技术领域
本发明涉及调味料领域。更具体地，它涉及3-巯基庚基羧酸酯的任意一种立体异构体或其混合物作为调味组分的用途，特别是用于赋予水果、茶和柑橘的余味，并具有均衡的持久性。本发明还涉及含该化合物的组合物或制品。
背景技术：
尽我们所知，本发明的化合物中，只有3-巯基庚基乙酸酯在文献中被报导过(见S.Collin等，J.Agr.Food Chem,2003,3618)，并且只是以粗反应混合物的形式。该乙酸酯被描述为具有“洋葱、外来水果、糖果”型的气味。但该现有技术文献没有报导或者暗示过式(I)化合物的任何调味料性能，也没有报导或者暗示过该化合物在调味料领域的任何用途。
技术实现要素：
如上所述，本发明涉及旋光体或非旋光体形式的式(I)的3-巯基庚基羧酸酯作为调味组分的用途，
其中R1表示C1-C3烷基。
根据本发明的特定实施方式，R1表示甲基的乙酸酯衍生物由于其香味而特别受赞许。
本发明的化合物是有价值的调味组分，能够赋予水果、柑橘和/或茶味尾香，这可以使调味料产生很好的且受赞许的余味或者长持久性。
通常，调味料的特征在于头香及尾香，前者确定了在口中的第一印象，后者确定了在口中的印象以及感观效果的持久度。能够产生均衡尾香的增香组分较稀少，因此对于香料师(flavorist)来说是迫切需要的。
特别是通过本发明的非限定型实施例，可以列举具有较弱的桃子、柑橘和茶香调头香的3-巯基庚基乙酸酯，头香之后是高度怡人的，并散发出绿/红茶型及柑橘-葡萄柚和水果-梨-桃子型的尾香，它们使得该化合物变成了非常有用的调味组分。
所列乙酸酯的两种对映体，即(R)和(S)型，也是有用的调味组分，也可以相似的方式使用。在对映体中，最适合的是(S)型，它们的味道非常接近于外消旋体的味道，虽然它的葡萄柚型香味比外消旋体的弱。
本发明的化合物是1-甲氧基-3-庚烷硫醇的衍生物，如EP1249446所述，结构也接近于3-巯基己基乙酸酯或3-巯基己基丁酸酯，如K.-H.Engel,J.Agr.Food Chem,1991,2249所述。
但是尽管化合物(I)和现有技术的化合物的结构相似，前者具有出乎意料且独特的香味。1-甲氧基-3-庚烷硫醇被描述为具有热带水果味，特别是浆果香味，而3-巯基己基乙酸酯被描述为具有极致的水果味，使人联想起雷司令葡萄酒型香味的西番莲果味。
特别地，3-巯基庚基乙酸酯以其自身的原始香味分布及特殊的余味区别于所引用的现有技术中的化合物。如下述例子所述，3-巯基庚基乙酸酯与1-甲氧基-3-庚烷硫醇的区别在于其不具有热带水果特征和它较弱的头香和更明显的余味，以及其具有的在现有技术化合物中缺乏的茶味和梨-桃香味。
而且，3-巯基庚基乙酸酯以其本身总的香味分布，特别是不含有现有技术化合物通常的硫磺、番石榴-西番莲果味区别于3-巯基己基乙酸酯。
本发明的另一个目的是旋光体形式的如上所定义的式(I)化合物。事实上，以上现有技术提到的仅仅是外消旋体，因此该富集了对映体的形式是新的。
如上所述，本发明涉及式(I)化合物作为加香组分的用途。换言之，它涉及一种赋予、增强、改善或改变调味组合物或已调味制品的香味性能(特别是其长持久性)的方法，该方法包括向该组合物或制品中加入有效量的至少一种式(I)化合物。
此处的“式(I)化合物的用途”还可以理解为含化合物(I)的任何组合物的用途，它可以作为活性组分有利地应用于调味料领域。
事实上可以有利地用作调味组分的该组合物也是本发明的一个目的。
因此本发明的另一个目的是调味组合物，包含：
i)至少一种如上所定义的发明化合物作为调味组分；
ii)至少一种从调味料载体和调味料基料中选出的组分；和
iii)非强制性选择的至少一种调味料佐剂。
此处的“调味料载体”，在此我们指从调味料角度来看，实际上是中性的一种材料，即，它不明显改变调味组分的感官特性。该载体可以是液体或者是固体。
