背景及概述[1]
降龍涎香醚又名雙環(huán)二氫高金合歡醚、1，1，6，10-四甲基-5，6-環(huán)乙氧基十氫化萘、Amberoxan、Ambropur、Ambroxide。天然龍涎香是一種高級(jí)香料，它來自抹香鯨腸胃中的灰白色軟結(jié)石，量極少。降龍涎香醚是一種人工合成的、具有龍涎香味的香料，作為天然龍涎香的代用品。無色至白色結(jié)晶。相對(duì)分子質(zhì)量236.34。熔點(diǎn)75～76℃。沸點(diǎn)120℃(0.133×103Pa)。閃點(diǎn)161℃。比旋光度-29°(c=1，甲苯)。
用途[2-3]
降龍涎香醚“龍涎香效應(yīng)”可大大提高香精的擴(kuò)散作用，用于高級(jí)香水及化妝品的香精中，對(duì)人體無刺激，適合于皮膚、頭發(fā)和織物的加香，如肥皂、爽身粉、膏霜及香波等的加香及定香。龍涎香香原料在卷煙中的應(yīng)用賴百當(dāng)類物質(zhì)是香料煙的關(guān)鍵性致香成分，降龍涎醚是其中作用特別突出的一種香料，對(duì)混合型卷煙的煙氣有著重要貢獻(xiàn)。降龍涎醚也廣泛用于烤煙型卷煙和香水工業(yè)。降龍涎醚應(yīng)用于卷煙工業(yè)的加香加料，與煙草的特征香韻諧調(diào)和合，并可掩蓋雜氣，即使微量使用，也可改善煙草的香味品質(zhì)，尤其適合混合型卷煙加香，增強(qiáng)東方型煙草的風(fēng)味。Ｒ．J．ＲeynolsTobaccoCompany(雷諾煙草公司)已使用香紫蘇內(nèi)酯、降龍涎二醇及降龍涎醚負(fù)載于溶劑中，以萬分之五到千分之三的施加量噴灑到煙絲上，以改善卷煙的風(fēng)味。由于降龍涎醚分子量小、揮發(fā)性強(qiáng)，且閾值低。瑞士奇華頓香料公司Givavdan-Ｒoute(International)SA將降龍涎二醇制備成碳酸酯(Carbonate-I，Chart2)潛香物質(zhì)，其分子量大，不易揮發(fā)。在卷煙抽吸過程中，香氣前體物降龍涎二醇碳酸酯在高溫分解、同時(shí)環(huán)合產(chǎn)生降龍涎醚香氣成分，卷煙煙氣具有明顯的木香及琥珀香氣。湖南中煙工業(yè)公司將降龍涎二醇制備成草酸酯(Oxalate-II，Chart2)潛香物質(zhì)的形式，然后加入到煙草中，其加入方式為加表香、加料香或薄片加香。在卷煙抽吸燃燒過程中均勻釋放降龍涎醚致香物質(zhì)，使卷煙具有較明顯的龍涎香氣。
制法[1，4]
方法1：以香紫蘇醇為原料，進(jìn)行兩步氧化，即堿性氧化和弱酸性氧化，氧化劑可用高錳酸鉀、臭氧或重鉻酸鈉(或鉀)的硫酸溶液，然后，將氧化物皂化，脫水，內(nèi)酯化，制得降龍涎香內(nèi)酯。再將內(nèi)酯用氫化鋁鋰在乙醚中(或用硼烷在四氫呋喃中)還原成降龍涎二醇。用D-樟腦-β-磺酸為環(huán)化劑，脫環(huán)合二醇，再在三氧化二鋁作用下脫水，可制得降龍涎香醚。用此法除得到降龍涎香醚外，還可得到降龍涎香醚的同分異構(gòu)體雙環(huán)高金合歡醇，即賴百當(dāng)-6-烯-12-醇(無色結(jié)晶，熔點(diǎn)20℃，亦有龍涎香味)。
方法2：以二醇2為中間體的合成路線
從來源于香紫蘇浸膏中的(-)-香紫蘇醇3出發(fā)，首次人工合成了降龍涎香醚，總收率達(dá)52%。香紫蘇醇3用三氧化鉻氧化并降解到內(nèi)酯4，內(nèi)酯4經(jīng)四氫鋁鋰還原得到二醇2；二醇化合物2經(jīng)對(duì)甲苯磺酰氯活化，再在堿氫化鈉作用下進(jìn)行分子內(nèi)環(huán)合化得到降龍涎香1。該路線的缺點(diǎn)是需用三氧化鉻作氧化劑，會(huì)生大量污染嚴(yán)重的含鉻廢水，同時(shí)需用危險(xiǎn)性較高的四氫鋁鋰和氫化鈉等，如圖：
以橙花叔醇5為原料，通過立體選擇性環(huán)合化來合成降龍涎香醚的可能性。從橙花叔醇5出發(fā)，通過溴化、腈化和水解得(E，E)-高金合歡酸8和另一個(gè)異構(gòu)體，其比例為8：2。酸8通過形成乙酯，用柱層析法純化，8的酯在堿性條件下水解得到純度達(dá)98%的酸。酸8在二氯甲烷中，以三氟化硼乙醚為路易斯酸，在-20℃下反應(yīng)60分鐘得到環(huán)合化產(chǎn)物4，收率為38%。接著用四氫鋁鋰還原化合物4得到二醇2，二醇2以吡啶為溶劑，在催化劑對(duì)-甲苯磺酸存在的條件下加熱，環(huán)合化得到(±)降龍涎香醚1，收率為75%：
方法3：不經(jīng)過中間體二醇2的合成路線
從二氫β-紫羅蘭酮35出發(fā)，通過Darzens反應(yīng)得4-(2，2，6-三甲基-1-環(huán)己烯)-2-甲基丁醛47，再與丙二酸反應(yīng)得48，然后經(jīng)過若干步反應(yīng)得降龍涎香醚1。此處所得的為消旋體產(chǎn)物，其香氣質(zhì)量與(-)-降龍涎香醚略有區(qū)別。
主要參考資料
[1] 實(shí)用精細(xì)化工辭典
[2] 龍涎香香原料卷煙應(yīng)用及降龍涎醚的合成研究進(jìn)展
[3] CN201510390479.9一種降龍涎香醚的制備方法
[4] 降龍涎香醚的合成進(jìn)展