一種新型紐甜類似物甜味劑的合成及表征

李艷波，馬亞茹，胡南，邱云，晏日安

(暨南大學(xué) 食品科學(xué)與工程系，廣東 廣州，510632)

紐甜(neotame，NTM)，化學(xué)全稱為N-[N-(3,3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨胺]-L-苯丙氨酸1-甲酯，為阿斯巴甜的衍生物，但性能優(yōu)于阿斯巴甜[1]，其性狀為白色粉末結(jié)晶，是一種低能量的新型二肽類強力甜味劑，其甜度約為蔗糖的8 000倍[2]、阿斯巴甜的40倍[2]，甜味純正，甜味特性與蔗糖相似，穩(wěn)定性好、無齲齒性、安全性高[3]，廣泛應(yīng)用于食品加工生產(chǎn)中[4-6]。

紐甜的類似物是為了適應(yīng)未來超強甜味劑工業(yè)化發(fā)展而開發(fā)的新型產(chǎn)品，其分子結(jié)構(gòu)與紐甜相似，也屬于非營養(yǎng)型甜味劑。法國學(xué)者NOFRE等[7]研究了在阿斯巴甜的天冬氨酸的氨基中引入其他烷基，從而得到一系列的阿斯巴甜類似物；而日本味之素[8]的學(xué)者研究了多種在苯環(huán)上改變?nèi)〈陌⑺拱吞鹧苌?，從而得到大量甜度與紐甜相當(dāng)或遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紐甜的紐甜類似物，如圖1是已報道合成的紐甜及紐甜類似物結(jié)構(gòu)式。

目前，市場上的甜味劑種類繁多，主要分為天然甜味劑和人造甜味劑，其中天然甜味劑有蔗糖、果糖、麥芽糖、乳糖等；人造甜味劑[9]有三氯蔗糖、阿斯巴甜、紐甜、ADVANTAME等。天然甜味劑來源于自然界，其甜度低且能量高，不適合糖尿病、高血壓患者食用；而人工合成的甜味劑如ADVANTAME[3]具有天然甜味劑同樣的甜味效果，甜度甚至比其高出成百上千倍，ADVANTAME的甜度約為蔗糖20 000倍[8]，同時其能量低、穩(wěn)定性好、安全性高[10-14]，不僅適合糖尿病、高血壓患者食用，同時降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，是未來甜味劑工業(yè)發(fā)展的新時代趨勢。

圖1 紐甜及紐甜類似物的結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structure of neotame and neotame derivatives(*相對甜度以蔗糖為基準(zhǔn)，下同)

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

3,3-二甲基丙烯酸、2,5-二甲酚、甲烷磺酸、LiAlH4、咪唑、叔丁基二甲基氯硅烷、乙酸酐、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、四丁基氟化銨、戴斯汀-馬丁試劑、NaBH4、無水甲醇、無水四氫呋喃、無水二氯甲烷、無水N,N-二甲基甲酰(色譜純)，薩恩化學(xué)技術(shù)(上海)有限公司； 甲醇、石油醚、乙酸乙酯、濃H2SO4(分析純)，廣州市光華科技股份有限公司；NaCl、Na2SO4、NH4Cl、冰乙酸(分析純)，天津市富宇精細(xì)化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

X-5控溫型顯微熔點測定儀，北京泰克儀器有限公司；AUTOPOL-III型旋光儀, 魯?shù)婪蜓芯糠治龉荆籑S-H-Pro磁力攪拌器，美國賽洛捷克公司；N-1300V-WB型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，東京理化器械株式會社；AL204電子天平，瑞士梅特勒-托利多公司；EQUINOX-55紅外光譜儀，瑞士Bruker公司；電子轟擊電離質(zhì)譜儀，美國Thermo公司；AVANCE-III型核磁共振波譜儀，500 MHz，瑞士Bruker公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 合成路線

新型紐甜類似物甜味劑的合成路線見圖2。

圖2 N-[N-[3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯的合成路線Fig.2 Synthetic route of N-[N-[3-(2-acetyl-3,6- dimethylphenyl)-3-methylbutyl]-L-α-aspartyl]- L-phenylalanine 1-methyl ester