作为液体载体，可以列举作为非限定性例子的乳化体系，即溶剂和表面活性剂体系，或者是常用于调味料中的溶剂。常用于调味料中的溶剂的特性和类型的详细描述是不能够穷举的。但是作为非限定性例子可以列举溶剂，例如二丙二醇，邻苯二甲酸二乙酯，肉豆蔻酸异丙酯，苯甲酸苄酯，2-(2-乙氧基乙氧基)-1-乙醇或柠檬酸乙酯，它们都是最常用的。作为常用于调味料中的溶剂的非限定性例子，可以列举化合物，例如丙二醇，三乙酸甘油酯，柠檬酸三乙酯，苄基醇，乙醇，植物油或萜。
作为固体载体的非限定性例子可以列举，吸收性树胶或聚合物，或甚至是包封材料。这种材料的例子，例如可以包括成壁和塑化材料，例如单糖、二糖或三糖，天然或改性淀粉，水解胶体，纤维素衍生物，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇，蛋白质或胶质，或者甚至是参考文献例如H.Scherz,Hydrokolloids:Stabilisatoren,Dickungs-und Gehermittel in Lebensmittel,Band2der Schriftenreihe Lebensmittelchemie,Behr′s VerlagGmbH&Co.,Hamburg,1996中所列举的材料。包封是本领域技术人员的公知的方法，例如可以通过如下方法实施：喷涂-干燥，凝聚或甚至挤出；或包括凝聚和复合凝聚技术的涂层包封。
一般来讲，“调味料基料”在此我们指的是包含至少一种调味助成分的组合物。
所述调味助成分不是式(I)的化合物。此外“调味助成分”其在此指的是这样一种化合物，该化合物在调味制品或组合物中使用以给予快感作用。换言之，这样的被认为是调味组分的助成分，必须由本领域技术人员公认为是能够以积极或合意的方式给予或改变组合物的味道，而不仅仅是具有味道。
基料中调味助成分的性质和类型在此不作更详细的描述，无论如何它都是非穷举的，本领域技术人员基于其公知常识，根据预期的用途或应用以及所期望的感官效果来进行选择。通常情况，这些调味助成分属于以下化学种类：醇类，醛类，酮类，酯类，醚类，乙酸酯类，腈类，萜烃类，含氮或亚硫的杂环化合物和精油，该调味助成分可以是天然或合成源的。在任何情况下，这些助成分中的很多被列举于参考文献，例如S.Arctander的书,Perfume and Flavor Chemicals,1969,Montclair,New Jersey,USA或其更新的版本，或者相似性质的其它著作，以及调味料领域大量的专利文献中。还可以理解为，该助成分可以是以受控方式释放各种类型调味化合物的化合物。
根据本发明的具体实施方式，特别适合的调味料基料是能够给予柑橘-葡萄柚、茶和/或桃子型和/或红色水果(例如浆果或热带水果)头香的那些。事实上，使用该调味料基料，式(I)化合物能够产生高度受赞许的香味持久性。
一般来说，“调味料佐剂”在此我们指的是能够给予额外的益处，例如颜色、特定的抗光性、化学稳定性等的成分。对于通常用于调味料基料中常用佐剂的性质和类型的详细描述是非穷举的，但必须提到的是该组分是本领域技术人员公知的。
由至少一种式(I)的化合物和至少一种调味料载体组成的组合物代表了本发明的一个具体实施方式，以及包含至少一种式(I)的化合物、至少一种调味料载体、至少一种调味料基料以及非强制性选择的一种调味料佐剂的调味组合物。
在此有必要提及的是在上述组合物中具有超过一种的式(I)化合物的可能性是非常重要的，因为它使得香料师能够制备具备本发明各种化合物的香型的调和料(accords)，调味料，从而对于他们的工作开辟了新的手段。
优选由化学合成直接得到的混合物(例如没有充分的纯化，其中可包含本发明的化合物作为起始原料、中间体或终产物)不能被认为是本发明的调味组合物。
而且，式(I)化合物可以有利地加入到已调味制品中，以积极地给予或改变该制品的味道。因此，包含下述物质的已调味制品也是本发明的一个目的：
i)至少一种如上所定义的式(I)化合物或本发明的调味组合物作为调味组分；和
ii)食品基料。
