EP0144934A2 - Rauchprodukt, enthaltend Nicotin-N'-Oxid - Google Patents

Rauchprodukt, enthaltend Nicotin-N'-Oxid Download PDF

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EP0144934A2
EP0144934A2 EP84114573A EP84114573A EP0144934A2 EP 0144934 A2 EP0144934 A2 EP 0144934A2 EP 84114573 A EP84114573 A EP 84114573A EP 84114573 A EP84114573 A EP 84114573A EP 0144934 A2 EP0144934 A2 EP 0144934A2
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EP
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nicotine
oxide
trans
cis
tobacco
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Gerald Dipl.-Ing. Schmekel
Gert Dr. Dipl.-Chem. Rudolph
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British American Tobacco Germany GmbH
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BAT Cigarettenfabriken GmbH
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/30—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances
    • A24B15/36—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances containing a heterocyclic ring
    • A24B15/38—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances containing a heterocyclic ring having only nitrogen as hetero atom

Definitions

  • the invention relates to a smoking product, in particular tobacco with or without wrapping material, containing nicotine N'-oxide.
  • the invention is based on the knowledge that the cis isomer of nicotine N'-oxide leads to a considerable deterioration in the taste of smoke. Accordingly, the invention is primarily directed to a smoke product whose smoke has an increased nicotine content due to the addition of nicotine N'-oxide, the above-mentioned taste impairment of the smoke by the cis isomer being able to be avoided.
  • smoking product used here includes cut tobacco, pipe tobacco, cigarettes, cigarillos or cigars To understand tobacco with or without added non-tobacco materials and / or reconstituted tobacco.
  • the smoking product of the invention can be produced with or without wrapping material, wherein the wrapping material used can be cigarette paper, cigar or cigarillo wrappers made of tobacco or non-tobacco materials.
  • the smoking product of the invention contains trans-nicotine-N'-oxide which is free or essentially free of cis-nicotine-N'-oxide or has a content of at most 10% by weight of the cis isomer, namely in an amount up to 5% by weight, based on the dry weight of the smoke product.
  • the trans-nicotine N'-oxide to be used according to the invention which is free or essentially free of cis-nicotine N'-oxide or has a content of at most 10% by weight of the cis isomer, can be used in tobacco or non-tobacco materials contained therein and / or the wrapping materials which may be present, for example be added to the cigarette paper or the cigar or cigarillo wrappings made of tobacco and / or non-tobacco materials.
  • the addition is advantageously carried out on the finished tobacco material, e.g. in the form of an aqueous solution, or on the finished wrapping material, e.g. in an alcoholic or aqueous-alcoholic solution.
  • the invention is further directed to a process for the production of trans-nicotine N'-oxide that is free or substantially free of cis-nicotine-N'-oxide is particularly directed for use as an additive to smoking products of the invention.
  • the invention is therefore further directed to a process for the production of trans-nicotine N'-oxide, which is free or essentially free of cis-nicotine N'-oxide, requires short reaction times, and in which only auxiliaries which are unobjectionable under food law come into use.
  • the process of the invention is characterized in that the oxidation is carried out in the presence of catalytic amounts of non-oxidizing inorganic and / or organic acids with a pK value of less than 5.
  • the reaction temperature during the reaction should in any case be as low as possible higher reaction temperatures favor the formation of decomposition products and the cis isomer, albeit only to a small extent.
  • the reaction temperature should never be above 90 ° C, otherwise explosive decomposition of the hydrogen peroxide can occur.
  • Monocarboxylic, dicarboxylic or polycarboxylic acids and their hydroxy, keto or unsaturated derivatives are particularly suitable as catalytically active acids with a pK value of less than 5.
  • the reaction of nicotine with hydrogen peroxide is preferably carried out in essentially equimolar amounts, hydrogen peroxide being initially introduced and nicotine being added dropwise; the reverse procedure is also possible.
  • an oxidizing agent it is expedient to add commercially available hydrogen peroxide in the form of a 30-50% aqueous solution.
  • the acids used as catalysts are preferably used in an amount of 10-150, in particular 20-100 mmol per mole of nicotine.