1.3.2 3,3-二甲基丙烯酸甲酯的制備

在冰浴條件下向100 mL圓底燒瓶中依次加入無水甲醇2 (3.20 g, 0.10 mol，1.0 equiv)、濃H2SO4(0.02 mL)和3,3-二甲基丙烯酸1(9.30 g, 0.093 mol，0.93 equiv)，加熱至70 ℃并冷凝回流，磁力攪拌16 h后，向反應(yīng)液中依次加入H2O(20 mL)、NaHCO3(10 mL)，混合液用CH2Cl2(3×10 mL)萃取有機相，合并有機相，飽和NaCl洗滌，無水Na2SO4干燥，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析純化[洗脫劑：V(二氯甲烷)∶V(乙酸乙酯)=10∶0→9∶1]，得到白色油狀物化合物3(9.64 g)，產(chǎn)率為91%。

1.3.3 4,4,5,8-四甲基-3,4-二氫香豆素的制備[20-23]

取2,5-二甲酚4(3.95 g, 32.4 mmol, 1.0 equiv)溶于甲烷磺酸(5.00 mL),室溫下滴加3,3-二甲基丙烯酸甲酯3(5.9 mL，48.33 mmol, 1.5 equiv)，加熱至70 ℃并冷凝回流，在氮氣保護下磁力攪拌10 h后，薄層層析(TLC)監(jiān)測，待反應(yīng)結(jié)束，依次加入H2O(20 mL)、NaHCO3(15 mL),乙酸乙酯(3×20 mL)萃取有機層，合并有機相，飽和NaCl水洗，無水Na2SO4干燥，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析純化[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶0→8∶2]，得到白色晶體化合物5(5.12 g)，產(chǎn)率為77%。

1.3.4 3-(2-羥基-3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醇的制備[20-23]

取LiAlH4(1.35 g，35.53 mmol，2.36 equiv)在冰浴下溶于無水四氫呋喃(50 mL)中，緩慢加入到裝有4,4,5,8-四甲基-3,4-二氫香豆素5(3.10 g, 15.05 mmol，1.0 equiv)的無水四氫呋喃(5 mL)中，在氮氣保護下室溫磁力攪拌8 h，TLC板監(jiān)測,待反應(yīng)結(jié)束后，冰浴降溫20 min，加Et2O(50 mL)稀釋，再加H2O(1.35 mL)，之后加入15%NaOH溶液(1.35 mL)，而后加入H2O(4.05 mL),淬滅結(jié)束撤掉冰浴，抽濾前加無水Na2SO4得到濾液，并用無水Et2O清洗殘渣,乙酸乙酯(3×20 mL)萃取有機相，合并有機相，飽和NaCl水洗，無水Na2SO4干燥，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析分離純化[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶0→7∶3],得到白色晶體化合物6(2.08 g)，產(chǎn)率為66%。

1.3.5 2-(4-((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)-2-甲基-2-丁基)-3,6-二甲基苯酚的制備[23]

取3-(2-羥基-3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醇6 (2.08 g, 10.00 mmol, 1.0 equiv)在冰浴下溶于無水N,N-二甲基甲酰胺(15 mL)，緩慢加入咪唑(1.02 g，15.00 mmol，1.5 equiv)和叔丁基二甲基氯硅烷(1.80 g, 12.00 mmol，1.2 equiv)，在氮氣保護下室溫磁力攪拌4 h，TLC板跟蹤反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合物加入H2O(10 mL),乙酸乙酯(3×15 mL)萃取有機相，有機相用飽和NaCl水溶液(3×10 mL)洗滌，無水Na2SO4干燥，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析分離純化[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶0→9∶1]，得到淺棕色油狀化合物7(3.02 g)，產(chǎn)率為94%。

1.3.6 2-(4-((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)-2-甲基-2-丁基)-3,6-二甲基乙酸苯基酯的制備[23]

取2-(4-[(叔丁基二甲基硅烷基)氧基]-2-甲基-2-丁基)-3,6-二甲基苯酚7(1.51 g, 4.68 mmol, 1.0 equiv)溶于無水CH2Cl2(10 mL)，依次加入乙酸酐(0.66 mL，7.02 mmol, 1.5 equiv)、三乙胺(0.65 mL，4.68 mmol, 1.0 equiv)和4-二甲氨基吡啶(57.21 mg, 0.47 mmol, 0.1 equiv)，氮氣保護下室溫磁力攪拌2 h，TLC跟蹤監(jiān)測反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束，加入水(10 mL)、乙酸乙酯(3×10 mL)萃取，合并有機相，飽和NaCl洗滌，無水Na2SO4干燥，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析分離純化[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶0→8∶2]，得到棕色油狀化合物8(1.59 g)，產(chǎn)率為93%。

