分子结构与香味之间的关系，一直是人们所感兴趣的研究课题。但是，由于香料分子结构本身的复杂性和鉴定器官的主观性的影响，要在有机化合物分子结构与香味之间，确定一种能够肯定的预测某种新化合物香味特征的理论是很困难的。在此只能简单地分析有机化合物分子的结构，包括分子骨架、分子中原子个数、不饱和性、官能团、取代基、异构体等因素对香料化合物香味产生的影响。
1.碳原子个数对香味的影响
香料化合物的相对分子质量一般在50～300，相当于含有4～20个碳原子。在有机化合物中，碳原子个数太少，则沸点太低，挥发过快，不易作香料使用。如果碳原子个数太多，由于蒸气压减小而特别难挥发，香气强度太弱，也不宜作香料使用。
碳原子个数对香气的影响，在醇、醛、酮、酸等化合物中，均有明显的表现。在此，举几个具有代表性的例子加以说明。
脂肪族醇化合物的气味，随着碳原子个数增加而变化。C1～C3的低碳醇，具有酒香香气；C6～C9的醇，除具有青香果香外，开始带有油脂气味；当碳原子个数进一步增加时，则出现花香香气；C14以上的高碳醇，气味几乎消失。
在脂肪族醛类化合物中，低碳醛具有强烈的刺激性气味；C8～C12醛，具有花香、果香和油脂气味，常作香精的头香剂；C16高碳醛几乎没有气味。
碳原子个数对大环酮香气的影响是很有趣的。它们不但影响香气的强度，而且可以导致香气性质的改变。C5～C8的环酮具有类似薄荷的香气，C9～C12的环酮转为樟脑香气，C13的环酮具有木香香气，C14～C18大环酮具有麝香香气（图9-1）。
图9-1 碳原子个数对大环酮香气的影响
2.不饱和性对香味的影响
同样的碳原子个数，而且结构非常类似的有机化合物，双键存在与否，位置处于何处，对化合物的香味均可产生影响。以醇和醛为例（图9-2）。
图9-2 不饱和性对香味的影响
3.取代基对香味的影响
取代基对香味的影响也是显而易见的，取代基的类型、数量及位置，对香味都有影响。例如在吡嗪类化合物中，随着取代基的增加，香味的强度和香味特征都有所变化（表9-3）。
表9-3 吡嗪类化合物香味强度和香味特征
紫罗兰酮和鸢尾酮相比较，基本结构完全相同，只差一个甲基取代基，它们的香味有很大的差别（图9-3）。
图9-3 紫罗兰酮和鸢尾酮(www.xing528.com)
4.官能团对香味的影响
市售香料化合物分子中几乎都有数个官能团，官能团对有机化合物香味的影响是非常显著的。例如，乙醇、乙醛和乙酸的碳原子个数虽然相同，但官能团不同，香味则有很大差别。再如，苯酚、苯甲醛和苯甲酸，它们都具有相同的苯环，但取代官能团不同，它们的香味相差甚远。
5.异构体对香味的影响
在香料分子中，由于双键的存在，而引起的顺式和反式几何异构体，或者由于含有不对称碳原子而引起的左旋和右旋光学异构体，它们对香味的影响也是比较普遍的。例如，在薄荷醇、香芹酮分子中，都含有不对称碳原子，因此具有旋光异构体，其左旋和右旋体香味有很大差别。
图9-4 异构体对香味的影响
6.分子骨架对香味的影响
（1）含有环酮结构类化合物 具有焦糖香味，这类香料中最典型的代表性化合物的名称和结构如表9-4所示。
表9-4 具有焦糖香味化合物的代表及分子骨架结构
（2）含有混合共轭双键结构的化合物 具有烤香香味，这类香料中最典型的代表性化合物的名称和结构如表9-5所示。
表9-5 具有烤香香味化合物的代表及分子骨架结构
（3）分子中含有下面特征骨架的含硫化合物 具有肉香味，这类香料中最典型的代表性化合物的名称和结构如表9-6所示。
表9-6 具有肉香香味化合物的代表及分子骨架结构
（4）分子中含有图9-5骨架结构的酚类香料 具有烟熏香味，具有代表性的烟熏香味香料有丁香酚、异丁香酚、香芹酚、对甲酚、愈创木酚、4-乙基愈创木酚、对-乙基苯酚、2-异丙基苯酚、4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚、4-甲基-2，6-二甲氧基苯酚等。
图9-5 酚类香料的骨架结构
（5）具有丙硫基（CH3—CH2—CH2—S—）或烯丙硫基（CH2=CH2—CH2—S—）基团的化合物 一般具有葱蒜香味，符合这一规律的葱蒜香味香料有烯丙硫醇、烯丙基硫醚、甲基烯丙基硫醚、丙基烯丙基硫醚、烯丙基二硫醚、甲基烯丙基二硫醚、丙基烯丙基二硫醚、烯丙基三硫、甲基烯丙基三硫、丙基烯丙基三硫、二丙基硫醚、甲基丙基硫醚、二丙基二硫醚、甲基丙基二硫醚、二丙基二硫醚、甲基丙基二硫醚等。
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