为了清楚起见，必须提及的是，“食品基料”在此我们指的是可食用产品，例如食物或饮料。因此本发明的已调味制品包含功能配方，以及非强制性选择的附加的有益助剂(对应于所需的可食用产品，例如食物或饮料)，以及调味有效量的至少一种本发明的化合物。
食品或饮料成分的性质和类型在此不作更详细的说明，无论如何都是非穷举的，本领域技术人员基于公知常识，根据该产品的性质可以进行选择。
适当食品基料的非限定性例子包括面包、乳制品、糖果、开胃菜、泡制品、软饮料、调味水和汁液制品。特别是可以列举食品基料，例如口香糖、酸乳、奶、热或凉茶饮料、碳酸或非碳酸软饮料、薯片、汤或果汁。
本发明的化合物可以加入到上述多种制品或组合物中的比例可以在很宽的数值范围内变化。当本发明的化合物与本领域常用调味助成分、溶剂或添加剂混合时，这些值根据待调味制品的性质和所需的感官效果及给定基料中的助成分性质而定。
在调味组合物的情形中，本发明化合物的常规浓度在0.5wt%-5wt%的范围内，或者更高，以加入该化合物的消费品的重量计。当这些化合物被加入到已调味制品中时，也可以使用低于该范围的浓度，例如为0.01wt%-0.5wt%，百分比是相对于制品的重量。
通过下面的实施例更详细地说明本发明，其中缩写与本领域的一般含义相同，温度指的是摄氏度(℃)；NMR光谱数据是在CDCl3中(除非另有说明)用400MHz机器对1H和13C进行记录的，化学位移δ以TMS为标准，用ppm表示，偶合常数J以Hz表示。
具体实施方式
实施例1
3-巯基庚基乙酸酯的合成
A)3-羟基庚基乙酸酯：向冰冷的庚-1,3-二醇(6.60g,50mmol)的吡啶(50ml)搅拌溶液中滴加乙酰氯(3.92g,50mmol)。室温下继续搅拌16。用二乙醚进行分离和纯化操作并进行快速色谱法(环己烷-乙酸乙酯75:25)得到6.00g的所需乙酸酯(69%)。
1H-NMR(用D2O交换之后):4.33(ddd,J=11.3,8.7,8.2,1H);4.16(dt,J=11.3,5.6,1H);3.66(m,1H);2.06(s,3H);1.82,1.67,1.43,1.32(4m,8H);0.91(t,J=7.1,3H)。
13C-NMR:171.49(s);68.68(d);61.88(t);37.24(t);36.32(t);27.81(t);22.71(t);21.01(q);14.06(q)。
B)3-(乙酰基硫代)庚基乙酸酯：向4-甲基苯磺酸l,3-二甲基-2-氟吡啶(4.90g,16.5mmol)的丙酮-苯1:1(v/v,40ml)溶液中加入三乙胺(2.3ml,16.5mmol)，然后加入A)中得到的乙酸酯(2.61g,15mmol)。将该透明溶液搅拌1小时，加入硫代乙酸(1.17ml,16.5mmol)和丙酮-苯1:1(5ml)中的三乙胺(2.3ml,16.5mmol)。将该混合物在80℃(浴温)加热3小时，然后在真空中部分除去溶剂。
分离、纯化(二乙醚)，接着用环己烷-乙酸乙酯9:1通过快速色谱法提纯粗制品(3.73g)，得到1.44g(41%)纯度94%的所需制品。
1H-NMR:4.13(t,J=6.5,2H);3.61(m,1H);2.32(s,3H),2.06(s,3H);1.99,1.84,1.61,1.33(4m,8H);0.89(t,J=7.2,3H)。
13C-NMR:195.49(s);171.07(s);61.98(t);41.24(d);34.65(t);33.64(t);30.76(q);28.88(t);22.47(t);20.97(q);13.96(q)。
C)3-巯基庚醇:向冰冷的LiAlH4(285mg,7.5mmol)的二乙醚(40ml)搅拌悬浮液中滴加B)中得到的硫代乙酸酯(1.16g,5mmol)的二乙醚(30ml)溶液。用二乙醚进行分离、纯化，得到770mg的粗巯基醇，通过快速色谱法(戊烷-二乙醚7:3)将其提纯，得到所需的无色油状化合物(680mg,92%)。
