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文档简介
1、第一章 绪论概念:添加剂是一个很广泛的概念,指的是某些材料和产品在生产或加工过程中所需添加的各种专用化学品,用以改善生产工艺和提高产品性能。塑料、合成橡胶、合成纤维等合成材料以及纺织、印染、涂料、农药、造纸、皮革、食品、石油炼制等工业,都需要各自的添加剂。添加剂的作用:添加剂不仅在加工过程中可以改善聚合物的工艺性能,影响加工条件,提高加工效率,而且可以改进制品的性能,提高它们的使用价值和寿命。 添加剂工业特点: (1)小批量、多品种、复配型 添加剂产品的专用性强,效能高,其用量不大,有些用量只能以10-6数量级计,而且更新换代快,市场寿命较短。 (2)技术密集度高 添加剂的制备技术密集度高表现
2、在生产工艺流程长,单元反应多,中间过程需要严格控制,产品质量要求高而稳定等。 (3)设备通用性强 添加剂化学品的合成多数是采用间歇式并且是液相反应。 一般采用搪瓷釜、不锈钢釜及非耐腐蚀容器,设备通用性大。添加剂工业的商业特点(1)技术保密 由于添加剂技术性强,研究花费大,更新换代快,又多是采用复配技术,为了保护生产者的长远利益,必须对技术进行保密,许多添加剂都采用代号或代码来供应。(2)市场变化快 随着科学的不断发展进步,人们的生活水平不断提高,现有的添加剂将会不能满足需求,不同行业就会需要具有特定功能的新产品。(3)售后服务需配套 添加剂属于开发经营型工业,在大力搞好新产品、新技术开发的同时
3、,还需要花费更大的力量去研究产品的应用技术,从而对消费者提供好的技术服务,否则一个新产品开发出来很难在市场上得到推广。第二章 香精香料第一节 概述一、香料的概念 香料(perfume)是一种能被嗅觉嗅出香气或被味觉尝出香味的物质,是配制香精的原料。香料可分为天然香料和合成香料两部分。 动物性天然香料 天然香料 香料 植物性天然香料 合成香料(1)动物性天然香料(Fauna natural perfume)动物性天然香料是动物的分泌物或排泄物。能够形成商品和经常应用的只有麝香、灵猫香、海狸香、龙诞香和麝香鼠香5种。 (2)植物性天然香料(Flora natural perfume)植物性天然香料
4、是以芳香植物为原料,提取出来的精油、浸膏、酊剂、香脂、油树脂和净油等。(3)单离香料(Perfumery isolates)使用物理或化学方法从天然香料中分离出来的单体香料化合物称为单离香料。例如在薄荷油中含有70-80%的薄荷醇,用重结晶的方法从薄荷油中分离出来的薄荷醇就是单离香料,俗称薄荷脑。(4)合成香料(Synthetic perfume)通过化学合成的方法制取的香料称为合成香料。目前世界上合成香料有5000多种,常用的有3000多种。 第二节 分子结构与香味的关系一、香味的分类 香味包括香气和味道两方面,分别由嗅觉器官和味觉器官所感知。不同的人感觉器官各有所异,对香味的爱好也因人而异
5、,所以对香味的分类方法也是百花齐放。在此只介绍几种比较新的分类方法。 1、罗伯特分类法 罗伯特分类法根据天然香料和合成香料的香气特征,将香气类归纳为18类。 2、奇华顿分类法瑞士奇华顿香料公司,根据他们长期积累的丰富经验,将常用的合成香料分为40个香气类型。3、Lucta分类法Lucta根据主观与客观相统一的原则对日用香料和食用香料的香味进行了分类,将日用香料的香气分为24种,将食用香料的香味分为25种。二、香气的强度 各种香料的香气,在强弱程度上区别是很大的。香气强度可以从定性和定量两个方面进行描述。1、香气强度的定性分类 为了便于调香、闻香、评香上的比较,可以把香气的强度分为5个级别。(1