  • the oxidation mixture obtained during the oxidation is dewatered.
  • the dewatering can preferably be carried out by azeotropic distillation using n-propanol as the azeotropic dewatering agent. Remaining traces of water can be removed from the reaction mixture dried in this way using a molecular sieve (pore size 4A).
  • the trans-nicotine N'-oxide crystallizes out of the dry oxidation mixture in pure form. It can be added to the tobacco and / or the wrapping material in the manner described above, but with up to for cost reasons Can stretch 10 wt .-% of the cis isomer.
  • the cis isomer remaining after working up the oxidation mixture is advantageously reduced to nicotine; the nicotine thus obtained can be oxidized again.
  • the colorless solution thus obtained which is free of nicotine and hydrogen peroxide, can be processed directly.
  • Example 1 The solution obtained in Example 1 is dewatered with n-propanol by azeotropic distillation. The dewatered solution is then dried with molecular sieve (4A). On cooling, pure trans-nicotine N'-oxide crystallizes out of the mixture thus obtained and can be filtered off with suction. The remaining mother liquor contains predominantly cis-nicotine-N'-oxide.
  • the mixture obtained has a cis / trans ratio of the nicotine N'-oxides of 1: 1.67.
  • the crude product thus obtained is mixed with 25 kg of n-propanol and distilled.
  • the reaction residue thus dewatered is then dried with 5 kg of molecular sieve (4A) in 5 kg of methylene chloride.
  • the reaction mixture is subjected to azeotropic dewatering.
  • azeotropic dewatering For this purpose, 10.6 kg of n-propanol are added and a water-containing distillate (75% by mass n-propanol / 25% water) is separated off under a slight vacuum.
  • the low-water residue has a residual water content of 7.7% by mass.
  • Nicotinization of a cigarette strand Nicotinization of a cigarette strand.
  • the tobacco nicotine content is increased with the help of a 10% alcoholic trans-nicotine N'-oxide solution by 1.13% to 2.62%; the addition is made by spraying on the tobacco material.
  • the cigarettes made from the tobacco material obtained in this way have a smoke nicotine yield which is 0.3 mg higher when smoking under DIN conditions.
  • the condensate content remains unchanged compared to untreated cigarettes.
  • Cigarette strand nicotinization Cigarette strand nicotinization.
  • a tobacco mixture with a nicotine content of 1.66% is raised to 6.1% with a 20% aqueous trans-nicotine N'-oxide solution in the leaf cut nicotine content.
  • the cigarettes then made from this tobacco material result in a smoke nicotine yield increased by 0.5 mg when smoking under DIN conditions.
  • the condensate content did not change compared to untreated cigarettes.
  • Ci arettenpapierbahn be reverse with the aid of rollers with a 10% trans-nicotine-N'-oxide solution in water / ethanol (1: 1) moistened and dried in a hot air stream. After drying, the cigarette paper obtained is similar in color and mechanical stability to the untreated pattern and contributes to an increase in nicotine smoke.
  • the amount of the trans-nicotine N'-oxide applied in accordance with the process is 5%, based on the weight of the cigarette paper.
  • Nicotine compensation by adding trans-nicotine N'-oxide before an expansion process is a factor
  • a filler grade with a nicotine content of 1.8% by weight and a moisture content of 11% by weight are made using a trans-nicotine-N'-oxide solution consisting of 4.3 l of water and 200 g of trans-nicotine N'-oxide, brought to an expansion moisture of approx. 18% by weight.
  • trans-nicotine-N'-oxide compensates for the 25% loss of nicotine which is always to be expected in tobacco expansion processes, so that the expanded tobacco with its original nicotine content can contribute to the mixture build-up.

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Abstract

Rauchprodukte, z.B. Cigaretten, Schnittabak, Pfeifentabak, Zigarillos und dergleichen, ergeben eine erhöhte Nicotinausbeute im Tabakrauch ohne Beeinträchtigung des Rauchgeschmacks, wenn ihnen trans-Nicotin-N'-oxid, das frei oder im wesentlichen frei von cis-Nicotin-N'-oxid ist oder höchstens 10 Gew.-%, des cis-Isomeren enthält, in einer Menge bis zu 5 Gew.-% bezogen auf Tabaktrockengewicht, zugesetzt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Rauchprodukt, insbesondere Tabak mit oder ohne Umhüllungsmaterial, enthaltend Nicotin-N'-oxid.
