DE1517311A1 - Verfahren und Mittel zum Einverleiben von Geschmackstoffen in Tabak - Google Patents

Description

Verfahren und Mittel sum Einverleiben von Geschmacksstoffen In Tabak

Dh) Erfindung betrifft Tabakmischungen. Insbesondere betrifft diu Erfindung ein Verfahren und ein Mittel zum Einverleiben von im voraus bestimmten öesohmaoksatoffen in Tabak, wobei diese Geschmaoksstoffe ihre Eigenschaften währand der unschlieosenden Verarbeitung und Lageruns des Tabake beibehalten*

Fh: UeI dur Erfindung lot es, einen Geachmacksstoff einem Tar ι !-produkt 00 eineuverleiben, dato der Gesuhmaoksetoff WiUu* nid der ansohliesaeinlen Verarbeitungsstufen oder während ler lagerung des Tabakproduktes nicht verloren geht oder sioh verändert«

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Bin weiteres Ziel der Erfindung 1st ea, ein Material eine» Tabakprodukt einzuverleiben, dae einen oder mehrere Oe-Bohmaoksstoffe an den Tabakrauoh dann abgibt» wenn der dieoea Material enthaltende Tabak geraucht wird·

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, dit während daa . Bauohana eines Tabakproduktee abgegebene Hange an Oeeohmackaatoff oder an Gesohmackeetoffen zu lenken« um einen gleichmäaaigen Geschmack während des garnen Rauohprozeaaea iu gewährleisten·

Ein weiteren Ziel der Erfindung iat ea, ein Oeaohmaokmmlttel zu erhalten, daa hervorragend für die Verwendung in tabakprodukton geeignet Iat·

Ein spezielleres Ziel der Erfindung iat ea, Menthol eo einem Tabakprodukt einzuverleiben, das« ea von dem Tabakprodukt vor dem Rauchen nicht abgegeben wird, wohl aber leioht und wirksam, wenn man daa Vabakprodukt rauoht.

Ein anderes apeziellereä Ziel der Brfindung 1st ta, dem Tabak einen Zusatzstoff einzuverleiben, der beim Bauchen des Tabaka nicht nur Menthol, aondern einen oder mehrere «uaätaliche Oeaohmaokaatoffe abgibt.

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Zahlreiche Methoden sind bekannt, um Tabakrauch Qeeohmaokeotoffe zuzuführen. Es wurde jedooh festgestellt» dass keine der bekannten Methoden vollständig eufriedenstellend 1st, insbesondere, wenn der Gescnmacksetoff Menthol ist.

Gibt man Menthol per se zum Tabak, so 1st der Verlust an Menthol während der Verarbeitung und Lagerung Hehr hooh, da Menthol sehr stark flüchtig ist. Auaeer dem unerwüneohten Verlust an Menthol treten bei den jetzigen Herstellungsverfahren, bei wolohen man den Zigaretten Menthol einverleibt, häufig unangenehm starke und störende Mentholdämpfe auf·

Eb wurde festgestellt, dass, wenn Menthol von einem adsorbierenden Mittel, beispielsweise aktivierte Tierkohle oder' Füller-Erde, adsorbiert und auf Tabak aufgetragen wird, die Mentholäuabeute beim Bauchen dieses Tabake sehr gering ist Auoscrd^m wird bei einem solchen Verfahren dem Tabak ein f fremdes Material einverleibt, das dem Tabak ein unerwünschtes Aussehen verleiht und ein ungleiohmässlges Brennen des Tabake zur Folge haben kann,

Menthol wurde dem Tabak auch in Form von Olatbraten einverleibt, Ein solches Verfahren eur Einverleibung von Menthol in Tabak ist nicht nur kostspielig sondern auch unwirksam,

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ft* festgestellt wurde, Oase dl· Ausbeute an Menthol τοη brennendem Tabak, der solche Olathrate enthält, «ehr ge-.ring let. .

Beter von Menthol» beispielsweise Mentholsuooinat und Mentholborat sind auch hergestellt und den Tabak angefügt worden. Xs wurde Jedoch ebenfalls gefunden, dass .die Auabeute an Menthol bein Hauchen des tabakprodulctee, das eolohe Suoclnate oder Borate enthält, sehr gering ist· Ferner ergeben eioh bei einer solchen Methode neben den Bauoh unerwünsohte Verbrennungsprodukte.

Die Erfindung Überwindet die vorstehend angegebenen laohtell· und stellt ein Verfahren tür Verfügung, um einen Geeohneoksstoff, insbesondere Menthol, Tabak so einstrrerleiben, dass der eesohasokestoff während der Verarbeitung und lagerung nloht verloren geht und dooh beim Hauchen des Tabaks leioht abgegeben wird· Wenn gewünscht, kann man genäse der Brfindung mehr als einen Geaohmaoksstoff gleiohseltlg dam Sabak einverleiben.

Sie Zueätee, die man genäse der Ärfindung eineetst, sind verhaitnismässlg nicht flüchtig. Dadurch 1st es mOglloh, einen Verlust eines Geeohmaokestoffee während der Herstellung

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oder während de» lagerang dee Produktββ au verhüten, BeI-apielaweise let l»lenthylohloroarhonat_f wann Bin ea auf tabak auftrügt, beetandIf und geht unter des llnfluaa weder hoher nooh niedriger feuchtigkeit infolge Terdaapfena verlöten. ' Da der Oeeohmaokeetoff euββerde» nioht in freier for« in der füllung vorliegt» lat ea BOgIiOh₉ dan übergang daa ae*ohaa«ksstoff ea von einer Zigarette auf dia andere oder τοή einer 11p λ garettenpaokung aar die andere au verhindern·

Sie BrfJLndung β ο ha ff t auojh tin Tabakprodukt» von welohea man ein etarkee Übersehen der aeeohmaokaetoffe in den Bauoh erreiohen kann, ohne daea unerwüneohte Ifrrolyeeprodukte entstehen und ohne daaa Ban de« Tabak unarwUnaohte, freeia Materialien aufügt.

