本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)和煙草技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由脂肪酸制備類新植二烯化合物的方法。

背景技術(shù)：

新植二烯是一種異戊二烯類物質(zhì),在煙草中含有的揮發(fā)性物質(zhì)中含量最高,其自身具有清香氣。新植二烯在煙草燃燒時(shí)可直接進(jìn)入煙氣,具有減少刺激性、醇和煙氣的作用。新植二烯作為捕集煙氣氣溶膠內(nèi)香氣物質(zhì)的載體,能攜帶煙葉中揮發(fā)性香氣物質(zhì)和致香成分進(jìn)入煙氣,是煙葉的重要增香劑。經(jīng)鑒定，煙葉中所產(chǎn)生的典型香氣主要來(lái)自于異戊二烯類物質(zhì)。另一方面，目前香煙代用品（如電子煙）和戒煙產(chǎn)品的一個(gè)重要不足就是難于模擬香煙的口感和氣味，其主要原因就是缺少了這種異戊二烯類物質(zhì)。但目前商品化的新植二烯主要是從葉綠素制備的，成本高昂。這就大大限制了新植二烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。開發(fā)一種和新植二烯相似的含脂肪長(zhǎng)鏈異戊二烯類香料及其制備方法，將這種香料添加在煙葉或電子煙油中，不僅能夠普遍地大幅提高各類香煙的品質(zhì)，也能夠?qū)ο銦煷闷泛徒錈煯a(chǎn)品的推廣有重要作用，進(jìn)而對(duì)廣大吸煙者的健康大有裨益。我們已經(jīng)開發(fā)了一種以酯類物質(zhì)（如動(dòng)植物油脂）為起始原料合成類新植二烯化合物香料的方法，結(jié)果表明該異戊二烯類物質(zhì)具有香煙的典型香氣（李保健等，中國(guó)專利，CN105949022A）。在本專利中，我們以長(zhǎng)鏈脂肪酸為起始原料，通過兩步反應(yīng)，成功地制備了長(zhǎng)鏈異戊二烯類物質(zhì)，同樣具有香煙的典型香氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種由長(zhǎng)鏈脂肪酸為原料制備類新植二烯化合物（長(zhǎng)鏈異戊二烯類物質(zhì)）的方法，如圖1所示。

合成方法包括以下步驟：

（步驟一）由脂肪酸制備脂基烯酮，有a、b兩種途徑：

（a）將脂肪酸類化合物溶解于醚類有機(jī)溶劑中，低溫下滴加去質(zhì)子化試劑（如氫化鋰、丁基鋰），攪拌若干小時(shí)，然后滴加乙烯基格氏試劑或乙烯基鋰，緩慢升至室溫后加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至4~6。以乙醚萃取兩次。隨后將乙醚溶液用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去（或者回收）溶劑，得到烯酮化合物粗品。該粗品可直接用于下一步反應(yīng)，也可以蒸餾提純得到烯酮化合物純品，再用于下一步反應(yīng)；

（b）在非質(zhì)子性溶劑中，脂肪酸類化合物在堿（如三乙胺）作用下與碳化二亞胺類化合物（如EDCI）和二烷基羥胺類化合物在常溫下反應(yīng)若干小時(shí)后，加入飽和氯化銨水溶液淬滅。以乙酸乙酯萃取兩次。隨后將乙酸乙酯溶液用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去（或者回收）溶劑，得到N-烷氧基酰胺類化合物（Weinreb酰胺）粗品。然后將該Weinreb酰胺粗品溶解于醚類有機(jī)溶劑中，低溫下滴加乙烯基格氏試劑或乙烯基鋰，緩慢升至室溫后加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至4~6。用乙醚萃取兩次。隨后將有機(jī)相用干燥劑（如硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去（或者回收）溶劑，得到烯酮化合物粗品。該粗品可直接用于下一步反應(yīng)；也可以蒸餾提純得到烯酮化合物純品，再用于下一步反應(yīng)。

（步驟二）將甲基三苯基溴化膦溶解于醚類有機(jī)溶劑中，低溫下滴加正丁基鋰，然后升至0℃攪拌15分鐘，再冷卻至低溫，滴加步驟一所得烯酮化合物，然后緩慢升至0℃，并繼續(xù)攪拌至反應(yīng)完成。加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至中性。以乙醚萃取兩次。隨后將有機(jī)相用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去（或者回收）溶劑，得到粗品。蒸餾提純即得類新植二烯化合物純品。

