脂类香料合成工艺研究

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1、脂类香料合成工艺研究1.摘要：香料，英文一般用spice，指称范围不同，主要指胡椒、丁香、肉豆蔻、肉桂等有芳香气味或防腐功能的热带植物。具有令人愉快的芳香气味，能用于调配香精的化合物或混合物。按其来源有天然香料和合成香料按其用途有日用化学品用香料、食用香料和烟草香料之分。在化学工业中，全合成香料是作为精细化学品组织生产的。主要用途是用于调配香精，香精亦称为调和香料。植物性香料通常用于炖肉等的添加，可使食物香味浓郁。天然香料的生产：植物性天然香料的生产方法主要有8种：　　1、蒸馏法---精油　　2、萃取法---浸膏，酊剂，油树脂，净

2、油　　3、压榨法---精油　　4、吸收法---香脂　　5、酶法提取　　6、超临界流体萃取（SFE）　　7、分子蒸馏　　8、微波法提取单离香料的生产：1、物理方法---分馏，冻析，重结晶2、化学方法---硼酸酯法，酚钠盐法，亚硫酸氢钠加成法合成香料包括合成香料、半合成香料和单离香料。用化工原料合成的称全合成香料，如香豆素、苯乙醇以及自乙炔、丙酮合成的芳樟醇等；用物理或化学方法从精油中分离出较纯的香成分称单离香料，如从山苍籽油分离的柠檬醛，从柏木油中分离的柏木脑等；由单离香料或精油中的萜烯化合物经化学反应衍生而得的称半合成香料，如从柠

3、檬醛制得的紫罗兰酮，从蒎烯合成的松油醇等。单离香料和半合成香料品种大多也可用全合成法制得，但香气质量有微妙差异。合成香料的生产不受自然条件的限制，产品质量稳定、价格较廉，而且有不少产品是自然界不存在而具独特香气的，故近20多年来发展迅速。开发合成香料主要有三个方面：①天然产物的合成，如香叶醇（牻牛儿醇）、鸢尾酮等；②大宗精油原料的化学加工，如蒎烯（松节油）、香茅醛（香茅油）等；③有机化工原料的利用，如煤焦油产物、石油化工原料等。常用的合成香料品种不少于2000种，产量多少不一。　　合成香料分类和结构根据化学结构可分为烃、卤化烃、醇

4、、酚、醚、酸、酯、内酯、醛、酮、缩醛（酮）、腈、杂环等。合成香料的分子量在50～300之间，分子量愈大，挥发性愈小，香气就减弱。分子结构的微小变化包括取代基的位置不同、几何异构、立体异构等均可导致香气差异，如香兰素（3-甲氧基-4-羟基苯甲醛）具有愉快的香荚兰豆香气，而其异构体2-羟基-3-甲氧基苯甲醛则有类似苯酚样的不愉快气味；橙花醇和香叶醇是顺反式几何异构体，前者香气更为柔和而清甜；顺反式玫瑰醚是立体异构体，香气以顺式为佳。关于香料分子结构和感官性能之间的关系，是香料化学家正在积极研究的课题。生产方法合成方法涉及许多有机反应，

5、主要可归为氧化、还原、酯化、取代、缩合、加成、环化和异构化等几大类。由于合成香料中只要有不愉快气味的微量杂质存在，就将破坏整体质量，因此，合成香料的精制是一个极重要的问题，常用的精制手段是减压蒸馏和结晶。本次主要研究脂类香料。羧酸酯是一类重要的化工原料，低级的酯一般都有水果香味，可作香料(如醋酸异戊酯有香蕉味，戊酸乙酯有苹果香味等)。液态的酯能溶解很多有机物，故常用作溶剂(如醋酸乙酯等)。有些酯还可用作塑料、橡胶的增塑剂。以乙酸辛酯(Octyl acetate)为例：乙酸辛酯具有桔子、茉莉和桃子似香气，天然品存在于苦橙、绿茶等中，

6、是我国GB2760-86规定允许使用的食用香料，同时被FEMA（美国食用香料与提取物制造协会）认定对人体是安全的，FDA（美国食品及药物管理局）也批准其用于食品。乙酸辛酯主要用以配制桃子、草莓、树莓、樱桃、苹果、柠檬和柑橘类香精，也可用于日化香精配方中。  2. 羧酸酯类合成的传统工艺  　　  　　传统上羧酸酯类的合成都是用浓硫酸作催化剂，由相应醇与酸酯化而得。但由于浓硫酸作催化剂合成酯化反应具有以下缺点：（1） 在酯化反应条件下，浓硫酸的氧化性和强脱水性易导致一系列副反应，给产品的精制和原料的回收带来困难，且酯的质量差。（2）

7、 反应产物的后处理要经过碱中，水洗等工序，比较复杂困难，同时产生大量废液，污染环境。（3） 浓硫酸严重腐蚀设备，加快了设备更新，增加生产成本。为克服这些缺点，倡导绿色化学，人们选择环境友好型催化剂催化酯化反应，近年来，已发现氨基磺酸、结晶固体酸、杂多酸、无机盐等均可作为酯化反应的催化剂。  　　  　　3. 羧酸酯类合成的发展  　　  　　近年来，人们对于羧酸酯类的合成的研究开发和应用发展很快，研究和开发出高效、环保的催化剂，是羧酸酯类的合成的研究发展方向：无机盐催化剂：无机盐大多性质稳定，来源广泛，对设备几乎没有腐蚀，反应条件

8、温和，不会对环境造成太大污染，但是由于无机盐容易潮解，影响其催化的效果。常用的催化剂有三氯化铝、三氯化铁、硫酸钛、十二水合硫酸铁铵、五水合氯化锡、一水合硫酸氢钠和硫酸锌。  　　磺酸类催化剂：磺酸类催化剂来源广泛、性能稳定、安全、使用方便、对酯化反