一种低脂肪酸DDMP二酯甜味剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种低脂肪酸DDMP二酯甜味剂、制备方法及应用，本技术方案以2,3‑二氢‑3,5‑二羟基‑6‑甲基‑4H‑吡喃‑4‑酮为原料，通过酯化反应制备五种2,3‑二氢‑3,5‑二酰氧基‑6‑甲基‑4H‑吡喃‑4‑酮，该类化合物具有良好的存储稳定性和加香稳定性，添加至卷烟中不仅展现了2,3‑二氢‑3,5‑二羟基‑6‑甲基‑4H‑吡喃‑4‑酮增加口腔甜润感和改善余味舒适性的作用，还能够丰富烟香，增加烟气透发性和细腻程度，提升卷烟香气质，并赋予卷烟典型的果香、酸香或奶香等特征，具有潜在应用价值。

A low fatty acid Ddmp diester sweetener, its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种低脂肪酸DDMP二酯甜味剂、制备方法及应用
本专利技术属于烟用香料合成
，具体涉及五种2,3-二氢-3,5-二酰氧基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的(低级脂肪酸DDMP二酯)、制备方法及作为香料在卷烟中的应用。
技术介绍
2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮普遍存在于卷烟烟气、美拉德反应产物、糖裂解产物和天然浸膏中。从结构上看，2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮与常用焦糖香味物质麦芽酚类似，都属于吡喃烯醇酮类化合物，这类具有环状烯醇酮类的化合物大多具有焦糖样香味；与麦芽酚等焦糖样香味物质相比，2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮具有更好的水溶性，在味觉上呈现出的“甜味”更加突出；其与烟气“甜味”呈显著正相关，可明显提升卷烟烟气回甜感，凸显卷烟“甜”和“润”的口感特征。然而，2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮稳定性较差，容易变质损坏，使其作为甜味剂至今尚未得到应用。由此可见，分子结构对香味有重要的影响，通过对2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮结构进行有目的改造，增强其在某些方面的香味特征，消除或减弱其使用时不利的影响因素，对于新型烟用香料的开发具有重要意义。在香料的香型分类中，一些香型相同或相似的香料大多具有相似的化学结构，这些香料或为同系物，或含有相同类型的基团，亦或是同分异构体。因此，在2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的基础上，开发结构相似的衍生物以获取新型香料成为一种有效途径。本技术方案以2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮为原料，通过酯化反应合成了2,3-二氢-3,5-二乙酰氧基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、2,3-二氢-3,5-二丙酰氧基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、2,3-二氢-3,5-二异丁酰氧基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、2,3-二氢-3,5-二戊酰氧基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮和2,3-二氢-3,5-二异戊酰氧基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮，这五种化合物化学性质稳定，并且其在高温热解时能够释放2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、乙酸、丙酸、异丁酸、戊酸和异戊酸，添加至卷烟中不仅能够增加口腔甜感、改善余味舒适性，其中的有机酸还能中和烟气中的碱性物质，增加烟气透发性和细腻程度，提升卷烟香气质，并赋予卷烟典型的果香、酸香或奶香等特征，具有潜在应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低脂肪酸DDMP二酯甜味剂、制备方法及应用，以解决现有技术中的2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮稳定性较差、容易变质损坏、不适宜作为烟草用甜味剂使用的问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种低脂肪酸DDMP二酯甜味剂，包括低脂肪酸DDMP二酯，其结构式为：具体为中的一种或一种以上组合。上述低脂肪酸DDMP二酯的制备方法，包括以下步骤：其中M为酰化试剂，具体为所述为乙酰氯、丙酰氯、异丁酰氯、戊酰氯或异戊酰氯中的任一种；所述为乙酸酐、丙酸酐、异丁酸酐、戊酸酐或异戊酸酐中的任一种。所述低脂肪酸DDMP二酯甜味剂的制备方法，具体制备步骤为：1)在反应瓶中，加入2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮和有机溶剂，氮气保护下，冷却至-5～5℃；2)在步骤1)的温度下，依次加入有机碱、酰化试剂，升至室温反应4～8h；3)反应结束后，有机混合液依次用水和饱和氯化钠溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，粗产物以硅胶柱层析分离，得到低脂肪酸DDMP二酯。