1.3.7 3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醇的制備[23]

取2-(4-[(叔丁基二甲基硅烷基)氧基]-2-甲基-2-丁基)-3,6-二甲基乙酸苯基酯8(300 mg, 0.824 mmol, 1.0 equiv)溶于四氫呋喃(2 mL)中，再加入H2O(2 mL)和AcOH(6 mL)， 氮氣保護下室溫磁力攪拌2 h，TLC跟蹤監(jiān)測反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束，加入水(5 mL)、乙酸乙酯(3×5 mL)萃取，合并有機相，飽和NaCl洗滌，無水Na2SO4干燥，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析分離純化[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶0→8∶2]，得到棕色油狀化合物9(158 mg)， 產(chǎn)率為77%。

1.3.8 3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醛的制備[23]

取3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醇9(500 mg，2.00 mmol，1.0 equiv)溶于無水CH2Cl2(6 mL)中，冰浴下加入Dess-Martin periodinane(1.27 g, 3.00 mmol，1.5 equiv)，氮氣保護下室溫磁力攪拌2 h，TLC監(jiān)測反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后，加入Na2S2O3(5 mL)、NaHCO3(3 mL)，水相用乙酸乙酯(3×15 mL)萃取，合并有機相，飽和NaCl洗滌，無水Na2SO4干燥，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析分離純化[洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶0→7∶3]，得到淺棕色油狀化合物10(421.6 mg)，產(chǎn)率為85%。

1.3.9N-[N-[3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯的合成[24-25]

取3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醛10(150 mg，0.604 mmol，1.0 equiv)，加入到無水甲醇(10 mL),之后緩慢分批次加入阿斯巴甜11(177.57 mg， 0.604 mmol，1.0 equiv)，氮氣保護下室溫磁力攪拌16 h，TLC監(jiān)測有新點生成后，冰浴下分批次加入NaBH4(34.27 mg，0.906 mmol，1.5 equiv)，之后室溫繼續(xù)反應(yīng)4 h，TLC監(jiān)測反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束，冰浴下加入H2O(10 mL)、NaHCO3(10 mL)，用CH2Cl2(3×10 mL)萃取水相，合并有機相，飽和NaCl水洗有機相，無水Na2SO4干燥，減壓蒸餾除去溶劑，柱層析分離純化[洗脫劑:V(丙酮)∶V(甲醇)=10∶0→8∶2]，得到白色晶體化合物12(165.40 mg)，產(chǎn)率為52%。

1.4 甜度測定

1.4.1 甜度及甜味感官評價

目前對高倍甜味劑進行的甜度測定，大多數(shù)是通過感官評價[26]品嘗來評判大致甜度，通過適當(dāng)稀釋甜味劑，與相當(dāng)甜度的蔗糖溶液在等條件下比較，從而測定產(chǎn)物相對蔗糖的甜度，由于感官評價受到各種因素的影響，相對甜度數(shù)據(jù)之間難免有出入。

1.4.2 相對甜度測定方法

1.4.2.1 對照甜味劑溶度和待測甜味劑溶度的配置[8]

對照甜味劑的濃度配制：在25 ℃下稱取1 g蔗糖溶于0.01 L蒸餾水，即為濃度100 g/L的蔗糖溶液，依次配制100、200、300……900、1 000 g/L的蔗糖溶液；再稱取1 g阿斯巴甜溶于1 L蒸餾水，即為質(zhì)量濃度1 g/L的阿斯巴甜溶液, 依次配制1、2、3……9、10 g/L的阿斯巴甜溶液作為對照甜味劑。

待測甜味劑溶液濃度配制：在25 ℃下稱取1 mg終產(chǎn)物溶于1 L蒸餾水，即為質(zhì)量濃度1 mg/L的樣品溶液，依次配制1、2、4、6……18、20 mg/L的終產(chǎn)物甜味劑溶液作為待測樣品。

1.4.2.2 待測甜味劑甜度計算

待測甜味劑的甜度為相對甜度，采用感官評價品嘗的方式來測定，評定小組為12人(男女1∶1)，組員分別進行品嘗，判斷系列梯度待測甜味劑中與對照甜味劑溶液相同或者相近的樣品濃度，從而通過計算待測甜味劑的相對甜度，計算公式[26]如下：