Genäse der Erfindung verleiht man einen Tabakprodokt, inebeeondere ZlgarettenfUllungen, ein Oaaohoaokastoff enthaltendes Oarbonat ein«

Das Geechmackestoff enthaltende Oarbonat geaäse der Brflading kann jedes organieohe Oarbonat seln₉ welches (1) olndeetana eine Geschcaackas-toff-Komponente enthält, d. h. den Oeeohavok verleihenden Anteil einas Qeeoha»okaetoffee, deaaan Anteil. ' wenn er in brennenden Tabak vorliegt, in einen (leenriaeita»

' * . BAD

■^r 4*

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etoX* OBgVWMiAtIt *i*i» (a) i» fajentliohaa unta* normalen atmoepWlrieohen Bedingungen, beiapialawaiia fet! temperature^ ▼ο» 80 ti» 30 ⁰O and etaoaphariaohem Bniok» niohtflüoatig iit, (3) befähigt dUitlt »at·* BiUWg ·1η·» Getohaaokaetoi*- Eompeaentf su seriellen, »tan men ee. dem fabek e^arerleibt und 99 Ur ffutntiup *·■ brtantpden Tabak· unitrwJjfft^ Alt la

100 und:tt«t 1200 ⁰O liagt. Da· ojp-

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··*·# W· ΟΜοΐι«-*· kann ρ gtelgntHtt Alkohol- alt Phoagtn dl« 17M«ttuiig trgibt, weön «an ei· bti altdtrai Temp«raturta Oölorkohlenaluyteiter. Bai hOharan

tn dtr Anwtainiial'l τοη ttbariOAUaaigaa Alkohol bildet aioh •in BlMtov der Xofelenaäur·.

Die folgenden Gleichungen veraneohaullohea die Herstellung von btf-fimmten Dioarbonaten und Halogenoarbonaten, die ata gealim der Erfindung -frtvtqdtn kann» In den Oleiohoagen ee-'2 die Geeohmeqkeetoff -Komponente dee Qeeohmaokaetoff-

Z-DH, beispielweise Menthol, oad T eigen' Beet» der eioh von einem Alkohol ableitet, der beispielsweise ein eiirfaoher Alkohol» wie ein niederer Allylalkohol, sein

* -^; ··'"■.·■·
kann· Vorsugeweiae lat T jeddoh die OeeohianokeetoXi-JComponente

eine· ΟeeonnaokeetOff-Alkohole, T-OH, der mit X-OS iden-

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Il * ν*

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tisch sein oder ein anderer Oeeohaaofcietoff-AUtohol «tin kann. Demsufolee stellt der Reit 2, wie «r in der Besohrel* bung gebraucht wird, immer eine Geeohoadksstoff -Komponente dar, während T entweder eine Gesohmaoksstoff-Komponente oder keine OesohmaolcBetoff-Komponente danteilen kann· Ferner bedeutet der hierin gebrauohte Auedruok "Geeohmaokeetoff-Alkohol" einen Alkohol, weloher eine Geeohoaoksstoff-Komponente enthält und entweder selbst ein Gesohnacksstoff let oder einen Geeohmaokeetoff abgibt, wenn man Ihn in tabak einarbeitet und den Temperaturen des brennenden Tabak* aussetzt. Metallalkoholate, in welchen der Waeeeretoff de· Alkohole durch ein einwertiges Metall ersetst 1st, beispielsweise Natrium oder Kalium, kann man anstelle des Geeohmaoksetoff-Alkohole einsetzen.

(1) Z-OH + COCl₂

(2) Z-O-C-Ol + T-OH

(3) Z-O-C-Cl ♦ RCOOH

ZO-O-OY Π

0 η

(4) Z-O-C-Ol + HH₂-(CH₂)_m-C-OK φ> Z-O-O-S^(OH₂) -D-OS

IT

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Gleichung (1) veranschaulicht die Heretellung einee Halogen-.oarbonatθθ, das man gemasθ der Erfindung eineβteen kann· Dae . Produkt dieser Gleiohung, Formel I, kann man ale Geaohmaokestoff enthaltendes Oarbonat verwenden oder nan kann es, wie es duroh Gleichung (2) veranschaulicht wird, mit einem Geeohmaoksetoff-Alkohol umsetean, wobei ein Dioarbonat ent-) steht. Ist der Gesohmaokeatoff-Alkohol dar gleiche wie der eesohmaoks8toff-Alkohol, den man zur Herstellung dea Ohloroarbonates eingesetzt hat, eo liegt in dem erhaltenen Carbonat nur eine Geschmaoksetoff-Komponente vor· Betet man jedoch einen anderen Gesohraaoksstoff-Alkohol ein, eo beeitat das erhaltene Dicarbonat zwei Gesohmaoksstoff-Komponenten·

Das Gesohmaoksstoff enthaltende Halogenoarbonat, daa gemäea Gleichung (1) hergestellt worden ist, kann auoh mit einer GreechmaokeBtoff enthaltenden Carbonsäure wie in Gleichung (3) ψ oder mit einer Geschmacksstoff enthaltenden Aminosäure wie in Gle.toh'ing (4) umgesetzt werden. Die Alkylaoyloarbonate (Formel III), die gemäos Gleiohung (3) hergestellt werden und die AcyloxyaminosQure-Dorlvate (Formel 17), die geinäee Gleiohung (4) hergestellt werden, sind auoh als Geeohmaokeetoff enthaltende Carbonate gemäß3 der Erfindung brauohbar.