按照以上步驟制備的類新植二烯化合物（長(zhǎng)鏈異戊二烯類物質(zhì)）具有煙葉的典型香氣，可作為新植二烯的替代品。

附圖說(shuō)明

圖1：類新植二烯化合物的合成步驟。

圖2：類新植二烯化合物的合成具體實(shí)施例。

圖3：類新植二烯化合物的合成具體實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明（合成路線如圖2，圖3示），但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1：將正壬酸（化合物1a，3.02毫摩爾）溶解在四氫呋喃（10毫升）中，在-78℃下緩慢加入正丁基鋰（3.02毫摩爾），繼續(xù)攪拌半小時(shí)，緩慢升溫至0℃。然后緩慢滴加乙烯基溴化鎂（四氫呋喃溶液，0.97 mol/L, 7.7毫升），升溫至室溫，反應(yīng)3小時(shí)。加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至4~6。以乙醚萃取兩次，隨后將有機(jī)相用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去溶劑，精餾即得到正壬基烯酮化合物純品（化合物3a，356毫克，70%產(chǎn)率）。表征：黃色油狀液體; R_f = 0.68 (5%乙酸乙酯/正己烷); ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 6.34 (dd, J = 10.8, 17.6 Hz, 1H), 6.21 (d, J = 17.6 Hz, 1H), 5.79 (d, J = 10.8Hz, 1H), 2.56 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 1.59-1.64 (m, 2H), 1.26-1.29 (m, 10 H), 0.85 (t, J = 6.8 Hz, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 201.1, 136.7, 127.9, 39.8, 31.9, 29.5, 29.4, 29.2, 24.1, 22.6, 14.1 ppm。

實(shí)施例2：將正壬酸（化合物1a，3.02毫摩爾）溶解在四氫呋喃（10毫升）中，在-30℃下分批次加入NaH（3.02毫摩爾），繼續(xù)攪拌半小時(shí)，緩慢升溫至0℃。然后緩慢滴加乙烯基鋰（四氫呋喃溶液，1.2 mol/L, 5.0毫升），升溫至室溫，反應(yīng)3小時(shí)。加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至4~6。以乙醚萃取兩次。隨后將乙醚溶液用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去溶劑，精餾即得到正壬基烯酮化合物純品（化合物3a，381毫克，75%產(chǎn)率）。

實(shí)施例3：將正壬酸（化合物1a，108毫摩爾）溶解在二氯甲烷（200毫升）中，加入N,O-二甲基羥胺鹽酸鹽（142毫摩爾），三乙胺（143毫摩爾）和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽（141毫摩爾），在室溫下攪拌4小時(shí)。反應(yīng)液依次用稀鹽酸（2N），飽和食鹽水，飽和碳酸氫鈉，飽和食鹽水洗滌。用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去溶劑即得含脂基N-甲氧基酰胺粗品2a，直接用于下一步反應(yīng)。將含脂基N-甲氧基酰胺粗品溶解于四氫呋喃中，-20℃下滴加乙烯基溴化鎂（四氫呋喃溶液，1.0 mol/L, 220毫升），繼續(xù)攪拌，歷經(jīng)約兩小時(shí)緩慢升溫至室溫后加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至4~6。以乙醚萃取兩次。隨后將乙醚溶液用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去（或者回收）溶劑，精餾即得到正壬基烯酮化合物純品（化合物3a，14.5克，兩步總產(chǎn)率80%）。

實(shí)施例4：將甲基三苯基溴化膦（6.39克，17.8毫摩爾）溶解于四氫呋喃中，-78℃下滴加正丁基鋰（正己烷溶液，1.6 mol/L, 11.2毫升），然后升溫至0℃繼續(xù)攪拌15分鐘，再冷卻至-78℃，滴加實(shí)施例3所得正壬基烯酮化合物純品3a（2.02克，12.0毫摩爾），然后歷經(jīng)約一小時(shí)緩慢升溫至0℃。加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至中性。用乙醚萃取兩次。隨后將有機(jī)相用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去（或者回收）溶劑，得到粗品。精餾即得正壬基異戊二烯化合物純品4a（1.7克，產(chǎn)率86%）。表征：無(wú)色液體; 有濃郁的煙葉典型香氣; R_f = 0.41 (正己烷); ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 6.37 (dd, J = 17.4, 10.4 Hz, 1H), 5.24 (dd, J = 17.4, 1.8 Hz, 1H), 5.05 (dd, J = 10.4, 1.8 Hz, 1H), 4.99 (s, 1H), 4.98 (s, 1H), 2.20 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.47 (pentet, J = 7.6Hz, 2H), 1,27 (m, 10H), 0.89 (t, J = 7.3Hz, 3H) ppm; ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 146.8, 139.1, 115.4, 113.0, 31.9, 31.4, 29.6, 29.5, 29.3, 28.2, 22.7, 14.2 ppm。

