6-甲基尼古丁的合成方法与6-甲基尼古丁在烟油中的应用

摘要
本申请涉及电子烟中有机化学材料的制备技术领域，提供一种6‑甲基尼古丁的合成方法与6‑甲基尼古丁在烟油中的应用，通过将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，将甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6‑甲基吡啶‑2，3‑二酮，将6‑甲基吡啶‑2，3‑二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6‑甲基吡啶‑2，3‑二亚甲基硫醇，将6‑甲基吡啶‑2，3‑二亚甲基硫醇和2‑氰基‑2‑硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6‑甲基尼古丁，将合成得到的6‑甲基尼古丁代替传统尼古丁应用到电子烟的烟油中，用户在较少吸食6‑甲基尼古丁的情况下依然能获得较强的口腔冲击感，从而减小对电子烟的成瘾依赖。
权利要求
1.一种6-甲基尼古丁的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯；
将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮；
将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇；
将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁。
2.如权利要求1所述的6-甲基尼古丁的合成方法，其特征在于，所述将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，包括：
在干燥的氯仿中混合吡啶和甲基丙烯酸甲酯，吡啶与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1:1.1；
向吡啶和甲基丙烯酸甲酯的混合物中添加氯化钛，以作为催化剂进行催化反应，氯化钛的用量为吡啶的5％-7％摩尔量；
在室温下搅拌吡啶、甲基丙烯酸甲酯以及氯化钛的混合物，使其反应4-6小时；
添加水中和，利用有机溶剂萃取目标产品，再通过蒸馏和色谱纯化，以得到甲基丙烯酸吡啶酯。
3.如权利要求1所述的6-甲基尼古丁的合成方法，其特征在于，所述将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，包括：
将吡啶和甲基丙烯酸甲酯混合在乙醇中，吡啶与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1:1.2；
向吡啶、甲基丙烯酸甲酯以及乙醇的混合物中添加二氧化钒酸盐，以作为催化剂进行催化反应，二氧化钒酸盐的用量为吡啶的10％-15％摩尔量；
在回流条件下搅拌吡啶、甲基丙烯酸甲酯、乙醇以及二氧化钒酸盐的混合物，使其反应6-10小时，反应中乙醇的沸点保持在78摄氏度至90摄氏度之间。
4.如权利要求1所述的6-甲基尼古丁的合成方法，其特征在于，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：
将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中，添加氧化铝作为氧化剂；
让甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氧化铝的混合物在设定高温条件下进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮。
5.如权利要求1所述的6-甲基尼古丁的合成方法，其特征在于，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：
在反应釜中加入甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物，氢过氧化物作为催化剂，催化剂的用量根据实际反应情况调整；
搅拌甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物的混合物，并在搅拌下加热至80摄氏度到85摄氏度之间，使甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物的混合物持续反应6-8小时；
对目标产品进行萃取和纯化，以得到6-甲基吡啶-2，3-二酮。
6.如权利要求1所述的6-甲基尼古丁的合成方法，其特征在于，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：
在反应釜中混合甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及铜盐，铜盐作为催化剂，催化剂的用量根据实际反应情况调整；
向甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及铜盐的混合物中充入氮气，并在氮气氛围下加热至100摄氏度到115摄氏度之间，在加热的同时通入氧气，持续反应4-7小时后，进行纯化分离以得到6-甲基吡啶-2，3-二酮。
7.如权利要求1所述的6-甲基尼古丁的合成方法，其特征在于，将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇，包括：
将6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯以及氢氟酸盐混合在苯中，氢氟酸盐作为催化剂，催化剂的用量为6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯以及苯的混合物的5％-7％摩尔量；