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In den Oleiohungen (1) bie (4) bedeuten Z und Y «ie oben angegeben Gesohmaokastoff-Komponenten und können ein organiaober Heat» beispielsweise ein aromatieoher oder aliphatisoher Reet mit 1 bia etwa 100 Kohlenetoffatomen sein, B bedeutet einen organischen Heat, beispielsweise einen aroaatisehen, aliphatiaohen oder oyoloaliphatiaohen Beat nit I bie etwa 100 Kohlenetoffatomen und a tat eine ganie Zahl von etw* 1 bie 10. In Öleionung (4) kann der (GB₂)_B-Antell dee Moleküle genau wie geaelgt vorliegen oder ee können ein oder beide Waseeretoffatome in einer oder in mehreren Stellungen entlang der Kette, durch einen organieohen Beet, beispieleweiae einen geradkettigen oder rerswelgten aliphatieohen Best mit 1 bis 8 Kohlenatof fatonen oder mehr, eraetat werden.

Zur besonderen Erläuterung der Reaktionen (1) und (2) wird ausgeführt, daes die Behandlung von 1-Menthol Mit Phoeg'n zur Bildung von l-Menthyl-ohlorüaxbonat führt. Bringt oan l-Menthyl-ohloroarbonat bei höheren Temperaturen alt Überschüssigem !«Menthol in Berührung, so wird daa Di-1-eenthyloarbonat gemiae den folgendin Oleiohungen gebildet!

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(6)

COOl₂ <35 ⁰O₁

Phoegtn

0 η

0-0-01

H₃O OH₃

1-MenthylohlorcaZtoonat

OB₃

l-Menthylohloxrarbonat

65 ^p0·

B₃O CB₃ 1-Menthol

0-0-0-

B₃O OB₃

Di-1-Henthyl-oarbonat

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Andere Geeohmaokeetoff-Alkohole kann man anstelle von Menthol in den Gleichungen (1) und (2) einBettsen. Ferner kann nan Alkohole, welche Gesohmackaetoffe aind und/oder die Alkohole darstellen, die unter Bildung yon Gesohmackeetoffen dehydratisieren, mit l-lfenthyl-ohlorcarbonat urne et »en. Die erhaltenen Verbindungen können sich in den Auegangealkohol (der selbst ein Oeechmaokeetoff iat) und in 1-Menthol «ersetzen ä oder sie können eioh umlagern und eine zweite Geechmaoknote plus Menthol ergeben. Eine allgemeine Gleichung zur Umeeteung von Alkoholen mit l-Menthyl-ohlorcarbonaten wird naohatehend angegeben!

O /\ O

η I 1 η

(7) ROH + Cl-C-O- I I—»B-O-O-O-

Glykole, GIyοerin, Terpenalkohole, Zucker und dergleichen verkörpern Geschmaokaetoff-Alkohole, die man gemäaa der Erfindung einsetzen kann«

Zu diesen gehören beispielsweiset

- 11 -

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Geranlol ^XC . CII - CH₂ - CH₂ - 0 - CH - OH₂ - OH CH₅^ ^c«3

Idnnlool '; C « CJI - CH₂ -CH₂-O-OT-OB₂

mf OH₃

Zimtalkohol C₆II₅ - CH «* CH - CH₂ «OH

OH
Eugenol ]

JII -- CH₂

Cnrvnoroi (Itotliymol)

CH(CHj)₂

3äihylnlkohol C₆H₅ - CH₂ - CH₂ - OH

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Terpineol

CH,

Zur Erläuterung, nie eine dieser Verbindungen eingeeetat ■vorden kann, wird ausgeführt, daae, wenn man Linalool Bit l-Mtmfchyl-ohlorcarbonat umsetzt, eine Verbindung gebildet wird, die, wenn das Tabakprodukt brennt, umgelagert wird und Menthol und Dipenten im Rauch ergibt. Diese Umaeteungen werden nachstehend angeführt:

+ 01 - 0 - 0 -

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-U-

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ο - ο -

H,C CH,

l-ilenthyl-llnalool-carbonat

H.C η

0-0-0

H₃O CH₃

l-tlenthjrl-linalool-carbonat

Dip#nt«n

-U- 909850/0299

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r :;oreetaen rich Terpineol-, Geraniol- und Herol· 1-iitijy!carbonate unter Bildung von Dipenton und 1-Menthol.

ο Carbonsäuren, lujiajiieleweise liilchoaure, Hrenztraubonsliure, Zitronensäure und We ins Hure netzen flion mit l-IIonthyl-ohlorcarbonal. in dieser Woice um und eer~ fall cn untor Lilaung der ,'ei'chmacknntarkon Säuren und Hon·· thol im Jiauch. Dico wird nachstehend veranoohaulicht.

CH₃

Il

(10) JUJO₀-H < Cl-C-O-

1-Mrntiiy loh! orcrjrbonat

ο ο χ

II* 1!

H₃C

AlIt^ laoy lcarbrna 1

C 0 f

η η J

H)K-O-O-C" ο « I

■Δ

^-ij^ RCO₂Ii f CO₁,

H₃C CH₃

Alley li\,;; laarhmni· OnrbonnUure Montho]

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η--ο-o-o-o-

V i

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Auf ähnliche Weise reagieren die Zuckersäuren, beispielsweise Glykolsäure, Lävulinsäure und Qluooneäure, und Amine, beispielsweise Diphenylamin und Methylanthranilat (welohe eine blumige bzw. rosige Note ergeben)} das gebildete Produkt eersetzt sich unter Bildung gesohmaokeetarker und aromatleoher Substanzen im Rau.oh.

' Aminosäuren, insbesondere lysin, Olyoin, Prolin und Asparagin reagieren mit 1-Menthyl-ohloroarbonat und ergeben Verbindungen, die wählend der Pyrolyse des Tabakproduktes, dem sie einverleibt sind, sich zersetzen und Menthol und andere geschmaoksstarke und aromabildende Materialien im Rauoh ergeben· Diee wird durch die folgenden Gleichungen veranschaulicht.

