一种聚丙烯酸酯聚合物香料前体的合成方法及其应用与流程

本发明涉及一种聚丙烯酸酯聚合物香料前体的合成方法及其应用，主要应用于烟草领域。

背景技术：

1、香料是一种常见的食品添加剂，用于改善食物的味道或气味。然而，由于其挥发性特征，大多数香料气味重，阈值低，挥发性强，稳定性差。这些问题不可避免地增加了食品制造和储存过程的难度，因为小分子香料的蒸发会导致整体香气的变化。为了保证食品的整体质量，有必要制定有效的方法来防止食品在加工和储存过程中的香气损失和降解。更重要的是，在正常加热和燃烧的外部刺激下，香料可以在使用过程中有效释放。因此，提出将挥发性香料转化为香料前体，通过自由基聚合方法制备。聚合物负载的香料前体中，挥发性香料通过共价键接枝到主链中，当达到分解温度时，它们可以通过低能键的断裂释放。利用聚合物结构可变的优点，添加亲水单体可以与香料单体共聚，改善聚合物的溶解性、聚集性等物理特性，有利于其在食品及烟草制品生产过程中的添加和应用。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种聚丙烯酸酯聚合物香料前体的合成方法及其应用。本发明利用聚合物结构可变的优点，添加单体可以与香料单体共聚，改善聚合物的溶解性、聚集性等物理特性，有利于其在食品及烟草制品生产过程中的添加，提高香料的稳定性。

2、本发明聚丙烯酸酯聚合物香料前体的合成方法，包括如下步骤：

3、步骤1：在0℃下，将香料单体(30mmol)和三乙胺(150mmol)加入溶剂中，搅拌分散均匀；向反应体系中滴加丙烯酰氯(150mmol)，滴加丙烯酰氯后出现白色沉淀，在0℃下继续反应30min；反应结束后，过滤并以thf洗涤沉淀，保留滤液，减压蒸除溶剂，柱层析分离(pe:ea＝100:1，体积比)，得到无色油状液体m1-m3。

4、步骤1中，所述香料单体选自具有焦糖香气的甲基环戊烯醇酮(mcp)、乙基麦芽酚(ema)以及具有草药香气的薄荷醇。

5、步骤1中，所述溶剂选自四氢呋喃或甲基四氢呋喃。

6、步骤1的反应路线如下所示：

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9、步骤2：氮气保护下，将步骤1获得的m1-m3(300mg)和引发剂aibn(3.9mg，0.024mmol)加入史莱克管中，在手套箱中溶于2ml dmf中，75℃油浴加热反应36h；将反应完成后获得的聚合物溶液逐滴滴入8ml甲醇中产生白色沉淀，将聚合物沉淀离心、除去上层清液；将聚合物沉淀用1ml thf溶解后，滴入8ml甲醇中，沉淀、离心后除去上层清液，将聚合物沉淀洗涤、干燥后得到聚合物p1-p3。

10、本步骤的反应路线如下所示：

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12、步骤3：在0℃下，将三乙二醇单甲醚(30mmol)和三乙胺(150mmol)加入溶剂中，搅拌分散均匀；向反应体系中滴加丙烯酰氯(150mmol)，在0℃下继续反应30min；反应结束后，过滤并以thf洗涤沉淀，保留滤液，减压蒸除溶剂，柱层析分离(pe:ea＝100:1，体积比)，得到m4。

13、步骤3中，所述溶剂选自四氢呋喃或甲基四氢呋喃。

14、本步骤的反应路线如下所示：

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16、步骤4：氮气保护下，将步骤1获得的m1-m3(300mg)、三乙二醇单甲醚丙烯酸酯m4(200mg，0.92mmol)和引发剂aibn(5.02mg，0.031mmol)加入史莱克管中，在手套箱中溶于2ml dmf中，75℃油浴加热反应36h；将反应完成后获得的聚合物溶液逐滴滴入8ml去离子水中，产生白色沉淀；将聚合物沉淀离心、除去上层清液，再将聚合物沉淀用1ml乙醇溶解后，滴入8ml去离子水中，沉淀、离心后除去上层清液，将聚合物沉淀洗涤、干燥后得到聚合物p4-p6。

17、本步骤的反应路线如下所示：

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19、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

20、本发明采用新的“聚合策略”来制备香料前体，通过自由基聚合方法将挥发性香料转化为香料前体。聚合物负载的香料前体中，挥发性香料通过共价键接枝到主链中，当达到分解温度时，它们可以通过低能键的断裂释放出香料单体。利用聚合物结构可变的优点，添加亲水单体可以与香料单体共聚。香料单体均聚p1-p3在乙醇中溶解性较差，限制其在乙醇体系中的应用。将亲水单体与香料单体共聚p4-p6改进后，可以改变其溶解性，实现了聚合物在醇溶剂中的溶解，并且与香料相比提高其释放温度使其更加稳定，有助于其添加应用于食品及烟草制品的生产中。

技术特征：

1.一种聚丙烯酸酯聚合物香料前体的合成方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：

5.权利要求1-4中任一项制备方法制备得到的聚丙烯酸酯聚合物香料前体在烟草制品加工中作为香料前体添加的应用。

技术总结本发明公开了一种聚丙烯酸酯聚合物香料前体的合成方法及其应用。本发明将挥发性香料转化为香料前体，通过自由基聚合方法制备。聚合物负载的香料前体中，挥发性香料通过共价键接枝到主链中，当达到分解温度时，它们可以通过低能键的断裂释放出香料单体。利用聚合物结构可变的优点，添加亲水单体可以与香料单体共聚，改善聚合物的溶解性、聚集性等物理特性，有利于其在食品及烟草制品生产过程中的添加。技术研发人员：邹鹏,张劲,朱元元,贺增洋,邵宁,朱陈,王文斌,宁勇,王薛受保护的技术使用者：安徽中烟工业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18