[发明专利]一种3‑甲硫基‑γ‑内酯的制备方法

说明书

本发明涉及一种3-甲硫基-γ-内酯的制备方法。

多官能团硫醇类化合物具有香气阈值低和香气特征显著的特点，广泛存在于各种食品中，是许多食品重要的挥发性香成分。在多官能团硫醇类化合物中，很多含1，3-氧硫官能团的含硫香料具有热带水果、蔬菜的香气，因此1，3-氧硫官能团被称为这类香味的“生香团(olfacophore)”。近些年有很多文献报道了1，3-氧硫官能团的含硫香料天然存在、香气特性、制备方法等，如3-巯基-1-己醇及其衍生物、3-巯基-1-庚醇及其衍生物、3-巯基-2-甲基-1-戊醇、4-巯基-2-庚醇及其衍生物等。越来越多的1，3-氧硫官能团的含硫香料通过了FEMA组织的安全评价，进入到可以安全食用的香料列表中。含1，3-氧硫官能团含硫香料展现出良好的应用前景。

3-甲硫基-γ-内酯含有1，3-氧硫官能团的结构，表现出令人愉快的葱香、水果香味。关于3-甲硫基-γ-内酯制备的文献还很少见。有文献报道了以α，β-不饱和γ-内酯为原料，与甲硫醇钠通过1，4-共轭加成反应，得到相应的3-甲硫基-γ-内酯。该方法的主要缺陷是原料α，β-不饱和γ-内酯不容易获得。

本发明的目的是提供一种新的3-甲硫基-γ-内酯的制备方法。其特征是以脂肪醛和丙二酸为起始原料，通过Knoevenagel缩合得到(E)-3-烷烯酸，然后与草酰氯/二甲亚砜反应，得到3-甲硫基-γ-内酯。本发明的制备方法具有原料易得、操作简便和产率高的优点。反应式如下：

本发明涉及结构式如下所示的3-甲硫基-γ-内酯的制备方法：

其主要过程是：脂肪醛与丙二酸在二甲亚砜中在乙酸哌啶盐的催化作用下在100℃左右反应，得到(E)-3-烷烯酸，产率55-85％；在-78-10℃将二甲亚砜滴加到草酰氯的二氯甲烷溶液中，然后将(E)-3-烷烯酸加入，在-78-30℃反应，得到3-甲硫基-γ-内酯，产率60-82％。

本发明方法中制备的3-甲硫基-γ-内酯以及中间体的结构都通过核磁共振进行了确认。分析结果附在实施例后。

具体实施方式

(1)(E)-3-戊烯酸的制备

将丙二酸(104g，1.0mol)加入到装有温度计、磁力搅拌子、回流冷凝管的500mL四口烧瓶内，然后加入溶剂二甲亚砜(200mL)、哌啶(1mL)、乙酸(0.6mL，0.01mol)和丙醛(36.3mL，0.5mol)，油浴加热，40℃下搅拌反应2h，然后升温至100℃反应约5h。冷却后，将反应液倒入至200mL冰水中，用乙醚萃取(50mL×4)，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。旋蒸除去乙醚，将剩余物减压蒸馏，然后收集43-46℃/9Pa的馏分得(E)-3-戊烯酸34g，产率为68％。¹HNMR(CDCl₃)δ1.70(3H，d，J＝4.8Hz)，3.05(2H，d，J＝6.0Hz)，5.46-5.68(2H，m)，11.86(1H，s)。¹³CNMR(CDCl₃)δ17.87，37.78，121.93，130.03，179.04。

(2)(E)-3-壬烯酸的制备

将丙二酸(41.6g，0.4mol)加入到装有温度计、磁力搅拌子、回流冷凝管的500mL四口烧瓶内，然后加入溶剂二甲亚砜(100mL)、哌啶(0.4mL)、乙酸(0.25mL，4mmol)和庚醛(27.8mL，0.2mol)，油浴加热，40℃下搅拌反应2h，然后升温至100℃反应约5h。冷却后，将反应液倒入至200mL冰水中，用乙醚萃取(50mL×4)，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。旋蒸除去乙醚，将剩余物减压蒸馏，然后收集94-95℃/400Pa的馏分，得(E)-3-壬烯酸25.5g，产率为82％。¹HNMR(CDCl₃)δ0.87(3H，t，J＝6.6Hz)，1.20-1.41(6H，m)，2.02(2H，q，J＝6.3Hz)，3.06(2H，d，J＝6.6Hz)，5.42-5.65(2H，m)。¹³CNMR(CDCl₃)δ13.89，22.39，28.67，31.24，32.32，37.75，120.56，135.40，178.87。

(3)(E)-3-十二烯酸的制备