专利名称：：5,5-二甲基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮在香料和调味品中的应用及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮用作香料或食品调味品中的气味剂，该物质被申请人公司称作"Noxolide"。本发明还涉及一种新的制备5，5-二曱基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮的方法。术语"香味"，"香气，，或"有气味的，，在此可以相互替换，用于任何以令人愉快的方式刺激嗅觉的影响感觉的化合物。术语"香料"和"调味料"在此可以相互替换，用于任何刺激味觉的影响感觉的化合物。术语"影响感觉的化合物"在此是指任何刺激嗅觉和味觉，并因此被感知为具有特征气味和/或口味的化合物。术语"掩蔽"("tomask"或"masking")在此理解为减少或除去由产品成分中的一种或多种分子产生的令人不愉快的气味或口味的感觉。
背景技术：
：气味分子存在于多种化学物质类别中。尤其要提到内酯，其以天然状态广泛分布，并构成了一个及其重要的用在香料中的气味分子家族。内酯以具有果味著称，例如BunceR.A.和ReevesH.D.在J.Chem.Ed.,1990,67，69-70中提到的y-壬内醋(椰子香味)。其它众所周知的内酯香味用例如草药、干草、辛辣、木头、杏仁、牛奶、以及甜水果(例如桃子或杏)等术语描述。内酯以微量的形式存在于水果、奶制品和酒精饮料中，但是其对这些物质的香味起了实质性的作用(Duffos6L.等人.，6W^7c"^fes爿/z'me"^1994，7《17-50)。嗅觉感觉到的内酯量较少，而在香水和香料领域中则大量使用内酉旨(ZopeD.D等人，Fa/a//ow72a/，2004，43-54)。有些内酯是已知香料中的主香，这种香味往往是令人愉快并持久的。在研究期间，申请人公司已经证明属于三取代Y-内酯的5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-S同，这里表示为"Noxolide",具有这种特性。就申请人公司所知，5，5-二甲基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮在文献中被报导过两次。第一次是在研究l,2-氢负离子转移反应中取代基的作用时(KirmseW等人，C72e肌Sen,1975'/朋，1839&deCamposM等人，y^c/z.(Weinheim),1965，2卵，92)。最近一次报导指出，5，5-二曱基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮是丁酸和"萘/锂"有机金属复合物进行反应，然后再和二曱基环氧乙烷进行缩合反应的产物之一(Fujita等人，C7^m.飽ec/z"o/"1977,27,539)。然而，还没有一篇现有技术的文献描述或建议过5,5-二曱基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮具有影响感觉的性质，并且也没有描述或建议过将其用作有气味的化合物，尤其是用作香料或香精，或用作掩蔽臭味或气味的物质。此外，现有技术提到的合成方法很难用于工业规模，尤其是因为这些方法使用了与空气中的水或氧气会发生剧烈反应的碱金属。因此，申请人公司试图通过本发明来解决的技术问题是，提供一种气味强的、稳定的，以及保存时间较长的新的分子，所述分子用廉价、大量存在的物质作为起始原料经过简单的方法制备得到。反应实施的简便性和所用起始原料的低成本体现了本发明在工业应用中具有明显的技术优势。
发明内容本发明的主题是5，5-二曱基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-S同(或者Noxolide)用作气味剂或化合物，尤其是用作香料或香精。由多个专家组成的评估小组对本发明的化合物进行了定性的评估。Noxolide，由下式(A)表示，被描述为海洋的、碘的，具有以下方面坚果味、茴香味、轻微的甘草味、广藿香味，以及大马酮味。4<image>imageseeoriginaldocumentpage5</image>由于其具有气味的性质，Noxolide被在香料领域广泛应用于香味组合物、香味的主要成分或浓缩物、香水或古龙水的制备，以及应用于各种有香味的物品的制备，例如肥皂、泡沫浴液、淋浴或盆浴露、须后水、洗发剂或其它护发制品中，尤其是毛发清洁或毛发护理制品，化妆品制备，身体或空气的除臭剂，或纺织品洗涤剂或柔软剂，或保养或净化空气的制品中。特别地，本发明的一个主题是一种毛发清洁或护理制品，其特征在于，该制品含有5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮。在这些应用中，本发明的化合物可以单独使用，或者在香料领域更为常用地，与其它香料中常用的气味成分、溶剂或辅料形成成混合物，本领域的技术人员可以根据想要的效果以及气味制品的性质来具体选择。