薄荷酮甘油缩酮合成技术进展

介绍

薄荷酮甘油缩酮的分子式为C13H24O3,外观为无色透明液体。它具有一种具有很弱的薄荷气味,较低的刺激性,较持久的清凉作用的物质。它在质量分数为10%时几乎没有香气,在浓度为5～10mg/kg时在口腔内可感觉到逐渐增强的凉味感觉,同时咽喉也能快速感觉到凉感,并伴随稍有刺激和灼烧感[1]。薄荷酮有多种的旋光异构体,以L-薄荷酮合成的薄荷酮甘油缩酮为主,因为其他构型产物会有不愉悦气味,而L-薄荷酮甘油缩酮的气味与清凉效果最佳、应用最广泛。它可用做糖果、化妆品、口腔卫生用品、香水、食品和香烟等的香料,在医药上用做局部麻醉和防腐剂。

图一 薄荷酮甘油缩酮

合成机理

薄荷酮甘油缩酮由薄荷酮和甘油为原料制得。在酸催化下,由薄荷酮的羰基与甘油的羟基缩合生成半缩酮,生成的半缩酮不稳定,会直接与甘油未参与反应的羟基缩合生成薄荷酮甘油缩酮与一分子水,该过程是可逆反应,因此及时移除反应体系的水能够显著提高反应效率。薄荷酮甘油缩酮合成路线见图二。

图二 薄荷酮甘油缩酮合成路线

此外,薄荷酮还会与其上的羟基缩合,形成聚合物。该反应为热力学主导,温度增高,聚合物含量显著增多。薄荷酮甘油缩酮副反应示意图见图三。

图三 薄荷酮甘油缩酮副反应示意图

合成技术进展

薄荷酮甘油缩酮的合成主要是利用薄荷酮与甘油在酸催化进行缩酮反应得到。

张玥[13]以三氯化铝为催化剂,甘油与薄荷酮为原料,合成薄荷酮甘油缩酮。以环己烷作带水剂,回流反应2h后,薄荷酮转化率为43.6%。

张浴沂[14]在同样以三氯化铝为催化剂、环己烷为带水剂,优化催化剂加入量为反应物总物料质量的0.6%,反应时间3h,薄荷酮转化率提高至82.7%。

汪海波[6]以对甲苯磺酸为催化剂,甘油与薄荷酮为原料,甲苯为带水剂,回流反应8h,薄荷酮转化率为75.4%。

参考文献

[1]许锦雄.薄荷酮甘油缩酮合成技术进展[J].精细与专用化学品,2020,28(09):50-52.