概述
甲基環(huán)戊烯醇酮(簡稱MCP),又名3-甲基-1,-2-環(huán)戊二酮或2-羥基-3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮,是一種天然食用香料物質,具有焦糖和堅果類香氣,很久以來就作為食用香料而受到重視[1]。常溫常壓下,甲基環(huán)戊烯醇酮表現(xiàn)為白色結晶性粉末,長期裸露在空氣中易氧化則逐漸變黃。
由于甲基環(huán)戊烯醇酮同時具有羰基和羥基兩種基團的環(huán)烯烴,所以它具有烯烴、羰基和羥基化臺物的多重化學性質,如遇三氧化鐵形成絡合物顯藍紫色,能參與酯化、加成、取代和開環(huán)反應等。
合成工藝
現(xiàn)有甲基環(huán)戊烯醇酮的合成工藝主要有:草酸二乙酯法,己二酸二甲酯法,2,5-己二酮法,異戊二烯法,2-甲基呋喃法等。其中2-甲基呋喃法因其原料價廉易得,反應條件溫和的特點而被廣泛使用。該法主要包括如下步驟:以2-甲基呋喃為原料,與哌啶鹽酸鹽發(fā)生曼尼西反應生成胺化中間體;該胺化中間體加入催化量的硫酸回流反應,得到水解產物;將水解產物加入甲苯中,用氫氧化鈉中和至中性,加入哌啶和吡啶,再回流分水至無水分出,再精餾得到環(huán)化產物;將環(huán)化產物投入到醋酸鹽酸溶液中回流反應,降溫后出去哌啶鹽酸鹽,將濾液脫出醋酸后加水結晶得到甲基環(huán)戊烯醇酮[2-3]。
應用
甲基環(huán)戊烯醇酮具有焦糖和槭樹汁樣的香氣,并具有堅果香味,口感溫甜,是一種優(yōu)良,高效的食品和煙草香味劑,增香劑和低甜度甜味劑,能廣泛地應用于食品,飲料,煙草,醫(yī)藥及化妝品等行業(yè)[4]。
食品工業(yè)
文獻報道了一種2-甲基四氫呋喃-3-酮調味劑,包括以下按照重量份的原料:水解植物蛋白液50-60份,食用菌10-20份,干貝10-15份,食鹽15-20份,白砂糖5-10份,2-甲基四氫呋喃-3-酮0.1-0.2份,甲基環(huán)戊烯醇酮0.3-0.5份,檸檬汁1-2份,增稠劑3-6份,食用酒精5-10份。該發(fā)明制備的調味劑通過添加食用菌和干貝,使得調味劑不僅味道鮮美,而且營養(yǎng)豐富,通過添加2-甲基四氫呋喃-3-酮和甲基環(huán)戊烯醇酮,使得烹飪的食物散發(fā)甜香的氣味[5]。
此外,以甲基環(huán)戊烯醇酮,乙基麥芽酚,4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮,2,5-二甲基-2,5-二羥基-1,4-二硫雜環(huán)己烷,2-乙酰基吡嗪,2-甲基四氫呋喃-3-硫醇,雙(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚,丙基2-甲基-3-呋喃基二硫醚,4-甲基-5-羥乙基噻唑,2-甲基吡嗪,2,3,5-三甲基吡嗪,3-甲硫基丙醛,二糠基二硫醚,大茴香醛,丁酸,生姜精油,丁香油等為原料可以制備得到一種香氣濃郁,風味獨特的烤肉香精[6]。
煙草工業(yè)
甲基環(huán)戊烯醇酮等甜味劑除了具有糖類甜味劑的作用外,還具有提高卷煙內在質量,增加煙草天然清甜味,明顯改善卷煙吸味的作用,可以賦予煙草更多不同的風味[7]。
高分子化學領域
除上述應用領域之外,甲基環(huán)戊烯醇酮還被報道可用于多媒體設備用高分子涂層材料的制備研究。所述的多媒體設備高分子涂層材料包括聚氨酯25-50份,聚四氟乙烯14-20份,苯乙烯9-16份,鄰苯二甲酸二異壬酯2-3份,甲基環(huán)戊烯醇酮6-9份,聚三氟氯乙烯4-7份,硅酸鈣5-10份,碳酸鋰5-12份,氮化硼4-9份。制備方法包括以下步驟:(1)機械粉碎;(2)加熱和機械攪拌,攪拌攪拌至上述的成分為均勻態(tài);(3)將混合物用雙螺桿擠壓機進行擠壓造粒,擠壓區(qū)段溫度為:第一段160-180℃,第二段190-200℃,第三段210-220℃;(4)冷卻后即可得到多媒體設備用高分子涂層材料,具備較高的抗沖擊強度,耐濕強度和硬度[8]。
參考文獻
[1]卞覺新.食用香料—甲基環(huán)戊烯醇酮的合成[J].香料香精化妝品, 1990, 000(004):22-25.
[2]王文新,李新,毛浙徽,等.一種甲基環(huán)戊烯醇酮的綠色合成方法:CN202010993922.2[P].
[3]袁嘉成.基于在線紅外光譜技術研究甲基環(huán)戊烯醇酮的合成反應[D].上海應用技術大學.
[4]卞覺新.甲基環(huán)戊烯醇酮通過鑒定[J].精細化工信息, 1990(11):33.DOI:CNKI:SUN:JXHX.0.1990-11-031.
[5]孫彥.一種2-甲基四氫呋喃-3-酮調味劑及其制備方法:CN201810634808.3[P].
[6]李欣.烤肉香精及其生產工藝.DOI:CN101991084 B.
[7]葉曉青.新型甜味劑在卷煙配方中的作用[J].煙草科技, 2000(2):2.DOI:10.3969/j.issn.1002-0861.2000.02.001.
[8]孫志君,方繼廣.Display device with a polymer coating material and method[J]. 2015.