6-甲基尼古丁的合成方法与6-甲基尼古丁在烟油中的应用与流程

本技术属电子烟中有机化学材料的制备，尤其涉及一种6-甲基尼古丁的合成方法与6-甲基尼古丁在烟油中的应用。

背景技术：

1、6-甲基尼古丁是尼古丁分子上第6位碳上取代了一个甲基基团后形成的一种化合物。尼古丁是一种天然存在于烟草中的生物碱，通过提炼用于制备电子烟的烟油，可以起到神经活性效应。目前，许多电子烟产品包含不同浓度的尼古丁，尼古丁具有成瘾性，过量使用对用户健康不利。尼古丁对口腔冲击感偏弱，用户在使用电子烟产品时，会不自觉较多吸食尼古丁，从而提升口腔冲击感的体验，这就造成用户对尼古丁的成瘾依赖，因此，亟需一种可替代尼古丁的材料，替代电子烟的烟油中的尼古丁。

2、综上所述，现有电子烟烟油的制备技术中，存在需要生成尼古丁替代物，用于替代尼古丁的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足，本技术提供一种6-甲基尼古丁的合成方法，以合成6-甲基尼古丁，用于替代传统电子烟烟油中的尼古丁。

2、第一方面，本技术提供一种6-甲基尼古丁的合成方法，包括以下步骤：

3、将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯；

4、将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮；

5、将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇；

6、将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁。

7、进一步，所述将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，包括：

8、在干燥的氯仿中混合吡啶和甲基丙烯酸甲酯，吡啶与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1:1.1；

9、向吡啶和甲基丙烯酸甲酯的混合物中添加氯化钛，以作为催化剂进行催化反应，氯化钛的用量为吡啶的5％-7％摩尔量；

10、在室温下搅拌吡啶、甲基丙烯酸甲酯以及氯化钛的混合物，使其反应4-6小时；

11、添加水中和，利用有机溶剂萃取目标产品，再通过蒸馏和色谱纯化，以得到甲基丙烯酸吡啶酯。

12、进一步，所述将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，包括：

13、将吡啶和甲基丙烯酸甲酯混合在乙醇中，吡啶与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1:1.2；

14、向吡啶、甲基丙烯酸甲酯以及乙醇的混合物中添加二氧化钒酸盐，以作为催化剂进行催化反应，二氧化钒酸盐的用量为吡啶的10％-15％摩尔量；

15、在回流条件下搅拌吡啶、甲基丙烯酸甲酯、乙醇以及二氧化钒酸盐的混合物，使其反应6-10小时，反应中乙醇的沸点保持在78摄氏度至90摄氏度之间。

16、进一步，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：

17、将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中，添加氧化铝作为氧化剂；

18、让甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氧化铝的混合物在设定高温条件下进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮。

19、进一步，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：

20、在反应釜中加入甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物，氢过氧化物作为催化剂，催化剂的用量根据实际反应情况调整；

21、搅拌甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物的混合物，并在搅拌下加热至80摄氏度到85摄氏度之间，使甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物的混合物持续反应6-8小时；

22、对目标产品进行萃取和纯化，以得到6-甲基吡啶-2，3-二酮。

23、进一步，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：

24、在反应釜中混合甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及铜盐，铜盐作为催化剂，催化剂的用量根据实际反应情况调整；

25、向甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及铜盐的混合物中充入氮气，并在氮气氛围下加热至100摄氏度到115摄氏度之间，在加热的同时通入氧气，持续反应4-7小时后，进行纯化分离以得到6-甲基吡啶-2，3-二酮。

26、进一步，将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇，包括：

27、将6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯以及氢氟酸盐混合在苯中，氢氟酸盐作为催化剂，催化剂的用量为6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯以及苯的混合物的5％-7％摩尔量；

28、将反应温度控制在85摄氏度至100摄氏度之间，搅拌反应6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯、氢氟酸盐以及苯的混合物12-15小时后，通过冷却，沉淀，过滤，洗涤和干燥步骤得到6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇。

29、进一步，将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁，包括：

30、在乙醇溶液中混合6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯，以得到底物溶液；

31、向所述底物溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠作为碱性催化剂，碱性催化剂的用量为所述底物溶液的5％-7％摩尔量；

32、控制反应温度在60摄氏度至70摄氏度之间，搅拌反应所述底物溶液和所述氢氧化钠的混合物10-15小时后，通过萃取、干燥以及蒸馏步骤得到6-甲基尼古丁。

33、第二方面，本技术提供一种6-甲基尼古丁在烟油中的应用，包括以下步骤：

34、将通过如上述任一项所述的6-甲基尼古丁的合成方法合成得到的6-甲基尼古丁与丙二醇、丙三醇混合，并调整ph值，得到浓度合适人体吸入的6-甲基尼古丁混合液；

35、向6-甲基尼古丁混合液添加食品级香味剂，进行搅拌和均质处理后得到的电子烟烟油。

36、进一步，6-甲基尼古丁在烟油中的应用中，所述食品级香味剂的添加量为1％-50％之间，搅拌速度为300-800转/分钟之间，搅拌时间为20-30分钟之间。

37、本技术与现有技术相比，其有益效果如下：

38、本技术提供一种6-甲基尼古丁的合成方法与6-甲基尼古丁在烟油中的应用，通过将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇，将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁，将合成得到的6-甲基尼古丁代替传统尼古丁应用到电子烟的烟油中，由于6-甲基尼古丁对用户的口腔冲击感相比传统尼古丁更为强烈，用户在较少吸食6-甲基尼古丁的情况下依然能获得较强的口腔冲击感，因此可以减少对6-甲基尼古丁的吸入量，减小用户对电子烟的成瘾依赖。