薄荷基半酸酯衍生物及其制备方法，以及它在消费品中清凉/提神功效的应用

摘要

说明了一种薄荷基半酸酯衍生物及其制备方法，该衍生物具有结构右式，式中，n是1－5的整数；X是－OR”或－NRR′；R”是氢、C1－C5低级烷基或C3－C6低级链烯基；R是氢、C1－C5低级烷基、2－羟乙基或环丙基；且R′是氢、甲基或乙基；其条件是当X是－OR”时，n是3－5的整数；所述衍生物具有用于增大、提高或赋予可摄取的或局部组合物味道或清凉效果或提神效果的作用。

说明书

发明领域

烷基二酸的一薄荷酯衍生物包括一薄荷基半酸酯及其酰胺，它为口腔、鼻腔以及皮肤提供提神和清凉的属性，而基本上不会出现任何不好的味道、香味和清凉属性。

发明背景

已知可以使用大量的化合物来为嘴、鼻腔和/或皮肤提供清凉的感觉。所述最为人所知且最常用的是薄荷醇，除了对嗅觉以外，它还能使口腔、鼻腔和皮肤上的清凉受体产生清凉的响应。

由于以高浓度使用时薄荷醇具有强烈的薄荷香味，苦味，并提供一种灼烧的感觉，因此已经研制出各种其它薄荷酯-基和薄荷基羧酰胺-基清凉化合物，这些在已有技术中已述，并在香料或芳香剂应用中使用。这种薄荷酯-基和薄荷基羧酰胺-基清凉化合物包括薄荷基羧酰胺、N-乙基-对薄荷烷羧酰胺、WS-3(Warner Lambert Company的商标，在美国专利4,150,052中公开)和琥珀酸一薄荷酯、αα-二甲基琥珀酸一薄荷酯、甲基琥珀酸一薄荷酯、戊二酸一薄荷酯、2-吡咯烷酮-5-羧酸薄荷酯和3-甲基马来酸一薄荷酯，其应用在美国专利3,111,127、5,725,865、5,843,466、6,365,215和6,451,844中公开。

更具体的是，美国专利3,111,127公开了这种单薄荷酯，如琥珀酸一薄荷酯、αα-二甲基琥珀酸一薄荷酯和2-甲基马来酸一薄荷酯，由以下通式概括：

式中，R表示薄荷基，R’选自饱和与不饱和脂族、芳族和杂芳族多元羧酸基团及其取代类似物，N是在形成酯的酸中羧基的总数，当加入烟草产品中时提高其芳香特征。美国专利4,150,052公开了N-乙基对薄荷烷-3-羧酰胺对皮肤的生理清凉的应用，并揭示了其在例如口香糖中的应用。美国专利5,725,865和5,843,466公开了琥珀酸一薄荷酯的生理清凉作用的应用，并公开了其在例如充碳酸气饮料、含酒精饮料和口香糖中的应用。美国专利6,365,215在其11栏第3行公开了戊二酸一薄荷酯在影响口腔感官感觉的组合物(和如口香糖的消费品一起使用)中的应用。美国专利6,451,844公开了2-吡咯烷酮-5-羧酸薄荷酯以其驱虫性在皮肤护理和头发护理组合物中的应用(QUESTICE L，QuestInternational，B.V.of Naarden，Netherlands)，该酯具有如下结构：

此外，戊二酸L-一薄荷酯已经登记为一种GRAS芳香物质，FEMA No.4006，在Smith等的“GRAS Flavoring Substances 20”，Food Technology，Vol.55，No.12，2001年12月，第53页中提到了其在非酒精性饮料、含酒精饮料、口香糖、糖果霜、硬糖、软糖和零食中的应用。

用于本发明的许多一薄荷基半酸酯衍生物是新的，但是那些在已有技术中揭示了其各自合成方法而没有揭示其应用的衍生物是具有以下结构的化合物：

式中，n是3到多达5的整数，如下：

(i)己二酸L-薄荷ad氢酯(n＝3)；

(ii)庚二酸L-薄荷ad氢酯(n＝4)；和

(iii)辛二酸L-薄荷ad氢酯(n＝5)。

由Rule等所著“Optical Activity and the Polarity of SubstituentGroups Part VIII.Growing-chain Effects and the ortho-Effect in BenzoicEsters”，J.Chem.Soc.1928(Part I)，第1347-1361页。

此外，本发明新化合物的相邻的低级亚甲基同系物具有以下结构：

式中，n是1-5的整数，R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基，R’是氢、甲基或乙基，如在“SciFinder”(2002年11月20日，Chemical AbstractsServices的商标)，可见：丙酰胺酸、对薄荷-3-基酯、(±)-(8CI)(具有CAS登记号6129-88-0，其结构如下：

在SciFinder公开内容中并没有提及所述化合物，丙酰胺酸、对薄荷-3-基酯、(±)-的应用。

尽管已有技术及市售食品、化妆品和香料应用中存在各种包括一薄荷酯基化合物的清凉剂，仍旧需要一种清凉化合物，提供强烈且直接的提神和清凉属性，且没有不好的味道、不好的香味和不好的清凉属性，尤其是需要一种清凉剂化合物，它能发挥其良好的功效，延长其清凉效果，并且提供应用经济性。

发明概述

本发明涉及一种增强、提高或赋予消费品一种味道或清凉效果或者提神功效的方法，所述消费品是食品、饮料、口香糖、口腔护理产品、鼻腔护理产品、古龙香水、皮肤护理产品、头发护理产品、局部化妆产品或者医药产品，所述方法包括如下步骤：以能增强、提高或赋予味道或清凉效果或提神功效的用量和浓度，将至少一种薄荷基半酸酯衍生物加入所述消费品中，上述衍生物的结构为：