(1)

在品嘗2個待測甜味劑樣品溶液前都要用純凈水漱口，并間隔15 min后再品嘗下一個待測樣品，以免保證不被前者樣品殘留的味感所干擾，以免對評價結(jié)果產(chǎn)生影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)物的光譜表征

2.1.1 3,3-二甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)鑒定

1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 5.67(s, 1H), 3.67(s, 3H), 2.16(s, 3H), 1.88(s, 3H)。

2.1.2 4,4,5,8-四甲基-3,4-二氫香豆素的結(jié)構(gòu)鑒定

1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.97(d,J=7.7 Hz, 1H), 6.81(d,J=7.7 Hz, 1H), 2.59(s, 2H), 2.46(s, 3H), 2.26(s, 3H), 1.45(s, 6H);

IR (KBr)vmax2 971, 2 946, 1 774, 1 761, 1 470, 1 309, 1 235, 1 197, 1 111, 1 045, 830, 625 cm-1;

MS (ESI, +ve) m/z 205.4 [(M+H)+,100%]。

2.1.3 3-(2-羥基-3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醇的結(jié)構(gòu)鑒定

1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.86(d,J=7.6 Hz, 1H), 6.59(d,J=7.6 Hz, 1H), 3.60(t,J=7.1 Hz, 2H), 2.49(s, 3H), 2.24(d,J=7.1 Hz, 2H), 2.20(s, 3H), 1.58(s, 6H);

IR (KBr)vmax3 415, 2 971, 2 926, 1 462, 1 442, 1 268, 1 223, 1 046, 793 cm-1;

MS (ESI, +ve)m/z209.3 [(M+H)+, 100%]。

2.1.4 2-(4-((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)-2-甲基-2-丁基)-3,6-二甲基苯酚的結(jié)構(gòu)鑒定

1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.87 (d,J=7.6 Hz, 1H) , 6.60 (d,J=7.6 Hz, 1H), 5.79 (s, 1H), 3.63 (t,J=6.8 Hz, 2H), 2.50 (s, 3H), 2.21 (s, 3H), 2.18 (t,J=6.8 Hz, 2H), 1.61 (s, 6H), 0.91 (s, 9H), 0.05 (s, 6H);

13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 153.89, 135.53, 132.14, 127.83, 125.27, 122.87, 61.77, 45.03, 39.76, 32.31, 25.97, 25.64, 18.32, 16.43, -5.36;

IR (KBr)vmax3 439, 2 954, 2 927, 2 857, 1 637, 1 463, 1 384, 1 256, 1 223, 1 088, 836, 811, 794 cm-1;

MS (ESI, +ve)m/z323.3 [(M+H)+, 100%]。

2.1.5 2-(4-((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)-2-甲基-2-丁基)-3,6-二甲基乙酸苯基酯的結(jié)構(gòu)鑒定

1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 6.97 (d,J=7.8 Hz, 1H), 6.92 (d,J=7.8 Hz, 1H), 3.48 (t,J=7.6 Hz, 2H), 2.53 (s, 3H), 2.29 (s, 3H), 2.05 (s, 3H), 1.59 (s, 2H), 1.49 (s, 6H), 0.85 (m, 9H), -0.02 (s, 6H);

13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ 169.47, 148.70, 137.39, 136.25, 131.19, 129.18, 128.42, 60.76, 46.15, 39.46, 31.82, 25.94, 25.25, 21.45, 18.24, 17.07, -5.33;

IR (KBr)vmax2 956, 2 928, 2 856, 1 762, 1 463, 1 384, 1 367, 1 255, 1 209, 1 090, 836, 810, 775 cm-1;

MS (ESI, +ve) m/z 365.4 [(M+H)+, 100%]。

2.1.6 3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醇的結(jié)構(gòu)鑒定

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 6.98 (d,J=7.4 Hz, 1H), 6.91 (d,J=7.8 Hz, 1H), 4.24(s, 1H), 3.20(s, 2H), 2.48 (s, 3H), 2.28 (s, 3H), 1.96 (s, 3H), 1.99-1.90(m, 2H) 1.41 (s, 6H);

13C NMR (101 MHz, DMSO-d6) δ 169.12, 148.50, 137.30, 135.78, 130.70, 128.88, 128.16,58.19, 45.65, 38.96, 31.60, 24.75, 21.11, 16.71;

