一种用于新型烟草制品热缓释香料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型烟草制品热缓释香料的制备方法，以3‑氧代‑α‑紫罗兰醇为原料，在自制催化剂的条件下与四乙酰保护基溴代糖进行Walden转换的取代反应后再经酸性催化剂脱保护得到3‑氧代‑α‑紫罗兰醇‑β‑D‑葡萄糖苷。所述3‑氧代‑α‑紫罗兰醇‑β‑D‑葡萄糖苷通过新型烟草制品加香实验，可解决常规香精热失重过快而导致后期香气量不足的问题，满足整个抽吸过程中烟气的丰富性和香气强度的持续保持，延长烟支的可抽吸时间。

【技术实现步骤摘要】
一种用于新型烟草制品热缓释香料的制备方法
本专利技术属于食品香料
更具体地，本专利技术涉及一种用于新型烟草制品热缓释香料的制备方法。
技术介绍
自2003年，在第56届世界卫生大会上，WHO成员国一致通过了第一个控制烟草的全球性公约——《烟草控制框架公约》以来，世界各国公共场所吸烟禁令范围从欧美扩大至亚洲各国。在此基础上，传统烟草制品的销量日益下降。高盛数据表明，到2020年新型烟草制品产业规模将会是全球烟草总量的10%，利润的15%，其属改变世界八大创新领域之一。新型烟草制品逐渐成为各大跨国烟草企业开发的重要方向，主要包括电子烟、口含烟、加热不燃烧、鼻烟、嚼烟五大类。国外排名前五的烟草公司在2007-2016年期间申请的新型烟草制品专利达到1990件，其中包括加热不燃烧型烟草制品专利862件，占比43.3%，电子烟专利468件，占比23.5%。这两大类新型烟草制品远高于其它类别。国内新型烟草制品领域的专利申请由2013的203件增加到2018年1052件，其中加热不燃烧型烟草制品和电子烟占比73.2%。根据欧睿国际近期调查数据显示，新型烟草制品中加热不燃烧产品和电子烟的销售增长最为强劲，销售将从2016年的20亿美元增长到2021年的154亿美元，增幅将达到691%。预估计到2030年，全球此类新型烟草制品的年销售额可达到500亿美元左右。因此根据专利数据和市场销售数据可看出，在控烟法规的范围和执行力度不断加大的基础上，新型烟草制品是烟草行业未来最具发展潜力的热点。加热不燃烧烟草制品（HeatnotBurn）又称低温卷烟，感官体验与传统卷烟极为相似，是最接近卷烟的烟草制品。其利用特殊热源对烟草物料进行加热（500度以下甚至更低），烟草物料只加热而不燃烧，温度远低于传统卷烟，因此产生的有害物质较传统卷烟大幅度地降低90%以上。菲莫烟草的H.J.Roethig等研究表明产品对环境中挥发性有机物（TVOC）及悬浮颗粒物的影响较常规卷烟分别降低40%~50%和90%，环境烟气也大幅度低降低80%。由此推断加热不燃烧烟草制品作为替烟产品可极大程度地降低烟草体验带来的健康危害，杜绝二手烟甚至三手烟产生的社会负面影响。但在纵多类型的加热不燃烧烟草制品中，烟支中目前仍然是全薄片与烟用香精的配伍，因此具有抽吸口数较少，香气质和香气量方面有待提高的普遍问题。电子烟（ElectronicNicotineDeliverySyntems）根据FDA给予的定义是电子尼古丁传输系统，将含有尼古丁的溶液（如甘油、丙二醇）通过电能使其形成气溶胶以供人抽吸，满足生理需求。在目前法律法规还没有明确约束的条件下，电子烟用的烟液配方原料主要参考GB-2760所允许使用的食品用天然和合成香料，同时也参考烟草添加剂许可名录（797名单）。其烟液配方包含烟草口味在内的其它各种口味，包括水果味、草本味、甜味、饮料味等。其所使用的香精并无明确载体，而是通过温度为170℃～210℃的电加热方式雾化后进行吸食，自身完全承担了香味释放的作用。但是由于载体的缺失，香精稳定性降低，挥发性增强。抽吸感官体验口感不佳，与真烟的口感相差甚远。香气量和香气质在整个过程中波动较大，整体品质越往后越差。因此虽然加热不燃烧和电子烟的优势让各大烟草及相关行业企业对新型烟草制品的研发趋之若鹜，但是在加热段改进、烟草配方及添加剂优化、加热效果和感官质量等方面仍有待提高。针对加热不燃烧制品的烟草香精配方及添加剂优化方面，本公司研发中心进行大量的实验。以期在大幅度降低有害烟气成分释放量的前提下，烟气的口感和生理强度满足感的持续可以有效提升。着力于这一问题的解决，我们就一系列可用于新型烟草制品热缓释香料进行研究。本专利采用合成方法制备3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-葡萄糖苷，并通过新型烟草制品加香实验，发现香气量和香气质、口感和协调性在整个抽吸过程中大大丰富。烟气的口感和生理强度满足感可以持续有效提升，解决新型烟草制品在抽吸体验过程中香气逐渐减弱的问题。3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-葡萄糖苷的合成在文章3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-葡萄糖苷的合成[J]，张改红;白冰;杨静;毛多斌.化学世界，2016:303-307中有提及，但整体收率较低31.5%。本专利通过改进的Walden转换的取代反应及酸性离子树脂作为脱乙酰保护基的水解反应，提高反应收率同时降低生产产生的三废，符合绿色合成化学原理，更适用于工业化生产。
技术实现思路
[要解决的技术问题]本专利技术的目的是提供一种增强新型烟草制品感官体验的化合物。本专利技术的另一个目的是提供所述化合物的制备方法。本专利技术的另一个目的是提供所述化合物的用途。技术方案]本专利技术是通过下述技术方案实现的。本专利技术涉及一种用于新型烟草制品热缓释香料的制备方法。该制备方法的步骤如下：(1)Walden转换的取代反应在装有机械搅拌、回流配套装置、进料口的反应器中，按照化合物I)、溶剂I)的重量比1:5～50将其加入反应器中，开启搅拌。在搅拌状态下加入化合物II),其与化合物I)的重量比为0.5～2.0:1。之后开启加热装置加热至反应液温度达到30℃～100℃，然后加入自制催化剂。保持回流状态1h～20h，而后降温至35℃～50℃，过滤。上层过滤固体用溶剂I)淋洗，用量与化合物I)的质量比为1～10:1，然后收集滤液，浓缩得到化合物III)粗品。该粗品直接用于下一步脱保护反应。(2)脱乙酰基保护往步骤(1)得到的取代反应产物-化合物III）中缓慢加入与其质量比为1～10：1的溶剂I)，然后再投入与化合物III）质量比为0.1~2.0：1酸性离子交换树脂做催化剂，在20℃~60℃中搅拌30min～5h。反应液过滤。上层滤固加入与化合物III）为1～50重量比的纯净水淋洗，再在滤液中加入溶剂II)进行萃取，静置，分层。油相入废液桶，收集水相，在-45℃～-60℃,15Pa～0Pa条件下冷冻干燥得到粗品化合物IV)。该粗品在-10℃～40℃温度下于溶剂III)中进行重结晶，经过滤、真空干燥后得到化合物IV)3-氧代-α-紫罗兰-β-D葡萄糖苷。根据本专利技术的一种优选实施方式，在步骤(1)中，化合物I)、溶剂I)、化合物II)搅拌混合0.2～1h。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤(1)中所述的自制催化剂选自碳酸银、碳酸铯、碳酸钡、碳酸锰、碳酸镍、碳酸锌中任一种负载于中性材料，包括硅胶，三氧化二铝、活性炭、分子筛、黏土、钙。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤(1)中，化合物I)、化合物II)、溶剂I)的质量比是1:0.5～2.0:5~50；化合物I)与自制催化剂的质量比是1:0.1~4.0。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤(1)与步骤（2）中，用于反应的溶剂I)均选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、甲基四氢呋喃。根据本专利技术的另一种优选实施方式，步骤(2)中所述酸性离子树脂催化剂选自DOWEXMAC-3，AmberliteIR120，AmberliteCG-50，Amberlite(R)Fpc3500。根据本专利技术的另一种优选实施方式，步骤(2)中，化合物III）与酸性离子树脂催化剂的质量比是1:0.1～2.0。根据本专利技术的另一种优选实施方式，步骤(2)中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于新型烟草制品热缓释香料的制备方法，其特征在于以结构式I)2,3,4,6‑O‑四乙酰基‑α‑D‑溴代葡萄糖与结构式II)3‑氧代‑α‑紫罗兰醇为原料在自制催化剂的条件下生成结构式III)1‑(3‑氧代‑α‑紫罗兰氧基) ‑2,3,4,6‑O‑四乙酰基‑β‑D‑葡萄糖苷，再经酸性条件脱去乙酰基保护基后分离制备结构式IV) 3‑氧代‑α‑紫罗兰醇‑β‑D‑葡萄糖苷；