所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、乙腈、正己烷、四氢呋喃或环己烷中的任一种。所述有机碱为三乙胺、吡啶或二异丙基甲基胺中的任一种。所述2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、有机碱和酰化试剂的摩尔比为1：(2～2.5)：(2～3)。上述任一项的低脂肪酸DDMP二酯甜味剂，应用于卷烟中。所述低脂肪酸DDMP二酯甜味剂溶于乙醇中形成乙醇溶液，再稀释至浓度为设定质量百分比的溶液，喷洒于烟丝上。所述低脂肪酸DDMP二酯甜味剂的添加量为烟丝质量的1～20ppm。本专利技术的有益效果是：本技术方案以2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮为原料，通过酯化反应制备五种2,3-二氢-3,5-二酰氧基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮，该类化合物具有良好的存储稳定性和加香稳定性，添加至卷烟中不仅展现了2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮增加口腔甜润感和改善余味舒适性的作用，还能够丰富烟香，增加烟气透发性和细腻程度，提升卷烟香气质，并赋予卷烟典型的果香、酸香或奶香等特征，具有潜在应用价值。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。以下为实施例中所用部分试剂和仪器。2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮(分析纯，自制)；乙酸酐、丙酸酐、异丁酸酐、戊酸酐、异戊酸酐、乙酰氯、丙酰氯、异丁酰氯、戊酰氯、异戊酰氯、氯化钠(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；三乙胺、吡啶、二异丙基甲基胺(分析纯，上海达瑞精细化学品有限公司)；二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、乙腈、正己烷、四氢呋喃、环己烷、无水硫酸钠(分析纯，北京化工厂)；石油醚、乙酸乙酯(分析纯，上海达瑞精细化学品有限公司)。0.0001g分析天平(德国Sartorius公司)；HH-6恒温水浴锅(江苏金坛市宏华仪器厂)；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(河南省巩义市予华仪器有限责任公司)；SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵(河南省巩义市予华仪器有限责任公司)；旋转蒸发仪(德国IKA集团)；BrukerAvanceAMX-600核磁共振波谱仪(美国Bruker公司)；超高效液相色谱-电喷雾离子源-质谱联用仪(美国agilenttechnologies公司)。本技术方案提供一种低脂肪酸DDMP二酯甜味剂，为低脂肪酸DDMP二酯，其结构式为：具体为中的一种或一种以上组合。上述低脂肪酸DDMP二酯的制备方法，包括以下步骤：其中M为酰化试剂，具体为所述为乙酰氯、丙酰氯、异丁酰氯、戊酰氯或异戊酰氯中的任一种。所述为乙酸酐、丙酸酐、异丁酸酐、戊酸酐或异戊酸酐中的任一种。实施例1在100mL的圆底烧瓶中，加入2.88g2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮(20mmol)和30mL无水二氯甲烷，冷却至0℃，氮气保护下，依次加入4.44g三乙胺(44mmol)和3.45g乙酰氯(44mmol)，之后升至室温反应6h，反应结束后，反应液依次用水和饱和氯化钠溶液洗涤3次，有机相用无水硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低脂肪酸DDMP二酯甜味剂，其特征在于，包括低脂肪酸DDMP二酯，其结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种低脂肪酸DDMP二酯甜味剂，其特征在于，包括低脂肪酸DDMP二酯，其结构式为：具体为中的一种或一种以上组合。


2.一种权利要求1所述的低脂肪酸DDMP二酯甜味剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

其中M为酰化试剂，具体为


3.根据权利要求2所述的低脂肪酸DDMP二酯甜味剂的制备方法，其特征在于，所述为乙酰氯、丙酰氯、异丁酰氯、戊酰氯或异戊酰氯中的任一种；
所述为乙酸酐、丙酸酐、异丁酸酐、戊酸酐或异戊酸酐中的任一种。


4.根据权利要求2或3所述的低脂肪酸DDMP二酯甜味剂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
1)在反应瓶中，加入2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮和有机溶剂，氮气保护下，冷却至-5～5℃；
2)在步骤1)的温度下，依次加入有机碱、酰化试剂，升至室温反应4～8h；
3)反应结束后，有机混合液依次用水和饱和氯化钠溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，粗产物以硅胶柱层析分离，得到低脂肪酸DDM...

【专利技术属性】
技术研发人员：席高磊，蔡莉莉，赵志伟，顾亮，白冰，许克静，王保会，郝辉，刘文博，刘强，孙志涛，陈芝飞，
申请(专利权)人：河南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41