【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型潜香香料制备领域，具体涉及一种氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物及其合成方法与应用。
技术介绍
1、焦甜香型化合物是一类可以减少苦味与酸刺激味，增加甜味与烤香味的香料化合物。1971年，elmenhorst首次从卷烟冷凝物中发现了带有焦甜香的麦芽酚(acta chemicascandinavica,1990,44:916-926)。此后，日本、瑞典等烟草公司对卷烟焦甜香进行了深入的研究，相继发现了呋喃类、呋喃酮、环戊烯酮类和吡喃酮类等带有焦甜香特征的化合物，其中最为重要的是甲基环戊烯醇酮(cyclotene)、呋喃酮(furaneol)和麦芽酚。这些具有焦甜香的香原料在甜味香精(饮料、糖果、巧克力、奶制品等)、咸味香精(肉制品等)及烟用香精中已得到了广泛的应用。这些化合物以糖苷类、酯类等结构作为潜香物存在于烟草中。
2、氨基酸是烟草中一类重要的含氮化合物，其含量影响着烟草的品质，也是重要的致香前体化合物(分析测试技术与仪器，2019,25:48-52.)。烟草中常见的氨基酸有20余种，在烟草的燃烧过程中，与还原糖可以发生美拉德反应，生成多种具有蒸煮、烤香、爆米花香味特征的吡喃、吡嗪、吡咯、吡啶等杂环化合物，某些氨基酸如苯丙氨酸还可以自身分解成香味化合物，如苯甲醇、苯乙醇等。
3、潜香化合物，是一类本身没有香味或香味不明显、但当用酶或者加热等方法促使其分解或裂解后才能释放出香味成分的化合物(recent advances in tobacco science,1981,7,107-153；aust
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物，该类化合物挥发性弱、热解后释放出焦甜香物质呋喃酮，应用于卷烟产品中可赋予卷烟焦甜香香韵，提升卷烟感官品质。
2、本专利技术的另一目的是提供一种氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物的合成方法，该方法是将氨基酸与呋喃酮通过缩合反应，合成得到新型的氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物。
3、本专利技术为实现目的，采用如下技术方案：
4、本专利技术提供了一种氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物，该化合物结构通式如下：
5、
6、其中：r为氢、甲基、异丙基、仲丁基、羟甲基、1-羟基乙基、巯甲基、(甲硫基)乙基、羧甲基、羧乙基、氨基甲酰甲基、氨基甲酰乙基、咪唑基甲基、胍基丙基、苄基或4-羟基苄基、(3-吲哚基)甲基；r’为氢、烷基、芳基或烷氧基羰基。
7、本专利技术中氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物典型的结构式1-3如下：
8、
9、上述氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物的合成方法是：以取代的氨基酸和呋喃酮为起始原料，在缩合剂和催化剂的作用下，氨基酸的羧基和呋喃酮的羟基发生缩合，生成氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物。所述取代的氨基酸的结构式为所述呋喃酮的结构式为具体包括如下步骤：
10、步骤1、将取代的氨基酸、呋喃酮溶于有机溶剂中，加入缩合剂和催化剂，在25～100℃下反应1～24小时，通过薄层色谱监测反应原料转化情况；
11、步骤2、反应结束后，抽滤，用有机溶剂冲洗滤层，滤液使用旋转蒸发仪蒸干，再通过柱层析分离纯化，获得目标产物。
12、进一步地，步骤1中，每5～7mmol取代的氨基酸与5mmol的呋喃酮反应，使用5～10mmol的缩合剂、0.05～0.5mmol的催化剂和25～50ml的有机溶剂。
13、进一步地，步骤1中，所述缩合剂为二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺和1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺中的至少一种，更优选为二环己基碳二亚胺。
14、进一步地，步骤1中，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶和4-吡咯烷基吡啶中的至少一种，更优选为4-二甲氨基吡啶。
15、进一步地，步骤1中，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙腈、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙醚和甲基叔丁基醚中的至少一种，更优选为二氯甲烷。
16、进一步地，步骤2中，所述柱层析分离是指在空气加压下进行柱层析，硅胶为200～300目，洗脱液为石油醚与乙酸乙酯体积比100～1:1的混合物或二氯甲烷与甲醇体积比为100～10:1的混合物。
17、例如，当采用二氯甲烷作为有机溶剂、采用二环己基碳二亚胺(dcc)和4-二甲氨基吡啶(dmap)作为缩合剂和催化剂时，反应式如下：
18、
19、本专利技术的氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物在使用时，可以溶解在醇或醇水混合溶剂中，然后均匀喷洒到烟丝或造纸法薄片上，所述潜香化合物的添加量占烟丝或造纸法薄片重量的0.0001％-0.1％，更优选为0.001％。