本发明的另一个主题是5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮(Noxolide)作为香精的应用。Noxolide用作食品香精，尤其是用于食品组合物的制备、用作食品添加剂、香料的主要成分和浓缩物，以及用作制备各种有香味的制品，例如^:大料、奶制品、冰淇淋、汤、沙司、速食食品、肉制品、烹饪助剂、饼干或咸的小吃。Noxolide也可以用作葡萄酒、啤酒和/或烟草中的香精。本发明的另一个主题是5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮(Noxolide)用作味道和/或气味的掩蔽剂，尤其是用在食品或化妆品或药物组合物中。在这些应用中，本发明的化合物可以单独使用，或者在气味剂领域更为常用地，与其它调味品中常用的其它调味品成分、溶剂或辅料形成混合择。,、、。、、、、人'，要达到想要的气味、香味和/或掩蔽效果，5，5-二甲基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮(Noxolide)的浓度可以在很大范围有所不同，在0.001%至99%重量百分比之间，优选地，在0.001%至20%重量百分比之间，更优选地，在0.1%至10%重量百分比之间。众所周知，这些数值与被增香的制品的性质有关，与想要的香味效果有关，也与特定组合物中的其它成分的性质有关。本发明的另一个方面是提供一种新的合成5,5-二曱基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮(Noxolide)的方法，包括-第一步[l]，曱醇钠和丙二酸二曱酯与3-氯-2-曱基-l-丙烯进行反应，生成4_曱基_2_(甲氧基羰基)_4-戊烯酸酯(I)，-第二步[2]，产物(I)与叔丁醇钾和溴乙烷反应，生成2-乙基-4-曱基-2-(曱氧基羰基)-4-戊烯酸酯(11)，-第三步[3],产物(II)与氢氧化钠和磷酸反应，生成5,5-二曱基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮(A)。具体实施例方式以下实施例用于进一步说明本发明新的化合物的各种制备方法，以及它们的用途和优点。这些实施例只是举例说明，其对本发明不构成任何限制。实施例l:制备1^0乂011(16或5，5-二甲基-3-乙基画3，4國二氢呋喃-2画酮4-f差-2-广f歲差建差)-(/t'雄凝^游ffl反应在一个1L的三颈圓底烧瓶中进行，配有浸入到反应介质中的温度计和带有氢氧化钾干燥管的垂直回流冷凝器以及250ml恒压滴液漏斗。54g曱醇钠、300ml无水曱醇、lg硪化钾和138.7g丙二酸二曱酯依次加入到干燥的用氮气吹洗过的圆底烧瓶中。得到的溶液在室温下搅拌l小时，然后从滴液漏斗中緩慢地滴加95g3-氯-2-曱基-l-丙烯。混合物在室温下搅拌3小时，然后回流12小时。用蒸馏装置替换回流冷凝器，蒸馏除去溶剂。残余物加入到50ml纯净水和300ml曱基环己烷中。干燥有机相，蒸去溶剂。用30cm的Vigreaux柱分馏残余物，收集到3种馏分-第一种馏分，重15g,由丙二酸二曱酯组成(B.p.=85-87°C/20mmHg)。-第二种馏分，重138g，在86。C/6mmHg时终止。其由所需的酯组分(I)组成，也就是产率为74%(相对于消耗的起始原料为80%)。通过气相色谱测定，该产物的纯度大于98%。-第三种馏分通过高真空蒸馏得到(B.p.=64-68。C/lmmHg)。其重36g，通过鉴定其为2,2-双(2-曱基-2-丙烯基)丙二酸二曱酯。化合物I: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游反应在一个1L的三颈圆底烧瓶中进行，配有浸入到反应介质中的温度计和带有氢氧化钾干燥管的垂直回流冷凝器以及250ml恒压滴液漏斗。793g4-甲基-2-(曱氧基羰基)-4-戊烯酸曱酯(I)和40g无水DMSO依次加入到该圆底烧瓶中。加入59g叔丁醇钾，用冷却浴将得到的混合物维持在20至30。C之间，在室温下搅拌得到的混合物2小时，然后通过滴液漏斗緩慢地往圓底烧瓶中加入35.5g溴乙烷，这么操作是为了不让介质的温度超过30。C。得到的溶液在室温下搅拌12小时，然后加入300ml5%的盐酸。得到的水相用100ml曱基环己烷萃取5次。合并后的有机相先用100ml纯净水洗涤，然后千燥，再真空浓缩。得到的产物在95。C/4mmHg条件下精馏。分离得到91g目标产物，也就是产率为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-^反应在一个1L的三颈圓底烧瓶中进行，配有浸入到反应介质中的温度计和垂直回流冷凝器，所述回流冷凝器随后被一种常规的蒸馏系统替换，所述蒸馏系统包括Vigreaux柱，冷凝器和接收器。将200ml纯净水、200ml曱醇、20g氬氧化钠颗粒，以及53.5g2-乙基-4國曱基-2-(曱氧基羰基)-4-戊烯酸曱酯(II)依次加入到圆底烧瓶中。得到的混合物回流4小时，然后中断加热。用蒸馏装置替换垂直回流冷凝器，蒸馏除去溶剂直到蒸汽温度为90。C时止。蒸馏过程中往圓底烧瓶中加入热水，从而使得蒸馏混合物处于液体状。