IR (KBr)vmax3 386, 2 959, 1 757, 1 462, 1 369, 1 209, 1 129, 1 033 cm-1;

MS (ESI, +Ve) m/z 273.2 [(M+Na)+, 100%]。

2.1.7 3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醛的結(jié)構(gòu)鑒定及其譜圖

化合物10的氫譜和碳譜如圖3所示。

圖3 化合物10的1H-NMR和13C-NMR譜圖Fig.3 1H-NMR and 13C-NMR spectra of compound 10

1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.53 (t,J=2.6 Hz, 1H), 7.01 (d,J=7.7 Hz, 1H)，6.95 (d,J=7.8 Hz, 1H)，2.93(s, 1H)，2.70 (s, 1H)，2.54 (s, 3H)，2.31 (s, 3H)，2.06 (s, 3H)，1.57 (s, 6H)。

由氫譜數(shù)據(jù)可知,δ 9.53 (t,J=2.6 Hz, 1H)為—CHO，7.01 (d,J=7.7 Hz, 1H)為苯環(huán)上的氫，6.95 (d,J=7.8 Hz, 1H) 為苯環(huán)上的氫，2.93(s, 1H)和2.70 (s, 1H)為—CH2，2.54 (s, 3H)為—CO—CH3，2.31 (s, 3H)為Ar—CH3，2.06 (s, 3H) 為Ar—CH3，1.57 (s, 6H)為—C(CH3)2。

13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 203.02, 169.55, 148.45, 136.12, 135.86, 131.77, 129.78, 129.34, 56.92, 38.58, 31.69, 25.46, 21.55, 17.16。

由碳譜數(shù)據(jù)可知,δ 203.02為—CHO，169.55為—CO—O，148.45, 136.12, 135.86, 131.77, 129.78, 129.34為苯環(huán)的6個碳，56.92為—CH2—CHO的亞

甲基碳和—CO—CH3的甲基碳，38.58為—C(CH3)2的季碳，31.69,和25.46為—C(CH3)2的2個甲基碳，21.55為與苯環(huán)相連的—CH3碳，17.16為與苯環(huán)相連的—CH3碳。

化合物10的紅外光譜和質(zhì)譜如圖4所示。

圖4 化合物10的IR和ESI-MS譜圖Fig.4 IR and ESI-MS spectra of compound 10

IR (KBr)vmax1 758, 1 719, 1 465, 1 368, 1 205, 1 130, 1 022, 811 cm-1。

MS (ESI, +Ve)m/z271.3 [(M+Na)+, 100%]。

由質(zhì)譜數(shù)據(jù)可知,已知化合物10的分子質(zhì)量為M=248，質(zhì)譜圖顯示有271.3，滿足(M+Na)+分子質(zhì)量。

2.1.8N-[N-[3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯結(jié)構(gòu)鑒定及其譜圖

化合物12的氫屈和碳譜如圖5所示。

圖5 化合物12的1H-NMR和13C-NMR譜圖Fig.5 1H-NMR and 13C-NMR spectra of Compound 12

1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.35-7.23(m, 5H), 6.88(d,J=6.7 Hz, 1H), 6.73(d,J=7.6 Hz, 1H), 3.77(s, 4H), 3.35 (s, 3H), 3.27(d,J=4.8 Hz, 1H), 3.00(d,J=13.3 Hz, 1H), 2.94(dd,J=13.8, 10.1 Hz, 1H), 2.61(d,J=15.7 Hz, 1H), 2.46(d,J=4.9 Hz, 5H), 2.17(d,J=9.9 Hz, 4H), 1.93 (s, 3H), 1.50(s, 3H), 1.45(s, 3H), 1.25(s, 1H)。

