專利名稱：：5,5-二甲基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮在香料和調(diào)味品中的應(yīng)用及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮用作香料或食品調(diào)味品中的氣味劑，該物質(zhì)被申請(qǐng)人公司稱作"Noxolide"。本發(fā)明還涉及一種新的制備5，5-二曱基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮的方法。術(shù)語"香味"，"香氣，，或"有氣味的，，在此可以相互替換，用于任何以令人愉快的方式刺激嗅覺的影響感覺的化合物。術(shù)語"香料"和"調(diào)味料"在此可以相互替換，用于任何刺激味覺的影響感覺的化合物。術(shù)語"影響感覺的化合物"在此是指任何刺激嗅覺和味覺，并因此被感知為具有特征氣味和/或口味的化合物。術(shù)語"掩蔽"("tomask"或"masking")在此理解為減少或除去由產(chǎn)品成分中的一種或多種分子產(chǎn)生的令人不愉快的氣味或口味的感覺。
背景技術(shù)：
：氣味分子存在于多種化學(xué)物質(zhì)類別中。尤其要提到內(nèi)酯，其以天然狀態(tài)廣泛分布，并構(gòu)成了一個(gè)及其重要的用在香料中的氣味分子家族。內(nèi)酯以具有果味著稱，例如BunceR.A.和ReevesH.D.在J.Chem.Ed.,1990,67，69-70中提到的y-壬內(nèi)醋(椰子香味)。其它眾所周知的內(nèi)酯香味用例如草藥、干草、辛辣、木頭、杏仁、牛奶、以及甜水果(例如桃子或杏)等術(shù)語描述。內(nèi)酯以微量的形式存在于水果、奶制品和酒精飲料中，但是其對(duì)這些物質(zhì)的香味起了實(shí)質(zhì)性的作用(Duffos6L.等人.，6W^7c"^fes爿/z'me"^1994，7《17-50)。嗅覺感覺到的內(nèi)酯量較少，而在香水和香料領(lǐng)域中則大量使用內(nèi)酉旨(ZopeD.D等人，F(xiàn)a/a//ow72a/，2004，43-54)。有些內(nèi)酯是已知香料中的主香，這種香味往往是令人愉快并持久的。在研究期間，申請(qǐng)人公司已經(jīng)證明屬于三取代Y-內(nèi)酯的5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-S同，這里表示為"Noxolide",具有這種特性。就申請(qǐng)人公司所知，5，5-二甲基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮在文獻(xiàn)中被報(bào)導(dǎo)過兩次。第一次是在研究l,2-氫負(fù)離子轉(zhuǎn)移反應(yīng)中取代基的作用時(shí)(KirmseW等人，C72e肌Sen,1975'/朋，1839&deCamposM等人，y^c/z.(Weinheim),1965，2卵，92)。最近一次報(bào)導(dǎo)指出，5，5-二曱基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮是丁酸和"萘/鋰"有機(jī)金屬復(fù)合物進(jìn)行反應(yīng)，然后再和二曱基環(huán)氧乙烷進(jìn)行縮合反應(yīng)的產(chǎn)物之一(Fujita等人，C7^m.飽ec/z"o/"1977,27,539)。然而，還沒有一篇現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)描述或建議過5,5-二曱基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮具有影響感覺的性質(zhì)，并且也沒有描述或建議過將其用作有氣味的化合物，尤其是用作香料或香精，或用作掩蔽臭味或氣味的物質(zhì)。此外，現(xiàn)有技術(shù)提到的合成方法很難用于工業(yè)規(guī)模，尤其是因?yàn)檫@些方法使用了與空氣中的水或氧氣會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)的堿金屬。因此，申請(qǐng)人公司試圖通過本發(fā)明來解決的技術(shù)問題是，提供一種氣味強(qiáng)的、穩(wěn)定的，以及保存時(shí)間較長的新的分子，所述分子用廉價(jià)、大量存在的物質(zhì)作為起始原料經(jīng)過簡單的方法制備得到。反應(yīng)實(shí)施的簡便性和所用起始原料的低成本體現(xiàn)了本發(fā)明在工業(yè)應(yīng)用中具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主題是5，5-二曱基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-S同(或者Noxolide)用作氣味劑或化合物，尤其是用作香料或香精。