O O

Il N

(12) HH₂- (C)_m-C - OH'+ Cl - O - O

Aminosäure 1-Menthylohloroarbonat

0 0

M It

0 - C - N - (Q)_n-O - OH H

H,C CH, ^{3 3} - 16 - 909850/0299

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CH,

O η

O - C -

N ι

- OH

Δ »

H₂O

OH + Aminosäure

In den Formeln der Gleichungen bedeutet m eine ganze Zahl von etwa 1 bie 10. In entsprechender Weise können die Tabak-Alkaloide mit l-Menthyl-chlorcarbonat reagieren und dem Tabak eugefügt wordene

Die oben angegebenen Reaktionen kann man unter den üblichen Bedingungen durchführen, die man zur Herstellung aoloher Carbonate anwendet. Im einzelnen kann man die Reaktionen wie folgt durchführen:

Sie Umsetzungen nach Gleiohung (1) kann man etwa 15 Minuten bia etwa 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa -60 ⁰O biß

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etwa 60 ⁰C durchfuhren. Im allgemeinen führt man die Umsetzung bei atmosphärischem Druck durch, obwohl man höhere oder niedrigere Brücke anwenden kann* Gegebenenfalls kann man ein Lösungsmittel oder Oo-Lösungsraittel, beispielsweise Benzol, Chloroform, Dioxan oder Toluol, anwenden. Palis gewünscht, kann man während der Umsetzung etwa 1 bis etwa 10 5^ eines Katalysators» beispielaweioe Pyridin oder Antipyren, einoetzen.

Die Umsetzung nach Gleichung (2) kann man von etwa 30 Minuten bis etwa 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa -60° bis etwa 85 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Umsetzung bei atmosphärischem Druok duroh, obwohl man höhere oder niedrigere Drücke anwenden kann. Gegebenenfalls kann man ein Lösungsmittel oder ein Co-Löaungsmittel, beispielsweise Benzol oder Dioxan, einsetzen. Falls gewünsoht, kann man während der Umsetzung etwa 1 bis etwa 10 fi eines Katalysators, beispielsweise Ityridin oder Antipyren, anwenden.

Die Umsetzung nach Gleichung (3) kann man von etwa 30 Minuten bis etwa 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa -60° bis etwa 100 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Umsetzung bei atmosphärischem Druck durch, obwohl man höhere oder niedrigere Drücke anwenden kann« Gegebenenfalls kann nan ein Lösungsmittel oder sin Oo-LÖsungsmlttel, beispielsweise Benzol, Tetra-

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hydrofuran oder Toluol, einsetzen. Falls gewünscht, kann man während der Umsetzung etwa 1 bia etwa 10 i» eines Katalysators, beispielsweise lyridin oder Triethylamin, anwenden.

Die Umsetzung nach Gleichung (4) kann man von etwa 10 Minuten bis etwa 30 Stunden bei einer Temperatur von etwa -20° bie etwa 60 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Umsetzung bei atmosphärischem Druck duroh, obwohl man höhere oder niedrigere Drücke anwenden kann. Gegebenenfalls kann man ein Löeungs- | mittel oder ein Co-Lösungsmittel, beispielsweise Benzol, Xylol, Toluol, Chloroform oder Dioxan, einsetzen. Falle gewünscht, kann man während der Umsetzung etwa 1 bie etwa 10 1> eines Katalysators, beiopielsweise lyridin oder Antipyrin, anwenden.

Die Umsetzung nach Gleichung (5) kann man von etwa 15 Minuten bis etwa 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa -60° bie etwa 60 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Umsetzung bei atmosphärischem Druck duroh, obwohl man höhere oder niedrigere Drücke anwenden kann. Gegebenenfalls kann man ein Lösungsmittel odor ein Go-Lösungsmittel, beispielsweise Benzol, Xylol, Toluol oder Dioxan, einsetzen. Falls gewünscht, kann man während der Umsetzung etwa 1 bis etwa 10 ^ eines Katalysators, beispielsweise lyridin oder Antipyrin, anwenden«

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Die umsetzung nach Gleichung (6) kann man von etwa 1 Stunde bis etwa 24 Stunden bei einer Temperatur ron etwa 50° bis 1.50 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Umeeteung bei atmosphärischem Druck durch, obwohl man höhere oder niedrigere Drücke anwenden kann. Gegebenenfalle kann man ein Löeungemittel oder ein Co-Lüsungsmittel, beispielsweise Benzol, Xylol» Toluol oder Dioxan, eincotzeiu Falle gewünscht, kann man wäh-

k rend der Umsetzung etwa 1 bis etwa 10 9^ einee Katalysators, W *

beispielov/eioe Pyridin oder Antipyrin, anwenden.

Die Umsetzung nach Gleichung (7) kann mn von etwa 30 Minuten bis etwa 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa -60° bis etwa 150 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Umsetzung bei atnosphärischem Druck durch, obgleich nan höher· oder niedrigere Drücke anwenden kann. Gegebenenfalls kann man ein Lösungsmittel oder ein Go-Löeungsmittel, beispielsweise Benzol, Toluol oder Xylol einsetzen. Falle gewünscht, kann ) man während der Umsetzung etwa 1 bis etwa 10 i» eines Katalysators, beispielsweise fyridin oder Antipyrin, anwenden.