式中，n是1-5的整数，X选自-OR”和-NRR’；R”是氢、C₁-C₅低级烷基或C₃-C₆低级链烯基；R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基；R’是氢、甲基或乙基；其前提是当X是-OR”时，n是3-5的整数。

更具体地说，本发明涉及增强、提高或赋予化妆品、皮肤护理产品、唇膏、头发护理产品、古龙香水、剃须香膏、剃须后的护肤密、乳制品、水果冰制品、糖果、润喉片(mauth and throat ltzenge)、止咳合剂、减充血剂、抗酸剂、口腔止痛剂或其它医药产品、口香糖、糖(包括硬糖和软糖)、方登糖、牙膏、漱口剂、矿泉水、含酒精饮料、非酒精性饮料、冲饮料粉、或其它食品的味道或清凉效果提神功效的方法，包括如下步骤：以能增强、提高或赋予味道或清凉效果或提神功效的用量和浓度，将至少一种薄荷基半酸酯衍生物加入所述化妆品、皮肤护理产品、唇膏、头发护理产品、古龙香水、剃须香膏、剃须后的护肤密、乳制品、水果冰制品、糖果、润喉片、止咳合剂、减充血药、抗酸剂、口腔止痛剂或其它医药产品、口香糖、糖(包括硬糖果和软糖)、方登糖、牙膏、漱口水、含矿泉水、酒精饮料、非酒精性饮料、冲饮料粉、或其它食品中，上述衍生物具有如下结构：

式中，n是1-5的整数；X选自-OR”和-NRR’；R”是氢、C₁-C₅低级烷基或C₃-C₆低级链烯基；R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基；R’是氢、甲基或乙基；其前提是当X是-OR”时，n是3-5的整数。

较好的是，本发明所用各薄荷基半酸酯衍生物是具有如下结构的一类：

式中，n是3-5的整数；或者

式中，n是1-5的整数；式中，R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基，R’是氢、甲基或乙基。

更好的是，本发明所用各薄荷基半酸酯衍生物是具有如下结构的一类：

式中，n是3-5的整数；或者

式中，n是1-5的整数；R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基；R’是氢、甲基或乙基。

更加好的是，本发明所用各薄荷基半酸酯衍生物是具有如下结构的一类：

式中，R是氢、甲基或乙基；R’是氢或甲基，n是1或2。

本发明所用较好的化合物是具有如下结构的己二酸一薄荷酯：

本发明还涉及一类新的化合物，它各自为如下：

(a)如下结构所示的一类：

式中，n是1-5的整数，X是-OR”或-NRR’中的任意一种；R”是C₁-C₅低级烷基或C₃-C₆低级链烯基；R是氢，C₁-C₅低级烷基，2-羟乙基或环丙基；R’是氢，甲基或乙基；其前提是当X是-OR”时，n是3-5的整数；较好是以下结构限定的亚属：

式中，n是1-5的整数；R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基，R’是氢，甲基或乙基；更好的是以下结构限定的亚属：

式中，n是1-5的整数；R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基；R’是氢，甲基或乙基；最好是以下结构限定的亚属：

式中，R是氢，甲基或乙基；R’是氢或甲基；n是1或2；

(b)以下结构限定的异构体类：

式中，n是3-5的整数。

本发明所用优选的新化合物是一种新的己二酸L-一薄荷酯异构体，具有如下结构：

当用于本发明时，较好的是在基本上没有己二酸二甲酯(含量小于约2％)的条件下，使用所述己二酸薄荷酯和/或上述己二酸薄荷酯异构体，其结构是：

和/或其相应的异构体是：

若条件允许的话，较好在实施本发明时在使用所述己二酸薄荷酯和/或相应异构体之前基本上除去所述反应产物中所有的己二酸二甲酯。

本发明还涉及制备上述各一薄荷基半酸酯衍生物的合成方法，如下：

(a)一种制备具有如下结构的薄荷基半酸酯衍生物的方法；

该方法包括如下步骤：将具有如下结构的化合物和惰性溶剂混合，形成溶液；

然后，在约0-30℃的温度下将所得溶液和脂族或芳族叔胺碱混合；然后在保持所述反应温度在约5-30℃的条件下将所得产物和乙二酰卤混合，由此形成中间体；然后在约0-30℃的温度下将所得中间体和具有通式RR’NH的胺混合然后从所得反应产物中分离具有如下结构的化合物：

式中，n是1-5的整数；R是氢，C₁-C₅低级烷基，2-羟乙基或环丙基，R’是氢，甲基或乙基；

(b)一种制备具有如下结构的薄荷基半酸酯衍生物的方法：

所述方法包括如下步骤：将具有如下结构的化合物和惰性溶剂混合，形成溶液；

然后，在约0-30℃的温度下将所得溶液和低级烷基的卤代甲酸酯混合，由此形成中间体；然后将所得包含中间体的产物冷却至约-30℃到+5℃；然后在保持所述混合物温度在约-15℃到+5℃的条件下将所得包含中间体的产物和脂族或芳族叔胺混合；过滤所得混合物；将所述过滤液冷却至约-15℃到+5℃；然后在约0-30℃的温度下将所得产物和具有通式RR’NH的胺混合；然后从所得反应产物中分离具有如下结构的化合物：

