类茄尼呋喃香料及其合成方法
【专利摘要】本发明涉及类茄尼呋喃香料及其合成方法。该香料具有类似于茄尼呋喃的母体结构，主要官能团包括呋喃环和乙酰基，具有类似于茄尼呋喃的香气。仅用两步反应即可合成所述类茄尼呋喃化合物。合成路线为呋喃类化合物被去质子化试剂脱氢后，与带有离去基团的烯烃反应生成中间体；然后进行Wacker氧化反应即得类茄尼呋喃化合物。
【专利说明】
类茄尼呋喃香料及其合成方法
技术领域
[0001] 本发明属于有机化学，合成香料和烟草技术领域;具体涉及类茄尼呋喃香料及其 合成方法。
【背景技术】
[0002] 目前香烟代用品（如电子烟）和戒烟产品的一个重要不足就是难于模拟香烟的口 感和气味，其重要原因就是缺少了烟叶中的某些重要香料。茄尼呋喃是烟草中一个重要的 香味化合物，存在于烤烟烟叶、白肋烟烟叶、香料烟烟叶中。目前其化学合成方法极少见诸 报道。市场上有关茄尼呋喃类的香料也非常少见。开发一种和茄尼呋喃母体结构相似的香 料及其合成方法，使之能够规模化生产，对香烟代用品和戒烟产品的推广有重要作用，进而 对广大吸烟者的健康大有裨益。
【发明内容】
[0003] 本发明涉及类茄尼呋喃化合物。可以用作电子烟香料，也可用作其它日用品的香 料。
[0004] 本发明要解决的另一问题是提供一种所述类茄尼呋喃化合物的简便高效的合成 方法，以便后续开展此类化合物的安全性评价工作和工业化应用。
[0005] 本发明所述类茄尼呋喃化合物具有如图1所示通式结构： 其中R\R2、R3为!1或Cho的烷基； 通式1中：R4、R5为Η或Cho的烷基，但化合物(R1、R2、R 3、R4和R5同时为H)和化合物(R1为 甲基;R2、R3、R4和R5同时为H)除外； 通式2中：R6、R7、R8为!1或1Q的烷基，但化合物(护、妒、护、1? 6、1?7和1?8同时为!〇和化合 物(R1为甲基;R2、R3、R6、R7和R 8同时为H)除外； 通式3中：R9、R1<3、Rn为HSCho的烷基，2为Cho的烷基。
[0006] 上述类前尼咲喃化合物可由步骤A和步骤B两步反应合成(如图2所示）：图中通式4 中R 1、R2、R3为!1或&-1Q的烷基;通式5中X为Cl、Br、I、OMs或OTs取代基;丫为&―3〇的烷基。
[0007] (步骤A)在醚类有机溶剂中，于低温下向呋喃类化合物(通式4)加入去质子化试剂 (如正丁基锂），然后升温至室温继续搅拌约2小时。再次冷却至低温，加入烯烃5,然后缓慢 升温至室温并搅拌若干小时。用饱和氯化铵水溶液淬灭后，加入石油醚稀释，分层并分液， 有机相用水洗涤两次，再用饱和食盐水洗涤一次。有机相用干燥剂干燥后过滤，减压蒸馏除 去溶剂得到中间体6粗品，可直接用于下一步反应。
[0008] (步骤B)将铜盐（如CuCl)和钯类催化剂（如PdCl2)溶解在水和有机溶剂（如DMF， DMSO)的混合溶剂中，在室温下通入氧气缓慢鼓泡一小时，然后加入中间体6。加热，缓慢通 入氧气鼓泡，并搅拌一天。然后加入水稀释，用乙醚萃取三次。合并有机相，依次用饱和氯化 铵水溶液和饱和食盐水洗涤。有机相用干燥剂干燥后过滤，减压蒸馏除去溶剂得到粗品。减 压蒸馏提纯即得类茄尼呋喃化合物纯品7。
[0009] 按照以上步骤制备的类茄尼呋喃化合物具有类似于茄尼呋喃的香气，可作为茄尼 呋喃的替代品。
【附图说明】
[0010] 图1:本发明所合成的茄尼呋喃化合物的结构通式。
[0011] 图2:类茄尼呋喃化合物的合成路线。
[0012] 图3:类茄尼呋喃化合物合成具体实施例。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合实施例（图3)对本发明进一步说明，但本发明不限于这些实施例。