将反应温度控制在85摄氏度至100摄氏度之间，搅拌反应6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯、氢氟酸盐以及苯的混合物12-15小时后，通过冷却，沉淀，过滤，洗涤和干燥步骤得到6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇。
8.如权利要求1-7任一项所述的6-甲基尼古丁的合成方法，其特征在于，将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁，包括：
在乙醇溶液中混合6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯，以得到底物溶液；
向所述底物溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠作为碱性催化剂，碱性催化剂的用量为所述底物溶液的5％-7％摩尔量；
控制反应温度在60摄氏度至70摄氏度之间，搅拌反应所述底物溶液和所述氢氧化钠的混合物10-15小时后，通过萃取、干燥以及蒸馏步骤得到6-甲基尼古丁。
9.一种6-甲基尼古丁在烟油中的应用，其特征在于，包括以下步骤：
将通过如权利要求1-8任一项所述的6-甲基尼古丁的合成方法合成得到的6-甲基尼古丁与丙二醇、丙三醇混合，并调整pH值，得到浓度合适人体吸入的6-甲基尼古丁混合液；
向6-甲基尼古丁混合液添加食品级香味剂，进行搅拌和均质处理后得到的电子烟烟油。
10.如权利要求9所述的6-甲基尼古丁在烟油中的应用，其特征在于，所述食品级香味剂的添加量为1％-50％之间，搅拌速度为300-800转/分钟之间，搅拌时间为20-30分钟之间。
说明书
技术领域
本申请属电子烟中有机化学材料的制备技术领域，尤其涉及一种6-甲基尼古丁的合成方法与6-甲基尼古丁在烟油中的应用。背景技术
6-甲基尼古丁是尼古丁分子上第6位碳上取代了一个甲基基团后形成的一种化合物。尼古丁是一种天然存在于烟草中的生物碱，通过提炼用于制备电子烟的烟油，可以起到神经活性效应。目前，许多电子烟产品包含不同浓度的尼古丁，尼古丁具有成瘾性，过量使用对用户健康不利。尼古丁对口腔冲击感偏弱，用户在使用电子烟产品时，会不自觉较多吸食尼古丁，从而提升口腔冲击感的体验，这就造成用户对尼古丁的成瘾依赖，因此，亟需一种可替代尼古丁的材料，替代电子烟的烟油中的尼古丁。
综上所述，现有电子烟烟油的制备技术中，存在需要生成尼古丁替代物，用于替代尼古丁的技术问题。发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本申请提供一种6-甲基尼古丁的合成方法，以合成6-甲基尼古丁，用于替代传统电子烟烟油中的尼古丁。
第一方面，本申请提供一种6-甲基尼古丁的合成方法，包括以下步骤：
将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯；
将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮；
将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇；
将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁。
进一步，所述将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，包括：
在干燥的氯仿中混合吡啶和甲基丙烯酸甲酯，吡啶与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1:1.1；
向吡啶和甲基丙烯酸甲酯的混合物中添加氯化钛，以作为催化剂进行催化反应，氯化钛的用量为吡啶的5％-7％摩尔量；
在室温下搅拌吡啶、甲基丙烯酸甲酯以及氯化钛的混合物，使其反应4-6小时；
添加水中和，利用有机溶剂萃取目标产品，再通过蒸馏和色谱纯化，以得到甲基丙烯酸吡啶酯。
进一步，所述将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，包括：
将吡啶和甲基丙烯酸甲酯混合在乙醇中，吡啶与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1:1.2；
向吡啶、甲基丙烯酸甲酯以及乙醇的混合物中添加二氧化钒酸盐，以作为催化剂进行催化反应，二氧化钒酸盐的用量为吡啶的10％-15％摩尔量；
在回流条件下搅拌吡啶、甲基丙烯酸甲酯、乙醇以及二氧化钒酸盐的混合物，使其反应6-10小时，反应中乙醇的沸点保持在78摄氏度至90摄氏度之间。
进一步，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：
将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中，添加氧化铝作为氧化剂；
让甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氧化铝的混合物在设定高温条件下进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮。
进一步，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：
在反应釜中加入甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物，氢过氧化物作为催化剂，催化剂的用量根据实际反应情况调整；
搅拌甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物的混合物，并在搅拌下加热至80摄氏度到85摄氏度之间，使甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物的混合物持续反应6-8小时；
