愈创木酚-β-D-葡萄糖苷的合成及加香应用研究

为了提高愈创木酚的稳定性，以乙酰溴-α-D-葡萄糖（Ⅱ）为糖基供体和愈创木酚（I）进行反应，分别尝试银盐法、相转移催化法和离子液体法制备愈创木酚-2, 3, 4, 6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄糖苷（Ⅲ），糖苷（Ⅲ）脱乙酰基得到目标产物愈创木酚-β-D-葡萄糖苷（Ⅳ）。中间体及产物结构经1HNMR、13CNMR、IR和HRMS确证。考察了糖苷Ⅳ的热稳定性和加香效果。结果表明：三种方法均可得到糖苷（Ⅲ），离子液体法优于相转移催化法及银盐法。离子液体法的反应条件为：1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim]BF4）为催化剂，无水K2CO3为缚酸剂，二氯甲烷为溶剂，n（愈创木酚）: n（乙酰溴-α-D-葡萄糖）=1.0 : 1.0，室温反应 4 h，糖苷Ⅲ的收率为 52.6%。糖苷Ⅲ在甲醇钠/甲醇体系中脱去乙酰基，得到目标糖苷Ⅳ。热重-差示扫描量热（TG-DSC）研究表明糖苷Ⅳ在228℃以下具有较好的热稳定性。将糖苷Ⅳ添加于卷烟中能够改善香气品质。     

酱油酮-β-D-葡萄糖苷的合成及热解转移率

以乙酰溴-α-D-葡萄糖(Ⅰ)为糖基供体和酱油酮(Ⅱ)进行反应,分别合成了酱油酮-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅲ)和酱油酮-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)。在合成中间体Ⅲ的过程中探索了Koenigs-Knorr法和相转移催化法。中间体及产物结构经¹HNMR、¹³CNMR、FTIR和HRMS确证。将产物Ⅳ加入卷烟中,测定了其在主流烟气粒相中的转移率。结果表明,两种方法均可得到中间体Ⅲ,相转移催化法优于Koenigs-Knorr法。最优的相转移催化法的反应条件为：0.10 g四丁基溴化铵为催化剂、10 mL二氯甲烷为溶剂、n(Ⅰ)=1.2 mmol、1.60 g无水K₂CO₃为缚酸剂、n(Ⅰ)∶n(Ⅱ)=1.2∶1.0,室温反应8 h。在上述条件下中间体Ⅲ的收率为44.5%。中间体Ⅲ在甲醇钠/甲醇体系中脱去乙酰基,得到目标产物Ⅳ,收率88.0%。卷烟燃吸过程中,产物Ⅳ热裂解为酱油酮后,其在主流烟气粒相中的转移率为3.11%。     

麦芽酚-β-D-葡萄糖苷的便捷合成及其加香应用

为了改进糖苷化反应的合成工艺,以D-葡萄糖为原料,合成了溴代四乙酰葡萄糖(Ⅱ),化合物Ⅱ与麦芽酚(Ⅰ)分别经相转移催化和Koenigs-Knorr糖苷化反应合成了麦芽酚-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅲ),化合物Ⅲ脱乙酰基得到目标产物麦芽酚-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)。产物结构经1HNMR、13CNMR、IR、HRMS确证。考察了糖苷Ⅳ的热裂解和加香评吸效果。结果表明,对于糖苷化反应,相转移催化法优于Koenigs-Knorr法。相转移催化法的反应条件为:丙酮为溶剂,无水K_2CO_3为缚酸剂,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,n(麦芽酚)∶n(溴代四乙酰葡萄糖)=1.0∶1.2,室温反应4h,化合物Ⅲ的产率为75.6%。化合物Ⅲ在甲醇钠/甲醇体系进行水解得到化合物Ⅳ。糖苷Ⅳ受热裂解能释放出麦芽酚等特征香味成分,将其添加于卷烟中能够改善香气品质。     

