類茄尼呋喃香料及其合成方法
【專利摘要】本發明涉及類茄尼呋喃香料及其合成方法。該香料具有類似于茄尼呋喃的母體結構，主要官能團包括呋喃環和乙酰基，具有類似于茄尼呋喃的香氣。僅用兩步反應即可合成所述類茄尼呋喃化合物。合成路線為呋喃類化合物被去質子化試劑脫氫后，與帶有離去基團的烯烴反應生成中間體；然后進行Wacker氧化反應即得類茄尼呋喃化合物。
【專利說明】
類茄尼呋喃香料及其合成方法
技術領域
[0001] 本發明屬于有機化學，合成香料和煙草技術領域;具體涉及類茄尼呋喃香料及其 合成方法。
【背景技術】
[0002] 目前香煙代用品（如電子煙）和戒煙產品的一個重要不足就是難于模擬香煙的口 感和氣味，其重要原因就是缺少了煙葉中的某些重要香料。茄尼呋喃是煙草中一個重要的 香味化合物，存在于烤煙煙葉、白肋煙煙葉、香料煙煙葉中。目前其化學合成方法極少見諸 報道。市場上有關茄尼呋喃類的香料也非常少見。開發一種和茄尼呋喃母體結構相似的香 料及其合成方法，使之能夠規模化生產，對香煙代用品和戒煙產品的推廣有重要作用，進而 對廣大吸煙者的健康大有裨益。
【發明內容】
[0003] 本發明涉及類茄尼呋喃化合物。可以用作電子煙香料，也可用作其它日用品的香 料。
[0004] 本發明要解決的另一問題是提供一種所述類茄尼呋喃化合物的簡便高效的合成 方法，以便后續開展此類化合物的安全性評價工作和工業化應用。
[0005] 本發明所述類茄尼呋喃化合物具有如圖1所示通式結構： 其中R\R2、R3為!1或Cho的烷基； 通式1中：R4、R5為Η或Cho的烷基，但化合物(R1、R2、R 3、R4和R5同時為H)和化合物(R1為 甲基;R2、R3、R4和R5同時為H)除外； 通式2中：R6、R7、R8為!1或1Q的烷基，但化合物(護、妒、護、1? 6、1?7和1?8同時為!〇和化合 物(R1為甲基;R2、R3、R6、R7和R 8同時為H)除外； 通式3中：R9、R1<3、Rn為HSCho的烷基，2為Cho的烷基。
[0006] 上述類前尼咲喃化合物可由步驟A和步驟B兩步反應合成(如圖2所示）：圖中通式4 中R 1、R2、R3為!1或&-1Q的烷基;通式5中X為Cl、Br、I、OMs或OTs取代基;丫為&―3〇的烷基。
[0007] (步驟A)在醚類有機溶劑中，于低溫下向呋喃類化合物(通式4)加入去質子化試劑 (如正丁基鋰），然后升溫至室溫繼續攪拌約2小時。再次冷卻至低溫，加入烯烴5,然后緩慢 升溫至室溫并攪拌若干小時。用飽和氯化銨水溶液淬滅后，加入石油醚稀釋，分層并分液， 有機相用水洗滌兩次，再用飽和食鹽水洗滌一次。有機相用干燥劑干燥后過濾，減壓蒸餾除 去溶劑得到中間體6粗品，可直接用于下一步反應。
[0008] (步驟B)將銅鹽（如CuCl)和鈀類催化劑（如PdCl2)溶解在水和有機溶劑（如DMF， DMSO)的混合溶劑中，在室溫下通入氧氣緩慢鼓泡一小時，然后加入中間體6。加熱，緩慢通 入氧氣鼓泡，并攪拌一天。然后加入水稀釋，用乙醚萃取三次。合并有機相，依次用飽和氯化 銨水溶液和飽和食鹽水洗滌。有機相用干燥劑干燥后過濾，減壓蒸餾除去溶劑得到粗品。減 壓蒸餾提純即得類茄尼呋喃化合物純品7。
[0009] 按照以上步驟制備的類茄尼呋喃化合物具有類似于茄尼呋喃的香氣，可作為茄尼 呋喃的替代品。
【附圖說明】
[0010] 圖1:本發明所合成的茄尼呋喃化合物的結構通式。
[0011] 圖2:類茄尼呋喃化合物的合成路線。
[0012] 圖3:類茄尼呋喃化合物合成具體實施例。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合實施例（圖3)對本發明進一步說明，但本發明不限于這些實施例。
