2,3-吡嗪二甲酸二顺-6-壬烯酯的合成、热裂解分析及其卷烟加香应用

以顺-6-壬烯醇和2,3-吡嗪-二甲酸为原料,以环己基碳二亚胺(DCC)为缩水剂,在4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化作用下,合成了2,3-吡嗪-二甲酸二顺-6-壬烯酯。其结构经IR,1HNMR,13CNMR,HRMS图谱对比得到验证,并对其进行了热裂解和卷烟加香实验。结果表明:(1)合成产物为目标产物;(2)裂解温度对合成产物的热裂解产物的种类和含量有较大影响,随着裂解温度的升高,裂解程度愈来愈剧烈;(3)目标产物在卷烟中的适宜添加量为0.01%,目标产物加入到卷烟中后能够明显改善卷烟的吸食品质,协调烟香,减少刺激性和杂气,改善余味。     

2,3-吡嗪二甲酸二茴香酯的合成及其热裂解

为了开发新型吡嗪类烟用香料,以茴香醇和2,3-吡嗪二甲酸为原料,N,N′-二环己基碳二亚胺(DCC)为缩水剂,在4-二甲氨基吡啶(DMAP)的催化作用下,合成了化合物Ⅲ。通过IR,1H NMR,13C NMR和HRMS等波谱技术确证了产物结构,并进行了热裂解实验。结果表明:1化合物Ⅲ为目标产物2,3-吡嗪二甲酸二茴香酯。2合成化合物Ⅲ的最佳条件为:2,3-吡嗪二甲酸∶茴香醇=1∶2.1(摩尔比),2,3-吡嗪二甲酸和DMAP的用量均为1.5 mmol,常温下反应12 h,收率57%。3化合物Ⅲ的初次裂解温度为266.9Ⅲ,二次裂解温度为530.8Ⅲ;在400Ⅲ左右失重约70.62%,失重率在274.9Ⅲ时达到最大。4裂解温度对热裂解产物的种类和相对质量分数影响较大;各温度下的主要裂解产物有吡嗪、对甲基茴香醚、大茴香醚、大茴香醛和苯甲醛等香味成分。     

N-(甲酰基吡嗪)-α-氨基酸甲酯的合成

以2,3-吡嗪二羧酸和α-氨基酸(甘氨酸、缬氨酸、亮氨酸)为原料,在氯化亚砜的作用下,采取分步法和一步法,得到不同的吡嗪酰胺类衍生物,其结构经1HNMR、13CNMR、IR和HR-MS等方法确定。探讨了不同反应条件对吡嗪酰胺类衍生物合成的影响。结果表明,在氯化亚砜的作用下,采用分步法和一步法,分别得到N-(2-羧基-3-甲酰基吡嗪)-α-氨基酸甲酯和N-(2,3-二甲酰基吡嗪)-α-氨基酸甲酯。其最优反应条件为:在分步法和一步法中,α-氨基酸甲酯盐酸盐与Et3N的摩尔比约为1∶2.1时,氨基释放完全,目标产物的收率最高;分步法2,3-吡嗪二甲酰氯盐酸盐的制备采用直接抽滤为最优方法,收率达75%以上;一步法N-(2,3-二甲酰基吡嗪)-α-氨基酸甲酯的制备中,氯化亚砜的量为6 mL时,收率最高。从整体来看,分步法的收率较高,均50%以上。     

2, 3-吡嗪-二甲酸二顺6-壬烯酯的合成，热裂解分析及其卷烟加香应用

以顺6-壬烯醇和2, 3-吡嗪-二甲酸为原料,以环己基碳二亚胺（DCC）为缩水剂,在4-二甲氨基吡啶（DMAP）催化作用下,合成了2, 3-吡嗪-二甲酸二顺6-壬烯酯。其结构经IR, 1H NMR, 13C NMR, HRMS图谱对比得到验证,并对其进行了热裂解和卷烟加香实验。结果表明：(1)合成产物为目标产物;（2）裂解温度对合成产物的热裂解产物的种类和含量有较大影响,随着裂解温度的升高,裂解程度愈来愈剧烈;（3）目标产物在卷烟中的适宜用量为0.01%,目标产物加入到卷烟中后能够明显改善卷烟的吸食品质,协调烟香,减少刺激性和杂气,改善余味。     