麦芽酚-β-D-葡萄糖苷的便捷合成及加香应用

为了改进糖苷化反应的合成工艺，以D-葡萄糖为原料，合成了糖基供体溴代四乙酰葡萄糖(Ⅱ)，再与麦芽酚(I)进行糖苷化反应，分别采用相转移催化法和Koenigs-Knorr法，合成了麦芽酚-2, 3, 4, 6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅲ)；最后，将化合物Ⅲ进行水解，得到目标产物麦芽酚-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)。所得产物结构经1HNMR、13CNMR、IR、HRMS 确证，并研究了目标糖苷Ⅳ的热裂解和加香评吸效果。结果表明: 两种糖苷化方法所得到的产物均为化合物Ⅲ，相转移催化法更优。相转移催化法的反应条件为：以丙酮为溶剂，无水K2CO3为缚酸剂，四丁基溴化铵（TBAB）为相转移催化剂，n（麦芽酚）∶n（溴代四乙酰葡萄糖）=1: 1.2，室温反应4 h，化合物Ⅲ的产率为 75.6%。用甲醇钠/甲醇体系将化合物Ⅲ水解得到化合物Ⅳ。目标糖苷Ⅳ受热裂解能够释放出麦芽酚等特征香味成分，将其添加于卷烟中能够改善香气品质。     

5-甲基糠醇-β-D-葡萄糖苷的合成及热裂解

为了开发新型糖苷类香料,首先以D-葡萄糖为原料,合成了溴代四乙酰葡萄糖(Ⅲ),再以5-甲基糠醛(Ⅰ)为原料,经还原制备了5-甲基糠醇(Ⅱ),化合物Ⅱ与Ⅲ进行糖苷化反应,分别采用Koenigs-Knorr法和相转移催化法,合成了5-甲基糠醇-2, 3, 4, 6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ);最后,将化合物Ⅳ水解,得到目标产物5-甲基糠醇-β-D-葡萄糖苷(Ⅴ)。中间体和产物结构经1HNMR、13CNMR、IR、HRMS确证,并对糖苷Ⅴ的热裂解性能进行了测定。结果表明:两种糖苷化方法所得到的产物均为糖苷Ⅳ,Koenigs-Knorr法更优。Koenigs-Knorr法的最佳反应条件为:n(5-甲基糠醇):n(溴代四乙酰葡萄糖)=1:1.6,n(5-甲基糠醇):n(Ag2CO3)=1:1.5,回流反应4 h,化合物Ⅳ的产率为42.9%。目标糖苷Ⅴ热裂解后能够释放出5-甲基糠醛、5-甲基糠醇等香味成分,可用于食品、烟草等行业。     

氮苷1-(2,′3,′4,′6′-O-四乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-咪唑的制备

以D-葡萄糖(Ⅰ)、醋酸酐为原料,在无水吡啶中制得中间体1,2,3,4,6-O-五乙酰基-D-葡萄糖(Ⅱ),收率为87.5%。在HB r/CH3COOH条件下对Ⅱ异头碳上的乙酰基进行溴代,制得1-溴-2,3,4,6-O-四乙酰基-D-葡萄糖(Ⅲ),不经分离,在相转移催化剂TEBA催化下,Ⅲ直接与2,4-二硝基苯酚反应得到酚苷1-O-(2,′4′-二硝基苯)-2,3,4,6-O-四乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ),最后Ⅳ与1-三甲基硅基-咪唑在无水四氯化锡的催化下,室温反应52 h制得氮苷1-(2,′3,′4,′6′-O-四乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-咪唑(Ⅴ),此步反应收率为90%。     

氮苷1-(2'''',3'''',4'''',6''''-O-四乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-咪唑的制备