Die Umsetzung nach Gleichung (8) kann man von etwa 15 Minuten bis etwa 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa -60° bis etwa 60 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Um- . netzung bei atmosphärischem Durck durch, obgleich man höher·

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oder niedrigere DrUoke anwenden kann. Gegebenenfalls kann aan ' ein Lösungsmittel oder ein Co-Lösungsmittel, beispielswelee Benzol, Toluol oder XyIoI₉ einsetzen· Pailο gewüneoht, kann man wihrend der Umsetzung etwa 1 bis etwa 10 Jt einee Katalyoatora, beispielsweise Pyridin oder Antipyrin, anwenden·

I)Lo Umsetzung- nach Gleichung (9) kann man von etwa 0,1 Sekun- ä den bis etv.-u 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa 100 bie etna 1200 ⁰C durchfuhren. In allgemeinen führt man die Umeeteuqg bei atmosphärischem Druck durch, obwohl man hohero oder nledrlgaie Drücke anwenden kann.

Die Umsetzung nach Gleichung (10) kann man von etwa 30 Minuten bis etwa 2 Stunden bei einer Temperatur von etwa -60° tola etwa 100 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Umsetaung bei atmosphärischem Druok durch, obgleloh man höhere oder niedrigere Drücke anwenden kann. Gegebenenfalls kann man ein * Lösungsmittel oder ein Co-Lösungsmittel, beispielsweise Benaol, Toluol oder Xylol, einsetzen. Falle gewünaoht, kann man während der Umsetzung etwa 1 bis etwa 10 i» eines Katalysators, beispielsweise fyridin oder Antipyrin, anwenden.

Die Umsetzung nach Gleichung (11) kann man von etwa 0,1 Sekunde bia etwa 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa 100° bis etwa 1200 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Ub-

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oetsung bei atmosphuriachem Druck durch, obwohl man höhere oder niodrigsre Drücke anwenden kann. (legebenenfalle kann man ein Lüeuneeiiilatel oder ein Co-Lüeungemittel, beiepiele-Tielne Benzol, Toluol oder Xylol, einoetzen. Falle gewünecht, kann naη wahrend ior Umsetzung Xylol einsetzen. Falls gewünscht, kann man während dur Unuetzung etwa 1 VIb etwa 10 i» eines Katalysators, beispielweise Py rid in oder Antipyrin, anwenden.

Die Umsetzung nach Gleichung (12) L&nn man von etwa 10 Minuten bis etwa 30 Stunden bei einer Temperatur von etwa -20° bis etwa 60 ⁰C durchführen. Im allgemeinen führt man die Umsetzung bei atmosphärischem Druck durch, obvrohl ...an höhere odtr niedrigere Driloke anwenden kann. Gegebenenfalls kann man ein LUaungB-mittel oder ein Co-Lösungsmittel, beispielsweise Beniol, Xylol» Toluol, Chloroform oder Dioxan, einsetzen. Falle gewllnsoht, kann man während der Umsetzung etwa 1 bis etwa 10 £ elnee Katalysators, beispielsweise I^rldin, anwenden«

Die Umsetzung nach Gloiohung (13) kann man von etwa 0,1 Sekunde bis etwa 24 Stunden bei einer Temperatur von etwa 100° bis etwa 1200 ⁰C durchfuhren. Im allgemeinen führt aan dl· Umsetzung bei atmosphärischen Druck durch, obwohl man höhere oder niedrigere Drücke anwenden kann. Gegebenenfalle kann man ein Lösungsmittel oder ein Co-Löeungsmittel, beispielsweise

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Benzol, Toluol oder Xylol» einsetzen. Falls gewünsoht, kann mau während der UmsetBung einen Katalysator, beispielsweise Pyridin, anwenden. Die Materialien, die gemüse den obigen
Urneetzungen hergestellt werden, können, nachdem eie hergestellt worden oind, auf übliche Weise goreinigt werden, beispielsweise durch Deotillation, Kristallisation und dergleichen.

Die Geschinacksstoff enthaltenden Carbonate gemäeo der Erfindung kann man, wenn sie Flüssigkeiten darstellen, auf den Tabak auftragen, indem man sie direkt auf den Tabak aufoprüht. Man kann sie auch auftragen, indem man sie in einem geeigneten Träger, beispielsweise Yasser, organischen Lösungsmitteln oder anderen bekannten Trägern, dispergiert oder löst oder
indem man sie nach bekannten Methoden direkt mitcht oder auf andere Weise mit dem Tabak vereinigte

V/endet man einen flüssigen Träger an, so wird die Mischung
vorzugsweise luftgetrocknet oder auf andere Weise behandelt, um den Träger, nachdem das geschmaoksabgebende Carbonat sorgfältig mit-'dem "flifcak gemischt wurde, eu entfernen.

Die Geschmackestoff enthaltenden Carbonate gemüse der Erfindung kann man> wenn gewünscht, Zigarettenpapier oder Zigarren-

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deckblättern oder dergleichen einverleiben. Im allgemeinen ist es jedooh wüneohenawerter, diese Materialien dem Tabak salbet einzuverleiben. Solange eioh die Oeeohmaoksstoff enthaltenden Carbonate in einem Tabakprodukt in eoloh einer Weise befinden, daea sie mit dem Tabak in Berührung etehen, wenn er brennt, so geben sie ihre Geachmaoksatoffe beim. Rationen des Tabakproduktes ab.