由多個(gè)專家組成的評(píng)估小組對(duì)本發(fā)明的化合物進(jìn)行了定性的評(píng)估。Noxolide，由下式(A)表示，被描述為海洋的、碘的，具有以下方面堅(jiān)果味、茴香味、輕微的甘草味、廣藿香味，以及大馬酮味。4<image>imageseeoriginaldocumentpage5</image>由于其具有氣味的性質(zhì)，Noxolide被在香料領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于香味組合物、香味的主要成分或濃縮物、香水或古龍水的制備，以及應(yīng)用于各種有香味的物品的制備，例如肥皂、泡沫浴液、淋浴或盆浴露、須后水、洗發(fā)劑或其它護(hù)發(fā)制品中，尤其是毛發(fā)清潔或毛發(fā)護(hù)理制品，化妝品制備，身體或空氣的除臭劑，或紡織品洗滌劑或柔軟劑，或保養(yǎng)或凈化空氣的制品中。特別地，本發(fā)明的一個(gè)主題是一種毛發(fā)清潔或護(hù)理制品，其特征在于，該制品含有5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮。在這些應(yīng)用中，本發(fā)明的化合物可以單獨(dú)使用，或者在香料領(lǐng)域更為常用地，與其它香料中常用的氣味成分、溶劑或輔料形成成混合物，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)想要的效果以及氣味制品的性質(zhì)來具體選擇。本發(fā)明的另一個(gè)主題是5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮(Noxolide)作為香精的應(yīng)用。Noxolide用作食品香精，尤其是用于食品組合物的制備、用作食品添加劑、香料的主要成分和濃縮物，以及用作制備各種有香味的制品，例如^:大料、奶制品、冰淇淋、湯、沙司、速食食品、肉制品、烹飪助劑、餅干或咸的小吃。Noxolide也可以用作葡萄酒、啤酒和/或煙草中的香精。本發(fā)明的另一個(gè)主題是5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮(Noxolide)用作味道和/或氣味的掩蔽劑，尤其是用在食品或化妝品或藥物組合物中。在這些應(yīng)用中，本發(fā)明的化合物可以單獨(dú)使用，或者在氣味劑領(lǐng)域更為常用地，與其它調(diào)味品中常用的其它調(diào)味品成分、溶劑或輔料形成混合擇。,、、。、、、、人'，要達(dá)到想要的氣味、香味和/或掩蔽效果，5，5-二甲基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮(Noxolide)的濃度可以在很大范圍有所不同，在0.001%至99%重量百分比之間，優(yōu)選地，在0.001%至20%重量百分比之間，更優(yōu)選地，在0.1%至10%重量百分比之間。眾所周知，這些數(shù)值與被增香的制品的性質(zhì)有關(guān)，與想要的香味效果有關(guān)，也與特定組合物中的其它成分的性質(zhì)有關(guān)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種新的合成5,5-二曱基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮(Noxolide)的方法，包括-第一步[l]，曱醇鈉和丙二酸二曱酯與3-氯-2-曱基-l-丙烯進(jìn)行反應(yīng)，生成4_曱基_2_(甲氧基羰基)_4-戊烯酸酯(I)，-第二步[2]，產(chǎn)物(I)與叔丁醇鉀和溴乙烷反應(yīng)，生成2-乙基-4-曱基-2-(曱氧基羰基)-4-戊烯酸酯(11)，-第三步[3],產(chǎn)物(II)與氫氧化鈉和磷酸反應(yīng)，生成5,5-二曱基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮(A)。具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于進(jìn)一步說明本發(fā)明新的化合物的各種制備方法，以及它們的用途和優(yōu)點(diǎn)。這些實(shí)施例只是舉例說明，其對(duì)本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。實(shí)施例l:制備1^0乂011(16或5，5-二甲基-3-乙基畫3，4國二氫呋喃-2畫酮4-f差-2-廣f歲差建差)-(/t'雄凝^游ffl反應(yīng)在一個(gè)1L的三頸圓底燒瓶中進(jìn)行，配有浸入到反應(yīng)介質(zhì)中的溫度計(jì)和帶有氫氧化鉀干燥管的垂直回流冷凝器以及250ml恒壓滴液漏斗。54g曱醇鈉、300ml無水曱醇、lg硪化鉀和138.7g丙二酸二曱酯依次加入到干燥的用氮?dú)獯迪催^的圓底燒瓶中。得到的溶液在室溫下攪拌l小時(shí)，然后從滴液漏斗中緩慢地滴加95g3-氯-2-曱基-l-丙烯?；旌衔镌谑覝叵聰嚢?