以D-葡萄糖(Ⅰ)、醋酸酐为原料,在无水吡啶中制得中间体1,2,3,4,6-O-五乙酰基-D-葡萄糖(Ⅱ),收率为87.5%.在HBr/CH3COOH条件下对Ⅱ异头碳上的乙酰基进行溴代,制得1-溴-2,3,4,6-O-四乙酰基-D-葡萄糖(Ⅲ),不经分离,在相转移催化剂TEBA催化下,Ⅲ直接与2,4-二硝基苯酚反应得到酚苷1-O-(2',4'-二硝基苯)-2,3,4,6-O-四乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ),最后Ⅳ与1-三甲基硅基-咪唑在无水四氯化锡的催化下,室温反应52 h制得氮苷1-(2',3',4',6'-O-四乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-咪唑(Ⅴ),此步反应收率为90%.     

固载化Br(o)nsted酸离子液体催化合成环状碳酸酯的研究

制备了一系列聚苯乙烯树脂(PS)固载的系列Br(o)nsted酸性离子液体,并对其结构进行了表征.考察了固载化离子液体在二氧化碳与环氧化合物环加成反应中的催化性能,并对其反应条件进行了优化.在固载化离子液体PS-羧基异丁基-咪唑溴盐(PS-HBIMBr)的催化作用下,在反应温度为120℃、反应压力2.0 MPa的优化条件下反应3h,碳酸丙烯酯的收率高达92.7％,该催化剂对二氧化碳与环氧化合物环加成反应具有良好的重复使用性能.     

固载化BrФnsted酸离子液体催化合成环状碳酸酯的研究

制备了一系列聚苯乙烯树脂(PS)固载的系列BrФnsted酸性离子液体,并对其结构进行了表征。考察了固载化离子液体在二氧化碳与环氧化合物环加成反应中的催化性能,并对其反应条件进行了优化。在固载化离子液体PS-羧基异丁基-咪唑溴盐(PS-HBIMBr)的催化作用下,在反应温度为120℃、反应压力2.0 MPa的优化条件下反应3 h,碳酸丙烯酯的收率高达92.7%,该催化剂对二氧化碳与环氧化合物环加成反应具有良好的重复使用性能。     

(2,3-二甲氧基-6-甲酰基)苯基-β-D-葡萄糖苷的合成

为了优化和改进糖苷化反应的合成工艺,首先以β-D-葡萄糖为原料,经乙酰化、溴代反应合成了糖供体2,3,4,6-O-四乙酰基-α-D-溴代葡萄糖(Ⅲ);再与2-羟基-3,4-二甲氧基苯甲醛(Ⅳ)经糖苷化反应合成了2,3,4,6-O-四乙酰基-(2,3-二甲氧基-6-甲酰基)苯基-β-D-葡萄糖苷(Ⅴ);最后对化合物Ⅴ进行水解得到了目标化合物(2,3-二甲氧基-6-甲酰基)苯基-β-D-葡萄糖苷(Ⅵ)。结果表明:在合成氧糖苷(Ⅴ)的过程中,采用无水K_2CO_3为缚酸剂,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,反应收率可达78.9%;化合物Ⅴ水解的最优条件是以甲醇为溶剂、无水K_2CO_3为催化剂。所得到产物经核磁、红外、质谱表征,证明为目标化合物。     

氯铝酸离子液体催化苯与1-己烯的烷基化反应

研究了在具有 Lewis酸性的氯铝酸离子液体体系中进行的苯与 1 -己烯的烷基化反应。以溴化 1 -乙基 - 3 -甲基咪唑 (emim Br) ,溴化 1 -丁基 - 3 -甲基咪唑 (bmim Br) ,盐酸三乙胺 (Et3NHCl) ,溴化四丁基铵 (C4 H9NBr) ,十六烷基三甲基溴化铵 (C19H4 2 Br N)分别与 Al Cl3原位合成法制备离子液体催化体系。结果表明以上各种离子液体均有很高的催化活性 ,反应转化率在短时间内达到1 0 0 %。其中 Et3NHCl- Al Cl3离子液体单烷基选择性达到 98.1 %。而且催化剂易于分离并能重复使用 ,反应转化率没有明显降低     