式中，n是1-5的整数；R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基，R’是氢、甲基或乙基。

当要求合成本发明具有如下结构的新颖酯时，

式中，X是-OR”，R”是C₁-C₅低级烷基，如(但不限于)甲基、乙基，异丙基，正丙基，正丁基，异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基或2-甲基-3-丁基，或C₃-C₆链烯基，如(但不限于)1-丙烯-1-基，2-丙烯-1-基，3-丙烯-1-基，1-丁烯-2-基，2-丁烯-3-基，3-戊烯-4-基或4-己烯-1-基；所述具有如下结构的相应薄荷基半酸酯是如下反应情况中一种：

i首先和试剂反应，形成相应的薄荷基半卤化酰基酯，使用的试剂如PCl₃，PCl₅.SOCl₂或乙二酰卤，如乙二酰氯；然后，使所得薄荷基半卤化酰基酯和相应的醇R”OH或其碱金属醇盐(通式为R”OM，式中M碱金属，如(但不限于)钠、钾或锂)反应；

ii首先和AgOH反应形成相应的银盐，然后使所得银盐和所需卤化物(通式R”Z，式中Z是氯、溴或碘)反应；

iii和重氮基链烷或重氮基链烯(通式为R(N＝N)，式中R是R”对应的亚烷基或亚链烯基)反应；或

iv和惰性溶剂混合形成溶液；然后在约0-30℃的温度下将所得溶液和脂族或芳族叔胺碱混合；然后在保持所述反应温度在约5-30℃的条件下将所得产物和卤代甲酸烷基酯混合，由此形成中间体；然后将所得中间体和具有通式R”OH的醇混合，由此形成所述酯反应产物。

发明详述

本发明具体涉及一种增强、提高或赋予消费品一种味道或清凉效果或者提神功效的方法，所述消费品是食品、饮料、口香糖、口腔护理产品、鼻腔护理产品、古龙香水、皮肤护理产品、头发护理产品、局部化妆产品或者医药产品，所述方法包括如下步骤：以能增强、提高或赋予味道或清凉效果或提神功效的用量和浓度，将至少一种薄荷基半酸酯衍生物加入所述消费品中，上述衍生物的结构为：

式中，n是1-5的整数；X选自-OR”和-NRR’；R”是氢、C₁-C₅低级烷基或C₃-C₆低级链烯基；R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基；R’是氢、甲基或乙基；其前提是当X是-OR”时，n是3-5的整数，并涉及制备其亚属的方法以及上述种类的新亚属，如上文所述，并以下举例说明。

上述种类化合物的香味和感觉特性列于表I中：

表I

    X-COR”    -NRR’R”    R  R’  N    化合物(在水中25ppm的用量使用)   清凉持续时间(分钟)  发作时间(秒)    味道/感觉评价N/A    H  H  1  丁酸、4-氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-    7.5  8-25在嘴唇和牙龈上怡人的清凉感觉；果香香韵N/A    Me  H  1  丁酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-    7  15-25舌、牙龈腭和在嘴唇内部上自然的清凉感觉N/A    Me  Me  1  丁酸，4-二甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-    11.25  25舌、颚和前牙龈上清凉和提神的感觉；水果香味，具有酯类的头香和酸底香N/A    Et  H  1  丁酸，4-乙基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-    7  35在上颚上直接和怡人的清凉和麻刺感N/A    Me  H  2  戊酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-    5  20在舌和硬颚上清爽和怡人的凉香感N/A    CH₂CH₂-OH  H  1  丁酸，4-(2-羟乙基)氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-    15  11果香，薄荷香香韵；在颚处有直接的清凉感和在喉中有温暖的感觉；一般同时具有温暖和清凉的感觉-OH    N/A  N/A  3  己二酸，单(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-    10.5  34在一定时间内在舌、下牙龈上怡人的凉香型清凉增强，怡人的酸薄荷醇及药香香韵

以上表I所述薄荷基半酸酯衍生物的性质表明本发明薄荷基半酸酯衍生物可以用于增强、提高或赋予化妆品、皮肤护理产品、唇膏、头发护理产品、古龙香水、剃须香膏、剃须后的护肤密、乳制品、水果冰制品、糖果、润喉片、止咳合剂、减充血药、抗酸剂、口腔止痛剂或其它医药产品、口香糖、糖(包括硬糖果和软糖)、方登糖、牙膏、漱口水、矿泉水、含酒精饮料、非酒精性饮料、冲饮料粉、或其它食品味道或清凉或提神功效，这是通过以增强、提高或赋予味道或清凉或提神功效的用量和浓度往化妆品、皮肤护理产品、唇膏、头发护理产品、古龙香水、剃须香膏、剃须后的护肤密、乳制品、水果冰制品、糖果、润喉片、止咳合剂、减充血药、抗酸剂、口腔止痛剂或其它医药产品、口香糖、糖(包括硬糖果和软糖)、方登糖、牙膏、漱口水、矿泉水、含酒精饮料、非酒精性饮料、冲饮料粉、或其它食品中加入具有如下结构的至少一种薄荷基半酸酯衍生物来获得的：

式中，n是1-5的整数；X选自-OR”和-NRR’；R”是氢、C₁-C₅低级烷基或C₃-C₆低级链烯基；R是氢、C₁-C₅低级烷基、2-羟乙基或环丙基；R’是氢、甲基或乙基；其前提是当X是-OR”时，n是3-5的整数。