  • Aus "Die Nahrung",4. Jahrgang 1960, Heft 4, Seite 310 - 323, insbesondere Seite 322, Zusammenfassung bzw. Summary, ist bekannt, daß Nicotin-N'-oxid, enthalten in Rauchtabak, beim Abrauchen Nicotin bildet und zu einer Steigerung des Nicotingehaltes im Haupt- und Nebenstromrauch führt.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das cis-Isomere des Nicotin-N'-oxids zu einer erheblichen Verschlechterung des Rauchgeschmacks führt. Demgemäß ist die Erfindung in erster Linie auf ein Rauchprodukt gerichtet, dessen Rauch durch Nicotin-N'-oxidzusatz einen erhöhten Nicotingehalt aufweist,wobei die oben genannte Geschmacksbeeinträchtigung des Rauches durch den cis-Isomeren vermieden werden kann.
  • Unter dem hier verwendeten Begriff "Rauchprodukt" sind Schnitttabak, Pfeifentabak, Cigaretten, Zigarillos oder Zigarren aus Tabak mit oder ohne zugesetzten Nicht-Tabak-Materialien und/ oder rekonstituiertem Tabak zu verstehen. Das Rauchprodukt der Erfindung kann mit oder ohne Umhüllungsmaterial hergestellt sein, wobei als Umhüllungsmaterial Cigarettenpapier, Zigarren-oder Zigarilloumhüllungen aus Tabak oder Nicht-Tabak-Materialien verwendet werden können.
  • Das Rauchprodukt der Erfindung enthält erfindungsgemäß trans-Nicotin-N'-oxid, das frei oder im wesentlichen frei von cis-Nicotin-N'-oxid ist oder einen Gehalt von höchstens 10 Gew.-% des cis-Isomeren aufweist, und zwar in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf das Rauchprodukttrockengewicht.
  • Es wurde gefunden, daß ein Gehalt von höchstens 10 Gew.-% des cis-Isomeren in dem trans-Isomeren ohne Geschmacksbeeinträchtigungen bleibt. Höhere Anteile an den cis-Isomeren in der Größenordnung von 10 bis 30 Gew.-% können hingenommen werden, erfordern dann jedoch bestimmte geschmacksverbessernde Zusätze (Flavours), die den nachteiligen Geschmack des cis-Isomeren, wenn auch nicht vollständig, überdecken können.
  • Das erfindungsgemäß einzusetzende trans-Nicotin-N'-oxid, das frei oder im wesentlichen frei von cis-Nicotin-N'-oxid ist oder einen Gehalt von höchstens 10 Gew.-% des cis-Isomeren aufweist, kann dem Tabak bzw. den darin enthaltenen Nicht-Tabak-Materialien und/oder den gegebenenfalls vorhandenen Umhüllungsmaterialien, z.B. dem Cigarettenpapier oder den Zigarren- oder Zigarilloumhüllungen aus Tabak und/oder Nicht-Tabak-Materialien,zugesetzt sein. Die Zugabe erfolgt zweckmäßigerweise auf das fertige Tabakmaterial, z.B. in Form einer wässrigen Lösung, oder auf das fertige Umhüllungsmaterial, z.B. in einer alkoholischen oder wässrig-alkoholischen Lösung.
  • Die Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung von trans-Nicotin-N'-oxid, das frei oder im wesentlichen frei von cis-Nicotin-N'-oxid ist, insbesondere zur Verwendung als Additiv zu Rauchprodukten der Erfindung, gerichtet.
