專利名稱：薄荷酰胺型衍生物及其制備方法和作為涼味劑的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種天然薄荷腦衍生物及其制備方法和應用
背景技術：
涼味劑是一系列能夠在皮膚、口腔、咽喉等部位提供涼爽感覺的化合物的總稱，其 使用及工藝已經廣泛為人所知。涼味劑已經被廣泛的運用于食品、煙草、飲料、洗發水、漱口 水等類型產品中。其作為一種新型的昆蟲驅避劑也在最近幾年被報道。在眾多涼味劑中，最為成功使用的系列都是N含有取代基的p-薄荷酰胺類型化合 物。該系列化合物在US 4150052, GB 1351761-2中有詳細的報道。其中以N-乙基-2-異 丙基-5-甲基-環己烷酰胺(WS-3)，N-(甘氨酸乙酯基)-2_異丙基-5-甲基-環己烷酰 胺(WS-5)，N-(4-腈甲基苯基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺(見US 20070276667)， N-(2-(2-吡啶基)乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺(見W0 2007019719)最為常 用。其中最為廣泛使用的WS-3其涼感強度為天然薄荷腦的1. 5倍，其存在爆發速度 慢、涼感弱、水溶性差、產品添加量大、持續時間短等問題。WS-5其涼感強度為天然薄荷腦的4倍，其同樣存在爆發速度慢、涼感弱、水溶性 差、味苦、添加量大等問題。N-(4-腈甲基苯基)-2_異丙基-5-甲基-環己烷酰胺其涼感是 天然薄荷腦的10倍，具有較長涼感持續時間，其味極苦，在水中溶解度極差、爆發速度慢、 雜味多、涼感不純正等問題。N- (2- (2-吡啶基)_乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺其涼感高，約為天然 薄荷腦的40-100倍，其主要缺點為水中溶解度極差，限制了其在飲料、糖果等領域的使用、 爆發速度慢、作用位置單一、味極苦。而不具有薄荷酰胺官能團的涼味劑如N，2，3-三甲基-2-異丙基丁酰胺(WS-23) 其涼感較弱，只有天然薄荷腦的0. 75倍，同時涼感消退快，涼感作用部位單薄，需要添加量 較多。食品工業及日化產品工業需要的一種理想涼味劑其應該具有作用部位飽滿、涼感 高、添加量小、味不苦、爆發力強、涼感持續時間長、有機溶劑與水都能溶解等特征。而以上 所述的涼味劑都或多或少存在各種缺陷。本發明的目的是提供一種薄荷酰胺型衍生物及其制備方法和作為涼味劑的應用， 以克服現有涼味劑存在的上述缺陷。本發明所述薄荷酰胺型衍生物，為具有如下結構通式的化合物 其中X為對甲苯磺酸根、甲酸根、醋酸根、丁二酸根、乙二酸根、溴離子、氯離子、碘離子、 磷酸根離子、磷酸氫根離子、磷酸二氫根離子、硫酸氫根離子或硫酸根離子等，優選為氯離 子或磷酸根離子；m = 0 2;以上所述結構通式具有三個手性中心，即具有八個非對映異構體；優選的，所述薄荷酰胺型衍生物(1札25，51 )4-(2-(2-吡啶基)-乙基)_2_異丙 基-5-甲基-環己烷酰胺鹽酸鹽或(1R，2S，5R) -N- (2- (2-吡啶基)-乙基)_2_異丙基-5-甲 基-環己烷酰胺磷酸鹽。本發明的薄荷酰胺型衍生物的制備方法，包括如下步驟將薄荷酰胺溶解在有機溶劑中，然后在0 5°C加入酸性物質，并同時采用TLC進 行跟蹤分析至薄荷酰胺消失95 100%，然后停止加入酸性物質，從反應產物中收集所述 的薄荷酰胺型涼味劑；所述的薄荷酰胺的結構通式如下 其中m = 0 2 ；優選的為(1R，2S，5R) _N_ (2- (2-吡啶基)-乙基)_2_異丙基_5_甲基-環 己烷酰胺、(lS，2S，5R)-N-(2-(2-吡啶基)-乙基)_2_異丙基-5-甲基-環己烷酰胺、 (lS，2S，5R)-N-(2-(2-吡啶基)-乙基)_2_異丙基-5-甲基-環己烷酰胺或，(1R，2S， 5S)-N-(2-(2-吡啶基)-乙基)_2_異丙基-5-甲基-環己烷酰胺，最優選為(1R，2S， 5R) -N- (2- (2-吡啶基)-乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺；所述的有機溶劑選自乙醚、重量濃度為75 95%的乙醇；所述的酸性物質選自氯化氫氣體、重量濃度為20 85%的磷酸、鹽酸、氫溴酸或 者甲酸、乳酸或丁二酸；