因此，以下表列出了其中使用如上一段所述的本发明薄荷基半酸酯衍生物的方法和组合物的实例。引用的参考文献中所示的各有用成分，包括其例子可以用于本发明中：

表II

使用本发明薄荷基半酸酯衍生物的类别包含可使用本发明薄荷基半酸酯衍生物的例子的参考文献口香糖和糖果组合物美国专利5,009,893加香的钙补充剂、饮料、口香糖和口腔护理产品美国专利6,251,463治疗咳嗽的组合物美国专利6,391,886糖和无糖口香糖美国专利6,455,080非酒精性果汁饮料美国专利6,572,914局部施用到皮肤的组合物美国专利6,579,543和6,451,844可咀嚼的甜味药片美国专利6,579,535用于皮肤的增湿组合物美国专利6,579,516抗感染牙周病组合物美国专利6,579,514口腔卫生喷剂美国专利6,579,513多相肥皂公开的美国专利申请2002/0173436A1，2002年11月21日公开局部化妆用皮肤护理组合物，呈洗液、乳油或凝胶形式公开的美国专利申请2003/0113357A1，2003年6月19日公开鼻用带和扩张器公开的美国专利申请2001/0032645A1，2001年10月25日公开口香糖公开的美国专利申请2003/0072842A1，2003年4月17日公开用于在极端条件下紧绷皮肤的化妆组合物公开的美国专利申请2002/0012640A1，2002年1月31日公开口香糖公开的美国专利申请2003/0082271A1，2003年5月1日公开口腔护理组合物公开的PCT申请WO 93/23005水性皮肤化妆组合物公开的PCT申请WO 98/07404糖果组合物和口香糖公开的PCT申请WO 99/07235

表II(续)

使用本发明薄荷基半酸酯衍生物的类别包含可使用本发明薄荷基半酸酯衍生物的例子的参考文献用于减轻“躁热”的组合物公开的PCT申请WO 00/45815液体唇膏公开的PCT申请2003/0082124 A1，2003年5月1日公开唇膏组合物公开的PCT申请2003/0095936 A1，2003年5月22日公开头发护理和皮肤护理组合物公开的PCT申请2003/0082129 A1，2003年5月1日公开口气清新口香糖公开的PCT申请WO 02/051392 A1

本发明新化合物的例子(由以下结构所示的种类涵盖)如下：

丁酸，4-氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1α，2β，5α)-(±)-

丁酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1α，2β，5α)-(±)-

丁酸，4-二甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1α，2β，5α)-(±)-

丁酸，4-乙基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1α，2β，5α)-(±)-

戊酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1α，2β，5α)-(±)-

己酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1α，2β，5α))-(±)-

丁酸，4-(2-羟乙基)氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1α，2β，5α))-(±)-

丁酸，4-氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1R-(1α，2β，5α))-

丁酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1R-(1α，2β，5α))-

丁酸，4-二甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1R-(1α，2β，5α))-

丁酸，4-乙基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1R-(1α，2β，5α))-

戊酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1R-(1α，2β，5α))-

己酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，-(1R-(1α，2β，5α))-；

丁酸，4-(2-羟乙基)氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-。

本文所用的术语，嗅觉有效量是指在芳香组合物、口腔护理组合物和制品、鼻腔护理组合物和制品、皮肤护理组合物、头发护理组合物、化妆用组合物和其它消费品(本文所述)中化合物的量，所述单独的组分对其具体的嗅觉特性有贡献，但是整个组合物的香味、味道和芳香效果是各清凉和/或提神和/或刺激性香料和/或赋予、增强或提高感觉的成分的效果总和。本文所用的术语，味道效果包括清凉提神和刺激效果。因此，可以使用本发明所述化合物来改变所述芳香组合物的味道特性，通过改变所述组合物中另一成分所提供的味道反应来进行。所述量的变化取决于各种因素，包括其它成分、其相对量和所需的效果。

薄荷基半酸酯衍生物(包括产品中所用薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯)的含量大于百万分之一份(ppm)，在成品中通常以约5-50,000ppm的(alkamic acid)含量提供，更好是约10-1000ppm(以重量计)。

薄荷基半酸酯衍生物(包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯)的用量的变化取决于其中使用薄荷基半酸酯衍生物(包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯)的产品。

因此，对于在含酒精饮料中使用本发明的薄荷基半酸酯衍生物，其用量约为5-200ppm，较好是约20-150ppm，最好是30-80ppm(以重量计)。

对于在非酒精性饮料(包括充碳酸气饮料和果汁饮料)中使用本发明的薄荷基半酸酯衍生物，所述非酒精饮料以约1-30ppm，较好是5-15ppm的含量进行加香。

对于在牙膏中使用本发明的薄荷基半酸酯衍生物，所述牙膏可以通过以约200-700ppm，更好是约300-600ppm(以重量计)，最好是约350-550ppm(以重量计)的含量使用包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物。

对于在糖果品(包括硬糖)中使用本发明的薄荷基半酸酯衍生物，可以以约500-2500ppm，较好是约1000-2000ppm(以重量计)的含量将糖果加香。

对于在口香糖中使用本发明的薄荷基半酸酯衍生物，口香糖中的用量约为800-3000ppm，较好是约1500-2500ppm(以重量计)。

本文所述的术语“食品”包括固体和液体的人和动物可摄取的物质，所述物质通常具有营养价值，但是也可以不需要。因此，所述食品包括肉、肉汁、汤、方便食品、麦芽、含酒精饮料和其它饮料、牛奶和乳制品、海产品(包括鱼、甲壳动物、软体动物等)、糖果、蔬菜、谷类、软饮料、零食、狗食和猫食、其它兽用产品等。

当芳香组合物中使用本发明的包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物时，它们可以和常规香料或辅剂混合。这种共成分或芳香辅剂在其使用领域为人熟知，并在文献中广泛地说明。这种辅剂材料的要求为(1)它们不会和本发明的薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯反应；(2)它们和本发明薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯衍生物在感官上相容，这样其中加入了薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的最终消费品的香味不会因使用了辅剂而变差；和(3)它们适于摄取，因此无毒或者无害。除了这些要求外，可以使用常规的材料，并且这些材料大致地包括其它香料、赋形剂、稳定剂、增稠剂、表面活性剂、调节剂和增香剂。