  • Isomerengemische des Nicotin-N'-oxids wurden erstmals durch Oxidation von Nicotin mit wässrigem Wasserstoffperoxid erhalten, vgl. Chem. Ber. 24, 61 - 67 (1891) . Eine Verbesserung dieses Verfahrens unter Verwendung eines Molverhältnisses von Nicotin zu Wasserstoffperoxid von 1 : 3 ist in J. org.Chem. 24, 275 - 277 (1970) beschrieben. Nachteilig an diesem Verfahren ist insbesondere die lange Reaktionszeit von 2 - 3 Tagen und der große Uberschuß an Oxidationsmitteln, der eine wirtschaftliche Nutzung dieses Verfahrens verbietet. Zudem ließ sich das erhaltene Isomerengemisch des Nicotin-N'-oxids nicht isolieren; die Endprodukte mußten als Pikrate isoliert und charakterisiert werden.
  • Wesentlich kürzere Oxidationszeiten lassen sich bei der Herstellung der Isomerengemische des Nicotin-N'-oxids erzielen, wenn man gemäß J. org. Chem. 35, 1721 - 1722 (1970) Nicotin mit organischen Persäuren oxidiert. Die gewünschten Reaktionsprodukte erfordern jedoch einen erhöhten Reinigungsaufwand; zudem ist ein solches Verfahren zur Herstellung von Nicotin-N'-oxiden wegen des hohen Preises organischer Persäuren unwirtschaftlich.
  • Die Erfindung ist somit weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung von trans-Nicotin-N'-oxid gerichtet, das frei oder im wesentlichen frei von cis-Nicotin-N'-oxid ist, kurze Reaktionszeiten benötigt, und bei dem zusätzlich nur lebensmittelrechtlich unbedenkliche Hilfsstoffe zur Anwendung kommen.
  • Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation in Gegenwart katalytischer Mengen an nicht-oxidierenden anorganischen und/oder organischen Säuren mit einem pK-Wert von weniger als 5 durchführt. Die Reaktionstemperatur bei der Umsetzung soll in jedem Falle möglichst niedrig sein, da höhere Raktionstemperaturen die Bildung von Zersetzungsprodukten sowie des cis-Isomeren, wenn auch letzteresnur in geringem Umfang, begünstigen. Die Reaktionstemperatur sollte keinesfalls über 90°C liegen, da es sonst zu explosionsartigen Zersetzungen des Wasserstoffperoxids kommen kann. Als katalytisch wirksame Säuren mit einem pK-Wert von weniger als 5 sind insbesondere Monocarbon-, Dicarbon- oder Polycarbonsäuren sowie deren Hydroxy-, Keto- oder ungesättigte Derivate geeignet. Bevorzugt ist die Verwendung von im Tabak vorkommenden natürlichen Carbon-, Dicarbon- oder Polycarbonsäuren, wie sie beispielsweise aus Chem. Rev. 68, 169 - 171 (1968) bekannt sind, insbesondere Malon-, Bernstein- und Apfelsäure . Die Verwendung von Citronensäure ist besonders bevorzugt.
  • Die Umsetzung von Nicotin mit Wasserstoffperoxid erfolgt vorzugsweise in im wesentlichen äquimolaren Mengen, wobei Wasserstoffperoxid vorgelegt und Nicotin zugetropft wird; auch das umgekehrte Verfahren ist möglich. Als Oxidationsmittel setzt man zweckmäßigerweise handlesübliches Wasserstoffperoxid in Form einer 30-50%-igen wässrigen Lösung zu.
  • Die als Katalysatoren verwendeten Säuren werden vorzugsweise in einer Menge von 10-150, insbesondere 20-100 mMol pro Mol Nicotin verwendet.
  • Es hat sich als günstig für die Abtrennung des erfindungsgemäß herzustellenden trans-Isomeren erwiesen, wenn man das bei der Oxidation erhaltene Oxidationsgemisch entwässert. Dabei kann die Entwässerung vorzugsweise durch azeotrope Destillation unter Verwendung von n-Propanol als azeotropes Entwässerungsmittel erfolgen. Verbleibende Wasserspuren können aus dem so getrockneten 0 Reaktionsgemisch mittels Molekularsieb (Porengröße 4A) entfernt werden. Aus dem trocknen Oxidationsgemisch kristallisiert das trans-Nicotin-N'-oxid in reiner Form aus. Es kann dem Tabak und/oder dem Umhüllungsmaterial in der oben beschriebenen Weise zugesetzt werden, wobei man es aus Kostengründen mit bis zu 10 Gew.-% des cis-Isomeren strecken kann.