将水相温度调至60。C,然后用曱苯萃取两次，每次100ml，之后再将水相调至0-5。C。形成一种重的白色沉淀物。用6N硫酸溶液将悬浮液酸化至pH-3，维持温度低于5。C。过滤得到所述的白色沉淀物，用纯净水将其冲洗至中性，然后再将其溶解在300ml干燥曱苯中，再与lg85。/。磷酸一起回流12小时。冷却所述的溶液，用饱和碳酸氢钠将溶液洗至中性，然后进行干燥。在部分真空的情况下，将溶剂蒸馏除去，然后再在真空(B.p.二86。C/6mmHg)的条件下精馏得到的残余物。得到的内酯重27.8g，产率为78.2%。该内酯具有强烈的绿色核桃的气味。其被称作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%计算值C67.57H9.92%实测值C66.84H10.02物理常数n20=1.4355D20=0.949实施例2:Noxolide在组合物中的气味评估Noxolide可以用气味术语来描述海洋的、碘的，具有以下方面坚果味、茴香味、轻微的甘草味、广藿香味，以及大马酮味。制备一种气味组合物(试验例2),通过将其与一种不含该化合物的组合物(试验例1)进行对比，以检验Noxolide对气味的影响。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>将前述组合物添加到一种2合1的洗发剂中，然后再进行试验，添加量为洗发剂原料的0.5%。试-睑例2的配方使前味(topnote)的强度和反应更为强烈。值得注意的是，试验例2的外观要比试验例1来得更绿、更天然。Noxolide显著地改进了香料色调的透明天然水绿色这一方面。其同时也强调了清冽的柑橘香调，以及果味内酯的香调。试验例l的配方香调比较柔和、且具有麝香味、平淡而没有深度。因此，要掩盖底味是比较困难的。权利要求1、5，5-二甲基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮用作气味剂或气味物质，尤其用作芳香剂或香料。2、如权利要求l所述的5，5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮的用途，用作食品香料，或果酒、啤酒或烟草的香料。3、如权利要求l所述的5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮的用途，用在制备食品组分、食品添加剂或调味品主要成分或调味品浓缩物中。4、如权利要求3所述的5，5-二甲基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮的用途，其中所述食品组分选自以下物质组成的组饮料、乳制品、水淇淋、汤、沙司、速食食品、肉制品、烹饪助剂、饼干和咸的小吃。5、如权利要求l所述的5，5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮的用途，用于制备气味组分、气味原料或气味浓缩物、香水或淡香水、肥皂、泡沫浴液、淋浴露或沐浴露、须后水、化妆品、身体除味剂或空气除味剂、或纺织品洗涤剂或软化剂或用于维护或纯化空气的产品。6、如权利要求l所述的5，5-二甲基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮的用途，所述物质用于味道或气味的掩蔽剂。7、如权利要求l-6中任一项所述的用途，其中5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮至少与一种其它的调i朱料或气味组分和/或至少一种溶剂和/或至少一种辅剂组合使用。8、如权利要求l-7中任一项所述的用途，其中，相对于总重量，5，5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮的存在浓度为0.001%-99%重量百分比，优选为0.001%-20%重量百分比，更优选为0.1%-10%重量百分比。9、一种合成5，5-二曱基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酉同的方法，包括-将曱醇钠和丙二酸二甲酯与3-氯-2-曱基-1-丙烯进行反应；-将第一步反应得到的产物与叔丁醇钾和溴乙烷进行反应；-将第二步反应得到的产物与氢氧化钠和磷酸进行反应。10、一种头发清洁或护理产品，其特征在于，其含有5,5-二曱基-3-乙基-3,4-二氢呋喃-2-酮。全文摘要本发明涉及称作“Noxolide”的如右式所示的5，5-二甲基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮(A)，用作香料或食品调味品中的气味剂的用途。本发明还涉及一种新的制备5，5-二甲基-3-乙基-3，4-二氢呋喃-2-酮的方法。文档编号A23L1/226GK101583399SQ200780043893公开日2009年11月18日申请日期2007年9月25日优先权日2006年10月3日发明者伊莎贝尔·克利内,克里斯托夫·马兰,莉迪·库隆贝尔,让·玛奈,让-克洛德·克利内申请人:玛奈·菲尔萨公司