这种常规香料包括饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和氨基酸；醇如伯醇和伸醇，酯，羰基化合物如酮(不是本发明所述的薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯)和醛；内酯；其它环状有机物质如苯衍生物，丙环化合物，杂环类如呋喃、吡啶、吡嗪等；含硫化合物如硫醇、硫化物、二硫化物等；蛋白质；类脂、碳水化合物；所谓的增香剂如谷氨酸一钠、谷氨酸镁、谷氨酸钙、鸟苷酸盐和肌苷酸盐，天然香料如水解产物、可可、香子兰和焦糖，精油及其提取物如茴香油、丁子香油等，以及人造香料如香兰素、乙基香兰素等。

具体的优选芳香辅剂包括但不限于如下：茴香油、2-甲基丁酸乙酯、香兰素；顺式-3-庚烯醇；顺式-3-己烯醇；反式-2-烯；戊酸丁酯；2，3-二乙基吡嗪；甲基环戊烯酮醇；苯甲醛；缬草油；3，4-二甲氧基-苯酚；乙酸戊酯；肉桂酸戊酯、γ-丁酰内酯；糠醛；三甲基吡嗪；苯基乙酸、异戊醛；乙基麦芽酚；乙基香兰素；戊酸乙酯；丁酸乙酯；可可提取物；咖啡提取物；薄荷油；留兰香油；丁子香油；茴香脑；小豆蔻油；冬青油；肉桂醛；2-甲基戊酸乙酯；γ-己烯内酯；2，4-癸二烯醛；2，4-庚二烯醛；甲基噻唑乙醇(4-甲基-5-β-羟基乙基噻唑)；2-甲基丁硫醇；4-巯基-2-丁酮；3-巯基-2-戊酮；1-巯基-2-丙烷；苯甲醛；糠醛；糠醇；2-巯基丙酸；烷基吡嗪；甲基吡嗪；2-乙基-3-甲基吡嗪；四甲基吡嗪；多硫化物；二丙基二硫；甲基苄基二硫；烷基噻吩；2，3-二甲基噻吩；5-甲基糠醛；乙酰基呋喃；2，4-癸二烯醛；邻甲氧基苯酚；苯基乙醛；β-癸内酯(decalactone)；右旋-柠檬烯；乙偶姻；乙酸戊酯；麦芽酚；丁酸乙酯；乙酰丙酸；胡椒醛；乙酸乙酯；正辛醛；正戊醛；正己醛；联乙酰；谷氨酸一钠；谷氨酸一钾；含硫的氨基酸，例如，半胱氨酸；水解植物蛋白；2-甲基呋喃-3-硫醇；2-甲基二氢呋喃-3-硫醇；2，5-二甲基呋喃-3-硫醇；水解鱼蛋白；四甲基吡嗪；丙基丙烯基二硫；丙基丙烯基三硫；二烯丙基二硫；二烯丙基三硫；二丙烯基二硫；二丙烯基三硫；4-甲基-2-[(甲硫基)-乙基]-1，3-二硫戊环；4，5-二甲基-2-(甲硫基甲基)-1，3-二硫戊环；和4-甲基-2-(甲硫基甲基)-1，3-二硫戊环.在美国专利No.6,110,520和6,333,180中提到了这些和其它芳香成分。

如上所述，为了将本发明所述的包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物或含有它们的组合物加入具体的产品中，可以将它们和一种或多种赋形剂或载体混合。赋形剂可以是水溶性或油溶性的，且可以食用，或者是合适的物质，如普通酒精、丙二醇、水、甘油三乙酸酯、植物油、柠檬酸三乙酯等，如上文所述。载体包括如阿拉伯树胶、角叉莱胶、黄原胶、瓜耳胶等。

可以通过常规方法如喷雾干燥、挤出、圆筒烘干等将本发明制备的包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物与所述载体混合。这种载体也可以包括用于共凝聚本发明的包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物的材料，以提供包胶产品，如上文所述。当所述载体是乳液时，所述芳香组合物也可以包含乳化剂，如一甘油酯和二甘油酯或脂肪酸等。用这些载体或赋形剂，可以制备具有所需物理形式的组合物。

所用包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物的量应足以为所述产品提供所需芳香特性，但是另一方面，使用过量的包括薄荷基半酸酯和/或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物不仅浪费，且不经济；但是在某些情况下，量太大会导致所述消费品的香气或者其它感官性质不平衡。所用的量的变化取决于提供给最终消费者的最终食品，食品中起初存在的香料量和类型，食品经过的进一步加工或处理步骤，地区及其它喜好因素，产品进行储存的类型(若有的话)，以及初步消耗处理，如烘焙、油炸等。因此，在本发明中术语“有效量”和“足量”应理解为在量上足以改变所述食品的香味。

本发明所述新的化合物具有如下结构：

或者如下结构：

N-烷基烷sgep酸薄荷酯(n＝1-5)的合成通过在脂族或芳族hic胺碱，较好是吡啶或4(N，N-二甲基氨基)吡啶存在下使薄荷基半酸酯和乙二酰卤，较好是乙二酰氯反应来进行的。之后用胺终止中间体反应。(直接加入或者以溶液加入)，形成N-烷基烷酰胺酸薄荷酯，反应途径如下：

或者，在制备具体异构体的情况下，根据如下反应途径进行：

如本文实施例所述。将酸溶解在惰性溶剂中，如正己烷、甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷；在0℃到室温，最好是10-20℃的温度下，往所述溶液中加入1.2-3.2当量的脂族或芳族胺碱，如吡啶。同时，所得溶液保持在约5-30℃的温度下，加入1.1-2.7当量的乙二酰卤，例如乙二酰氯，使所述温度范围低于30℃，并使所述混合物陈化30-120分钟。在约0-30℃的温度下，单独或者以惰性溶剂(如四氢呋喃THF)中的溶液形式加入1.0-7.0当量的通式RR’NH所示的胺，在室温下将所述反应物质陈化约1-3小时。