Zwar hängt die Menge des dem Tabakprodukt rugefUhrten Geschmackes toff enthaltenden Carbonate ¹VOn der Menge dee Ge-8Chmaok88toffes ab, der in dem Rauch gewünscht wird, im allgemeinen fügt man aber die Geeohmacksstoff enthaltenden Carbonate dem Tabak in einer Menge von etwa 0,1 bis 10 Gew.# der gesamten Tabakmischung zu·

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung. Beispiel I_-

Etwa 312 g brasilianisches !-Menthol setzt man bei einer Temperatur von 10 bis 20 ⁰C mit 198 g Phosgen in Gegenwart von 150 ml Benzol als Co-Lösungsmittel und einer katalytischen Menge (5 g) Pyridin um. Diese Mischung rührt man insgesamt 3 Stunden und lässt sie über Haoht etehen. Am Ende

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dieser Zelt ist die Umsetzung beendet und man gewinnt 1-.Menthyl-obloroarbonat, eine hellgelbe, bewegliche flüssig«* kelt. !fan rektifiziert daa gewonnene Material duroh Vakuumdestillation, wobei man ein Destillat erhält, das eine was-8erklare Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 105° bis 106° bei 12 mm Hg darstellt. Man erhält etwa 424 g (97 $ Oesamtausbeute) an l-Menthyl-ohloroarbonat. Dleeee Material ist beständig gegenüber siedendem Wasser, wässrigen Säuren und Basen und ist in einer Vielzahl organischer Lösungsmittel, zu denen solche Gruppen wie Alkohole, Äther, Kohlenwasserstoffe, Ester und halogenlerte Kohlenwasserstoffe gehören, löslich. Es ist beständig gegen Hitze, mindestens gegenüber einer Temperatur von 150 ⁰O. Es wurde gefunden, dass es langsam mit niederen Alkoholen "z. B. Äthanol) reagiert und stürmisch mit organischen Basen unter Bildung eines Komplexes reagiert. Dieser Komplex wird leioht mit Wasser bei erhöhten Temperaturen unter Bildung von 1-Menthol zersetzt

Beispiel 2

Man füllt 2,27 kg geschnittenen Tabak, der kein Menthol enthält, (aber ansonsten zur Herstellung von Im Handel erhältlichen mentholhaltIgen Zigaretten vorbereitet worden war) in eine rotierende Trommel und besprüht ihn mit einer

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Lösung aus 11,1 g 1-Menthyl-ohloroarbonat in 200 ml absolutem Äthanol. Den besprühten Tabak lagert man dann 3 Sage In Polyäthylenbeuteln, um den Zusatzstoff in die Tabakaohnitael eindringen ssu lassen« Das Material wird auf Sieben bei 60 % relativer Feuchte und einer Temperatur von 23,9 ⁰C luftgetrocknet» bis der Lösungsmittel-Alkohol entfernt ist. Bb Mird kein bemerkenswerter Hentholgeruoh am Tabak festge-

stellt· Man verarbeitet den Tabak zu Zigaretten, wobei man eine Standardmaschine verwendetι die den Zigarettenteil aus geschnittenem Tabak mit einem 15 mm langen Filter versieht. Auf gleiohe Weise stellt man Kontrollaigaretten her, nur mit der Ausnahme, dass man anstelle des 1-Menthyl-ohlorcarbonates au jeder Zigarette 3,2 mg brasilianisches 1-Menthol hinzugefügt. Die zwei Zigarettenohargen lagert man getrennt bei 3,3 ⁰C in Glacgefaasen.

Die behandelten Testzigaretten und Kontrollzigaretten werden in einer genormten Bauohmaschine geraucht· Der Rauch wird auf Cambridge-Filterkörpern gesammelt, mit Äthanol extrahiert· Die Einzelheiten dieser Analysen aind nachstehend angegebenι

Lucithalter werden mit Cambridge-Filterkörpera beeohiokt und einzeln gewogen (Gram-atlo-Waage)· Die Balter werden In die entsprechenden öffnungen einer genormten, 20 öffnungen aufweisenden Rauchmasohine eingesetzt, wobei die Öffnungen

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zufallsmäosig oder durch Anordnung der zu untersuchenden Proben in Mustern ausgewählt und auf Undichtigkeiten geprüft werden.

Dann werden die Zigaretten bis zu einer Tiefe von 5 mm in die Löcher der Zahndammäeckelder Lucithalter eingeoetKt, mit einem elektrischen Anzünder . oder einer Alkofcol-Iaokel angeaündet und bis zn einer Stummollänge bis zu λ 25 mm geraucht. Bei jedem Versuch werden zusammen mit der su untersuchenden Zigarette vier Vergleichsproben gerauchte

Sobald die Verkohlungslinie einer Zigarette die 25 mm-Marke erreicht, wird die Kohle mit einer chirurgischen Sehere abgeschnitten,, Der tote Stummel wird in dem Zahndamm belassen, bis noch ein weiterer Zug zum Ausspülen durchgeführt worden ist, bevor die nächste Zigarette eingesetzt wird. Wenn die vierte Zigarette in jeder öffnung fertig geraucht und noch ein weiterer Zug zum Ausspülen erfolgt ist, werden die Lucit- " halter aus der Maschine herausgenommen«

Nachdem alle Zigaretten geraucht worden sind, werden die einzelnen Lucithalter sofort wieder gewogen. Dann werden die Cambridge-Filterkörper mit einer Pinzette aus den Haltern herausgenommen und sorgfältig zusammengefaltet, ohne die

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abgeschiedenen Schwebestoffe (total particulate matter, T.P.M.) ait der Hand zu berühren· Die illttrkörper werden so zusammengefaltet, dass die Schwebestoffe sich auf der Innenseite befinden, und der Luoitnalter wird unter Verwendung eines mit einer Pinzette gehaltenen Pilterkörpere ausgewischt. Dann werden die Cambridge-Filterkörper mit Je 100 ml Äthanol extrahiert.

Das Menthol wird identifiziert und die Abgabe durch Gaechromatographie bestimmt. Die Abgabe an Menthol beträgt bei den Teßtaigaretten 420 Mikrogramm Je Zigarette« Dies entspricht etwa einer 1 ewigen Abgabe, da die 11,1 g des Zusatzstoffes annähernd 8 g Menthol äquivalent sind.

Physikalische Prüfungen zeigen zwischen den Testzigaretten und den Eontrollzigaretten keinen bedeutenden Unterschied in der Nikotinabgabe, Gesamtschwebestoffabgabe und.dem "Rauoh-pH-WertV.