1-烷基-3-甲基咪唑磺胺醋酰盐离子液体的合成

以甲基咪唑为原料,合成1-烷基-3-甲基咪唑溴盐中间体,与磺胺醋酰银反应,合成1-烷基-3-甲基咪唑磺胺醋酰盐离子液体,并研究其抑菌性能。考察投料比、反应温度对1-丁基-3-甲基咪唑溴盐中间体产率的影响;烷基碳原子数量对中间体的合成、离子液体的合成及其抑菌性能的影响。结果表明,n(N-甲基咪唑)∶n(溴代正丁烷)=1∶1.3,反应温度90℃时,1-丁基-3-甲基咪唑溴盐产率最高;烷基碳原子数量增加,中间体的产率逐渐变低,对离子液体合成产率及其抑菌性能影响较小。     

1-烷基-3-甲基咪唑磺胺醋酰盐离子液体的合成

以甲基咪唑为原料,合成1-烷基-3-甲基咪唑溴盐中间体,与磺胺醋酰银反应,合成1-烷基-3-甲基咪唑磺胺醋酰盐离子液体,并研究其抑菌性能。考察投料比、反应温度对1-丁基-3-甲基咪唑溴盐中间体产率的影响;烷基碳原子数量对中间体的合成、离子液体的合成及其抑菌性能的影响。结果表明,n(N-甲基咪唑)∶n(溴代正丁烷)=1∶1.3,反应温度90℃时,1-丁基-3-甲基咪唑溴盐产率最高;烷基碳原子数量增加,中间体的产率逐渐变低,对离子液体合成产率及其抑菌性能影响较小。     

氮苷1-（2’，3’，4’，6＇-O-四乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基）-咪唑的制备

以D-葡萄糖（Ⅰ）、醋酸酐为原料，在无水吡啶中制得中间体1，2，3，4，6-O-五乙酰基-D-葡萄糖（Ⅱ），收率为87．5％。在HBr／CH3COOH条件下对Ⅱ异头碳上的乙酰基进行溴代，制得1-溴-2，3，4，6，O-四乙酰基-D-葡萄糖（Ⅲ），不经分离，在相转移催化剂TEBA催化下，Ⅲ直接与2，4-二硝基苯酚反应得到酚苷1-O-0（2’，4＇-二硝基苯）-2，3，4，6-O-四乙酰基-β-D-葡萄糖苷（Ⅳ），最后Ⅳ与1-三甲基硅基-咪唑在无水四氯化锡的催化下，室温反应52h制得氮苷1-（2’，3’，4’，6＇-O-四乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基）-咪唑（Ⅴ），此步反应收率为90％。     

烃基咪唑和吡啶鎓氢氧化物碱性离子液体的合成

以KOH或NaOH作碱试剂,考察了溶剂对1-丁基-3-甲基咪唑溴鎓([bmim]Br)合成1-丁基-3-甲基咪唑鎓氢氧化物([bmim]OH)碱性离子液体的影响,并采用强碱性阴离子交换树脂法合成[bmim]OH.结果表明:在室温下,溶剂10mL,[bmim]Br和KOH的物质的量之比为1:1.1的条件下,以乙醇为溶剂反...     