过滤所述混合物，将滤液浓缩，并将粗产物再次溶解在惰性溶剂如正己烷、甲苯、氯仿、四氢呋喃、二氯甲烷或它们混合物中。然后，用10％的盐酸、5％氢氧化钠并最后用氯化钠水溶液洗涤所述有机溶液。然后，使用干燥物质如无水硫酸镁干燥所述溶液，并除去溶剂。

根据所述物理性质，通过由惰性溶剂如正己烷的重结晶或者制成瓶底产物将所述粗产物纯化。

以所述半酸原料计，所述反应的产率为41-70摩尔％。

或者，新的本发明N-烷基烷酰胺酸薄荷酯n＝1-5的合成通过在脂族或芳族叔胺如三乙胺存在下使薄荷基半酸酯和卤代甲酸低级烷基酯如氯甲酸乙酯反应来进行的。之后用通式RR’NH所示的胺终止中间体反应(直接加入或者以溶液加入)，形成N-烷基烷酰胺酸薄荷酯，反应途径如下：

或者，根据如下反应途径进行：

如本文实施例所述。将酸溶解在惰性溶剂如正己烷、甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷或它们混合物中；在0-30℃，最好是10-20℃的温度下，往所述溶液中加入1.0-2.0当量的卤代甲酸烷基酯(例如氯甲酸乙酯)。将所得包含中间体的溶液冷却至约-15到+5℃下，并加入1.0-2.0当量的脂族或芳族叔胺如三乙胺，使温度范围约为0℃，并将所述包含中间体的混合物陈化约1-3小时。

过滤所述包含中间体的混合物，将滤液冷却至约-15℃到+5℃的温度。在约0-30℃的温度范围内，单独或者以溶剂(如THF)或水(在使用氨的情况)中的溶液形式加入1.0-3.0当量的通式RR’NH所示的胺，并在室温下将所述反应物质陈化约1-3小时。

用10％酸(如盐酸)的水溶液终止所述反应，并用盐溶液如氯化钠溶液洗涤，并干燥和除去溶剂。

根据所述物理性质，通过由惰性溶剂如正己烷的重结晶或者制成瓶底产物将所述粗产物纯化。

以所述半酸原料计，所述反应的产率为18-68摩尔％。

用于上述工艺的薄荷基半酸酯原料具有如下结构：

和

它们按Rule等所著“Optical Activity and the Polarity of SubstituentGroups Part VIII.Growing-chain Effects and the ortho-Effect in Benzoicesters”，J.Chem.Soc.1928(第I部分)，第1347-1361页、美国专利3,111,127、美国专利5,725,865和Jabloner等所著“A Molecular Approach to FlavorSynthesis.I.Menthol Esters of Varying Size and Polarity”J.of PolymerScience，第18卷，第2933-40页(1980)中所述的方法制备。

使用本领域普通技术人员已知的技术，本发明所述的包括包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物可以和其它芳香剂混合，并加入食品和其它产品中。通常，所述包括薄荷基半酸酯或N-烷基烷酰胺酸薄荷酯的薄荷基半酸酯衍生物使用所述比例内的所需成分进行简单混合。

以下提供了本发明所述的具体实施方式。在不偏离本发明的范围情况下，本发明的其它修改对本领域技术人员来说是显而易见的。如本文所用的，说明书和以下实施例中所有百分数均以重量百分数计，除非另有说明。

                        实施例1

                     制备本发明的原料

使用以下反顺序制备以下NMR数据所示具体的化合物：

将所述酸溶解在二氯甲烷中，在0℃到室温，最好是10-20℃的温度，往其中加入1.2-3.2当量的吡啶。在将所述温度保持在10-20℃的同时，加入1.1-2.7当量的乙二酰氯，所述混合物陈化30-120分钟。单独或以THF溶液的形式加入1.0-7.0当量的通式RR’NH所示的胺，并在室温下将该反应物陈化约1-3小时。

过滤所述混合物，将所述滤液浓缩，并将所述粗产物再次溶解在二氯甲烷中。然后，使用10％盐酸、5％氢氧化钠并最后用氯化钠水溶液洗涤所述有机溶液。然后，用硫酸镁干燥所述溶液，并除去溶剂。

根据所述物理性质，通过由正己烷重结晶或者制成瓶底产物将所述粗产物纯化。

以所述半酸原料计，所述反应的产率为41-70摩尔％。

将所述酸溶解在二氯甲烷中，在0℃到室温，最好是10-20℃的温度，往其中加入1.0-2.0当量的氯甲酸乙酯。将所得溶液冷却至-30到+5℃，并加入1.0-2.0当量的三乙胺，使所述温度范围为-15℃到+5℃，并将混合物陈化1-3小时。

过滤所述混合物，将滤液冷却至约-15℃到+5℃的温度。单独或者以THF溶剂或水(在使用氨的情况)的形式加入1.0-3.0当量的通式RR’NH所示的胺，并在室温下将反应物陈化约1-3小时。

用10％盐酸水溶液终止所述反应，用氯化钠溶液洗涤，并干燥和除去溶剂。

根据所述物理性质，通过由正己烷重结晶或者制成瓶底产物将所述粗产物纯化。

以所述半酸原料计，所述反应的产率为18-68摩尔％。

以下实施例I(A)-I(J)阐述了本发明具体薄荷基半酸酯和酰胺的合成方法，并包括NMR数据。

实施例I(A)