Die chmischen Analysen des Hauches und dee teilchenförmigen Materials entsprechen denen der Kontrollzigaretten, bia auf die oben angegebenen Abweichungen.

Man bringt Testzigaretten, die 1-Menthyl-ohloröarbonat enthalten, in offene Glasgefässe und unterwirft eie im Zyklue

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folgenden Bedingungen: (1) 43»3 ⁰O und 25 # relative für 8 Stunden; (2) 43,3 ⁰O und 85 $ relative ieuohte für ' 16 Stunden; dieαen Zyklue wiederholt oan eoviel Tage wie in Tabelle I angegeben sind und lagert anaahliessend die Zigaretten bei 23,9 ⁰C und 65 i> relative feuchte swei Tage» bevor man sie rauoht· Die Mentholmenge im Rauoh bestinmt aan wie oben angegeben·

Biese Ergebnisse vergleicht man alt mentholhaltigen Zigaretten aus der !Produktion, die man als Kontrollzigaretten denselben Bedingungen unterwirft. Bio Ergebnisse eind In Tabelle I angegeben«

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Tabelle I Mentholabgabe beim Bauohen Kontroll- gegenüber leataigaretten In offenen Slaenefäaeen

Zeit

Bg	Menthol/Zigarette
0,54	0,40
0,39	0,37
0,39	0,32
0,33	0,28
0,32	0,31
0,33	0,31

Prozentualer Mentholverluet naoh 5 Tagenι

Kontrolleigaretten 0.54 - 0.33 · _1ΛΛ _ 21 .

Ö$A ^{x 10}° IW -

Teetzigaretten

x 100 -^ . 22,5 *

Man entnimmt menthylierte Zigaretten aue der Produktion mit dem gleiohen Herstellungadatum· Diese Zigaretten enthalten 3,2 mg Menthol je Zigarette. Die Hälfte der Zigaretten entfernt man aus ihren Packungen und ereetet eie durch Teet-

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zigaretten, die 3,6 tag 1-llenthyl-ohloroarbonat je Zigarette enthalten. Beide Zlgaretteneerien unterwirft man im 2yklue den folgenden Bedingungen!

1ο	43,3	0C	85 5	Feuchte	4,5	Tage.
2ο	23,9	0C	65 5	Feuchte	2.5	Tage»
3.	43,3	0C	25 J	Feuchte	4,5	Tage*
4.	23,9	0C	65 J	Feuchte	2,5	Tage.
5.	43.3	0C	85 5	Feuchte	4,5	Tage.
I relative
i relative
i relative
& relative
6 relative

Tabelle II gibt eine Zusammenfassung der erhaltenen Werte.

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Tabelle II Mentholabgabe beim Rauohen

Zigaretten aus der Produktion gegenüber Testeigaretten

Lap;erungsteete

Zeit Zigaretten aus der Produktion Testaigaretten

^Wochen/

2 3

4 5 6

> 10

mg	Menthol/Zigarette
0,54	0,40
0,49	0,37
0,47	0,36
0,44	0,36
0,46	0,36
0,35	0,36
0,42	0,40
0,37	0,36
Of39	0,37
0,38	0,37
0f38	0,37

Beispiel 3

Testzigaretten, die 3,6 mg l-Menthyl-chloroarbonat je Zigarette enthalten, werden mit zwei im Handel erhältIiohen mentholhaltigen Zigaretteneorten (Alpinezigaretten und Salem-

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Zigaretten) von zwei Räuchereohledskollegien, von denen das eine aus 34 und daa andere aus 31 Mitgliedern besteht, geraucht und verglichen. Sie Ergebnisse dieser Prüfungen aeigen, dass 20 : 14 des 34 Mitglieder umfaasenden Schiedekollegiums die Testzigaretten der Alpina-Zigaretten vorziehen. Es wurde auch von dem 31 Mitglieder umfassenden Schiedekollegium festgestellt, dass die Testzigaretten einen stärkeren Tabakgeschmaok laben und weniger herb sind als die Salem-Zigaretten; es bevorzugten 21 gegenüber 10 Mitgliedern die Testzigaretten.

Beispiel 4

Man setzt 198 g Phosgen mit 312 g 1-Menthol wie in Beispiel 1 um, um l-Menthyl-chloroarbonat herzustellen. 2,27 kg handelsübliche, geschnittene Tabakfüllung, die kein Meiunol enthalt (Alpine-Tabakfüllung, mit der Ausnahme, dass das normalerweise dem geschnittenen Tabak zugefügte Menthol nicht zugegeben wurde) besprüht man wie in Beispiel 1 alt 25,0 g l-Menthyl-chlorcarbonat, das in 200 ml abeolutem Alkohol geltet ist» Bas besprühte Produkt lagert man dann 3 Tagt in Polyäthylenbeuteln, um das 1-Menthyl-ohloroarbonat in die Tabakschnitzel eindringen zu lassen. Ansohllessend wird das

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Material auf Sieben bei 60 i» relativer Feuchtigkeit und einer Temperatur von 23,9 ⁰C luftgetrooknet, bie das absolute Äthanolganz verdampft ist. Man stellt Testzigaretten her und raucht sie im Vergleich zu Kontrollzigaretten wie In Beispiel 1. Man erhält die gleichen Ergebnisse, nur mit der Ausnahme, dass die Montholabgabe in den Rauch bei den Testzigaretten Θ20 Mikrogramm je Zigarette beträgt. Subjektive Bewertung der Zigaretten zeigt, dass das Menthol leicht im Rauoh festgestellt wird und gut in den Rauoh Übergegangen lot.