1H-NMR(用D2O交换之后):3.83(m,2H);2.94(m,1H);1.98,1.671.511.33(4m,8H);1.41(d,J=7.7,1H),0.91(t,J=7.6,3H)。
13C-NMR:60.76(t);41.32(t);39.29(t);38.03(d);29.18(t);22.42(t);14.02(q)。
D)3-巯基庚基乙酸酯：向C)中得到的醇(444mg,3mmol)的二氯甲烷(2ml)搅拌溶液中滴加乙酰氯(236mg,3mmol)的二氯甲烷(1ml)溶液。3小时后，该反应混合物在Vigreux装置中浓缩成约1ml，用戊烷-二乙醚95:5作为洗脱剂通过快速色谱法提纯该浓缩物。得到所需的无色油状化合物(400mg,70%)。
1H-NMR:4.24(m,2H);2.87(m,1H);2.05(s,3H);2.02,1.73,1.69,1.49,1.33(5m,8H);1.40(d,J=7.6,1H),0.92(t,J=7.1,3H)。
13C-NMR:171.00(q),62.27(t);38.83(t);37.75(t);37.62(d);29.13(t);22.41(t);20.97(q);14.00(q)。
实施例2
合成3-巯基庚基乙酸酯的对映体
根据EP1249446所述步骤制得(R)-1,3-庚二醇。
根据W.Oppolzed等的Tetrahedron Letters,1992,2439页的方法制得3-羟基庚酸(S)-甲酯。
A)制备(S)-3-巯基庚基乙酸酯
i)(R)-3-羟基庚基乙酸酯
向0℃的(R)-l,3-庚二醇(9.703g,73mmol)的吡啶(74ml)溶液中，经45分钟滴加入纯净乙酰氯(5.3ml,74mmol)。该反应轻微放热，很快生成大量白色沉淀。添加结束时，室温下将该白色浆料再搅拌100分钟。然后将该反应混合物倒入冰和H2SO42N的混合物中，用Et2O萃取数次。合并有机层，相继用H2SO42N、H2O、饱和NaHCO3水溶液、盐水洗涤，用无水Na2SO4干燥。过滤后，在真空下除去溶剂，得到粗化合物。在用庚烷/AcOEt(8/2)的混合物洗脱的二氧化硅凝胶上，通过快速色谱法进行提纯，得到所需的暗黄色液体产物(9.404g,68%)。
旋光性：αD=-7.0(c=5.0,CHCl3,20℃)。
1H-NMR:4.33(ddd,J=11.3,5.6,5.1,1H),4.15(dt,J=11.3,5.6,1H),3.67(br m,1H),2.17(br d,J=0.6,1H),2.06(s,3H),1.87-1.77(m,1H),1.72-1.62(m,1H),1.52-1.24(m,6H),0.91(t,J=7.3,3H)。
13C-NMR:171.5(s),68.7(d),61.9(t),37.2(t),36.3(t),27.8(t),22.7(t),21.0(q)，14.1(q)。
ii)(R)-3-[(甲基磺酰基)氧]庚基乙酸酯
向0℃的(R)-3-羟基庚基乙酸酯(9.211g,49mmol)的Et2O(170ml)溶液中，加入Et3N(20ml,142mmol,3eq)，然后加入甲磺酰氯(5.7ml,73mmol,1.5eq)。除去冷却浴，室温下搅拌该反应混合物。90分钟之后，将该反应混合物倒入冰/水混合物中，用Et2O萃取数次。合并有机层，用盐酸的水溶液0.5M、H2O洗涤，用无水Na2SO4干燥。过滤后，在真空下除去溶剂，得到黄色油状的粗(R)-3-[(甲基磺酰基)氧]庚基乙酸酯(12.615g,49mmol)，它直接进入下一步骤。
1H-NMR:4.83(quint,J=6.1,1H),4.19(t,J=6.4,2H),3.02(s,3H),2.06(s,3H),2.05-1.98(m,2H),1.8-1.7(m,2H),1.45-1.3(m,4H),0.92(t,J=6.9,3H)。
