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降龙涎香醚的用途

发布日期:2020/10/26 11:48:35

背景及概述[1]

降龙涎香醚又名双环二氢高金合欢醚、1,1,6,10-四甲基-5,6-环乙氧基十氢化萘、Amberoxan、Ambropur、Ambroxide。天然龙涎香是一种高级香料,它来自抹香鲸肠胃中的灰白色软结石,量极少。降龙涎香醚是一种人工合成的、具有龙涎香味的香料,作为天然龙涎香的代用品。无色至白色结晶。相对分子质量236.34。熔点75~76℃。沸点120℃(0.133×103Pa)。闪点161℃。比旋光度-29°(c=1,甲苯)。

用途[2-3]

降龙涎香醚“龙涎香效应”可大大提高香精的扩散作用,用于高级香水及化妆品的香精中,对人体无刺激,适合于皮肤、头发和织物的加香,如肥皂、爽身粉、膏霜及香波等的加香及定香。龙涎香香原料在卷烟中的应用赖百当类物质是香料烟的关键性致香成分,降龙涎醚是其中作用特别突出的一种香料,对混合型卷烟的烟气有着重要贡献。降龙涎醚也广泛用于烤烟型卷烟和香水工业。降龙涎醚应用于卷烟工业的加香加料,与烟草的特征香韵谐调和合,并可掩盖杂气,即使微量使用,也可改善烟草的香味品质,尤其适合混合型卷烟加香,增强东方型烟草的风味。R.J.ReynolsTobaccoCompany(雷诺烟草公司)已使用香紫苏内酯、降龙涎二醇及降龙涎醚负载于溶剂中,以万分之五到千分之三的施加量喷洒到烟丝上,以改善卷烟的风味。由于降龙涎醚分子量小、挥发性强,且阈值低。瑞士奇华顿香料公司Givavdan-Route(International)SA将降龙涎二醇制备成碳酸酯(Carbonate-I,Chart2)潜香物质,其分子量大,不易挥发。在卷烟抽吸过程中,香气前体物降龙涎二醇碳酸酯在高温分解、同时环合产生降龙涎醚香气成分,卷烟烟气具有明显的木香及琥珀香气。湖南中烟工业公司将降龙涎二醇制备成草酸酯(Oxalate-II,Chart2)潜香物质的形式,然后加入到烟草中,其加入方式为加表香、加料香或薄片加香。在卷烟抽吸燃烧过程中均匀释放降龙涎醚致香物质,使卷烟具有较明显的龙涎香气。

制法[1,4]

方法1:以香紫苏醇为原料,进行两步氧化,即碱性氧化和弱酸性氧化,氧化剂可用高锰酸钾、臭氧或重铬酸钠(或钾)的硫酸溶液,然后,将氧化物皂化,脱水,内酯化,制得降龙涎香内酯。再将内酯用氢化铝锂在乙醚中(或用硼烷在四氢呋喃中)还原成降龙涎二醇。用D-樟脑-β-磺酸为环化剂,脱环合二醇,再在三氧化二铝作用下脱水,可制得降龙涎香醚。用此法除得到降龙涎香醚外,还可得到降龙涎香醚的同分异构体双环高金合欢醇,即赖百当-6-烯-12-醇(无色结晶,熔点20℃,亦有龙涎香味)。

方法2:以二醇2为中间体的合成路线

从来源于香紫苏浸膏中的(-)-香紫苏醇3出发,首次人工合成了降龙涎香醚,总收率达52%。香紫苏醇3用三氧化铬氧化并降解到内酯4,内酯4经四氢铝锂还原得到二醇2;二醇化合物2经对甲苯磺酰氯活化,再在碱氢化钠作用下进行分子内环合化得到降龙涎香1。该路线的缺点是需用三氧化铬作氧化剂,会生大量污染严重的含铬废水,同时需用危险性较高的四氢铝锂和氢化钠等,如图:

以橙花叔醇5为原料,通过立体选择性环合化来合成降龙涎香醚的可能性。从橙花叔醇5出发,通过溴化、腈化和水解得(E,E)-高金合欢酸8和另一个异构体,其比例为8:2。酸8通过形成乙酯,用柱层析法纯化,8的酯在碱性条件下水解得到纯度达98%的酸。酸8在二氯甲烷中,以三氟化硼乙醚为路易斯酸,在-20℃下反应60分钟得到环合化产物4,收率为38%。接着用四氢铝锂还原化合物4得到二醇2,二醇2以吡啶为溶剂,在催化剂对-甲苯磺酸存在的条件下加热,环合化得到(±)降龙涎香醚1,收率为75%:

方法3:不经过中间体二醇2的合成路线

从二氢β-紫罗兰酮35出发,通过Darzens反应得4-(2,2,6-三甲基-1-环己烯)-2-甲基丁醛47,再与丙二酸反应得48,然后经过若干步反应得降龙涎香醚1。此处所得的为消旋体产物,其香气质量与(-)-降龙涎香醚略有区别。

主要参考资料

[1] 实用精细化工辞典

[2] 龙涎香香原料卷烟应用及降龙涎醚的合成研究进展

[3] CN201510390479.9一种降龙涎香醚的制备方法

[4] 降龙涎香醚的合成进展

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