[0014] 实施例a-Ι:将呋喃（5.4mL)溶解在THF(120mL)中，冷却至0°C。边搅拌边缓慢滴加 正丁基锂（1.6M，46mL)，然后升温至室温，继续搅拌两个小时。冷却至约-20 °C，缓慢滴加4-溴-1-丁烯(6.5mL，5a)，然后缓慢升温至室温并搅拌过夜。用饱和氯化铵水溶液淬灭后，加 入石油醚稀释，分层并分液，有机相用水洗涤两次，再用饱和食盐水洗涤一次。用无水硫酸 镁干燥后过滤，减压蒸馏除去溶剂得到粗品6a，可直接用于下一步反应； 表征：浅黄色液体;Rf = 0.56 (正己烷）；咕 NMR (400MHz, CDC13) δ7·33-7·31 (m, 1H), 6.30-6.28 (m, 1H), 6.03-6.01 (m, 1H), 6.02-5.85 (m, 1H), 5.10 (d, J = 17.1 Hz, 1H), 5.03 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.76 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.47-2.42 (m, 2H) ppm; 13C 匪R (100MHz, CDC13) δ155·7, 140.9，137.6，115.2，110.1， 105.0， 34.9， 27.8 ppm; DEPT 匪R (100MHz, CDC13) δ140·9 (CH), 137.6 (CH), 115.2 (CH2)， 110.1 (CH)， 105.0 (CH)， 34.9 (CH2)， 27.8 (CH2) ppm〇
[0015] 实施例 a-2:将 CuCl (9 · 5g)和 PdCl2( 2 · 6g)溶解在 DMF/H20(280mL/40mL)中，在室温 下通入氧气缓慢鼓泡一小时，然后加入粗品6a。加热至45°C，缓慢通入氧气鼓泡，并搅拌一 天。然后加入水稀释，用乙醚萃取三次。合并有机相，依次用饱和氯化铵水溶液和饱和食盐 水洗涤。用无水硫酸镁干燥后过滤，减压蒸馏除去溶剂得到粗品；减压蒸馏提纯即得类茄尼 呋喃化合物纯品7a(6.5g，两步总产率74%); 表征:无色液体;Rf = 0.45 (20%乙酸乙酯/正己烷）；有类似于茄尼呋喃的浓郁辛香 气味；4 NMR (400MHz，CDC13) δ7·28-7·26 (m，1H)，6.44-6.18 (m，1H)，6.00-5.98 (m, 1H), 2.91 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.78 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.16 (s, 3H) ppm; 13C 匪R (100MHz， CDCI3) δ207·4， 154.6， 141.2， 110.3， 105.3， 41.8， 30.0， 22.2 ppm; DEPT NMR (100MHz， CDC13) δ141·2 (CH)， 110.3 (CH)， 105.3 (CH)， 41.8 (CH2)， 30.0 (CH3)， 22.2 (CH2) ppm〇
[0016] 实施例b-1:将呋喃（1.4mL)溶解在THF(20mL)中，冷却至0°C。边搅拌边缓慢滴加正 丁基锂（1.6M，14.4mL)，然后升温至室温，继续搅拌两个小时。冷却至约-20°C，缓慢滴加6-溴-1-己烯（2mL，5b)，然后缓慢升温至室温并搅拌过夜。用饱和氯化铵水溶液淬灭后，加入 石油醚稀释，分层并分液，有机相用水洗涤两次，再用饱和食盐水洗涤一次。用无水硫酸镁 干燥后过滤，减压蒸馏除去溶剂得到6b粗品，可直接用于下一步反应； 表征：浅黄色液体;Rf = 0.43 (正己烷）；咕 NMR (400MHz, CDC13) δ7·33-7·31 (m, 1H), 6.31-6.29 (m, 1H), 6.02-6.00 (m, 1H), 5.91-5.79 (m, 1H), 5.06 (d, J = 17.1 Hz, 1H), 5.00 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 2.68 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.16-2.11 (m, 2H), 1.75-1.68 (m, 2H), 1.53-1.46 (m, 2H) ppm; 13C 匪R (100MHz, CDC13) δ 156.3, 140.7, 138.7, 114.5, 110.1, 104.7, 33.6, 28.5, 27.9, 27.6 ppm; DEPT NMR (100MHz, CDCb) 5140.7 (CH), 138.7 (CH), 114.5 (CH2), 110.1 (CH), 104.7 (CH), 33.6 (CH2), 28.5 (CH2), 27.9 (CH2), 27.6 (CH2) ppm〇
