烟酮碳酸酯及其合成方法与其在卷烟制备中的应用技术

本发明专利技术公开了一种烟酮碳酸酯及其合成方法与其在卷烟制备中的应用，其中烟酮碳酸酯的结构如下式1所示：取代基R选自甲基、苯乙基、香茅基或烟酮基。本发明专利技术烟酮碳酸酯在卷烟的制备过程中作为烟用潜香化合物使用，在室温下结构稳定，没有或稍有香味，作为香料添加至卷烟中后，在燃吸过程中可缓慢释放烟酮及另一种香料分子，可明显改善卷烟香气。此外，本发明专利技术烟酮碳酸酯的原料价格低廉，工艺路线短，反应产率高，具有较好工业应用前景。具有较好工业应用前景。具有较好工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
烟酮碳酸酯及其合成方法与其在卷烟制备中的应用


[0001]本专利技术属于烟用香精香料领域，具体涉及一种烟酮碳酸酯及其合成方法与其在卷烟制备中的应用。

技术介绍

[0002]烟酮，化学名称为3，5，5
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三甲基
‑
1，2
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环己二酮，外观为白色晶体或粉末，天然存在于广藿香精油、藏红花油香烟烟气中。1966年由IFF公司首次从广藿香油中分离制得，1970年Pittet等(J.Agric.Food.Chem.1970,18,929
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933.)研究了烟酮及其类似物的风味特征。1976年Fujimori等(Agric.Biol.Chem.1976,40,303
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315.)从烟叶中分离出烟酮，并鉴定了其结构。烟酮具有咖啡及烟草特征香气，可用于食品、香烟、饮料和糖果生产中，特别是在卷烟中添加，可明显改善吸味、掩盖杂气、减少刺激、使余味醇，是一种性能优良的烟用香料。卷烟燃烧温度较高，由于烟酮沸点较低，添加烟酮的卷烟在品吸过程中香味极易散失，出现香味前浓后淡的问题。另外，烟酮极易聚合，在卷烟生产和存储过程中，烟酮的聚合会造成添加烟酮的卷烟产品质量下降。
[0003]潜香化合物是指将高挥发性、易升华、易变质的香料化合物通过物理或化学的手段合成的一类在常温下没有香味或稍有香味而在卷烟燃吸状态下通过热解释放出香味成分的化合物。目前，通过化学方法合成的潜香化合物主要包括酯类、糖苷类以及杂环类潜香化合物。对于酯类潜香化合物来说，碳酸酯具有低温下稳定、高温下易热解的优点，是一类极具应用价值的潜香化合物。将烟酮制成碳酸酯类潜香物质，可有效解决烟酮在卷烟加工和储存的过程中挥发及聚合的问题，同时在卷烟燃吸时缓慢释放出烟酮的香味，达到掩杂降刺的目的。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术提供了一种化学结构稳定、加香效果较好的烟酮碳酸酯及其合成方法，以及其在卷烟制备中的应用。本专利技术烟酮碳酸酯具有增香、增浓，加香效果明显、香气释放稳定持久等优点。
[0005]本专利技术烟酮碳酸酯，其结构如下式1所示：
[0006][0007]取代基R选自甲基、苯乙基、香茅基或烟酮基。
[0008]进一步地，所述烟用潜香化合物烟酮碳酸酯优选为如下结构化合物中的一种：
[0009][0010]本专利技术烟酮碳酸酯的制备方法，包括如下路线步骤：
[0011]路线1：
[0012]1a、向反应器中依次加入烷基醇2、三光气3和有机溶剂，在0～100℃下向反应体系中缓慢加入碱，加完后保持温度在0～100℃下继续搅拌反应1～24小时；反应结束后将反应液降至室温，向反应体系中加水，加入有机溶剂萃取，合并有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸镁干燥有机相，过滤除去不溶物，减压浓缩除去多余溶剂，获得中间体4。中间体4无需纯化可直接用于一步反应。
[0013]1b、向反应器中依次加入上步所得的中间体4、烟酮5(45mmol，0.9eq)和有机溶剂，在0～100℃下向反应体系中缓慢加入碱，加入完成后，保持温度在0～100℃下继续搅拌反应1～24小时；反应完成后减压浓缩除去多余溶剂，粗产物通过柱层析纯化(洗脱液由石油醚和乙酸乙酯混合构成)，制得目标产物烟酮碳酸酯(1a、1b以及1c)。
[0014]步骤1a中，投料摩尔比为烷基醇2：三光气3：碱＝1:0.1～1.0:1～10。
[0015]步骤1b中，中间体4、碱和烟酮5的投料摩尔比为1:1～10:1～10。
[0016]路线2：
[0017]向反应器中依次加入烟酮5、碱和有机溶剂，在0～100℃下向反应体系中缓慢加入溶于有机溶剂的三光气3，加入完成后，保持温度在0～100℃下继续搅拌1～24小时；待反应完成后，反应液加水稀释，再加入有机溶剂萃取，合并有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸镁干燥有机相，过滤除去不溶物，减压浓缩除去多余溶剂，粗产物通过柱层析纯化(洗脱液由石油醚和乙酸乙酯混合构成)，制得目标产物烟酮碳酸酯(1d)。
