Page 167 - 《精细化工》2023年第8期

第 8 期 白 冰，等: 焦甜香料 2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮的制备及加香应用 ·1781·

间 12 h。在此条件下，2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-
呋喃酮产率为 79%。经过对乙酰氧化反应和酯水解
反应条件优化，并经 20 g 规模反应验证，2,4-二羟
基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮总产率达到 70%。
2.3 目标产物的 Py-GC/MS 产物
对 2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮进行
Py-GC-MS 分析，裂解产物如表 4 所示。由表 4 可见，
在 300、600 和 900 ℃下，GC-MS 检测到的产物差
异不大，主要以 2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃

酮自身直接转移为主，相对含量为 81.7%~91.8%；
图 5 底物浓度优化 2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮在高温下的裂
Fig. 5 Optimization of substrate concentration
解转化产物主要以呋喃类和吡喃类为主，包括呋喃
由图 5 可知，当底物浓度为 0.2 mol/L 时，反应 酮、麦芽酚和 2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)吡喃-
速率较低，底物浓度为 0.8 mol/L 时，产率达到最高， 4-酮（DDMP），三者均具有烤甜、焦甜香气。热
为 79%。因此，底物浓度确定为 0.8 mol/L。 裂解产物分析表明，2,4-二羟基-2,5-二甲基- 3(2H)-
综上所述，确定 2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)- 呋喃酮受热易挥发，应用于卷烟加香，可直接迁移
呋喃酮二乙酸酯的最佳水解条件为：以 Novozym435 进卷烟烟气，对卷烟的焦甜香韵有直接贡献；同时
脂肪酶为催化剂（用量为底物质量的 10%）、磷酸 2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮受热能够裂解
盐缓冲溶液 pH 为 8.0、底物浓度为 0.8 mol/L 产生特征香味成分，其裂解机理应为经脱羟基产生
（2.2 mmol，2.8 mL）、反应温度为 40 ℃、反应时 呋喃酮，经重排为六元环产生 DDMP 和麦芽酚 [19-20] 。

表 4 热裂解产物
Table 4 Pyrolysis products
裂解产物相对含量/%
保留时间/min 匹配度 化合物 结构
300 ℃ 600 ℃ 900 ℃
17.5 93 乙酸 — 2.8 3.7

2,4-二羟基-2,5-二甲基-
19.2 92 91.8 86.2 81.7
3(2H)-呋喃酮

25.9 95 呋喃酮 3.9 4.5 7.3

27.9 94 麦芽酚 — 1.0 2.2

35.7 93 DDMP 4.5 5.5 5.1

注：“—”表示未检出。

2.4 加香应用 表 5 评吸结果
表 5 为不同 2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃 Table 5 Sensory evaluation of solanone oxalate
酮添加量样品卷烟的评吸结果。 添加量/% 评吸结果
0 香气质香气量一般，口感一般
由表 5 可以看出，与空白卷烟相比（添加量为
0.001 焦甜香有所增加，口感有改善
0），2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮以 0.002% 0.002 焦甜香与烟草本香契合，回甜明显，口感舒适性提高
的添加量加入卷烟，在焦甜香韵与烟香的契合度、 0.005 焦甜香明显，刺激性稍大
口感舒适性方面均有提升。 0.010 焦甜香过于显露