新型潜香化合物2,3-吡嗪二羧酸薄荷醇酯的热裂解分析

为开发高温释放型烟用香料添加剂,本研究以2,3-吡嗪二羧酸和薄荷醇为原料,N,N′-二环己基碳酰亚胺（DCC）为缩合剂,4-二甲氨基吡啶（DMAP）为催化剂,经酯化反应制备了新型潜香目标化合物2,3-吡嗪二羧酸薄荷醇酯。该化合物经X射线单晶衍射、核磁共振波谱（¹H NMR,¹³C NMR）、红外光谱（IR）和高分辨质谱（HRMS）表征后,结合同步热稳定性分析,采用在线热裂解 气相色谱/质谱（Py-GC/MS）法对裂解产物进行定性和半定量分析,并初步推测了其可能的裂解机理。结果表明：在主要热失重区间268.5~334.9 ℃范围内,目标化合物基本分解完全,熔融温度为140.9 ℃,裂解温度为315.9 ℃;共鉴定出目标化合物的46种裂解产物,主要有薄荷烯、薄荷醇和吡嗪等多种对烟草香味有重要作用的致香成分。该方法能够方便、快速地分离鉴定高温食品香料添加剂的热裂解产物,可为该添加剂在烟草中的加香应用提供理论参考。     

3-吡啶甲酸叶醇酯的合成及其在卷烟加香中的应用

为了研究开发新型烟用香料,合成新型吡啶化合物,添加到卷烟中,并对其卷烟加香效果进行评价,以达到增补香气、改善卷烟吸食品质的效果。本试验以3-吡啶甲酸为原料,在氯化亚砜的作用下,酰氯化反应先制成3-吡啶甲酰氯盐酸盐,再与叶醇以物料比1:1,吡啶作为溶剂及缚酸剂,60 ℃条件下回流反应12 h,生成3-吡啶甲酸叶醇酯。通过1H NMR、13C NMR、IR和HRMS技术对其结构进行表征。对产物进行热重分析,研究了该化合物在300 ℃、600 ℃、900 ℃的热裂解行为,分析鉴定出50种裂解产物,其多数为致香物质;再对目标物进行卷烟加香评吸,结果表明3-吡啶甲酸叶醇酯能使卷烟香气质改善,香气量增加,减轻杂气和刺激性,达到烟香协调、余味净化的效果;并以添加浓度为1.50‰时,其加香效应最为合适。     

3-吡啶甲酸酯类衍生物的合成及卷烟加香应用研究

为了开发新型烟用香料,将烟酸与各种香味醇合成3-吡啶甲酸酯添加到卷烟中,并对其卷烟加香效果进行评价。以3-吡啶甲酸和一系列具有香味的醇为原料,经酰氯化反应先制成3-吡啶甲酰氯,再与香味醇回流反应生成3-吡啶甲酸酯类衍生物。所有化合物结构均经1 H NMR、13^ C NMR、IR和HRMS得到确证。对目标产物进行卷烟加香评吸,评吸结果表明,与对照卷烟相比,加入各种3-吡啶甲酸酯类衍生物的卷烟香气质改善,香气量增加,达到烟香协调、余味净化、杂气减轻的效果。合成的新型吡啶酯类衍生物将有可能作为香原料应用到卷烟中。     

不同蒸馏方法提取辛夷挥发油的比较分析

采用水蒸气蒸馏法与同时蒸馏萃取辛夷挥发油,用气相色谱-质谱(GC-MS)联用方法进行了化学组分的测定和分析比较,水蒸气蒸馏法所得挥发油主要成分为30种,独有成分为玫瑰醚、乙酸松油酯、乙酸冰片酯。同时蒸馏法所得挥发油主要成分为30种,独有成分为萜品油烯、草蒿脑、1-羟基-1,7-二甲基-4-异丙基-2,7-环癸二烯。两种方法共有成分28种,含量较高的为蒎烯、β-蒎烯、桉叶油醇、芳樟醇、左旋樟脑、α-松油醇、α-石竹烯、(E)-β-金合欢烯、香叶烯、杜松油烯、α-毕橙茄醇、金合欢醇。水蒸气蒸馏法所得挥发油颜色浅黄,平均出油率为1.3%。同时蒸馏法所得挥发油颜色淡黄,平均出油率为1.5%。同时蒸馏萃取法无论从香气品质,含量,提取率均略高于水蒸气蒸馏法。