專利名稱：高效清涼劑——酰胺化天然薄荷腦的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于添加劑，確切的說是一種新型高效涼味劑酰胺化薄荷腦的制備方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，薄荷醇對皮膚及口腔黏膜具有生理性的涼爽作用，并被廣泛用做香料(薄荷醇是薄荷油的主要成分)而用于食品、飲料、牙膏、口香糖等產(chǎn)品中，同時，在其它產(chǎn)品如潔廁劑、洗液產(chǎn)品中也在使用。另外，薄荷醇作為一種香料在煙草制品中應用亦很廣泛，使人在吸煙時，口腔中可以產(chǎn)生涼爽的感覺。
人們已確定薄荷醇的涼爽作用是由于薄荷醇直接作用在人體可對冷熱產(chǎn)生反應的神經(jīng)末梢上而產(chǎn)生的一種生理性的作用，而非由于潛熱蒸發(fā)產(chǎn)生的。可以認為薄荷醇是先作用于神經(jīng)末梢，之后再將刺激傳導至神經(jīng)中樞系統(tǒng)。
由于薄荷醇的強烈氣味及其相對揮發(fā)性，因而，在某些產(chǎn)品中的使用還是受到限制。
據(jù)有關(guān)文獻報道，一些具有類似薄荷醇香氣的化合物，他們常常被用于局部吸收的產(chǎn)品中。例如39-19627號日本專利報道了3-羥甲基-對-薄荷烷(薄荷基原醇)，該化合物的香氣與1-薄荷醇極為相似，被建議用于糖果、口香糖、及香煙中。484032號瑞士專利推薦了一些薄荷醇的糖酯用做煙用添加劑。1572332號法國專利報道了N，N-二甲基2-乙基丁酰胺，該物質(zhì)具有薄荷味道，且有清新作用，而N，N-二乙基2，2-二甲基丙酰胺的薄荷味更好一些。類似的化合物還有N，N-二乙基2-乙基丁酰胺、2，4，6-三甲基庚醇-4、2，4，6-三甲基庚烯-2-醇-4等，參見1965年5月的《Parfums Cosmetiques Savons》雜志P17-20頁。另外還有報道說2，3-對-薄荷烷二元醇具有尖銳的涼爽感，參見Beilstein，《Handbuch der Organischen Chemie》1923年第4版，第6卷第744。
盡管這些化合物具有類似薄荷醇的香氣及味道，但最廣泛使用的仍然是薄荷醇，雖然它有強烈的氣味和相對的揮發(fā)性的缺點。
八十年代初，開發(fā)出了無味、不揮發(fā)的又有生理涼爽作用的有機化合物，即N-取代一對-薄荷烷基-3-酰胺，參見美國專利4178459號和4193936號，其反應按下面歷程進行 該反應的總轉(zhuǎn)化率很低，特別是薄荷甲酸的轉(zhuǎn)化率僅為約13.6％。由于轉(zhuǎn)化率低，該工藝的開發(fā)應用受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種高效清涼劑——酰胺化天然薄荷腦的制備方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用了技術(shù)方案是高效清涼劑--N-取代-p-薄荷烷-3-甲酰胺制備方法的工藝路線由五步組成，第一步，薄荷醇與ZnCl2/HCl飽和溶液反應制備氯代薄荷烷；第二步，氯代薄荷烷與鎂在無水溶媒下進行格氏反應生成氯代薄荷烷鎂；第三步，氯代薄荷烷鎂在低溫條件下與CO2反應生成薄荷甲酸；第四步，薄荷甲酸與亞硫酰氯反應生成薄荷酰氯；第五步，薄荷酰氯與烷基胺反應生成薄荷酰胺，即N-取代-p-薄荷烷-3-甲酰胺。該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通式如下 本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明提高產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率，使上述工藝中的薄荷酸的轉(zhuǎn)化率從13.6％提高到了40％，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。另外還利用一種新穎的脫色劑大大提高了產(chǎn)品的白度。該清涼劑對口腔、鼻子、咽喉、及胃腸等皮膚黏膜及身體具有生理性涼爽作用。并且該清涼劑的涼爽作用是薄荷醇10～30倍。若該物質(zhì)和薄荷醇按一定比例復配使用，效果更佳。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施例作進一步祥細描述。
高效清涼劑--N-取代-p-薄荷烷-3-甲酰胺制備方法的工藝路線由五步組成，第一步，薄荷醇與ZnCl2/HCl飽和溶液反應制備氯代薄荷烷；第二步，氯代薄荷烷與鎂在無水溶媒下進行格氏反應生成氯代薄荷烷鎂；第三步，氯代薄荷烷鎂在低溫條件下與CO2反應生成薄荷甲酸；第四步，薄荷甲酸與亞硫酰氯反應生成薄荷酰氯；第五步，薄荷酰氯與烷基胺反應生成薄荷酰胺，即N-取代-p-薄荷烷-3-甲酰胺。該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通式如下 結(jié)構(gòu)式中取代基R為乙基、特丁基；