  • Das nach der Aufarbeitung des Oxidationsgemisches zurückbleibende cis-Isomere wird zweckmäßigerweise zu Nikotin reduziert; das so erhaltene Nicotin kann erneut oxidiert werden.
  • Die Oxidation von Nicotin mit Wasserstoffperoxid verläuft exotherm und wirft daher Sicherheitsprobleme auf. Zweckmäßigerweise erfolgt daher die Durchführung des Verfahrens der Erfindung im industriellen Maßstab im Teilfließbetrieb, wobei Wasserstoffperoxid vorgelegt und Nicotin chargenweise zur Regulierung der Reaktionsgeschwindigkeit und damit der Wärmetönung zugegeben wird. Als besonderer Vorteil des Verfahrens der Erfindung ist hervorzuheben, daß überraschenderweise bei der Verwendung der erfindungsgemäß einzusetzenden Katalysatoren ein farbloses Oxidationsgemisch erhalten wird.
  • Das Verfahren der Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
    • Beispiel 1.
  • Herstellung eines cis/trans-Gemisches von Nicotin-N'-oxid.
  • 500 g Nicotin (3,08 Mol) werden langsam in eine äquimolare 30 %-ige Wasserstoffperoxidlösung, enthaltend 5,9 g Citronensäure (30,8 mMol) eingetropft, wobei die Temperatur unter 90°C gehalten wird. Nach Beendigung der Zugabe erhitzt man 5 Stunden bei 80°C.
  • Die so erhaltene farblose Lösung, die frei von Nicotin und Wasserstoffperoxid ist, kann direkt weiterverarbeitet werden.
    • Beispiel 2.
  • Herstellung eines reinen trans-Nicotin-N'-oxids.
  • Die in Beispiel 1 erhaltene Lösung wird mit n-Propanol durch azeotrope Destillation entwässert. Die entwässerte Lösung wird 0 mit Molekuarsieb (4A) nachgetrocknet. Aus dem so erhaltenen Gemisch kristallisiert beim Abkühlen reines trans-Nicotin-N'-oxid aus, das abgesaugt werden kann. Die zurückgebliebene Mutterlauge enhält überwiegend cis-Nicotin-N'-oxid.
  • Die hier beschriebene Methode zur Trennung des trans- von dem cis-Iscmeren ist erheblich einfacher als die in Phytochemistry, 14, 2683-2690 (1975), Pergamon Press, bzw. in Biochemical Pharmacology 19, 733-742 (1970), nur für analytische Mengen beschriebenen Verfahren.
    • Beispiel 3.
  • Herstellung von trans-Nicotin-N'-oxid im halbtechnischen Maßstab im Teilfließbetrieb.
  • In einem Reaktor mit Rühwerk werden 7,75 kg 30 %-ige Wasserstoffperoxidlösung (68 Mol) und 125 g Citronensäure (0,65 Mol) vorgelegt und auf 40°C erwärmt; die Vorwärmung ist wichtig für die schnelle Einstellung des Betriebspunktes während der Nicotinzufuhr und muß daher sorgfältig durchgeführt werden. Anschließend werden 10 kg Nicotin (61,8 Mol) dem Reaktor zugeführt (VNi = 5 1/h) wobei durch die freiwerdende Reaktionswärme der Betriebspunkt von ca. 80°C eingestellt wird. Nach zweistündigem Nicotineintrag wird die Reaktion im Batchbetrieb unter Wärmezufuhr bei 80°C zuendegeführt. Dabei kann der Umsatz-Zeit-Verlauf spektroskopisch, jodometrisch oder elektrochemisch verfolgt werden.
  • Nach einer Gesamtreaktionszeit von 5 Stunden erhält man einen Nicotin-Umsatz von 98%; der Restgehalt an Wasserstoffperoxid beträgt 1,5%. Die erhaltene ölige Lösung der Oxidationsprodukte ist gelblich gefärbt und weist keinen Nicotingeruch auf.
  • Das erhaltene Gemisch weist ein cis/trans-Verhältnis der Nicotin-N'-oxide von 1 : 1,67 auf.