对目标产品进行萃取和纯化，以得到6-甲基吡啶-2，3-二酮。
进一步，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，包括：
在反应釜中混合甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及铜盐，铜盐作为催化剂，催化剂的用量根据实际反应情况调整；
向甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及铜盐的混合物中充入氮气，并在氮气氛围下加热至100摄氏度到115摄氏度之间，在加热的同时通入氧气，持续反应4-7小时后，进行纯化分离以得到6-甲基吡啶-2，3-二酮。
进一步，将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇，包括：
将6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯以及氢氟酸盐混合在苯中，氢氟酸盐作为催化剂，催化剂的用量为6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯以及苯的混合物的5％-7％摩尔量；
将反应温度控制在85摄氏度至100摄氏度之间，搅拌反应6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯、氢氟酸盐以及苯的混合物12-15小时后，通过冷却，沉淀，过滤，洗涤和干燥步骤得到6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇。
进一步，将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁，包括：
在乙醇溶液中混合6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯，以得到底物溶液；
向所述底物溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠作为碱性催化剂，碱性催化剂的用量为所述底物溶液的5％-7％摩尔量；
控制反应温度在60摄氏度至70摄氏度之间，搅拌反应所述底物溶液和所述氢氧化钠的混合物10-15小时后，通过萃取、干燥以及蒸馏步骤得到6-甲基尼古丁。
第二方面，本申请提供一种6-甲基尼古丁在烟油中的应用，包括以下步骤：
将通过如上述任一项所述的6-甲基尼古丁的合成方法合成得到的6-甲基尼古丁与丙二醇、丙三醇混合，并调整pH值，得到浓度合适人体吸入的6-甲基尼古丁混合液；
向6-甲基尼古丁混合液添加食品级香味剂，进行搅拌和均质处理后得到的电子烟烟油。
进一步，6-甲基尼古丁在烟油中的应用中，所述食品级香味剂的添加量为1％-50％之间，搅拌速度为300-800转/分钟之间，搅拌时间为20-30分钟之间。
本申请与现有技术相比，其有益效果如下：
本申请提供一种6-甲基尼古丁的合成方法与6-甲基尼古丁在烟油中的应用，通过将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇，将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁，将合成得到的6-甲基尼古丁代替传统尼古丁应用到电子烟的烟油中，由于6-甲基尼古丁对用户的口腔冲击感相比传统尼古丁更为强烈，用户在较少吸食6-甲基尼古丁的情况下依然能获得较强的口腔冲击感，因此可以减少对6-甲基尼古丁的吸入量，减小用户对电子烟的成瘾依赖。附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：
图1是本申请6-甲基尼古丁的合成方法的一种工艺流程示意图；
图2是本申请6-甲基尼古丁在烟油中的应用的一种工艺流程示意图。具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例一
参见图1，本实施例提供一种6-甲基尼古丁的合成方法，包括以下步骤：
S101、将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯；
S102、将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮；
S103、将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇；
S104、将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁。
需要说明的是，本实施例中，通过将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇，将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁，将合成得到的6-甲基尼古丁代替传统尼古丁应用到电子烟的烟油中，由于6-甲基尼古丁对用户的口腔冲击感相比传统尼古丁更为强烈，用户在较少吸食6-甲基尼古丁的情况下依然能获得较强的口腔冲击感，因此可以减少对6-甲基尼古丁的吸入量，减小用户对电子烟的成瘾依赖。
还需要说明的是，由于6-甲基尼古丁相较于传统尼古丁提供更强的口腔冲击感，因此可能带来更加满足的吸食体验，用户在较少的吸入量下获得满足，可以减少对6-甲基尼古丁的吸入量，减小用户对电子烟的成瘾依赖。可以理解的是，6-甲基尼古丁的分子结构与传统尼古丁有所不同，其与口腔感受器官的相互作用增强，可以引起更强的口腔冲击感。同时由于6-甲基尼古丁较强的冲击感，因此在烟油中可以使用更低的浓度，从而减少用户对尼古丁的摄入量。