第三步格氏試劑與CO2的比率為1∶1～2(mol)，優(yōu)選1∶1～1.5(mol)。CO2在1小時內(nèi)，優(yōu)選在0.5小時內(nèi)通完；第三步反應中CO2可以用普通或高純度，優(yōu)選高純度氣態(tài)CO2。
所述的N-取代-p-薄荷烷-3-甲酰胺脫色用蛋白石、活性炭或酸性白土，優(yōu)選蛋白石。
本發(fā)明的特點及新穎處還在于采用蛋白石進行脫色處理提高產(chǎn)品的白度。粗產(chǎn)品可以用蛋白石、活性炭、酸性白土等來脫色，優(yōu)選蛋白石。
實施例1N-乙基-p-薄荷烷-3-甲酰胺的制備1.氯代薄荷烷的制備在反應燒瓶中加入ZnCl2/HCl飽和溶液，攪拌下導入HCl氣體，加入薄荷醇晶體，繼續(xù)攪拌2-3h，當轉(zhuǎn)化率(GC)達到97％以上時，反應結(jié)束。減壓蒸餾得氯代薄荷烷，產(chǎn)率95％，純度97％(GC)。
2.氯代薄荷烷鎂的制備反應在裝有磁力攪拌的反應燒瓶中進行。稱取定量處理過的鎂條加入反應瓶中，加入無水乙醚和引發(fā)劑，攪拌反應，滴加由氯代薄荷烷與無水乙醚組成的混合物，滴加時間約1小時，滴加完畢后繼續(xù)反應2-3h，反應結(jié)束，反應混合物直接用于下步反應。
3.薄荷甲酸的制備將上述反應混合物冷卻，通過流量計將干燥的高純度CO2在0.5小時內(nèi)通入到混合物中，同時強制冷卻。繼續(xù)反應1小時，結(jié)束反應。反應液經(jīng)酸化、中和、再酸化、干燥、蒸餾處理后得到薄荷甲酸，轉(zhuǎn)化率40％，產(chǎn)品純度98％。
4.薄荷甲酰氯的制備在反應燒瓶中加入薄荷甲酸，再加入亞硫酰氯進行酰氯化反應3～6小時，得到薄荷酰氯。
5.酰胺化薄荷腦(N-乙基-p-薄荷烷-3-甲酰胺)的制備在反應燒瓶中加入稀堿溶液和一乙胺溶液，并冷卻到-10℃，將上面制備得到的薄荷酰氯與無水乙醚的混合物在1～2小時內(nèi)加入到反應溶液中，繼續(xù)反應1～2小時，反應結(jié)束。反應混合物經(jīng)酸化、萃取、干燥、蒸餾得到粗產(chǎn)品。將粗產(chǎn)品用蛋白石脫色處理，進行重結(jié)晶、干燥后得到白色的終產(chǎn)品。產(chǎn)品純度98％，熔點83～86℃，白度95。
實施例2N-特丁基-p-薄荷烷-3-甲酰胺的制備用特丁基胺代替一乙胺，按照上述步驟操作制備得到N-特丁基-p-薄荷烷-3-甲酰胺，純度97％，熔點94-96℃，白度94。
對照例按照上述步驟操作，用活性炭和酸性白土代替蛋白石脫色，得到的產(chǎn)品的白度為85。
權(quán)利要求
1.一種高效清涼劑——酰胺化天然薄荷腦的制備方法，其特征在于高效清涼劑——N-取代-p-薄荷烷-3-甲酰胺制備方法的工藝路線由五步組成，第一步，薄荷醇與ZnCl2/HCl飽和溶液反應制備氯代薄荷烷；第二步，氯代薄荷烷與鎂在無水溶媒下進行格氏反應生成氯代薄荷烷鎂；第三步，氯代薄荷烷鎂在低溫條件下與CO2反應生成薄荷甲酸；第四步，薄荷甲酸與亞硫酰氯反應生成薄荷酰氯；第五步，薄荷酰氯與烷基胺反應生成薄荷酰胺，即N-取代-p-薄荷烷-3-甲酰胺。該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通式如下
2.權(quán)利要求1中結(jié)構(gòu)式中取代基R為乙基、特丁基；
3.權(quán)利要求1中第三步格氏試劑與CO2的比率為1∶1～2(mol)，優(yōu)選1∶1～1.5(mol)。CO2在1小時內(nèi)，優(yōu)選在0.5小時內(nèi)通完；
4.權(quán)利要求1中第三步反應中CO2可以用普通或高純度，優(yōu)選高純度氣態(tài)CO2。
5.權(quán)利要求1中所述的N-取代-p-薄荷烷-3-甲酰胺脫色用蛋白石、活性炭或酸性白土，優(yōu)選蛋白石。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從薄荷醇出發(fā)，經(jīng)過氯代、格式反應、酸化、酰氯化、酰胺化、重結(jié)晶等工藝來制備高效清涼劑——酰胺化天然薄荷腦的方法，并采用新穎的蛋白石脫色得到高白度產(chǎn)品。該產(chǎn)品的化學名稱是N－取代－對－薄荷烷基－3－甲酰胺。
文檔編號C07C233/58GK1613845SQ20031010766
公開日2005年5月11日 申請日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
發(fā)明者鄭偉, 駱希明, 朱傳勇, 陳為民 申請人:哈爾濱天發(fā)日化有限責任公司