Beispiel 5

11 g Linalool wird mit 7»7 g l-Menthyl-ehloroarbonat bei οIner Temperatur von 35 ⁰C und Atmosphärendruok (14,7 p.s.i.a.) 18 Stunden umgesetzt, um l-Menthyl-linalooloarbonat zu bilden, welches ein festes Material mit einen Schmelzpunkt von 41»1 ⁰C ist, in organischen Lösungsmitteln, beispielsweise * Äthanol, Benzol, Äthylacetat, löslich 1st und gegenüber siedendem Wasser boctändig isto

Man löst 1 g 1-Menthyl-linalooloarbonat in 35 ml Äthanol und sprüht die erhaltene Lösung auf handeloübliche Tabakfüllung, die kein Menthol enthält, so auf, dass 3,2 mg Menthol aus dem 1-Menthyl-linalooloarbonat in jede Zigarette einver-

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leibt werden (Alpine-TabakfUllung, die nicht mit Menthol behandelt wurde). ."Den besprühten Tabak lagert nan 3 Tage in Polyäthylenbeuteln, um daa l-Menthyl-linalooloarbcnat in die Tabakschnitzel eindringen zu lassen. Der erhaltene, behandelte Tabak wird dann auf Sieben bei 60 # relativer Feuchtigkeit und einer Temperatur von 23,9 °C luftgetrocknet, bis das abeolute Äthanol verdampft iot. Der behandelte Tabak wird auf einer Standard-Maschine zu Zigaretten, die In i

jede Zigarette einen 15 tnm langen Filter einarbeitet, Tarar· bebtet. Auf gleiche Weise stellt man Kontrollzigaretten Iu.r, aber mit der Ausnahme, dass man bei jeder Zigarette anstelle dec l-Merthyl-linaloolcarbonatB 3»2 mg brasilianleGhee 1 -Ilenthol verwendet.

Man raucht die Test- und Kontrollzigaretten an einer Standardliauchmcschine und sammelt den Rauch wie in Beispiel 1. Ma Menthol extrahiert wan aus den Schwebestoff-Pilterkörpern mit λ Äthanol und identifiziert es mit Hilfe der CaBohrcmatographl·.

liach der Vakuumdestillation führt man die Gas Chromatographie .Irrc'i, um die im Rauch anwesenden Gesohmackeetoffe zn bestimrjen. UIt Hilfe der Ultrarot-, Ultraviolett- und Massen-■apeklrometrie identifiziert man Dipenten als den zweiten (r ο schnecke stoff, welcher durch !pyrolyse der 1-Menthyll.inalcolcarbonat enthaltenden Zigarette frei

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Bewerbung äor Testzigaretten aeigt, daee diese Zigaretten den ausgeprägten Geschmack von Menthol und von den Schalen der Zitrusfrüchte aufweisen, der duroh Dipenten oharalrterißiert wird. Demnach zeigt die Bewertung, dass 1-Menthyllinalooloarbonat auf Grund der Pyrolyse dee Tabake in zwei Gescbmacksstoffe zerlegt wird: Menthol und Dipenten. Beide gehen gut aus den Testzigaretten in den Rauoh über.

Beiß ρ i e 1 6

mm*··· t.· -■■ i —■>»—"»«»■WM«*——■**'—'

Man füllt 136,1 kg geschnittenen Tabak, der kein Menthol enthält (aber ansonsten zfur Herstellung von Im Handel erhältlichen mentholhaltigen Zigaretten vorbereitet worden war) in eine rotierende Trommel und besprUht mit einer Lösung aus 840 g 1-Identhyl-chlorcarbonat in 6 1 absolutem Äthanol. Den bee prallten Tabak lagert man dann 3 Tage in Polyäthylenbeuteln, un äen Zusatz in die Tabakschnitzel eindringen ssu lassen. Das Material wird auf Sieben bei 60 $> relativer Feuchtigkeit und einer Temperatur von 23,9 ⁰G luftgetrocknet, bis der Alkohol entiernt ist. Man stellt an dem Tabak keinen bemerkenowerten Hentholgeruch fest. Man verarbeitet den Tabak zu Zigaretten, wobei man eine Standard-Maschine verwendet, die dem Zigarettenteil aus geschnittenem Tabak einen 15 mm langen Pil-.;er hinzufügt« Auf gleiche Weise stellt man Kontroll-

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#617311 it

n her, nur mit dor Ausnahme, dass man anstelle des !»'!enl-.hyl-chlorcarbonata jeder Zigarette 3>2 mg brasilianisches - V"*ior>l.ho?- aufufjt» Die zwei Zigarettenoerien verpaokt man in PlaoU.l.b lutölii.

X>.LO ';'-^£.i£;t- und Kontrollzifjaretten werden an einer Standard- ?,·. >i3h.it r. w'Iiino geraucht· Den Hauch sammelt man auf Cambridge-V'.ItOi^-I-O. porn und extrahiert sie mit Äthanol. Die erhaltenen οίιυιπΛ. ιΊ »in und physikalischen Werte sind wie folgt:

^L^iUi!i Test

ίί<ί1ι\/βϊ .:;, bofi' in mg/Zigarette 26,4 irjroti.r. in mg/Zigarette 1,27

Aeiiuhcl in mg/Zigarette 0,47

Kontrolle	7
26,	20
1,	48
O,

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Claims (1)

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   22_a Februar 1965

   Patentansprüche

   ·, Vorfahren zum Einverleiben einen GeschmacksBtoffeo in den Rauch von Rauchtabak, clai.i.::ⁱch gekennzeichnet, dass man dem Rauchtabak ein nichtflüchtigoo, Goschiaacksstoff enthaltenden Carbonat einverleibt.

   2- Verfahrren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass man als Carbonat ein Alkylaoylcurbonat, 1-Menthyl-chlorcarbonat oder l~Menthy3.-linaloolcarbonat einsetzt»

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