  • Das so erhaltene Rohprodukt wird mit 25 kg n-Propanol versetzt und destilliert. Dabei destilliert n-Propanol/Wasser im Verhältnis von 75 : 25 als Azeotrop ab. Der so entwässerte Reaktions-0 rückstand wird anschließend mit 5 kg Molekularsieb ( 4A) in 5 kg Methylenchlorid nachgetrocknet.
  • Aus dem trockenen Reaktionsgemisch kristallisiert reines trans-Nicotin-N'-oxid (4 kg; Fp. 171-173°C) aus. Es wird unter Zugabe von 5 kg Acetor, abgesaugt und bei 60°C im Trockenschrank getrocknet.
  • Ausbeute: 36,4 %,bezogen auf eingesetztes Nicotin, 58,7 %, bezogen auf gebildetes trans-Nicotin-N'-oxid.
    • Beispiel 4.
  • In einem Reaktor mit Rührwerk werden 10 kg Nicotin (61,8 Mol) vorgelegt und auf ca. 40°C vorgewärmt. Anschließend werden 4,62 kg (68 Mol) 50 % H202, das mit 125 g Citronensäure (0,65 Mol) versehen wurde, sehr langsam dem Reaktor mit Hilfe einer Dosierpumpe zugeführt. Die Zugabegeschwindigkeit wird so eingestellt, daß eine Reaktionstemperatur von ca. 80°C erhalten wird. Der eingespeiste Volumenstrom ist abhängig von der Reaktionsführung, wobei eine eingebaute Kühlung für schnellere Wärmeabfuhr sorgt und deshalb das Zugabevolumen pro Zeiteinheit schneller sein kann.
  • Nach dem Eintrag des Wasserstoffperoxids (ca. 2 h) wird unter Wärmezufuhr die Reaktion bei 80°C zuendegeführt. Bei einer Gesamtreaktionszeit von ca. 5 h erhält man einen Nicotinumsatz von 98 %; der Restgehalt an Wasserstoffperoxid beträgt 1,5 Mas- sen-%. Der erhaltene Rückstand ist schwach gelb und weist keinen Nicotingeruch auf. Das cis/trans Verhältnis der beiden diastereomeren Nicotin-N'-oxide beträgt 1:1,67.
  • Das Reaktionsgemisch wird einer azeotropen Entwässerung unterworfen. Zu diesem Zweck werden 10,6 kg n-Propanol hinzugegeben und unter leichtem Vakuum ein wasserhaltiges Destillat (75 Massen-% n-Propanol/25 % Wasser) abgetrennt.
  • Der wasserarme Rückstand weist einen Restwassergehalt von 7,7 Massen-% auf.
    • Beispiel 5.
  • Nicotinisierung eines Cigarettenstranges.
  • Der Tabaknicotingehalt wird mit Hilfe einer 10 %-igen alkoholischen trans-Nicotin-N'-oxid-Lösung um 1,13 % auf 2,62 % angehoben; die Zugabe erfolgt durch Aufsprühen auf das Tabakmaterial.
  • Die aus dem so erhaltenen Tabakmaterial gefertigten Cigaretten weisen beim Abrauchen unter DIN-Bedingungen eine um 0,3 mg erhöhte Rauchnicotinausbeute auf. Der Kondensatgehalt bleibt gegenüber unbehandelten Cigaretten unverändert.
    • Beispiel 6.
  • Cigarettenstrangnicotinisierung.
  • Eine Tabakmischung mit einem Nicotingehalt von 1,66% wird mit einer 20 %-igen wässrigen trans-Nicotin-N'-oxid-Lösung im Blattschnittnicotingehalt auf 6,1 % angehoben. Die anschließend aus diesem Tabakmaterial gefertigten Cigaretten ergeben beim Abrauchen unter DIN-Bedingungen eine um 0,5 mg erhöhte Rauchnicotinausbeute.
  • Der Kondensatgehalt veränderte sich gegenüber unbehandelten Cigaretten nicht.
    • Beispiel 7.
  • Nicotinisierung von Cigarettenpapier.