所述薄荷酰胺可采用W0 2007019719文獻公開的方法進行制備，或者采用市售產
品 o本發明的薄荷酰胺型衍生物，可以作為涼味劑，添加于食品、醫用產品或日用化學 品中，添加重量為0. 1 200ppm。本發明的薄荷酰胺型衍生物與已知的N- (2- (2-吡啶基)_乙基)-2-異丙基_5_甲 基-環己烷酰胺類似，但另人驚奇的是其涼感純正、涼感高、無雜味、爆發力強、作用部位多 元化飽滿、水溶性及有機溶劑溶解度都很好，都是該涼味劑所不能企及的。本發明所描述的 涼味劑其涼感強度是天然薄荷腦的100倍以上，其強烈的涼感程度是已知化合物所不能達 到的，所以其在各類產品中的添加量都較同類產品小很多，大大降低了使用成本。最另人驚 奇的是本發明所描述的化合物在水及有機介質中如丙二醇、丙三醇、酒精、二氯甲烷、乳酸 等都有極大的溶解性，這是以往各類型的涼味劑都所不能達到的，以往各類型常用涼味劑 只在有機溶劑中有溶解度，而水中基本不溶，這樣大大拓寬了該化合物在各類型產品中的 運用，由于可以在食品中使用水代替有機溶劑，從而使得產品更具有環保綠色特性。另外 本發明所描述的化合物在具有高度涼感的同時基本無苦味，這類特性是同樣具有高涼感的 化合物如N- (4-腈甲基苯基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺，N- (2- (2-吡啶基)-乙 基)_2_異丙基-5-甲基-環己烷酰胺所不具備的。同時本發明所描述的化合物在口腔及 咽喉部為作用位置多元化，涼感體現飽滿，而WS-3其主要作用部位為咽喉，口腔中涼感較 弱、N-(4-腈甲基苯基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺其主要作用位置為口腔上腭部， 而舌頭及咽喉部為基本無涼感。另外本產品所述及的化合物在300°C以下極其穩定，在較大 范圍的PH值范圍內都極其穩定，這類特性也大大擴展了該化合物在多種類型的產品如烘 烤類產品、酸性或者堿性環境的食品或者日化產品。該化合物在接觸口腔、皮膚、咽喉等部 位的涼感釋放速度快、約在1-2秒之內就會展現出純正、強烈的涼感。這也是其他產品如 WS-3、WS-5、N- (4-腈甲基苯基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺，N- (2- (2-吡啶基)-乙 基)_2_異丙基-5-甲基-環己烷酰胺所無法達到的。本發明所描述的化合物能同時與其它各類涼味劑混合使用，如WS_3、WS-23、 WS-5、乳酸薄荷酯、丙三醇薄荷縮酮、單薄荷醇琥珀酸酯等。本發明所述及的化合物因其涼感純正、涼感高、持續時間長、無雜味、爆發力強、作 用部位多元化飽滿、水溶性及有機溶劑溶解度都較好等特征，彌補了現有產品的缺陷。同時 因為其添加量小，大大降低了該類化合物在各類型產品的單位使用成本。