小時(shí)，然后回流12小時(shí)。用蒸餾裝置替換回流冷凝器，蒸餾除去溶劑。殘余物加入到50ml純凈水和300ml曱基環(huán)己烷中。干燥有機(jī)相，蒸去溶劑。用30cm的Vigreaux柱分餾殘余物，收集到3種餾分-第一種餾分，重15g,由丙二酸二曱酯組成(B.p.=85-87°C/20mmHg)。-第二種餾分，重138g，在86。C/6mmHg時(shí)終止。其由所需的酯組分(I)組成，也就是產(chǎn)率為74%(相對(duì)于消耗的起始原料為80%)。通過氣相色譜測(cè)定，該產(chǎn)物的純度大于98%。-第三種餾分通過高真空蒸餾得到(B.p.=64-68。C/lmmHg)。其重36g，通過鑒定其為2,2-雙(2-曱基-2-丙烯基)丙二酸二曱酯?；衔颕:IR:(NaCl，薄膜)1760，1740,1440,1350，1295,1230,1150，1050,1020,900cm'1&NMR，(CDC13)1.73ppm(m,3H);2.50(d,J=8Hz,2H);3.20to3.70(m，H);3.68(s,6H);4.72(m，2H).MS:70eV186(M+.);154;127;111;95amu2—乙差一-f差-2Yf歲差篪差)-^/t'雄凝f游反應(yīng)在一個(gè)1L的三頸圓底燒瓶中進(jìn)行，配有浸入到反應(yīng)介質(zhì)中的溫度計(jì)和帶有氫氧化鉀干燥管的垂直回流冷凝器以及250ml恒壓滴液漏斗。793g4-甲基-2-(曱氧基羰基)-4-戊烯酸曱酯(I)和40g無水DMSO依次加入到該圓底燒瓶中。加入59g叔丁醇鉀，用冷卻浴將得到的混合物維持在20至30。C之間，在室溫下攪拌得到的混合物2小時(shí)，然后通過滴液漏斗緩慢地往圓底燒瓶中加入35.5g溴乙烷，這么操作是為了不讓介質(zhì)的溫度超過30。C。得到的溶液在室溫下攪拌12小時(shí)，然后加入300ml5%的鹽酸。得到的水相用100ml曱基環(huán)己烷萃取5次。合并后的有機(jī)相先用100ml純凈水洗滌，然后千燥，再真空濃縮。得到的產(chǎn)物在95。C/4mmHg條件下精餾。分離得到91g目標(biāo)產(chǎn)物，也就是產(chǎn)率為85%。&NMR,(CDC13)0.64ppm(t,7.5Hz,3H);1.06(t,7.1Hz，6H);1.46(s,3H);1,75(q,7.5Hz,2H);2.50(s，2H);4.00(q,7.1Hz,4H);4.53(s,1H);4.65(s,1H).迅(NaCl,薄膜)3079,2955，1736,1647,1437,1301,1225,1123,901cm陽1MS:214(M+);185;155;139;123;95;85;79;67amu乂5二乙差-K二羞9t喊-2-^反應(yīng)在一個(gè)1L的三頸圓底燒瓶中進(jìn)行，配有浸入到反應(yīng)介質(zhì)中的溫度計(jì)和垂直回流冷凝器，所述回流冷凝器隨后被一種常規(guī)的蒸餾系統(tǒng)替換，所述蒸餾系統(tǒng)包括Vigreaux柱，冷凝器和接收器。將200ml純凈水、200ml曱醇、20g氬氧化鈉顆粒，以及53.5g2-乙基-4國曱基-2-(曱氧基羰基)-4-戊烯酸曱酯(II)依次加入到圓底燒瓶中。得到的混合物回流4小時(shí)，然后中斷加熱。用蒸餾裝置替換垂直回流冷凝器，蒸餾除去溶劑直到蒸汽溫度為90。C時(shí)止。蒸餾過程中往圓底燒瓶中加入熱水，從而使得蒸餾混合物處于液體狀。將水相溫度調(diào)至60。C,然后用曱苯萃取兩次，每次100ml，之后再將水相調(diào)至0-5。C。形成一種重的白色沉淀物。用6N硫酸溶液將懸浮液酸化至pH-3，維持溫度低于5。C。過濾得到所述的白色沉淀物，用純凈水將其沖洗至中性，然后再將其溶解在300ml干燥曱苯中，再與lg85。/。磷酸一起回流12小時(shí)。冷卻所述的溶液，用飽和碳酸氫鈉將溶液洗至中性，然后進(jìn)行干燥。在部分真空的情況下，將溶劑蒸餾除去，然后再在真空(B.p.二86。C/6mmHg)的條件下精餾得到的殘余物。得到的內(nèi)酯重27.8g，產(chǎn)率為78.2%。該內(nèi)酯具有強(qiáng)烈的綠色核桃的氣味。其被稱作Noxolide(式A)。NMR,(CDC13)1.0ppm(t,7.4Hz，3H);1.4(s,3H);1.5(s，3H);1.4to1.6(m，1H);1.7(m，1H);1.8to2.0(m,1H);2.3(dd,12.6/8.9Hz，1H);2.7(ddt，11,2/8.9/4.7Hz,1H)迅(NaCl,薄膜)2973，2935,2878,1768，1461,1376,1271,1168，1118,952cm—1MS:(70eV)142(M+);127;99;83;69amu13CNMR:CDC13,50MHz12.0,24,1，27.5,29.3，41.0，42.4，82.5，178.5ppm元素分析%計(jì)算值C67.57H9.92%實(shí)測(cè)值C66.84H10.02物理常數(shù)n20=1.4355D20=0.949實(shí)施例2:Noxolide在組合物中的氣味評(píng)估Noxolide可以用氣味術(shù)語來描述海洋的、碘的，具有以下方面堅(jiān)果味、茴香味、輕微的甘草味、廣藿香味，以及大馬酮味。