一种1,4-脱水-D-吡喃葡萄糖的制备方法及应用与流程

    专利2024-12-17  8


    本发明属于有机合成,具体涉及一种1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法及作为甜味香原料在卷烟中的应用。


    背景技术:

    1、1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖,属于糖降解生成的吡喃类化合物,具有挥发性、脂溶性和水溶性等特点。然而,迄今为止关于1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的合成研究报道较少,2010年neil r.thomas使以甲基葡萄糖苷为原料,通过六步反应合成1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖,反应总收率为23.8%。该合成方法合成步骤繁琐,其中涉及多步羟基保护步骤,反应原子利用率低。因此,开展1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的新方法合成研究具有重要意义。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种操作简单、产率高、易规模化生产的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖制备方法及作为特色烟用甜味香原料在卷烟中的应用,以解决现合成1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的总收率低的问题。

    2、为实现上述目的,本申请是通过以下技术方案实现的:

    3、一种1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法,步骤如下:

    4、

    5、步骤1、中间化合物(ii)制备:在反应瓶中,依次加入原料甲基-α-d-吡喃葡萄糖苷(i)、苄基溴、催化剂和溶剂,60~120℃搅拌反应10~24h,反应结束后,加入饱和氯化钠溶液洗涤,萃取分离得到有机相并用无水na2so4干燥,减压蒸除溶剂,得到中间化合物(ii);

    6、步骤2、化合物(iii)制备:在反应瓶中,依次加入中间化合物(ii)、催化剂、添加剂和溶剂,40~80℃反应4~12h,反应结束后加入饱和氯化钠溶液和二氯甲烷,萃取分离得到有机相,经无水na2so4干燥,减压蒸除溶剂,柱层析纯化得到中间化合物(iii);

    7、步骤3、目标产物(iv)制备:在反应瓶中,依次加入中间化合物(iii)、催化剂和溶剂,20~50℃反应24~72h,反应结束后减压蒸除溶剂,粗产物以硅胶柱层析分离,得到目标产物1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖(iv)。

    8、优选的,步骤1中,催化剂为氧化银、氧化锡或二丁基氧化锡的一种,溶剂为苯、甲苯或邻二甲苯中的一种。

    9、优选的,甲基-α-d-吡喃葡萄糖苷(i)、催化剂和苄基溴的摩尔比为1︰(0.5~1.5)︰(1.0~2.0)。

    10、优选的,步骤2中,催化剂为三氟甲磺酸铁、三氯化铁或三溴化铁中的一种,添加剂为无水氯化钙或无水硫酸钠的一种,溶剂为乙腈、甲醇或四氢呋喃中的一种。

    11、优选的,中间化合物(ii)、催化剂与添加剂的摩尔比为1︰(0.5~3)︰(1~2)。

    12、优选的,步骤3中,催化剂为兰尼镍或锌粉中的一种,溶剂为乙腈、二氯甲烷或乙醇中的一种。

    13、优选的,化合物(iii)与催化剂的质量比为1︰(0.1~1)。

    14、一种应用,上述任一项制备的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖,作为烟用甜味香原料应用于卷烟中。

    15、优选的,1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖作为烟用甜味香原料的添加量为卷烟烟丝质量的1~100ppm。

    16、本发明的有益效果是:

    17、本技术方案以甲基-α-d-吡喃葡萄糖苷为起始原料,经三步反应合成了1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖。与现有文献报道的合成方法相比,本发明的反应采用更精确的羟基保护策略,工艺更加简单,反应原子利用率高,三步反应总收率高于60%,适合进行大规模生产,具有广泛的应用前景。该香原料添加至卷烟中可以增加口腔甜润感,丰富烟香,增加烟气透发性和细腻程度,改善余味舒适性,具有潜在应用价值。



    技术特征:

    1.一种1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法,其特征在于,步骤如下:

    2.根据权利要求1所述的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法,其特征在于,步骤1中,催化剂为氧化银、氧化锡或二丁基氧化锡的一种,溶剂为苯、甲苯或邻二甲苯中的一种。

    3.根据权利要求1所述的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法,其特征在于,甲基-α-d-吡喃葡萄糖苷(i)、催化剂和苄基溴的摩尔比为1︰(0.5~1.5)︰(1.0~2.0)。

    4.根据权利要求1所述的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法,其特征在于,步骤2中,催化剂为三氟甲磺酸铁、三氯化铁或三溴化铁中的一种,添加剂为无水氯化钙或无水硫酸钠的一种,溶剂为乙腈、甲醇或四氢呋喃中的一种。

    5.根据权利要求1所述的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法,其特征在于,中间化合物(ii)、催化剂与添加剂的摩尔比为1︰(0.5~3)︰(1~2)。

    6.根据权利要求1所述的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法,其特征在于,步骤3中,催化剂为兰尼镍或锌粉中的一种,溶剂为乙腈、二氯甲烷或乙醇中的一种。

    7.根据权利要求1所述的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖的制备方法,其特征在于,化合物(iii)与催化剂的质量比为1︰(0.1~1)。

    8.一种应用,其特征在于,上述权利要求1至7中任一项制备的1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖,作为烟用甜味香原料应用于卷烟中。

    9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,1,4-脱水-d-吡喃葡萄糖作为烟用甜味香原料的添加量为卷烟烟丝质量的1~100ppm。


    技术总结
    本发明属有机合成技术领域,具体涉及一种1,4‑脱水‑D‑吡喃葡萄糖的制备方法及应用,制备方法为以甲基‑α‑D‑吡喃葡萄糖苷为起始原料,经三步反应合成了1,4‑脱水‑D‑吡喃葡萄糖,与现有文献报道的合成方法相比,本发明的反应采用更精确的羟基保护策略,工艺更加简单,反应原子利用率高,三步反应总收率高于60%,适合进行大规模生产,具有广泛的应用前景。该香原料添加至卷烟中可以增加口腔甜润感,丰富烟香,增加烟气透发性和细腻程度,改善余味舒适性,具有潜在应用价值。

    技术研发人员:王清福,陈芝飞,于建春,李耀光,王泽宇,杜佳,席高磊,赵永振,李蕾,付瑜锋
    受保护的技术使用者:河南中烟工业有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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