具體實施例方式通過以下具體實施方法將有助于理解本發明，但并不限制本發明的內容。實施例1(1札25，51 )4-(2-(2-吡啶基)-乙基)_2_異丙基_5_甲基-環己烷酰胺鹽酸鹽 的制備在一干燥的裝配有溫度計、磁力攪拌的100mL三口瓶中加入化合物(1R，2S， 5R)-N-(2-(2-吡啶基)_乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺5g，乙醚50毫升；隨后將體系溫度降至0°C，通入干燥氯化氫，在通入干燥氯化氫氣體的過程中，體 系溫度維持在5°C，同時體系使用TLC進行分析跟蹤至原料消失完全，停止通入氯化氫氣體，體系在20°C繼續攪拌lh，反應完畢后體系靜置并降溫至0°C待析晶完全后收率，混合物 過濾，濾餅用少量乙醚洗滌，真空干燥得類白色粗品，隨后該產品用乙醇與叔丁基甲基醚進 行重結晶得白色晶體5. lg，HPLC含量> 99%。MS (EI) :288([M+-HC1]，273，245，149，121，95NMR (400MHz，D20) S :8. 51 (d，1H)，7. 60 (td，1H)，7. 14 (m，2H)，6. 45 (s，1H)， 3. 67(2H)，2. 98(t，2H)，1. 96 (td, 1H)，1. 86-1. 50(m，4H)，1. 48 (t, 1H)，1. 43-1. 08 (m, 2H)， 0. 86 (d, 3H)，0. 84 (d, 3H)，0. 65 (d, 3H)。實施例2(1札25，51 )4-(2-(2-吡啶基)-乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺磷酸鹽 的制備在一干燥的裝配有溫度計、磁力攪拌的100mL三口瓶中依次加入化合物(1R，2S， 5R)-N-(2-(2-吡啶基)_乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺5g，95%乙醇60毫升； 隨后將體系溫度降至0°C，將重量濃度為85%磷酸滴加入體系中。使用TLC進行分析跟蹤 至約95%原料消失，停止滴加磷酸，體系在20°C繼續攪拌lh，反應完畢后減壓濃縮除去乙 醇及水，隨后加入50毫升甲苯，繼續減壓濃縮除去甲苯，剩余物中加入100毫升二氯甲烷， 攪拌溶解剩余物，過濾除去不溶物，得淡黃色澄清液體，隨后該溶液用硫酸鎂干燥，過濾除 去無機鹽減壓濃縮后的粘稠剩余物，該產品用乙醇與異丙醚進行重結晶得白色晶體4. 8g， HPLC 含量> 99%。MS (EI) :288([M+-H3P04]，273，245，149，121，95NMR (400MHz，D20) S :8. 47 (d，1H)，7. 54 (td，1H)，7. 03 (m，2H)，6. 42 (s，1H)， 3. 67(2H)，2. 96(t，2H)，1. 97 (td, 1H)，1. 87-1. 51 (m，4H)，1. 43 (t, 1H)，1. 41-1. 08 (m, 2H)， 0. 82 (d, 3H)，0. 79 (d, 3H)，0. 62 (d, 3H)實施例3涼感測試安排一組品香師品嘗各種不同類型及濃度的涼味劑，并指出類似于或接近lOOppm 天然薄荷腦的溶液涼感的涼味劑品種，并記錄下該涼味劑的濃度。之后該組品香師品嘗該 濃度涼味劑，并記錄下口腔及咽喉部涼感持續時間，取其平均值。其結果見表一表一 由表一可以看出，實施例1中的化合物其涼感是天然薄荷腦的100倍，遠遠超過其 他幾個涼味劑，其涼感持續時間長達65min。實施例2中的化合物其涼感也達到了天然薄荷 腦的67倍，涼感持續時間更是達到了 72min。實施例4安排一組品香師品嘗各種不同類型2ppm濃度的涼味劑，并指出其苦味及顯涼時 間，記錄下平均值，其結果見表二 表二 由表二以可以看出，通過與其它各類型的涼味劑比較，實施例1，2中的化合物其 涼感爆發速度極快，同時無苦味。實施例5在運動型飲料中的運用砂糖55g，果葡糖漿20g,檸檬酸1. 5g，檸檬酸鈉0. 5g，食鹽0. 5g，氯化鉀0. 2g，乳 酸鈣0. 2g，西柚香精0. 7g，實例1化合物0. OOlg，加水至1000g。其涼感持久純正、顯涼時 間短、無咽喉灼燒感。實施例6在漱口水中的運用配方甘油 13g，Sodium Methyl Cocoyl Taurate 0.4區，三氫生0. lg, PEG-40 氫化蓖麻 油2g，香精適量，實例2化合物0. lmg,加水至100. 00g。