制備一種氣味組合物(試驗(yàn)例2),通過將其與一種不含該化合物的組合物(試驗(yàn)例1)進(jìn)行對(duì)比，以檢驗(yàn)Noxolide對(duì)氣味的影響。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>將前述組合物添加到一種2合1的洗發(fā)劑中，然后再進(jìn)行試驗(yàn)，添加量為洗發(fā)劑原料的0.5%。試-瞼例2的配方使前味(topnote)的強(qiáng)度和反應(yīng)更為強(qiáng)烈。值得注意的是，試驗(yàn)例2的外觀要比試驗(yàn)例1來得更綠、更天然。Noxolide顯著地改進(jìn)了香料色調(diào)的透明天然水綠色這一方面。其同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了清冽的柑橘香調(diào)，以及果味內(nèi)酯的香調(diào)。試驗(yàn)例l的配方香調(diào)比較柔和、且具有麝香味、平淡而沒有深度。因此，要掩蓋底味是比較困難的。權(quán)利要求1、5，5-二甲基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮用作氣味劑或氣味物質(zhì)，尤其用作芳香劑或香料。2、如權(quán)利要求l所述的5，5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮的用途，用作食品香料，或果酒、啤酒或煙草的香料。3、如權(quán)利要求l所述的5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮的用途，用在制備食品組分、食品添加劑或調(diào)味品主要成分或調(diào)味品濃縮物中。4、如權(quán)利要求3所述的5，5-二甲基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮的用途，其中所述食品組分選自以下物質(zhì)組成的組飲料、乳制品、水淇淋、湯、沙司、速食食品、肉制品、烹飪助劑、餅干和咸的小吃。5、如權(quán)利要求l所述的5，5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮的用途，用于制備氣味組分、氣味原料或氣味濃縮物、香水或淡香水、肥皂、泡沫浴液、淋浴露或沐浴露、須后水、化妝品、身體除味劑或空氣除味劑、或紡織品洗滌劑或軟化劑或用于維護(hù)或純化空氣的產(chǎn)品。6、如權(quán)利要求l所述的5，5-二甲基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮的用途，所述物質(zhì)用于味道或氣味的掩蔽劑。7、如權(quán)利要求l-6中任一項(xiàng)所述的用途，其中5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮至少與一種其它的調(diào)i朱料或氣味組分和/或至少一種溶劑和/或至少一種輔劑組合使用。8、如權(quán)利要求l-7中任一項(xiàng)所述的用途，其中，相對(duì)于總重量，5，5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮的存在濃度為0.001%-99%重量百分比，優(yōu)選為0.001%-20%重量百分比，更優(yōu)選為0.1%-10%重量百分比。9、一種合成5，5-二曱基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酉同的方法，包括-將曱醇鈉和丙二酸二甲酯與3-氯-2-曱基-1-丙烯進(jìn)行反應(yīng)；-將第一步反應(yīng)得到的產(chǎn)物與叔丁醇鉀和溴乙烷進(jìn)行反應(yīng)；-將第二步反應(yīng)得到的產(chǎn)物與氫氧化鈉和磷酸進(jìn)行反應(yīng)。10、一種頭發(fā)清潔或護(hù)理產(chǎn)品，其特征在于，其含有5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氫呋喃-2-酮。全文摘要本發(fā)明涉及稱作“Noxolide”的如右式所示的5，5-二甲基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮(A)，用作香料或食品調(diào)味品中的氣味劑的用途。本發(fā)明還涉及一種新的制備5，5-二甲基-3-乙基-3，4-二氫呋喃-2-酮的方法。文檔編號(hào)A23L1/226GK101583399SQ200780043893公開日2009年11月18日申請(qǐng)日期2007年9月25日優(yōu)先權(quán)日2006年10月3日發(fā)明者伊莎貝爾·克利內(nèi),克里斯托夫·馬蘭,莉迪·庫隆貝爾,讓·瑪奈,讓-克洛德·克利內(nèi)申請(qǐng)人:瑪奈·菲爾薩公司