【技术特征摘要】
1.一种用于新型烟草制品热缓释香料的制备方法，其特征在于以结构式I)2,3,4,6-O-四乙酰基-α-D-溴代葡萄糖与结构式II)3-氧代-α-紫罗兰醇为原料在自制催化剂的条件下生成结构式III)1-(3-氧代-α-紫罗兰氧基)-2,3,4,6-O-四乙酰基-β-D-葡萄糖苷，再经酸性条件脱去乙酰基保护基后分离制备结构式IV)3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-葡萄糖苷；其特征在于该制备方法的具体步骤如下：(1)Walden转换的取代反应在装有机械搅拌、回流配套装置、进料口的反应器中，按照化合物I)、溶剂I)的重量比1:5～50将其加入反应器中，开启搅拌，在搅拌状态下加入化合物II),其与化合物I)的重量比为0.5～2.0:1；之后开启加热装置加热至反应液温度达到30℃～100℃，然后加入自制催化剂；保持回流状态1h～20h，而后降温至35℃～50℃，过滤；上层过滤固体用溶剂I)淋洗，用量与化合物I)的质量比为1～10:1，然后收集滤液，浓缩得到化合物III)粗品；该粗品直接用于下一步脱保护反应；(2)脱乙酰基保护往步骤(1)得到的取代反应产物-化合物III）中缓慢加入与其质量比为1～10：1的溶剂I)，然后再投入与化合物III）质量比为0.1~2.0：1酸性离子交换树脂做催化剂，在20℃~60℃中搅拌30min～5h，反应液过滤；上层滤固加入与化合物III）为1～50重量比的纯净水淋洗，再在滤液中加入溶剂II)进行萃取，油相入废液桶，收集水相，在-45℃～-60℃,15Pa～0Pa条件下冷冻干燥得到粗品化合物IV)；该粗品在-10℃～40℃温度下于溶剂III)中进行重结晶，经过滤、真空干燥后得到化合物IV)3-氧代-α-紫罗兰-β-D葡萄糖苷。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中，自制...

【专利技术属性】
技术研发人员：康明娥，黄艳，崔秀明，杨君，夏炎，邬帅帆，徐晓炯，
申请(专利权)人：华宝香精股份有限公司，
类型：发明
国别省市：西藏,54