[0017]实施例 b-2:将 CuCl (2 · 5g)和 PdCl2(0 · 68g)溶解在 DMF/H20(70mL/10mL)中，在室温 下通入氧气缓慢鼓泡一小时，然后加入粗品6b。加热至45°C，缓慢通入氧气鼓泡，并搅拌一 天。然后加入水稀释，用乙醚萃取三次。合并有机相，依次用饱和氯化铵水溶液和饱和食盐 水洗涤。用无水硫酸镁干燥后过滤，减压蒸馏除去溶剂得到粗品。减压蒸馏提纯即得类茄尼 呋喃化合物纯品7b( 1.9g，两步总产率78%); 表征:无色液体;Rf = 0.30 (10%乙酸乙酯/正己烷）；略带类茄尼呋喃的甜香;1H NMR (400MHz, CDC13) δ7·27-7·25 (m， 1Η)， 6.30-6.19 (m， 1Η)， 5.96 (d， J = 2.6 Hz, 1H), 2.61 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 2.42 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.10 (s, 3H), 1.68-1.47 (m, 6H) ppm; 13C NMR (100MHz, CDCb) 5208.7, 155.8, 140.8, 110.1, 104.9, 43.3， 29.8， 27.7， 27.5， 23.2 ppm; DEPT NMR (100MHz, CDCI3) δ140·8 (CH), 110.1 (CH), 104.9 (CH), 43.3 (CH2), 29.8 (CH3), 27.7 (CH2), 27.5 (CH2), 23.2 (CH2) ppm〇
【主权项】
1. 类茄尼巧喃化合物，具有如下结构式：其中r1、R2、R3为Η或Ci-10的烷基； 式1中R4、R5为Η或Ci-io的烷基，但化合物(Ri、R2、R 3、R4和R5同时为H)和化合物(Ri为甲 基;R2、R3、R4和R5同时为H)除外； 式2中R6、R7、R8为Η或Ci-io的烷基，但化合物(Ri、R 2、R3、R6、R哺R8同时为H)和(Ri为甲基； R2、R3、R6、R哺R8同时为H)除外； 式3中R9、RW、r11为Η或打-10的烷基，Z为Ci-io的烷基。2. -种制备如权利要求1所述的类茄尼巧喃化合物的方法，包括W下两个步骤：(步骤A)巧喃类化合物(通式4)被去质子化试剂脱氨后，与締控5反应生成中间体6; (步骤B)中间体6与氧气在钮类催化剂作用下发生Wacker反应生成类茄尼巧喃化合物 7。3. 根据权利要求2所述类茄尼巧喃化合物的制备方法，并不限于制备权利要求1所述的 类茄尼巧喃化合物;权利要求2所述类茄尼巧喃化合物的制备方法，其特征是： 式4中r1、R2、护为Η或。-10的烷基； 式5中X为C1、化、I、OMs或OTs取代基，Υ为Ci-30的烷基。4. 根据权利要求2所述类茄尼巧喃化合物的制备方法，步骤A中所用去质子化试剂为烧 基裡、芳香基裡、格式试剂、二烷基氨基裡、二烷基氨基钢、二烷基氨基钟、六烷基双娃烷基 裡、六烷基双娃烷基钢或六烷基双娃烷基钟;所用溶剂为乙酸，四氨巧喃，甲基叔下基酸或 1,4-二氧六环。5. 根据权利要求2所述类茄尼巧喃化合物的制备方法，步骤B中所用氧化剂为氧气，双 氧水，过氧叔下醇或m-CPBA;所用催化剂为二价钮盐(如PdCl2、Pd(0Ac)2或Pd(0Tf)2)和 化Cl(或CuCl2);所用溶剂为水与有机溶剂(N，N-二甲基甲酯胺，N，N-二甲基乙酷胺，二甲基 亚讽，四氨巧喃，甲醇或乙醇）的混合溶剂。6. 根据权利要求1所述类茄尼巧喃化合物可用作但不限于电子烟香料物质。
【文档编号】A24B15/26GK105837536SQ201610335993
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】李保健, 周斌华, 汪子玉, 邵明非
【申请人】深圳市大物科技有限责任公司