13C-NMR:170.9(s),80.2(d),60.2(t),38.6(q),34.5(t),33.4(t),26.9(t),22.4(t),20.9(q),13.9(q)。
iii)(S)-3-(乙酰基硫代)庚基乙酸酯
向配置有机械搅拌棒、温度计探头和氩气入口/出口的100ml四颈烧瓶中，投放碳酸铯(9.58g,27mmol,1.1eq)和NMP(45ml)。向该搅拌过的粉红色悬浮液中经5分钟滴加入硫代乙酸(4.9ml,69mmol,1.4eq)。将该反应混合物在室温下再搅拌100分钟。向该溶液中加入纯净(R)-3-[(甲基磺酰基)氧]庚基乙酸酯(12.615g,49mmol)。将该反应混合物在室温下再搅拌20小时，然后倒入水中，用庚烷/甲苯混合物(4/1)萃取数次。合并有机层，用水洗涤，用无水Na2SO4干燥。过滤及在真空下蒸发溶剂之后，在用庚烷/AcOEt(9/1)混合物洗脱的二氧化硅凝胶上，通过快速色谱法提纯该粗产物，得到纯(+)-(S)-3-(乙酰基硫代)庚基乙酸酯(5.333g,47%经两个步骤)。
旋光性：αD=+8.7(c=5.0,CHCl3,20℃)。
1H-NMR:4.13(t,J=6.7,2H),3.65-3.58(m,1H),2.32(s,3H),2.05(s,3H),2.03-1.94(m,1H),1.89-1.79(m,1H),1.7-1.5(m,2H),1.45-1.25(m,4H),0.89(t,J=6.9,3H)。
13C-NMR:195.4(s),171.0(s),61.9(t),41.2(d),34.6(t),33.7(t),30.8(q),28.9(t),22.5(t),20.9(q),13.9(q)。
iv)(S)-3-巯基-l-庚醇
向配置有机械搅拌棒、温度计探头和氩气入口/出口的500ml四颈烧瓶中投放LiAlH4(2.15g,56.7mmol)和Et2O(180ml)。将该混合物用冰/水浴冷却到约0℃，经1小时加入(+)-(S)-3-(乙酰基硫代)庚基乙酸酯(5.049g,22mmol)的Et2O(50ml)溶液。加入更多的Et2O用于漂清。除去冷却浴，将反应混合物在室温下搅拌4小时。然后将反应混合物倒入冰中，用盐酸的水溶液5N(100ml)酸化，用Et2O萃取数次。合并有机层，用水、饱和NaHCO3、盐水洗涤，用无水Na2SO4干燥。过滤及在真空下除去溶剂之后，在用戊烷/Et2O(95/5)、而后是Et2O洗脱的二氧化硅凝胶上，通过快速色谱法提纯该粗产物，得到纯(S)-3-巯基-l-庚醇(2.547g,79%)。
旋光性:αD=+4.4(c=5.0,CHCl3,20℃)。
1H-NMR:3.87-3.75(m,2H),2.99-2.89(m,IH),2.4(brs,1H),2.01-1.92(m,1H),1.72-1.6(m,2H),1.57-1.44(m,2H),1.43-1.25(m,2H),1.41(d,J=7.2,1H),0.91(t,J=7.2,3H)。
13C-NMR:60.6(t),41.3(t),39.2(t),37.9(d),29.2(t),22.4(t),14.0(q)。
v)(S)-3-巯基庚基乙酸酯
室温下向(S)-3-巯基-l-庚醇(2.364g,16mmol)的CH2Cl2(10ml)溶液中，经20分钟滴加入乙酰氯(1.2ml,13.9mmol)的CH2Cl2(6ml)溶液。室温下搅拌4小时之后，将反应混合物倒入盐水中，用Et2O萃取数次。合并有机相，用盐水洗涤，用无水Na2SO4干燥。过滤及在真空下除去溶剂之后，在用戊烷/Et2O(95/5)洗脱的二氧化硅凝胶上，通过快速色谱法提纯该粗产物，接着真空下通过Kugelrohr蒸馏得到橙色的纯(S)-(3-巯基庚基乙酸酯(S-10)(2.195g,11mmol,72%)液体。
旋光性:αD=+7.3(c=5.0,CHCl3,20℃)。