20、本专利技术的有益效果体现在：
21、1、本专利技术首次设计合成了氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物，通过将氨基酸与呋喃酮有机结合，大大提高了呋喃酮香料的稳定性，在燃烧热解时能够释放出焦甜香物质呋喃酮，添加至卷烟中可以赋予卷烟焦甜香韵，提升卷烟感官品质。
22、2、本专利技术涉及的合成方法工艺操作简单、环境污染小、生产成本低，便于工业化生产，是一种极具工业应用前景的生产工艺。
23、3、与呋喃酮相比，氨基酸呋喃酮酯热稳定性大大提高，其中：boc-l-苯丙氨酸呋喃酮酯热分解温度由原来的127℃提高到158℃，且最大热失重温度由187℃提升至247℃；boc-l-脯氨酸呋喃酮酯热分解温度由原来的127℃提高到174℃，且最大热失重温度由187℃提升至235℃；n-boc-n’-boc-l-色氨酸呋喃酮酯热分解温度由原来的127℃提高到139℃，且最大热失重温度由187℃提升至217℃。由此可知，氨基酸呋喃酮酯结构更加稳定，不易氧化变质，在燃烧热解时能够释放出焦甜香物质甲基环戊烯醇酮，明显提高卷烟感官品质。
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1.一种氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物，其特征在于，其结构通式为：
2.一种权利要求1所述的氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物的合成方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述取代的氨基酸的结构式为：
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述呋喃酮的结构式为：
5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求2或5所述的合成方法，其特征在于：每5～7mmol取代的氨基酸与5mmol的呋喃酮反应，使用5～10mmol的缩合剂、0.05～0.5mmol的催化剂和25～50mL的有机溶剂。
7.根据权利要求2或5所述的合成方法，其特征在于：所述缩合剂为二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺和1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺中的至少一种。
8.根据权利要求2或5所述的合成方法，其特征在于：所述催化剂为4-二甲氨基吡啶和4-吡咯烷基吡啶中的至少一种。
9.根据权利要求2或5所述的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙腈、二氯甲
10.根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于：所述柱层析分离是指在空气加压下进行柱层析，硅胶为200～300目，洗脱液为石油醚与乙酸乙酯体积比为100～1:1的混合物或二氯甲烷与甲醇体积比为100～10:1的混合物。
11.一种权利要求1所述氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物在卷烟中的应用。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于：将所述氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物溶解在醇或醇水混合溶剂中，然后均匀喷洒到烟丝或造纸法薄片上，所述潜香化合物的添加量占烟丝或造纸法薄片重量的0.0001％-0.1％。
...【技术特征摘要】
1.一种氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物，其特征在于，其结构通式为：
2.一种权利要求1所述的氨基酸呋喃酮酯类潜香化合物的合成方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述取代的氨基酸的结构式为：
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述呋喃酮的结构式为：
5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求2或5所述的合成方法，其特征在于：每5～7mmol取代的氨基酸与5mmol的呋喃酮反应，使用5～10mmol的缩合剂、0.05～0.5mmol的催化剂和25～50ml的有机溶剂。
7.根据权利要求2或5所述的合成方法，其特征在于：所述缩合剂为二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺和1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺中的至少一种。
8.根据权利要求2或5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺增洋，王文斌，邹鹏，徐志强，黄世乐，王海洋，邵宁，宁勇，朱栋梁，
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：
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