2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮的制备方法

背景及概述^[1]

2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-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-4(H)-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-4(H)-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。

制备^[1-2]

报道一、

麦芽酚乙酸酯的制备：在100mL的圆底烧瓶中，加入5.04g麦芽酚(40mmol)、3.93g乙酰氯(50mmol)和50mL无水乙醇，80℃反应4h，反应结束后冷却至室温，在25℃，20Pa条件下减压蒸除溶剂，加入30mL蒸馏水，用二氯甲烷萃取3次，有机相合并，依次用饱和NaHCO3溶液合饱和NaCl溶液洗涤3次，无水Na2SO4干燥后减压蒸除溶剂，得到6.40g白色固体，为麦芽酚乙酸酯，产率95.24％。

二氢麦芽酚乙酸酯的制备：在100mL的圆底烧瓶中，加入3.36g麦芽酚乙酸酯(20mmol)、50mL乙酸乙酯和0.5g Pd/C，用圆底烧瓶用氮气置换3次，氢气置换3次，2倍大气压下反应6h，期间在保持圆底烧瓶压强不小于1.5倍大气压，反应结束后，恢复压强至正常大气压，反应液过滤乙酸乙酯洗涤3次，回收Pd/C，滤液在在25℃，20Pa条件下减压浓缩，粗产物以硅胶柱层析分离纯化，石油醚(V)/乙酸乙酯(V)＝3:1洗脱，得3.28g无色油状物，为二氢麦芽酚乙酸酯，产率96.47％。

二氢麦芽酚乙酸酯烯醇硅醚化合物的制备：在50mL的圆底烧瓶中，加入1.70g二氢麦芽酚乙酸酯(10mmol)和10mL无水四氢呋喃，冷至-70℃，逐滴加入14mL二异丙基氨基锂(1mol/L)，反应30min，之后加入3.60g三甲基氯硅烷继续反应30min，反应结束后升至室温，将其倒入50mL蒸馏水，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，用饱和NaCl溶液洗涤3次，无水Na2SO4干燥，在25℃，20Pa条件下减压蒸除溶剂，得到二氢麦芽酚乙酸酯烯醇硅醚化合物粗产物，产物不经纯化直接进行下一步反应。

5-羟基-二氢麦芽酚乙酸酯的制备：将上一步得到的粗产物全部加入100mL圆底烧瓶中，加入20mL二氯甲烷充分溶解，再加入2.10g间氯过氧苯甲酸，室温反应4h，之后加入20mL四丁基氟化铵四氢呋喃溶液，继续搅拌15min后，加入20mL二氯甲烷，依次用饱和NaHCO3溶液、饱和NaCl溶液洗涤3次，Na2SO4干燥，在25℃，20Pa条件下减压浓缩，粗产物以硅胶柱层析分离纯化，石油醚(V)/乙酸乙酯(V)＝3:1洗脱，得到1.55g白色固体，为5-羟基-二氢麦芽酚乙酸酯，两步产率总和为83.33％。

2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮的制备：在50mL的圆底烧瓶中，加入0.93g 5-羟基-二氢麦芽酚乙酸酯(5mmol)和20mL甲醇钠/甲醇溶液(1mol/L)，室温反应10h，反应结束后，在25℃，20Pa条件下减压蒸除溶剂，粗产物以硅胶柱层析分离纯化，二氯甲烷(V)/甲醇(V)＝70:1洗脱，得到0.69g白色固体，2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮，产率为95.83％。

报道二、

2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮的制备：在500mL的三颈圆底烧瓶中，加入36g D-葡萄糖(0.2mol)、14g四氢吡咯(0.2mol)和250mL无水乙醇，置于磁力加热搅拌器中，60℃搅拌1h至澄清，再将18.5g巯基乙酸(0.2mol)溶于50mL无水乙醇，置于恒压滴液漏斗中缓慢滴加入三口烧瓶，温度升至75℃继续反应10h。反应结束后冷至室温，25℃、20Pa条件下减压蒸除溶剂后，得粘稠状美拉德反应产物。

采用硅胶色谱柱-聚酰胺树脂柱-硅胶色谱柱三次层析对粘稠状美拉德反应产物进行分离纯化。首先，将美拉德反应产物用甲醇溶解，加入硅胶(100～200目)，拌匀后减压蒸除溶剂至散沙状，作为干法上样样品加入到根硅胶柱中(200～300目硅胶)，以二氯甲烷/甲醇＝50:1混合溶剂为洗脱剂，洗脱物经检测器检测，当含有2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的粗产品流出时，检测器将流出物导入到输送泵入口，并通过输送泵输送至聚酰胺树脂柱上端的级浓缩装置中。级浓缩装置接收到一定体积的流出液后，启动搅拌加热装置，浓缩至一定体积后流入聚酰胺树脂柱。相似的，粗产品经过聚酰胺树脂柱和第二根硅胶柱后，得到纯净的2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮产品，总产率5.36％。经核磁共振、GC-MS检测，确认为目标物，纯度达到98％以上。(其中聚酰胺树脂柱以石油醚/乙酸乙酯＝3:1混合溶剂为洗脱剂，第二根硅胶柱以二氯甲烷/甲醇＝50:1混合溶剂为洗脱剂。)

参考文献

[1] [中国发明] CN201911084061.X 一种2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成方法

[2] [中国发明] CN201911083323.0 一种2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的制备方法