一种增香剂及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种有机化合物及其制备方法，具体地说是一种增香剂及其制备方法。
背景技术
卷烟产品作为一种特殊的消费品，烟用香精香料的应用被视为卷烟产品的关键技术之一。在打开烟盒时能发出芬芳馥郁的烟香，在抽吸时可产生津醇的吸味与香气，其香味往往会成为消费者的吸食习惯，也成为引导消费习惯的主导因素之一，而且加料加香也能改善和掩饰不同烟叶而带来的不良吸味和气息，保持卷烟产品风格的稳定。因此，烟用香精香料的研究成为卷烟企业的核心技术，也是卷烟企业吸引和引导消费者的主要手段。烟用香料主要来源于自然界和人工化学合成，一般分为天然香料和合成香料。其中合成香料是指通过人工合成得到的香料化合物，按其官能团可分为醇类、醚类、醛类、酮类、酯类、酸类和杂环类等。这些物质根据其对卷烟功能的不同可分类为甜味剂、增香剂、酸味剂、保润剂、助燃剂和防腐剂等。其中增香剂具有增强和增加烟草制品的香味、掩盖杂气，常用来补偿烟香，特别是在低焦油卷烟中应用更广泛。现有的增香剂品种很少，一般使用香荳素作为增香剂，因此香气比较单一，不能够满足不同消费者的需求。
【发明内容】
本发明的目的就是提供一种4-异丙基-5，5-二甲基-间-二氧六环-2-酮化合物，它具有类似香荳素样及烟草样的气息，可用于食品、香皂、牙膏、化妆品、烟制品及洗涤剂等多种物质的加香，从而使这种加香产品的香气更加温和怡人。
本发明的另一目的就是提供该化合物的制备方法。
本发明的化学名称为4-异丙基-5，5-二甲基-间-二氧六环-2-酮(俗名，环碳酸酯)，它具有如下结构：
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环碳酸酯具有类似香荳素样及烟草样的气息，它的用途非常广泛，可用于食品，香皂、牙膏、化妆品、烟制品及洗涤剂等多种物质的加香，从而使这种加香产品的香气更加温和怡人。
本发明以异丁醛为起始原料，经醇醛缩合、酯化反应合成环碳酸酯，该产品在食品、烟制品等中可增强其香气及香味，并赋以该产品香豆素样和烟草样的气息。
环碳酸酯的合成以异丁醛为起始原料，经自身醇醛缩合反应得主要中间体2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇，再经与甲酸的酯化反应得2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二甲酸酯，最后与碳酸二甲酯经酯交换反应而得最终产品环碳酸酯。
醇醛缩合反应
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具有一个α活泼氢原子的异丁醛由于其结构上的特殊性，在碱性条件下发生自身醇醛缩合反应生成2，2，4-三甲基-3-羟基戊醛(β-羟基醛)。该物质和异丁醛在碱性条件下发生分子间的氧化还原反应，而生成酯类化合物单异丁酸酯(异丁酸-3-羟基-2，2，3-三甲基戊酯)，经皂化生成2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇。
酯化反应
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本发明的酯化反应过程中加入了苯或环己烷作为稳定剂，这样反应体系很稳定。
酯交换反应
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本发明化合物属于一种新型合成增香剂，具有合成工艺路线简单可行、无特殊设备、原料易得、基本无三废污染、易于工业化。该增香剂具有增加卷烟中花香、果香、木香香韵的作用，可作为调配烟用香精的香原料，亦可直接用于卷烟中。
【附图说明】
图1是其核磁共振图谱。
【具体实施方式】
2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇的合成
首先由异丁醛合成单异丁酸酯，将异丁醛和氢氧化钠按照摩尔比1∶0.1配置成混合溶液，于反应瓶中，加热搅拌回流2-3小时，油层用饱和盐水洗至中性，油层减压蒸馏收集成品，单异丁酸酯和二元醇，即异丁酸-3-羟基-2，2，3-3甲基戊酸和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇。再经过单酯皂化，将自制的成品和氢氧化钠按照摩尔比1∶1配置成混合溶液，于反应瓶中，加热搅拌回流数小时，冷却，即有产物结晶析出，过滤所得的晶体用水洗至中性，晾干，亦可用减压分馏提纯，即得到2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇。
二元醇二甲酸酯的合成
将得到2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇与甲酸和硫酸按照摩尔比为1∶4∶0.02加到反应瓶中，在50-52℃下，反应三小时。采用经典的酯化法，将适量的苯或环己烷投入反应瓶，搅拌下依次加入上述原料，回流脱水至水脱尽，油层用饱和盐水洗至中性，常压回收溶剂，减压分馏得成品——2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二甲酸酯，无色透明液体，带微弱的果香。
环碳酸酯的合成
2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二甲酸酯与碳酸二甲酯在醇钠(摩尔比1∶1.7∶0.1)作用下，经酯交换反应生成环碳酸酯。按比例将原料投入反应瓶，搅拌加热反应至无甲酸甲酯蒸出，反应结束，加入适量水，分出水层，水层用少量环己烷萃取，与油层合并，用饱和盐水洗至中性，常压回收环己烷后，减压分馏，得无色透明液体，略带微弱的木香、香荳素样、烟草样的香气，即得4-异丙基-5，5-二甲基-间-二氧六环-2-酮。
应用实例
将所得的4-异丙基-5，5-二甲基-间-二氧六环-2-酮样品按照0.005％加到样品烟中，请专门评吸人员按国家对卷烟的标准评吸方法和标准进行评吸，结果如下表1。经评吸，样品烟丝较空白烟丝明显丰富烟香，烟气顺畅柔和，杂气稍减，口腔干净，余味较舒适。总体评价要优于后者。
表1：加入环碳酸酯的烟丝(样品烟丝)与未加任何香料的烟丝(空白烟丝)的评吸结果比较
提取工艺 光泽 5 香气 32 协调 6 杂气 12 刺激性 20 余味 25 合计
空白烟丝 4 27.5 5 10 18 22 86.5
样品烟丝 4 28.5 5.5 10.5 18 23 89.5