[发明专利]一种2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成方法

说明书

本发明涉及一种2,3‑二氢‑3,5‑二羟基‑6‑甲基‑4H‑吡喃‑4‑酮的合成方法，开创性的以麦芽糖为起始原料合成了2,3‑二氢‑3,5‑二羟基‑6‑甲基‑4H‑吡喃‑4‑酮；首先通过乙酰化反应生成麦芽酚乙酸酯，其次采用催化加氢得到二氢麦芽酚乙酸酯，再次加入硅醚化试剂合成二氢麦芽酚乙酸酯烯醇硅醚化合物，提高5位亚甲基反应活性，然后通过氧化反应在5位添加羟基，得到5‑羟基‑二氢麦芽酚乙酸酯，最后通过脱乙酰基反应得到2,3‑二氢‑3,5‑二羟基‑6‑甲基‑4H‑吡喃‑4‑酮目标化合物。本技术方案的五步反应工艺简单，产率均高于80％，最后产物纯度达到98％以上，能够进行大规模生产，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体是指一种2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成方法。

背景技术

2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮普遍存在于卷烟烟气、美拉德反应产物、糖裂解产物和天然浸膏中。

从结构上看，2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮属于吡喃烯醇酮类化合物，这类具有环状烯醇酮类的化合物大多具有焦糖样香味；与麦芽酚等焦糖样香味物质相比，2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮具有更好的水溶性，在味觉上呈现出的“甜味”更加突出；其与烟气“甜味”呈显著正相关，可明显提升卷烟烟气回甜感，凸显卷烟“甜”和“润”的口感特征。

然而，目前2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成均是以葡萄糖和哌啶为原料，采用乙酸催化进行制备，产率仅为3％左右，且制备纯化困难，难以实现大规模工业化生产，导致其作为甜味剂至今未商品化，也未得到应用。因此，开展2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成研究，对于开发新型烟用甜味剂具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成方法，以解决现有技术合成2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的产率低且制备纯化困难的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成方法，包括以下步骤：

1)使用麦芽酚制备麦芽酚乙酸酯；

2)使用麦芽酚乙酸酯制备二氢麦芽酚乙酸酯；

3)使用二氢麦芽酚乙酸酯制备二氢麦芽酚乙酸酯烯醇硅醚化合物；

4)使用二氢麦芽酚乙酸酯烯醇硅醚化合物制备5-羟基-二氢麦芽酚乙酸酯；

5)使用5-羟基-二氢麦芽酚乙酸酯制备2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮；

具体的制备步骤结构式为：

进一步的，具体合成方法包括以下步骤：

(1)所述麦芽酚乙酸酯的制备：在反应瓶中，加入麦芽酚、乙酰化试剂和无水乙醇，70～100℃反应4～8h，反应结束后，加入蒸馏水，并用有机萃取溶剂萃取，有机相依次用饱和NaHCO₃溶液和饱和NaCl溶液洗涤，无水Na₂SO₄干燥，减压蒸除溶剂，得到麦芽酚乙酸酯；

(2)所述二氢麦芽酚乙酸酯的制备：将麦芽酚乙酸酯溶于乙酸乙酯中，加入氢化催化剂，于氢气气氛下室温反应6～8h，反应结束后抽滤，滤液减压浓缩，粗产物以硅胶柱层析分离，得到二氢麦芽酚乙酸酯；