  • 200 m einer Cigarettenpapierbahn werden rückseitig mit Hilfe von Walzen mit einer 10 %-igen trans-Nicotin-N'-oxid-Lösung in Wasser/Ethanol (1 : 1) befeuchtet und im Heißluftstrom getrocknet. Das erhaltene Cigarettenpapier gleicht nach der Trocknung in Farbe und mechanischer Stabilität dem unbehandelten Muster und trägt zur Rauchnicotinerhöhung bei. Die verfahrensgemäß aufgebrachte Menge an dem trans-Nicotin-N'-oxid beträgt 5 %, bezogen auf das Cigarettenpapiergewicht.
    • Beispiel 8'.
  • Nicotinkompensation durch Zugabe von trans-Nicotin-N'-oxid vor einem Expansionsprozess.
  • 50 kg eines Filler-Grades mit einem Nicotingehalt von 1,8 Gew.-% und einer Feuchte von 11 Gew.-% werden mit Hilfe einer trans-Nicotin-N'-oxid-Lösung, bestehend aus 4,3 1 Wasser und 200 g trans-Nicotin-N'-oxid, auf eine Expansionsfeuchte von ca. 18 Gew. gebracht.
  • Die aufgebrachte trans-Nicotin-N'-oxid-Menge kompensiert den bei Tabakexpansionsverfahren stets zu erwartenden 25 %-igen Nicotinverlust, so daß der expandierte Tabak mit seinem ursprünglichen Nicotingehalt zum Mischungsaufbau beitragen kann.
  • Dieses Beipiel zeigt deutlich den mit einem Zusatz von trans-Nicotin-N'-oxid erreichbaren Vorteil bei Tabakmaterial, dessen Volumen in einem üblichen Expansionsschritt vergrößert werden soll; diese Expansion ist stets mit einem Nicotinverlust verbunden.

Claims (15)

1. Rauchprodukt, insbesondere Tabak mit oder ohne Umhüllungsmaterial, enthaltend Nicotin-N'-oxid, dadurch gekennzeichnet, daß es trans-Nicotin-N'-oxid, das frei oder im wesentlichen frei von cis-Nicotin-N'-oxid ist, oder einen Gehalt von höchstens 10 Gew.-% des cis-Isomeren aufweist, in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf das Rauchprodukttrockengewicht, enthält.
2. Rauchprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das trans-Nicotin-N'-oxid, das frei oder im wesentlichen frei von cis-Nicotin-N'-oxid ist oder einen Gehalt von höchstens 10 Gew.-% des cis-Isomeren aufweist, dem Tabak und/oder dem Umhüllungsmaterial zugesetzt ist.
3. Verfahren zur Herstellung von trans-Nicotin-N'-oxid, das frei oder im wesentlichen frei von cis-Nicotin-N'-oxid ist, zur Verwendung in Rauchprodukten nach Anspruch 1 oder 2,durch Oxidation von Nicotin mit wässrigen H202-Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation in Gegenwart katalytischer Mengen an nicht-oxidierenden anorganischen und/oder organischen Säuren mit einem pKs-Wert von weniger als 5 durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man H202 und Nicotin in im wesentlichen äquimolaren Mengen zusetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das H202 vorlegt und das Nicotin zutropft.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Nicotin vorlegt und H202 zutropft.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das H2O2 in Form einer 30-50%-igen wässrigen Lösung einsetzt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator in einer Menge von 10-150mMol pro Mol Nicotin zusetzt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator im Tabak vorkommende natürliche Carbon-, Dicarbon- oder Polycarbonsäuren einsetzt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator Citronensäure einsetzt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das bei der Oxidation erhaltene Oxidationsgemisch entwässert.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das bei der Oxidation erhaltene Reaktionsgemisch durch azeotrope Destillation entwässert.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als azeotropesEntwässerungsmittel n-Propanol verwendet.
14. Verfahren nach einem der Ansprüch 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem getrockneten Reaktionsgemisch Wasserspuren durch Molekularsieb entfernt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus dem trockenen Oxidationsgemisch auskristallisierende trans-Nicotin-N'-oxid abtrennt.
EP84114573A 1983-12-09 1984-11-30 Rauchprodukt, enthaltend Nicotin-N'-Oxid Expired EP0144934B1 (de)

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