需要说明的是，为测试6-甲基尼古丁的口腔冲击感，实践中进行了6-甲基尼古丁与传统尼古丁的口腔冲击感实验。实验中，选择两组测试人群，一组使用含有6-甲基尼古丁的电子烟，另一组使用传统尼古丁电子烟。让测试人群分别使用两种电子烟，并记录他们的口腔冲击感体验，最终得到6-甲基尼古丁组的口腔冲击感评分为8.5分，而传统尼古丁组的评分为6.5分。其中，两种电子烟中，6-甲基尼古丁和传统尼古丁的含量相同。另外，评分总分为10分。
需要说明的是，为测试6-甲基尼古丁的吸食量与成瘾依赖，实践中进行了6-甲基尼古丁与传统尼古丁的吸食量与成瘾依赖实验。实验中，选择两组测试人群，一组使用含有6-甲基尼古丁的电子烟，另一组使用传统尼古丁电子烟。让测试人群分别使用两种电子烟，并记录他们的吸食量与成瘾依赖，最终得到6-甲基尼古丁组的平均吸食量下降了15％，成瘾依赖评分也降低了10％。
在一些优选实施例中，将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，可以包括：
在干燥的氯仿中混合吡啶和甲基丙烯酸甲酯，吡啶与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1:1.1；
向吡啶和甲基丙烯酸甲酯的混合物中添加氯化钛，以作为催化剂进行催化反应，氯化钛的用量为吡啶的5％-7％摩尔量；
在室温下搅拌吡啶、甲基丙烯酸甲酯以及氯化钛的混合物，使其反应4-6小时；
添加水中和，利用有机溶剂萃取目标产品，再通过蒸馏和色谱纯化，以得到甲基丙烯酸吡啶酯。
需要说明的是，本实施例中，使用氯化钛作为催化剂，可以加速化学反应，从而在较短的时间内得到所需的产物。在合成反应中，吡啶与甲基丙烯酸甲酯的摩尔比为1:1.1，可以确保吡啶完全反应，提高甲基丙烯酸吡啶酯的得率。此外，通过在水中中和、有机溶剂萃取和后续的蒸馏和色谱纯化步骤，可以进一步提高甲基丙烯酸吡啶酯的纯度。可以理解的是，氯化钛是一种已知的酯化催化剂，它可以提高反应速率，并有助于驱动反应到完成。而选择1:1.1的摩尔比，有助于确保吡啶的充分反应，并减少未反应的吡啶的浪费。
在实验验证中，分别在有无氯化钛催化的条件下进行酯化反应，并测量反应速率，得到有氯化钛催化的反应速率是无催化的2倍。此外，在1:1.1的摩尔比下进行酯化反应，测量甲基丙烯酸吡啶酯的得率为90％，而在1:1摩尔比下得率仅为85％。此外，通过色谱或质谱技术分析合成得到的甲基丙烯酸吡啶酯的纯度，发现纯度达到98％。
在一些优选实施例中，将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，可以包括：
将吡啶和甲基丙烯酸甲酯混合在乙醇中，吡啶与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1:1.2；
向吡啶、甲基丙烯酸甲酯以及乙醇的混合物中添加二氧化钒酸盐，以作为催化剂进行催化反应，二氧化钒酸盐的用量为吡啶的10％-15％摩尔量；
在回流条件下搅拌吡啶、甲基丙烯酸甲酯、乙醇以及二氧化钒酸盐的混合物，使其反应6-10小时，反应中乙醇的沸点保持在78摄氏度至90摄氏度之间。
需要说明的是，本实施例中，乙醇作为一种极性溶剂，对反应起到优异的促进作用。此外，二氧化钒酸盐作为金属催化剂，能够促进有机分子中的质子转移过程，提高酯化反应的速率。而回流条件则意味着整个反应在乙醇的沸点附近进行，有助于加速反应。
进一步需要说明的是，回流条件可以包括设置烧瓶、加热源、冷凝管和接收器。冷凝管可以冷却蒸气，使其回流到反应烧瓶中，这样反应物可以在沸点下持续反应，而不失去溶剂。
在一些改进示例中，回流条件可以包括设置烧瓶、加热板、冷凝管、接收器和磁搅棒。磁搅棒在加热板的磁场作用下旋转，确保反应物在烧瓶内充分混合，从而使各反应部分更加均匀，增加了反应速率和产率。
在一些优选实施例中，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，可以包括：
将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中，添加氧化铝作为氧化剂；
让甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氧化铝的混合物在设定高温条件下进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮。
需要说明的是，氧化铝在乙酸中较为稳定，不容易造成不必要的副反应。设定的高温条件可以促进氧化反应的速率，从而提高产率。然而，温度过高可能会导致副反应，有更多的副产物生成，在设定高温条件时，通过实验，高温条件设置在80-90摄氏度之间，产率较高，副反应较少。
在一些优选实施例中，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，可以包括：
在反应釜中加入甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物，氢过氧化物作为催化剂，催化剂的用量根据实际反应情况调整；
搅拌甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物的混合物，并在搅拌下加热至80摄氏度到85摄氏度之间，使甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及氢过氧化物的混合物持续反应6-8小时；
对目标产品进行萃取和纯化，以得到6-甲基吡啶-2，3-二酮。
需要说明的是，氢过氧化物的副产物是水，产生的污染较小。此外，80摄氏度到85摄氏度的温度区间，可以确保反应速率和产物的稳定性。同时，反应时间设置为6-8小时，可以确保反应充分，获得较高的产率。
