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新型酰胺凉味剂WS-2的合成与应用研究

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第一章 绪论

1.1 凉味剂的简介

1.1.1 薄荷醇及薄荷醇衍生凉味剂

1.1.2 WS系列凉味剂

1.1.3 α-烯胺酮类清凉化合物

1.2 凉味剂凉味的作用机理

1.2.1 味觉的概念和分类

1.2.2 味感的生理基础

1.2.3 味的阈值

1.2.4 味觉机理

1.3 凉味剂的化学结构特性

1.4 凉味剂的用途

1.5 凉味剂的研究进展

1.6 WS-2

1.6.1 WS-2的简介

1.6.2 WS-2的特点和应用

1.7 立题依据

第二章 N-乙基-2,3-二甲基-2-异丙基丁酰胺的合成

2.1 实验药品和仪器

2.1.1 实验药品

2.1.2 实验仪器

2.2 合成思路分析

2.3 2,3,4-三甲基-3-戊醇的合成

2.3.1 合成路线的选择

2.3.2 合成方法

2.3.3 定性分析

2.3.4 小结

2.4 2,3-二甲基-2-异丙基丁酸的合成

2.4.1 合成路线

2.4.2 Koch-Haaf羧化反应机理

2.4.3 合成方法

2.4.4 定性分析

2.4.5 小结

2.5 2,3-二甲基-2-异丙基丁酰氯的合成

2.5.1 合成路线的选择

2.5.2 合成方法

2.5.3 定性分析

2.5.4 小结

2.6 N-乙基-2,3-二甲基-2-异丙基丁酰胺的合成

2.6.1 合成路线的选择

2.6.2 合成路线

2.6.3合成方法

2.6.4 定性分析

2.6.5 小结

2.7 结果与讨论

2.7.1 合成路线的选择

2.7.2 合成方法的选择

2.7.3 各步产物的分离与纯化

第三章 2,3,4-三甲基-3-戊醇在无醇花露水香精中的应用及WS-2的凉感效果测试

3.1 2,3,4-三甲基-3-戊醇在无醇花露水香精中的应用

3.1.1 试剂及仪器

3.1.2 2,3,4-三甲基-3-戊醇的性质

3.1.3 2,3,4-三甲基-3-戊醇在各种花露水香型中的应用

3.1.4 2,3,4-三甲基-3-戊醇用量及香气评价

3.1.5 小结

3.2 WS-2的凉感效果测量

3.2.1 WS-2的性质

3.2.2 WS-2凉感测定

3.3 在应用研究中存在的问题

第四章 总结

致 谢

参考文献

附录 硕士期间发表论文

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摘要

本课题主要研究了新型酰胺凉味剂WS-2即N-乙基-2,3-二甲基-2-异丙基丁酰胺的合成,优化合成工艺找到最佳实验方案,对WS-2进行凉感效果测试以及合成中间产物2,3,4-三甲基-3-戊醇在无醇花露水香精中的应用,探讨它们在化妆品中应用的可能性。
   WS-2的合成分为四步:第一步以甲醇和氢溴酸为原料,制备溴甲烷再以无水乙醚为溶剂,与Mg反应生成Grignard试剂,在冰浴下与二异丙基酮反应制得2,3,4-三甲基-3-戊醇。反应粗产物经蒸馏,硅胶柱层析纯化,洗脱液V(乙酸乙酯):V(石油醚)=4:1,通过红外光谱、气相色谱、气相色谱与质谱联用和核磁共振氢谱对产物进行分析鉴定,确定为2,3,4-三甲基-3-戊醇,得率为88.6%;第二步经过Koch-Haaf羧化反应,先将甲酸缓慢滴加到浓硫酸中,然后将2,3,4-三甲基-3-戊醇与四氯化碳的混合溶液缓慢的滴入,反应3-5h停止。反应产物经低温重结晶,硅胶柱层析纯化,以溴甲酚绿作为显色剂,采用梯度洗脱,洗脱液V(乙酸乙酯):V(甲醇)=4:1和2:1,通过红外光谱、气相色谱与质谱联用和核磁共振氢谱对产物进行分析鉴定,确定为2,3-二甲基-2-异丙基丁酸,得率为40.2%;第三步以草酰氯作为酰化试剂,以DMF作为催化剂,在常温搅拌下逐滴加入到2,3-二甲基-2-异丙基丁酸的二氯甲烷溶液中,反应30-60min停止反应。产物经红外光谱和气质联用分析鉴定,确定为2,3-二甲基-2-异丙基丁酰氯;第四步,常温搅拌下在二氯甲烷中用三乙胺游离乙胺盐酸盐,然后将酰氯溶于二氯甲烷滴加其中,反应约1-2h停止反应。产物经硅胶柱层析纯化,以碘熏显色,采用梯度洗脱,洗脱液V(石油醚):V(乙酸乙酯)=10:0和10:1,通过红外光谱、气相色谱与质谱联用和核磁共振氢谱对产物进行分析鉴定,成功合成出终产物N-乙基-2,3-二甲基-2-异丙基丁酰胺,总得率为35.6%。
   同时研究了2,3,4-三甲基-3-戊醇作为凉感剂在无醇花露水香精中的应用以及反应终产物WS-2的凉感效果。研究发现:2,3,4-三甲基-3-戊醇比较适用于轻香型,用量往往在0.25%较为合适;在重香型中使用效果不好,破坏整体香韵,且用量需在0.3%才有凉感产生。对于WS-2的凉感效果测试表明,它具有极高的凉味活性,在0.10 mg/mL的浓度下,1,3-丁二醇体系降温可达1.21K,在香精体系中降温可达0.78K。

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