由氫譜數(shù)據(jù)可知，δ 7.35-7.23(m, 5H)為苯丙氨酸的一取代苯環(huán)上5個氫，6.88(d,J=6.7 Hz, 1H)和6.73(d,J=7.6 Hz, 1H)為3(2-乙酰基-3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基苯環(huán)上2個氫，3.77(s, 4H)為苯丙氨酸中—O—CH3甲基氫和—CH—NH—中的1個氫，3.35 (s, 3H)為3(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基中—CH2的氫和天冬氨酸中—CH—NH—中的1個氫，3.27(d,J=4.8 Hz, 1H), 3.00(d,J=13.3 Hz, 1H), 2.94(dd,J=13.8, 10.1 Hz, 1H), 2.61(d,J=15.7 Hz, 1H)為天冬氨酸和苯丙氨酸中—CH2的氫，2.46(d,J=4.9 Hz, 5H)為3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基上的—CO—CH3和—CH2—C(CH3)2的亞甲基的2個氫，2.17(d,J=9.9 Hz, 4H)和1.93 (s, 3H) 為3(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基苯環(huán)相連的2個—CH3和CH2的1個氫，1.50(s, 3H)和1.45(s, 3H) 為3(2--乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基中—C(CH3)2的6個氫，1.25(s, 1H)為天冬氨酸中—NH—CH2的1個氫。

13C NMR (100 MHz, CD3OD) δ 172.76, 148.95, 138.15, 135.22, 130.51, 130.37, 129.64, 129.42, 128.66, 128.07, 127.41, 124.20, 60.66, 56.05, 54.83, 52.94, 45.98, 38.72, 36.20, 29.53, 29.31, 29.17, 23.34, 16.95, 16.39。

化合物12的紅外光譜和質(zhì)譜如圖6所示。

IR (KBr)vmax3 341, 2 951, 2 927, 1 744, 1 668, 1 581, 1 438, 1 388, 1 303, 1 254, 1 202, 1 123, 1 032, 805, 701 cm-1。

圖6 化合物12的IR和ESI-MS譜圖Fig.6 IR and ESI-MS spectra of compound 12

MS (ESI, +Ve)m/z549.2 [(M+Na)+, 100%]。

由質(zhì)譜數(shù)據(jù)可知：已知化合物12的分子質(zhì)量為M=526，質(zhì)譜圖顯示有549.2，滿足(M+Na)+分子質(zhì)量。

綜合以上核磁共振、質(zhì)譜及紅外圖譜數(shù)據(jù)，最終確定合成的化合物為N-[N-[3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯。

2.2 產(chǎn)物的物理學(xué)屬性

2.2.1 終產(chǎn)物N-[N-[3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯的物理學(xué)特性

2.3 產(chǎn)物的甜度

通過試驗小組感官評價綜合得到的數(shù)據(jù)，將各個對照甜味劑的濃度和等甜度的終產(chǎn)物濃度關(guān)系制成曲線圖，通過上述計算公式，即可計算出待測物的相對甜度，曲線圖如圖7所示。

圖7 蔗糖和阿斯巴甜**質(zhì)量濃度與終產(chǎn)物甜味劑質(zhì)量濃度的關(guān)系Fig.7 The concentration relationship between sucrose, aspartame and final sweetener(**阿斯巴甜的甜度約為蔗糖的200倍)

由圖7可知，紐甜類似物N-[N-[3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯的甜度約為蔗糖的70 000倍，約為阿斯巴甜的338倍，其甜味出現(xiàn)比蔗糖要緩慢，有一定的滯后性，但是甜味持續(xù)時間比蔗糖和阿斯巴甜長，且甜味純正，口感清新，與紐甜的口感類似，沒有糖精鈉、AK糖等[9]甜味劑存在的苦澀感和金屬味。

3 結(jié)論

本文合成路線中，原料廉價易得、反應(yīng)過程溫和，通過酯化、傅克烷基化、還原、保護與去保護以及氧化等7步反應(yīng)成功合成了二肽類紐甜類似物最重要的中間體醛：3-(2-乙酰基-3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁醛，最后使用NaBH4作為還原劑使中間體醛類與阿斯巴甜發(fā)生還原胺化反應(yīng)，成功合成了新型紐甜類似物甜味劑N-[N-[3-(2-乙?；?3,6-二甲基苯基)-3-甲基丁基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯，其結(jié)構(gòu)采用紅外光譜(IR)、質(zhì)譜(MS)及核磁共振(NMR)進行結(jié)構(gòu)鑒定和表征，確定其為最終目標(biāo)產(chǎn)物并進行甜度測定，測得甜度約為蔗糖的70 000倍。本文合成路線是一條全新的路線，具有經(jīng)濟型和綠色型的雙重價值，為未來新一代高倍甜味劑的工業(yè)開發(fā)提供新的參考方向，同時對于該甜味劑的安全性評價和毒理試驗又是未來一個新的研究方向。

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