將配置成的溶液取30mL漱口，隨后吐出，隨后感覺滿嘴及舌頭清涼。
權利要求
薄荷酰胺型衍生物，其特征在于，為具有如下結構通式的化合物其中X為對甲苯磺酸根、甲酸根、醋酸根、丁二酸根、乙二酸根、溴離子、氯離子、碘離子、磷酸根離子、磷酸氫根離子、磷酸二氫根離子、硫酸氫根離子或硫酸根離子等，優選為氯離子或磷酸根離子，m＝0～2。F2009100494301C0000011.tif
2.根據權利要求1所述的薄荷酰胺型衍生物，其特征在于，所述薄荷酰胺型衍生物為 (1R，2S，5R) -N- (2- (2-吡啶基)-乙基)_2_異丙基-5-甲基_環己烷酰胺鹽酸鹽或(1R，2S， 5R) -N- (2- (2-吡啶基)-乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺磷酸鹽。
3.根據權利要求1或2所述的薄荷酰胺型衍生物的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟將薄荷酰胺溶解在有機溶劑中，然后在0 5°C加入酸性物質，并同時采用TLC進行跟 蹤分析至薄荷酰胺消失95 100%，然后停止加入酸性物質，從反應產物中收集所述的薄 荷酰胺型涼味劑。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的薄荷酰胺為(1R，2S， 5R) -N- (2- (2-吡啶基)-乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺、(1S，2S，5R) -N- (2- (2-吡 啶基)_乙基)_2_異丙基-5-甲基-環己烷酰胺、(lS，2S，5R)-N-(2-(2-吡啶基)-乙 基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺或，(lR，2S，5S)-N-(2-(2-吡啶基)-乙基)_2_異丙 基-5-甲基-環己烷酰胺。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的薄荷酰胺為(1R，2S， 5R) -N- (2- (2-吡啶基)-乙基)-2-異丙基-5-甲基-環己烷酰胺。
6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的有機溶劑選自乙醚或重量濃度為 75 95%的乙醇。
7.根據權利要求3 6任一項所述的方法，其特征在于，所述的酸性物質選自氯化氫氣 體、重量濃度為20 85%的磷酸、鹽酸、氫溴酸、甲酸、乳酸或丁二酸。
8.根據權利要求1或2所述的薄荷酰胺型衍生物的應用，其特征在于，作為涼味劑，添 加于食品、醫用產品或日用化學品中。
全文摘要
本發明提供了一種薄荷酰胺型衍生物及其制備方法和作為涼味劑的應用，本發明的薄荷酰胺型衍生物，可以作為涼味劑，本發明所述及的化合物因其涼感純正、涼感高、持續時間長、無雜味、爆發力強、作用部位多元化飽滿、水溶性及有機溶劑溶解度都較好等特征，彌補了現有產品的缺陷。同時因為其添加量小，大大降低了該類化合物在各類型產品的單位使用成本。所述薄荷酰胺型衍生物為具有如下結構通式的化合物。
文檔編號A23L2/56GK101863827SQ200910049430
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月16日 優先權日2009年4月16日
發明者劉煒, 劉熠 申請人:上海統益生物科技有限公司