[0018]路线2中，烟酮5、碱和三光气3的投料摩尔比为1:1～10:0.5～1。
[0019]针对化合物1a、1b以及1c采用路线1途径制备，针对化合物1d采用路线2途径制备。反应路线如下所示：
[0020]路线1：
[0021][0022]路线2：
[0023][0024]所述碱为碳酸钾、磷酸钾、碳酸铯、叔丁醇钠、甲醇钠、氢氧化钠、氢化钠、三乙胺、二异丙基乙基胺、4
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二甲氨基吡啶中的一种或两种以上。
[0025]所述有机溶剂为甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氧六环、乙醚、甲苯、二氯甲烷、四氯化
碳、乙腈、N,N
‑
二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的一种或两种以上。
[0026]所述柱层析纯化时所用洗脱液由石油醚和乙酸乙酯按体积比1～100:1的比例混合构成。
[0027]所述烟酮碳酸酯在相应同步热分析仪上，同步测定目标化合物的热重分析(TG)曲线、差示扫描量热分析曲线(DSC)和微分热重分析曲线(DTG)。所述同步热分析仪为Netzsch STA 449C TG/DSC同步热分析仪。
[0028]本专利技术烟酮碳酸酯在卷烟制备中的应用，是在卷烟的制备过程中作为烟用潜香化合物使用。
[0029]具体是将烟酮碳酸酯溶解在醇或醇水混合溶剂中，然后均匀喷洒在烟丝上。烟酮碳酸酯纯品与卷烟中烟丝的质量比为0.0001％～0.01％：1。
[0030]本发的潜香化合物在室温下结构稳定，没有或稍有香味，作为香料添加至卷烟中后，在燃吸过程中可缓慢释放烟酮及另一种香料分子，可明显改善卷烟香气。另外合成烟酮碳酸酯的原料价格低廉，工艺路线短，反应产率高，具有较好工业应用前景。
附图说明
[0031]图1烟酮5热失重曲线图。
[0032]图2烟酮碳酸甲酯1a热失重曲线图。
[0033]图3烟酮碳酸苯乙酯1b热失重曲线图。
[0034]图4烟酮碳酸香茅酯1c热失重曲线图。
[0035]图5二烟酮碳酸酯1d热失重曲线图。
[0036]图6烟酮碳酸甲酯1a1H NMR核磁谱图。
[0037]图7烟酮碳酸甲酯1a
13
C NMR核磁谱图。
[0038]图8烟酮碳酸苯乙酯1b1H NMR核磁谱图。
[0039]图9烟酮碳酸苯乙酯1b
13
C NMR核磁谱图。
[0040]图10烟酮碳酸香茅酯1c1H NMR核磁谱图。
[0041]图11烟酮碳酸香茅酯1c
13
C NMR核磁谱图。
[0042]图12二烟酮碳酸酯1d1H NMR核磁谱图。
[0043]图13二烟酮碳酸酯1d
13
C NMR核磁谱图。
具体实施方式
[0044]下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟酮碳酸酯，其特征在于其结构如下式1所示：取代基R选自甲基、苯乙基、香茅基或烟酮基。2.一种烟酮碳酸酯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1a、向反应器中依次加入烷基醇2、三光气3和有机溶剂，在0～100℃下向反应体系中缓慢加入碱，加完后保持温度在0～100℃下继续搅拌反应1～24小时；反应结束后将反应液降至室温，向反应体系中加水，加入有机溶剂萃取，合并有机相，并用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸镁干燥有机相，过滤除去不溶物，减压浓缩除去多余溶剂，获得中间体4，中间体4无需纯化可直接用于一步反应；1b、向反应器中依次加入上步所得的中间体4、烟酮5和有机溶剂，在0～100℃下向反应体系中缓慢加入碱，加入完成后，保持温度在0～100℃下继续搅拌反应1～24小时；反应完成后减压浓缩除去多余溶剂，粗产物通过柱层析纯化，制得目标产物烟酮碳酸酯1a、1b或1c，结构如下所示：3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1a中，投料摩尔比为烷基醇2：三光气3：碱＝1:0.1～1.0:1～10。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1b中，中间体4、碱和烟酮5的投料摩尔比为1:1～10:1～10。5.根据权利要求2、3或4所述的制备方法，其特征在于：所述碱为碳酸钾、磷酸钾、碳酸铯、叔丁醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒俊生，王文斌，王海洋，邹鹏，贺增洋，邵宁，宁勇，徐华军，姜余婷，韩伟，
申请(专利权)人：安徽中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：