丁酸，4-氨基-4-氧代代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

琥珀酸一薄荷酯1当量，氯甲酸乙酯1.5当量，三乙胺1.5当量，氨(在水中30％)2.0当量，产率＝48％，白色固体。

0.75ppm(3H，d，J＝6.96Hz)，0.83ppm(1H，m)，0.89ppm(6H，2d，J＝7.02和6.54Hz)，0.92-1.11ppm(2H，m)，1.37ppm(1H，m)，1.48ppm(1H，m)，1.67ppm(2H，m)，1.876ppm(1H，d，J＝2.70 Hz，五重峰或更高，J＝6.98Hz)，1.97ppm(1H，m)，2.53ppm(2H，t，J＝6.24Hz)，2.64ppm(2H，t，J＝6.59Hz)，4.69ppm(1H，d，J＝4.39Hz，of t，J＝10.89Hz)，5.89ppm(2H，br s)。

实施例I(B)

丁酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

琥珀酸一薄荷酯1当量，乙二酰氯2.7当量，吡啶3.2当量，甲胺(在THF中2.0M)4.0当量，产率＝56％，白色固体。

0.75ppm(3H，d，J＝6.96Hz)，0.84ppm(1H，m)，0.89ppm(6H，2d，J＝7.02和6.56Hz)，0.93-1.10ppm(2H，m)，1.37ppm(1H，m)，1.47ppm(1H，m)，1.66ppm(2H，m)，1.84ppm(1H，d，J＝2.72Hz，五重峰或更高，J＝6.98Hz)，1.98ppm(3H，m)，2.48ppm(2H，t，J＝6.92Hz)，2.65ppm(2H，t，J＝6.71Hz)，2.79ppm(3H，d，J＝4.83Hz)，4.68ppm(1H，d，J＝4.36Hz，of t，J＝10.88Hz)，6.06ppm(1H，br s)。

实施例I(C)

丁酸，4-二甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

琥珀酸一薄荷酯1当量，乙二酰氯2.7当量，吡啶3.2当量，二甲胺(在THF中2.0M)4.0当量，产率＝18％黄色液体。

0.76ppm(3H，d，J＝6.96Hz)，0.85ppm(1H，m)，0.89ppm(6H，2d，J＝7.03和6.56Hz)，0.92-1.10ppm(2H，m)，1.33-1.50ppm(2H，m)，1.67ppm(2H，m)，1.87ppm(1H，d，J＝2.67Hz，五重峰(quintet)或更高，J＝6.98Hz)，2.00ppm(1H，m)，2.64ppm(4H，m)，2.99ppm(6H，m)，4.68ppm(1H，d，J＝4.37Hz，of t，J＝10.88Hz)。

实施例I(D)

丁酸，4-乙基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

琥珀酸一薄荷酯1当量，乙二酰氯2.7当量，吡啶3.2当量，乙胺(在THF中2.0M)7.0当量，产率＝46％，黄色液体。

0.75ppm(3H，d，J＝6.97Hz)，0.85ppm(1H，m)，0.89ppm(6H，2d，J＝7.01和6.56Hz)，0.92-1.07ppm(2H，m)，1.13ppm(3H，t，J＝7.28Hz)，1.37ppm(1H，m)，1.48ppm(1H，m)，1.65-1.69ppm(2H，m)，1.84ppm(1H，d，J＝2.61Hz，五重峰或更高，J＝6.93Hz)，1.98ppm(3H，m)，2.46ppm(2H，t，J＝6.92Hz)，2.65ppm(2H，t，J＝6.77Hz)，3.28ppm(2H，五重峰，J＝6.60Hz)，4.69ppm(1H，d，J＝4.32Hz，of t，J＝10.87Hz)，5.94ppm(1H，brs)。

实施例I(E)

丁酸，4-(2-羟乙基)氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

琥珀酸一薄荷酯1当量，氯甲酸乙酯1.5当量，三乙胺1.5当量，乙醇胺3.0当量，产率＝68％，白色固体。

0.75ppm(3H，d，J＝6.96Hz)，0.85ppm(1H，m)，0.90ppm(6H，2d，J＝7.02和6.54Hz)，0.93-1.07ppm(2H，m)，1.38ppm(1H，m)，1.46ppm(1H，m)，1.68ppm(2H，m)，1.84ppm(1H，d，J＝2.68Hz，五重峰或更高，J＝6.98Hz)，1.96ppm(1H，m)，2.49ppm(2H，t，J＝6.80Hz)，2.67ppm(2H t，J＝6.85Hz)，2.75-3.03ppm(1H，br s)，3.42ppm(2H，m)，3.71ppm(2H，t，J＝5.00Hz)，4.69ppm(1H，d，J＝4.40Hz，of t，J＝10.89Hz)，6.23ppm(1H，brs)。

实施例I(F)

丁酸，4-(2-甲基丙基)氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

琥珀酸一薄荷酯1当量，氯甲酸乙酯1.5当量，三乙胺1.5当量，异丁胺3.0当量，产率＝48％，黄色浆液。

0.74ppm(3H，d，J＝6.96Hz)，0.85ppm(1H，m)，0.90ppm(12H，2d[6H]，J＝7.38和6.55Hz，和d[6H]，J＝6.76Hz)，0.96-1.09ppm(2H，m)，1.37ppm(1H，m)，1.46ppm(1H，m)，1.67ppm(2H，m)，1.76ppm(1H，九重峰，J＝6.73Hz)，1.84ppm(1H，d，J＝2.66Hz，五重峰或更高，J＝6.97Hz)，1.97ppm(3H，m)，2.47ppm(2H，t，J＝6.86Hz)，2.65ppm(2H，t，J＝6.76Hz)，3.07ppm(2H，t，J＝6.43Hz)，4.69ppm(1H，d，J＝4.40Hz，of t，J＝10.88Hz)，5.91ppm(1H，br s)。

实施例I(G)