[0014] 實施例a-Ι:將呋喃（5.4mL)溶解在THF(120mL)中，冷卻至0°C。邊攪拌邊緩慢滴加 正丁基鋰（1.6M，46mL)，然后升溫至室溫，繼續攪拌兩個小時。冷卻至約-20 °C，緩慢滴加4-溴-1-丁烯(6.5mL，5a)，然后緩慢升溫至室溫并攪拌過夜。用飽和氯化銨水溶液淬滅后，加 入石油醚稀釋，分層并分液，有機相用水洗滌兩次，再用飽和食鹽水洗滌一次。用無水硫酸 鎂干燥后過濾，減壓蒸餾除去溶劑得到粗品6a，可直接用于下一步反應； 表征：淺黃色液體;Rf = 0.56 (正己烷）；咕 NMR (400MHz, CDC13) δ7·33-7·31 (m, 1H), 6.30-6.28 (m, 1H), 6.03-6.01 (m, 1H), 6.02-5.85 (m, 1H), 5.10 (d, J = 17.1 Hz, 1H), 5.03 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.76 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.47-2.42 (m, 2H) ppm; 13C 匪R (100MHz, CDC13) δ155·7, 140.9，137.6，115.2，110.1， 105.0， 34.9， 27.8 ppm; DEPT 匪R (100MHz, CDC13) δ140·9 (CH), 137.6 (CH), 115.2 (CH2)， 110.1 (CH)， 105.0 (CH)， 34.9 (CH2)， 27.8 (CH2) ppm〇
[0015] 實施例 a-2:將 CuCl (9 · 5g)和 PdCl2( 2 · 6g)溶解在 DMF/H20(280mL/40mL)中，在室溫 下通入氧氣緩慢鼓泡一小時，然后加入粗品6a。加熱至45°C，緩慢通入氧氣鼓泡，并攪拌一 天。然后加入水稀釋，用乙醚萃取三次。合并有機相，依次用飽和氯化銨水溶液和飽和食鹽 水洗滌。用無水硫酸鎂干燥后過濾，減壓蒸餾除去溶劑得到粗品；減壓蒸餾提純即得類茄尼 呋喃化合物純品7a(6.5g，兩步總產率74%); 表征:無色液體;Rf = 0.45 (20%乙酸乙酯/正己烷）；有類似于茄尼呋喃的濃郁辛香 氣味；4 NMR (400MHz，CDC13) δ7·28-7·26 (m，1H)，6.44-6.18 (m，1H)，6.00-5.98 (m, 1H), 2.91 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.78 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.16 (s, 3H) ppm; 13C 匪R (100MHz， CDCI3) δ207·4， 154.6， 141.2， 110.3， 105.3， 41.8， 30.0， 22.2 ppm; DEPT NMR (100MHz， CDC13) δ141·2 (CH)， 110.3 (CH)， 105.3 (CH)， 41.8 (CH2)， 30.0 (CH3)， 22.2 (CH2) ppm〇
[0016] 實施例b-1:將呋喃（1.4mL)溶解在THF(20mL)中，冷卻至0°C。邊攪拌邊緩慢滴加正 丁基鋰（1.6M，14.4mL)，然后升溫至室溫，繼續攪拌兩個小時。冷卻至約-20°C，緩慢滴加6-溴-1-己烯（2mL，5b)，然后緩慢升溫至室溫并攪拌過夜。用飽和氯化銨水溶液淬滅后，加入 石油醚稀釋，分層并分液，有機相用水洗滌兩次，再用飽和食鹽水洗滌一次。用無水硫酸鎂 干燥后過濾，減壓蒸餾除去溶劑得到6b粗品，可直接用于下一步反應； 表征：淺黃色液體;Rf = 0.43 (正己烷）；咕 NMR (400MHz, CDC13) δ7·33-7·31 (m, 1H), 6.31-6.29 (m, 1H), 6.02-6.00 (m, 1H), 5.91-5.79 (m, 1H), 5.06 (d, J = 17.1 Hz, 1H), 5.00 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.68 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.16-2.11 (m, 2H), 1.75-1.68 (m, 2H), 1.53-1.46 (m, 2H) ppm; 13C 匪R (100MHz, CDC13) δ 156.3, 140.7, 138.7, 114.5, 110.1, 104.7, 33.6, 28.5, 27.9, 27.6 ppm; DEPT NMR (100MHz, CDCb) 5140.7 (CH), 138.7 (CH), 114.5 (CH2), 110.1 (CH), 104.7 (CH), 33.6 (CH2), 28.5 (CH2), 27.9 (CH2), 27.6 (CH2) ppm〇
