, un exhausteur de goût, un stabilisateur,
14. Aliment transformé comprenant au moins un dimère de formule (I), (II), (III) et/ou (IV).
PCT/FR2019/052547 2018-10-26 2019-10-25 Synthese catalytique de dimeres 8-8 conjugues anti-uv et anti-oxydants dans un solvant vert Ceased WO2020084266A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19813113.8A EP3870142A1 (fr) 2018-10-26 2019-10-25 Synthese catalytique de dimeres 8-8 conjugues anti-uv et anti-oxydants dans un solvant vert
US17/288,796 US20220009874A1 (en) 2018-10-26 2019-10-25 Catalytic synthesis of anti-uv and antioxidant conjugated 8-8 dimers in a green solvent

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1859902 2018-10-26
FR1859902A FR3087771B1 (fr) 2018-10-26 2018-10-26 Synthese catalytique de dimeres conjugues anti-uv et anti-oxydants dans un solvant vert

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020084266A1 true WO2020084266A1 (fr) 2020-04-30

Family

ID=65763557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2019/052547 Ceased WO2020084266A1 (fr) 2018-10-26 2019-10-25 Synthese catalytique de dimeres 8-8 conjugues anti-uv et anti-oxydants dans un solvant vert

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220009874A1 (fr)
EP (1) EP3870142A1 (fr)
FR (1) FR3087771B1 (fr)
WO (1) WO2020084266A1 (fr)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011195465A (ja) 2010-03-17 2011-10-06 Wakayama Prefecture 桂皮酸誘導体の製造方法及び桂皮酸誘導体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011195465A (ja) 2010-03-17 2011-10-06 Wakayama Prefecture 桂皮酸誘導体の製造方法及び桂皮酸誘導体

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIOORG. MED. CHEM., vol. 22, 2014, pages 1342 - 1354
BROWN, K. L.: "Constituents of Phebalium nudum. III. Structures of phebalin and phebalarin", AUSTRALIAN JOURNAL OF CHEMISTRY, vol. 28, no. 6, 31 December 1975 (1975-12-31), pages 1327 - 1337, XP002797780, ISSN: 0004-9425 *
BUNZEL, MIRKO ET AL: "SINAPATE DEHYDRODIMERS AND SINAPATE-FERULATE HETERODIMERS IN CEREAL DIETERY FIBER", JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY, vol. 51, no. 5, 23 January 2003 (2003-01-23), pages 1427 - 1434, XP002792482 *
CHEMICAL ABSTRACTS, Columbus, Ohio, US; abstract no. 156257715-4
J. AGRIC. FOOD CHEM., vol. 51, 2003, pages 1427 - 1434
J. AGRIC. FOOD CHEM., vol. 52, 2004, pages 2084 - 2091
LISIECKI, K. ET AL: "Unusual visible-light photolytic cleavage of tertiary amides during the synthesis of cyclolignans related to podophyllotoxin", TETRAHEDRON, vol. 73, no. 44, 18 September 2017 (2017-09-18), pages 6316 - 6328, XP002797779, ISSN: 0040-4020 *
WALLIS, A. F. A: "Oxidative dimerization of methyl (E)-sinapate", AUSTRALIAN JOURNAL OF CHEMISTRY, vol. 26, no. 7, 31 December 1973 (1973-12-31), pages 1571 - 1576, XP002792481 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3087771A1 (fr) 2020-05-01
FR3087771B1 (fr) 2020-11-13
EP3870142A1 (fr) 2021-09-01
US20220009874A1 (en) 2022-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2588585B1 (fr) Procédé de fonctionnalisation de corps gras d'origine naturelle
EP1838652B1 (fr) Nouveaux composes odorants, procede de synthese et utilisations.
WO2016097840A1 (fr) Ether-ester de cetal ou d'acetal de glycerol, procedes de preparation, utilisations et compositions le comprenant
EP2651866B1 (fr) Procede de preparation d'ether de polyol
EP3002333A1 (fr) Procédé de préparation de composés de biphényle
WO2020084266A1 (fr) Synthese catalytique de dimeres 8-8 conjugues anti-uv et anti-oxydants dans un solvant vert
CA2777610A1 (fr) Nouveau procede de preparation de polyols par thiolisation et produits tels qu'obtenus
US20150307439A1 (en) Flavor and fragrance formulation (i)
EP4061322A1 (fr) Synthese de derives de l'acide de meldrum presentant des activites anti-uva et lumiere bleue, anti-pigmentantes et/ou antioxydantes
WO2015067899A1 (fr) Procédé de synthèse d'esters et catalyseur de ladite synthèse
TWI364298B (en) Varnish composition based on a solvent of plant origin
WO2019211568A1 (fr) Procede de synthese de molecules aromatiques fluorees en presence d'un photocatalyseur
FR2981068A1 (fr) Procede de preparation de derives du glycerol, utilisation et composition comprenant lesdits derives du glycerol
EP2580185B1 (fr) Procede de preparation de composes estaramides
FR3152509A1 (fr) Procede de synthese de derives lipophiles de sinapoyl malate et de ses analogues et leur utilisations
EP3016930B1 (fr) Epimere (3r)- de l'acetate d'octahydro-7,7-dimethyl-8-methylene-1h-3a,6-methanoazulen-3-yle, composition, procede de synthese et utilisation dudit epimere
EP2350036B1 (fr) Derives de methylene furanone et utilisation de ces derives en tant qu'agent photoprotecteur ou antioxydant ou depigmentant dans des compositions a usage cosmetique ou dermatologique.
Fournier et al. Green synthesis of enantiopure 5-O-feruloyl-2-deoxy-D-ribono-γ-lactone, 5-O-feruloyl-(S)-4-(hydroxymethyl)-γ-butyrolactone and analogues from lignocellulose-derived p-hydroxybenzaldehydes and levoglucosenone
EP3066066B1 (fr) Procédé de synthèse d'esters
FR3071836A1 (fr) Procede de preparation de dimeres aromatiques
WO2008009841A1 (fr) Nouveaux composes odorants, procede de synthese et utilisations
FR2822473A1 (fr) Procede de preparation d'un colorant jaune naturel trans-cinnamaldehyde substitue a partir de derives du phenylpropane
DE3841378A1 (de) Benzocycloalkanderivate, ihre herstellung und verwendung
DE3841377A1 (de) Benzocycloalkanderivate, ihre herstellung und verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19813113

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019813113

Country of ref document: EP

Effective date: 20210526

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2019813113

Country of ref document: EP