1H-NMR:4.29-4.19(m,2H),2.91-2.81(m,1H),2.05(s,3H),2.07-1.98(m,1H),1.78-1.62(m,2H),1.56-1.45(m,2H),1.42-1.28(m,3H),1.39(d,J=7.2,1H),0.91(t,J=7.4,3H)。
13C-NMR:170.95(s),62.3(t),38.8(t),37.76(t),37.6(d),29.1(t),22.4(t),20.9(q),14.0(q)。
B)制备(R)-3-巯基庚基乙酸酯
i)(S)-1,3-庚二醇
在0℃时向LiAlH4(7.52g,198.2mmol)的THF(100ml)悬浮液中，经1小时缓慢加入3-羟基庚酸(S)-甲酯(15.06g,94mmol)于THF(25ml)中的溶液。添加结束时，加入更多的THF(10ml)用于漂清，将该反应混合物在室温下搅拌5个半小时。然后加入更多的LiAlH4(3.76g,99mmol)，将反应混合物再搅拌17小时。接着用冰-水浴冷却反应混合物，通过相继添加H2O(11.5ml)、NaOH30%水溶液(11.5ml)及H2O(34ml)而终止反应。加入无水Na2SO4(46g)干燥得到白色浆料，经硅藻土的塞子进行过滤，用THF彻底洗涤。真空下除去溶剂，在用庚烷/AcOEt(2/1)混合物洗脱的二氧化硅凝胶上，用快速色谱法提纯粗二醇，得到所需的暗黄色油状化合物(9.910g,80%)。
1H-NMR:3.9-3.75(m,3H),3.38(br s,1H),3.23(br s,1H),1.76-1.59(m,2H),1.56-1.23(m,6H),0.91(t,J=7,3H)。
13C-NMR:72.0(d),61.5(t),38.3(t),37.5(t),27.8(t),22.7(t),14.1(q)。
通过与上述A)相同的实验步骤得到(R)-3-巯基庚基乙酸酯。
除了如下旋光性之外，对映体(R)的光谱学性能与对映体(S)的都相同：
αD=-7.5(c=5.0,CHCl3,20℃)。
实施例3
含3-巯基庚基乙酸酯的调味组合物和已调味制品
通过混合以下组分来制备具有“葡萄柚特性的”的调味组合物：
*于乙醇中
向上述调味料组合物中加入1重量份的3-巯基庚基乙酸酯，得到了水果-柑橘属的头香，给予持续时间长的柑橘属香味，给人以多汁(juiciness)的强烈感觉，带有使人联想起茶的余味的轻微苦味。这样制得的新组合物称为A)。
当加入相同量的1-甲氧基-3-庚烷硫醇来替代本发明的化合物时，该组合物的头香具有增强了的硫磺味，但没有感觉到对余香和多汁性的效果。这样制得的新组合物称为B)。
当加入相同量的3-巯基己基乙酸酯来替代本发明的化合物时，总的味道发生了改变，是一种过熟的番石榴味道，感觉不到香味的长持久性。这样制得的新组合物称为C)。
以成品饮料0.1%w/w的量向碳酸软饮料中加入组合物A)、B)或C)。其感官效果与上述的相似。但是组合物A)还能够赋予成品饮料以可与葡萄柚汁相媲美的印象深刻的“浓郁(body)”/“丰富(fullness)”的香味。
实施例4
含3-巯基庚基乙酸酯的调味组合物和已调味制品
混合如下组分制备具有“桃子特征”的调味组合物：
*于乙醇中
向上述调味料组合物中加入1重量份的3-巯基庚基乙酸酯，得到了桃皮的头香并给予了持久的桃特征以及多汁-果肉(juicy-fleshy)的特征。这样制得的新组合物称为A)。
当加入相同量的1-甲氧基-3-庚烷硫醇来替代本发明的化合物时，该组合物的香味分布变得不稳定，缺少长效性。这样制得的新组合物称为B)。
当加入相同量的3-巯基己基乙酸酯来替代本发明的化合物时，总的味道明显变成了过熟的番石榴味道，桃子味消失。这样制得的新组合物称为C)。
以成品饮料的0.05%w/w的量向茶饮料中加入组合物A)、B)或C)时，其感官效果与上述的相似。但是组合物A)能够增强成品饮料的茶香。