實(shí)施例5：將6-庚烯酸（化合物1b，3.8毫摩爾）溶解在四氫呋喃（10毫升）中，在-30℃下分批次加入NaH（3.8毫摩爾），繼續(xù)攪拌半小時(shí)，緩慢升溫至0℃。然后緩慢滴加乙烯基鋰（四氫呋喃溶液，1.2 mol/L, 6.3毫升），升溫至室溫，反應(yīng)3小時(shí)。加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至4~6。以乙醚萃取兩次。隨后將有機(jī)相用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去溶劑，精餾即得到6-庚烯基烯酮化合物純品（化合物3b，404毫克，77%產(chǎn)率）。表征：黃色油狀液體; R_f = 0.60 (10%乙酸乙酯/正己烷); ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 6.36 (dd, J = 17.5, 10.5 Hz, 1H), 6.23 (dd, J = 17.5, 1.0 Hz, 1H), 5.82 (d, J = 10.5 Hz, 1H), 5.80 (dd, J = 17.0, 10.0 Hz, 1H), 5.01 (dd, J = 17.5, 1.5 Hz, 1H), 4.95 (dd, J = 10.5, 2.5 Hz, 1H), 2.59 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.07 (dt, J = 7.0, 1.5 Hz, 2H), 1.66-1.62 (m, 2H), 1.44-1.40 (m, 2H) ppm; ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 201.1, 138.7, 136.7, 128.1, 114.8, 39.6, 33.7, 28.6, 23.7 ppm。

實(shí)施例6：將6-庚烯酸（化合物1b，54毫摩爾）溶解在二氯甲烷（100毫升）中，加入N,O-二甲基羥胺鹽酸鹽（71毫摩爾），三乙胺（72毫摩爾）和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽（72毫摩爾），在室溫下攪拌4小時(shí)。反應(yīng)液依次用稀鹽酸（2N），飽和食鹽水，飽和碳酸氫鈉，飽和食鹽水洗滌。用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去溶劑即得脂基N-甲氧基酰胺粗品（化合物2b），直接用于下一步反應(yīng)。將脂基N-甲氧基酰胺粗品溶解于四氫呋喃中，-20℃下滴加乙烯基溴化鎂（四氫呋喃溶液，1.0 mol/L, 110毫升），繼續(xù)攪拌，歷經(jīng)約兩小時(shí)緩慢升溫至室溫后加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至4~6。以乙醚萃取兩次。隨后將有機(jī)相用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去（或者回收）溶劑，精餾即得到6-庚烯基烯酮化合物純品（化合物3b，5.44克，兩步總產(chǎn)率73%）。

實(shí)施例7：將甲基三苯基溴化膦（5.11克）溶解于四氫呋喃中，-78℃下滴加正丁基鋰（正己烷溶液，1.6 mol/L, 9.0毫升），然后升溫至0℃繼續(xù)攪拌15分鐘，再冷卻至-78℃，滴加實(shí)施例6所得6-庚烯基烯酮化合物純品（化合物3b，9.6毫摩爾），然后歷經(jīng)約一小時(shí)緩慢升溫至0℃。加入稀鹽酸淬滅并調(diào)節(jié)pH至中性。以乙醚萃取兩次。隨后將有機(jī)相用干燥劑（如無(wú)水硫酸鎂）干燥，過濾，再將有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾除去（或者回收）溶劑，得到粗品。精餾即得6-庚烯基異戊二烯化合物純品（化合物4b，1.03克，產(chǎn)率79%）。表征：無(wú)色液體; 有濃郁的煙葉典型香氣; R_f = 0.45 (正己烷); ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 6.38 (dd, J = 10.8, 17.6 Hz, 1 H), 5.85-5.79 (m, 1 H), 5.23 (d, J = 17.6 Hz, 1 H), 5.09-4.92 (m, 5 H), 2.22 (t. J = 7.1 Hz, 2 H), 2.09 (q, J = 6.66 Hz, 2 H), 1.59-1.37 (m, 4 H) ppm; ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 146.4, 138.9, 138.9, 115.5, 114.3, 113.0, 33.6, 33.4, 31.2, 27.6 ppm。