戊酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

戊二酸一薄荷酯1当量，乙二酰氯1.6当量，吡啶1.7当量，甲胺(在THF中2.0M)3.0当量，产率＝70％白色固体。

0.75ppm(3H，d，J＝6.97Hz)，0.85ppm(1H，m)，0.90ppm(6H，2d，J＝6.99和6.55Hz)，0.96ppm(1H，m)，1.00-1.07ppm(1H，m)，1.36ppm(1H，m)，1.48ppm(5H，m)，1.64-1.70ppm(2H，m)，1.84ppm(1H，d，J＝2.61Hz，五重峰或更高，J＝6.98Hz)，1.97ppm(3H，m)，2.23ppm(2H，t，J＝7.39Hz)，2.35ppm(2H，t，J＝7.25 Hz)，2.81ppm(3H，d，J＝4.86Hz)，4.68ppm(1H，d，J＝4.38Hz，of t，J＝10.87Hz)，5.56ppm(1H，br s)。

                       实施例I(H)

己酸，4-甲基氨基-4-氧代，(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

琥珀酸一薄荷酯1当量，乙二酰氯1.3当量，吡啶2.6当量，甲胺(在THF中2.0M)4.0当量，产率＝41％，蜡状米色固体。

0.75ppm(3H，d，J＝6.96Hz)，0.85ppm(1H，m)，0.90ppm(6H，2d，J＝7.02和6.53Hz)，0.96ppm(1H，m)，1.04ppm(1H，m)，1.36ppm(1H，m)，1.48ppm(1H，m)，1.66ppm(6H，m)，1.84ppm(1H，d，J＝2.68Hz，五重峰或更高，J＝6.98Hz)，1.97ppm(1H，m)，2.19ppm(2H，m)，2.31ppm(2H，m，1)，2.81ppm(3H，d，J＝4.84Hz，m)，4.68ppm(1H，d，J＝4.39Hz，oft，J＝10.88Hz)，5.53ppm(2H，br s)。

实施例I(I)

己二酸，单(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

己二酸1当量，甲苯2重量当量，薄荷醇1当量，pTSA(催化剂)，具有10％氢氧化钾溶液的萃取酸(extract acid)，酸化，产率＝25％，蜡状固体。

0.75ppm(3H，d，J＝6.97Hz)，0.85ppm(1H，m)，0.90ppm(6H，2d，J＝7.02和6.55Hz)，0.97-1.11ppm(2H，m)，1.37ppm(1H，m)，1.49ppm(1H，m)，1.68ppm(6H，m)，1.85ppm(1H，d，J＝2.67Hz，五重峰或更高，J＝6.97Hz)，1.98ppm(1H，m)，2.35ppm(4H，2t，J＝7.00和7.22Hz)，4.69ppm(1H，d，J＝4.37Hz，of t，J＝10.87Hz)，11.23ppm(1H，br s)。

实施例I(J)

辛二酸，单(5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己基)酯，(1R-(1α，2β，5α))-

辛二酸1当量，甲苯4重量当量，薄荷醇0.5当量，pTSA(催化剂)，产率＝20％，浆液。

0.71ppm(3H，d，J＝6.94Hz)，0.86ppm(1H，m，和6H，2d，J＝6.78和6.30Hz)，0.95ppm(1H，m)，0.96-1.08ppm(1H，m)，1.25ppm(4H，m)，1.33ppm(1H，m)，1.48ppm(5H，m)，1.63ppm(2H，m)，1.84ppm(2H，m)，2.17ppm(2H，t，J＝7.36Hz)，2.24ppm(2H，t，J＝7.23Hz)，4.58ppm(1H，d，J＝4.32Hz，of t，J＝10.87Hz)，10.42ppm(1H，br s)。

                        实施例II

                       制备口香糖

将100重量份糖胶树胶和4重量份柑桔果香胶香料混合，所述香料是等比例的柠檬油、丁酸乙酯，乙酸乙酯，苯甲醛、柠檬醛和α紫罗兰酮的掺合物。往所得混合物中加入300重量份蔗糖、100重量份玉米糖浆。在具有夹层侧壁的带式掺合器(Baker Perkins Co制造)中进行混合。然后所得口香糖掺合物制成宽1英寸，厚0.1英寸的带状。将这些带分别切成3英寸的长度。这种对照用口香糖具有柠檬果香，但没有提供任何清凉的效果。使用上述配方并加入1重量份薄荷基N，N-二甲基琥珀酰胺(按照实施例I(C)制备)来制备第二口香糖样品。所得口香糖具有和对照口香糖味道基本上相同的味道特性，但是，所述香料的甜度提高了，且所述口香糖对舌和口腔上壁具有怡人且直接的清凉功效。

                  实施例III

                  制备硬糖

制备以下制剂：

成分重量份蔗糖137克玉米糖浆42 DE91克水46克

将上述制剂加入不锈钢罐中。在恒速搅拌下，将所述制剂的温度升至295°F。然后，将罐子离开热源，并加入0.3克包含等量苯甲醛、甲苯基甲醛、乙酸乙酯、麦芽酚、印蒿油和庚炔基碳酸甲酯的樱桃香料和1.2克柠檬酸。所得液体糖放置在模具中，并将包含液体糖的模具冷却至室温，制得200克硬糖果成品。所得对照糖果呈绿色，糖果带有樱桃类香味，但是没有任何清凉的功效。使用上述配方并加入0.2重量份薄荷基琥珀酰胺(按照实施例I(A)制得)来制备第二糖果样品。所得第二种糖果具有中等强度的直接的清凉功效，苦味很轻微，且具有和对照样品的香味基本上相同的香味特性。

    本文引用参考的美国专利和公开了专利申请

本文所述所有美国专利和公开的专利申请均参考引用于此。