[0017]實施例 b-2:將 CuCl (2 · 5g)和 PdCl2(0 · 68g)溶解在 DMF/H20(70mL/10mL)中，在室溫 下通入氧氣緩慢鼓泡一小時，然后加入粗品6b。加熱至45°C，緩慢通入氧氣鼓泡，并攪拌一 天。然后加入水稀釋，用乙醚萃取三次。合并有機相，依次用飽和氯化銨水溶液和飽和食鹽 水洗滌。用無水硫酸鎂干燥后過濾，減壓蒸餾除去溶劑得到粗品。減壓蒸餾提純即得類茄尼 呋喃化合物純品7b( 1.9g，兩步總產率78%); 表征:無色液體;Rf = 0.30 (10%乙酸乙酯/正己烷）；略帶類茄尼呋喃的甜香;1H NMR (400MHz, CDC13) δ7·27-7·25 (m， 1Η)， 6.30-6.19 (m， 1Η)， 5.96 (d， J = 2.6 Hz, 1H), 2.61 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 2.42 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.10 (s, 3H), 1.68-1.47 (m, 6H) ppm; 13C NMR (100MHz, CDCb) 5208.7, 155.8, 140.8, 110.1, 104.9, 43.3， 29.8， 27.7， 27.5， 23.2 ppm; DEPT NMR (100MHz, CDCI3) δ140·8 (CH), 110.1 (CH), 104.9 (CH), 43.3 (CH2), 29.8 (CH3), 27.7 (CH2), 27.5 (CH2), 23.2 (CH2) ppm〇
【主權項】
1. 類茄尼巧喃化合物，具有如下結構式：其中r1、R2、R3為Η或Ci-10的烷基； 式1中R4、R5為Η或Ci-io的烷基，但化合物(Ri、R2、R 3、R4和R5同時為H)和化合物(Ri為甲 基;R2、R3、R4和R5同時為H)除外； 式2中R6、R7、R8為Η或Ci-io的烷基，但化合物(Ri、R 2、R3、R6、R哺R8同時為H)和(Ri為甲基； R2、R3、R6、R哺R8同時為H)除外； 式3中R9、RW、r11為Η或打-10的烷基，Z為Ci-io的烷基。2. -種制備如權利要求1所述的類茄尼巧喃化合物的方法，包括W下兩個步驟：(步驟A)巧喃類化合物(通式4)被去質子化試劑脫氨后，與締控5反應生成中間體6; (步驟B)中間體6與氧氣在鈕類催化劑作用下發生Wacker反應生成類茄尼巧喃化合物 7。3. 根據權利要求2所述類茄尼巧喃化合物的制備方法，并不限于制備權利要求1所述的 類茄尼巧喃化合物;權利要求2所述類茄尼巧喃化合物的制備方法，其特征是： 式4中r1、R2、護為Η或。-10的烷基； 式5中X為C1、化、I、OMs或OTs取代基，Υ為Ci-30的烷基。4. 根據權利要求2所述類茄尼巧喃化合物的制備方法，步驟A中所用去質子化試劑為燒 基裡、芳香基裡、格式試劑、二烷基氨基裡、二烷基氨基鋼、二烷基氨基鐘、六烷基雙娃烷基 裡、六烷基雙娃烷基鋼或六烷基雙娃烷基鐘;所用溶劑為乙酸，四氨巧喃，甲基叔下基酸或 1,4-二氧六環。5. 根據權利要求2所述類茄尼巧喃化合物的制備方法，步驟B中所用氧化劑為氧氣，雙 氧水，過氧叔下醇或m-CPBA;所用催化劑為二價鈕鹽(如PdCl2、Pd(0Ac)2或Pd(0Tf)2)和 化Cl(或CuCl2);所用溶劑為水與有機溶劑(N，N-二甲基甲酯胺，N，N-二甲基乙酷胺，二甲基 亞諷，四氨巧喃，甲醇或乙醇）的混合溶劑。6. 根據權利要求1所述類茄尼巧喃化合物可用作但不限于電子煙香料物質。
【文檔編號】A24B15/26GK105837536SQ201610335993
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】李保健, 周斌華, 汪子玉, 邵明非
【申請人】深圳市大物科技有限責任公司