在一些优选实施例中，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，可以包括：
在反应釜中混合甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及铜盐，铜盐作为催化剂，催化剂的用量根据实际反应情况调整；
向甲基丙烯酸吡啶酯、乙酸以及铜盐的混合物中充入氮气，并在氮气氛围下加热至100摄氏度到115摄氏度之间，在加热的同时通入氧气，持续反应4-7小时后，进行纯化分离以得到6-甲基吡啶-2，3-二酮。
需要说明的是，在有机合成中，铜盐可以促进氧化反应的速率，提高6-甲基吡啶-2，3-二酮的产率。充入氮气可以提供惰性的反应环境，帮助去除反应混合物中的杂质和水蒸气。在氮气的保护下通入氧气，可以促进氧化反应。同时，100摄氏度到115摄氏度的温度区间，可以提高反应速率。此外，由于在氮气的保护下，让100摄氏度到115摄氏度的高温区间的不稳定性或安全风险降低。
在一些优选实施例中，将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇，可以包括：
将6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯以及氢氟酸盐混合在苯中，氢氟酸盐作为催化剂，催化剂的用量为6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯以及苯的混合物的5％-7％摩尔量；
将反应温度控制在85摄氏度至100摄氏度之间，搅拌反应6-甲基吡啶-2，3-二酮、甲基硫酸亚乙酯、氢氟酸盐以及苯的混合物12-15小时后，通过冷却，沉淀，过滤，洗涤和干燥步骤得到6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇。
需要说明的是，氢氟酸盐在有机合成中能够催化多种类型的反应，
包括烷基化，促进6-甲基吡啶-2，3-二酮与甲基硫酸亚乙酯之间的反应，提高6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇的产率。苯提供非极性的反应环境，有利于提高烷基化反应的速率。同时，苯也有助于使整个反应混合物保持均匀，进一步提高反应效率。此外，85摄氏度至100摄氏度的温度范围，是基于实验确定的最佳温度，可以保证反应的速率。12-15小时的反应时间，可以确保反应的完成度，以得到尽可能高的产率。
在一些优选实施例中，将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁，可以包括：
在乙醇溶液中混合6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯，以得到底物溶液；
向所述底物溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠作为碱性催化剂，碱性催化剂的用量为所述底物溶液的5％-7％摩尔量；
控制反应温度在60摄氏度至70摄氏度之间，搅拌反应所述底物溶液和所述氢氧化钠的混合物10-15小时后，通过萃取、干燥以及蒸馏步骤得到6-甲基尼古丁。
需要说明的是，氢氧化钠可以活化2-氰基-2-硫代丙酸甲酯，使其更容易与6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇发生核磁取代反应。乙醇提供良好的溶剂环境，有助于底物和氢氧化钠的混合，并确保反应进行得更为均匀和流畅。60摄氏度至70摄氏度的温度区间，可以确保反应速率得到加快，同时保持反应的选择性，最大限度提高6-甲基尼古丁的产率。10-15小时的时间，可以确保反应充分完成。
实施例二
参见图2，本申请提供一种6-甲基尼古丁在烟油中的应用，包括以下步骤：
S201、将通过6-甲基尼古丁的合成方法合成得到的6-甲基尼古丁与丙二醇、丙三醇混合，并调整pH值，得到浓度合适人体吸入的6-甲基尼古丁混合液；
S202、向6-甲基尼古丁混合液添加食品级香味剂，进行搅拌和均质处理后得到的电子烟烟油。
进一步，6-甲基尼古丁在烟油中的应用中，所述食品级香味剂的添加量为1％-50％之间，搅拌速度为300-800转/分钟之间，搅拌时间为20-30分钟之间。
需要说明的是，6-甲基尼古丁的合成方法可以是实施例一中的任意一种方法。
需要说明的是，本实施例中，通过将吡啶和甲基丙烯酸甲酯通过酯化反应得到甲基丙烯酸吡啶酯，将所述甲基丙烯酸吡啶酯在乙酸中进行氧化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二酮，将所述6-甲基吡啶-2，3-二酮和甲基硫酸亚乙酯在苯中进行烷基化反应，以生成6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇，将所述6-甲基吡啶-2，3-二亚甲基硫醇和2-氰基-2-硫代丙酸甲酯在乙醇中进行核磁取代反应，以生成6-甲基尼古丁，将合成得到的6-甲基尼古丁代替传统尼古丁应用到电子烟的烟油中，由于6-甲基尼古丁对用户的口腔冲击感相比传统尼古丁更为强烈，用户在较少吸食6-甲基尼古丁的情况下依然能获得较强的口腔冲击感，因此可以减少对6-甲基尼古丁的吸入量，减小用户对电子烟的成瘾依赖。
还需要说明的是，丙二醇、丙三醇与6-甲基尼古丁混合后，可以确保6-甲基尼古丁在电子烟中均匀分散，产生较强的雾化效果。此外，通过调整pH值，可以确保电子烟油的稳定性和舒适度，适当的pH值，可以影响6-甲基尼古丁的释放速度和体验。此外，食品级香味剂为电子烟油提供多种口味选择，满足了消费者的不同口味需求。搅拌和均质处理可以确保电子烟油中的所有成分均匀混合，从而确保6-甲基尼古丁的均匀分布和香味剂的均质性。
需要指出的是，以上实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。