离子液体合成含溴1，3，4-噻二唑的研究

采用无溶剂一锅法合成了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([bmim]BF4),反应原料N-甲基咪唑、溴代正丁烷和四氟硼酸钾在水浴中搅拌反应3 h,收率为91.8%。然后以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体催化合成含溴1,3,4-噻二唑类化合物,反应条件为:反应温度95～100℃,反应时间2 h,收率为58.3%。用减压蒸馏的简单方法将离子液体分离出来。研究结果表明,用离子液体[bmim]BF4合成含溴1,3,4-噻二唑的方法比传统方法即用浓硫酸作催化剂的方法的收率高6.7%。     

离子液体催化碳酸二甲酯和乙醇酯交换合成碳酸甲乙酯

考察了碱性离子液体催化碳酸二甲酯和乙醇酯交换反应合成碳酸甲乙酯的过程, 筛选出催化性能较好的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐（［Bmim］Br）作为催化剂, 并对酯交换反应条件进行优化。结果表明,［Bmim］Br对反应表现出优异的催化性能,在常压、反应温度90 ℃、反应时间12 h、n(碳酸二甲酯)∶n(乙醇)=1∶1和［Bmim］Br用量为碳酸二甲酯质量的2%条件下,碳酸二甲酯转化率为71.1%,碳酸甲乙酯选择性为81.8%。经回收和循环利用 3次,催化剂仍保持较好的催化活性。     

碱性离子液体碱化制备N-十六烷基化壳聚糖

合成了1-甲基-3-丁基咪唑醋酸盐([Bmim]OAc)、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸盐([Bmim]2CO3)及1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物([Bmim]OH)离子液体,由FT-IR、1HNMR、13CNMR和元素分析对结构进行了确证。首先用离子液体对壳聚糖碱化,再令碱化后壳聚糖与溴代十六烷进行烷基化反应,制备高取代度的N-十六烷基化壳聚糖。用FT-IR、XRD对烷基化产物进行了表征。考察时间、温度及物料配比对N-十六烷基壳聚糖取代度的影响,得到较佳的反应条件:n([Bmim]OH)∶n(壳聚糖原料)=3∶1,40℃碱化1 h,n(溴代十六烷)∶n(碱化后壳聚糖)=2∶1,烷基化反应温度85℃,反应时间3.5 h,在该条件下十六烷基壳聚糖的取代度达到75%以上。离子液体具有重复使用性,反应后的离子液体重复使用3次后,N-十六烷基壳聚糖的取代度仍>75%。     

咪唑类离子液体制备工艺的优化

以溴代正丁烷和1-甲基咪唑为原料,采用常规有机合成的实验方法,探究如何提高制备溴化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Br)离子液体的反应速率及产品收率,从而确定较优化的实验方法及反应条件。实验考查了反应温度、投料方式、原料的摩尔比及原料预处理时间等因素对反应的影响。实验结果表明:溴代正丁烷和1-甲基咪唑两原料经一定的时间预处理后,在反应温度为80℃,原料摩尔比为n(1-甲基咪唑)∶n(溴代正丁烷)=1∶1.2,直接混合的投料方式时,反应时间为50min,产品收率为96.56%。最后利用HPLC对溴化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体进行检测分析,表明其纯度为97.81%。     

3,4-二甲氧基苯甲醛-2-O-β-D-葡萄糖苷的合成

为了优化和改进糖苷化反应的合成工艺,以D-葡萄糖为原料,经乙酰化、溴代反应合成了糖供体2,3,4,6-四乙酰-α-D溴代糖(Ⅲ),用AlCl3作催化剂,2,3,4-三甲氧基苯甲醛选择性脱去甲氧基生成了2-羟基-3,4-二甲氧基苯甲醛(Ⅳ),Ⅳ与Ⅲ经糖苷化和水解反应,分别合成了3,4-二甲氧基苯甲醛2-O-β-D-乙酰基葡萄糖苷(Ⅴ)和3,4-二甲氧基苯甲醛-2-O-β-D-葡萄糖苷(Ⅵ)。结果表明：在合成氧糖苷(Ⅴ)的过程中,采用无水K2CO3为缚酸剂,四丁基溴化铵（TBAB）为相转移催化剂,反应收率可达78.9%;Ⅵ水解的最佳体系是以甲醇为溶剂、无水K2CO3为催化剂。所合成的化合物经氢谱、碳谱、红外、质谱等光谱学验证。