6、)特强 稀释至万分之一时,能相当嗅辨者。(2) 强 稀释至千分之一时,能相当嗅辨者。(3) 平 稀释至百分之一时,能相当嗅辨者。(4) 弱 稀释至十分之一时,能相当嗅辨者。(5) 微 不稀释时,能相当嗅辨者。2、香气强度的定量表示 香气强度常用阈值,亦称槛限值或最少可嗅值表示。阈值的测定,可以采用空气稀释法,阈值的单位用每立方米空气含有有香物质的量(g/m3或mol/m3)表示。 阈值也可以采用水稀释法测定。单位采用百万分之一(mg/L)、十亿分之一(g/L)浓度单位表示。 阈值越小,表示香气越强;阈值越大,表示香气越弱。三、分子结构对香味的影响 分子结构和香味之间的关系,一直是人们感兴趣的研
7、究课题,但是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,我们只能简单的分析有机化合物分子的结构,例如,分子骨架、分子中原子个数、不饱和性、官能团、取代基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 香料化合物一般含有4-20个碳原子,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。 脂肪醇类化合物中,C1-C3的低碳醇,具有酒香香气;C6-C9的醇,除具有清香、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以上的高碳醇几乎没有气味。在脂肪醛类化合物中,低碳醛具有强烈的刺激性气
8、味;C8-C12醛,具有花香、果香和油脂气味,常做香精的头香剂;C16高碳醛几乎没有气味。 碳原子个数对大环酮香气的影响,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。弱薄荷香 麝香香味 樟脑香2、不饱和性对香味的影响 同样的碳原子数目,结构类似的有机化合物,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。例如:己醇 叶醇弱清香、无油脂气 弱果香、香脂气 己醛 叶醛青叶香、无酸败气 弱果香、酸败气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
9、的类型、数量及位置,对香味都有影响。 如吡嗪类化合物,随着取代基的增加,香味的强度和香味特征都有所变化。强烈芳香,弱氨气 稀释后巧克力香 巧克力香,刺激性-紫罗兰酮(紫罗兰花香) -鸢尾酮(鸢尾根香)4、异构体对香味的影响反-紫罗兰酮(紫罗兰花香) 顺-紫罗兰酮(柏木香)反-茉莉酮 顺-茉莉酮(无茉莉香,油脂气) (茉莉花香,无油脂气)5、分子骼架对香味的影响(1)含有如下结构的化合物都具有焦糖香味。 焦糖味化合物骼架这类香料中最典型的代表是麦芽酚、乙基麦芽酚、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮等。(2)含有如下结构的化合物都具有烤香香味 2-乙酰基吡嗪、2-乙酰基-3,5(6)-二甲
10、基吡嗪、2-乙酰基吡啶、2-乙酰基噻唑是这类香料的典型代表。烤香香味化合物骼架(3)分子中含有如下分子骼架的含硫化合物都具有基本肉香味基本肉香味含硫香料特征分子骼架式中X为O或S,虚实线表示碳-碳、碳-氧或碳-硫单键或双键。符合上式结构特征的有2-甲基-3-呋喃硫醇、3-巯基-2-丁醇、四氢呋喃-3-酮等。酚类香料大都具有烟熏香味,如丁香酚、异丁香酚、香芹酚、愈疮木酚等。具有丙硫基或烯丙硫基基团的化合物一般具有葱蒜香味,如烯丙硫醇、烯丙基硫醚、甲基烯丙基硫醚等。第三章 天然香料第一节 动物性天然香料 动物性天然香料最常用的有麝香、灵猫香、海狸香、龙诞香和麝香鼠香5种。一、麝香(1)来源 麝香系
11、生活于中国西南、西北部高原和北印度、尼泊尔、西伯利亚寒冷地带的雄性麝鹿的生殖腺分泌物。2岁的雄性麝鹿开始分泌麝香,10岁左右为最佳分泌期,每只麝鹿可分泌50g左右。(2)采集 位于麝鹿脐部的麝香香囊呈圆锥形或梨形。自阴囊分泌的成分储积于此,随时自中央小孔排泄于体外。(3)性状 麝香香囊经干燥后,割开香囊取出的麝香呈暗褐色粒状物,品质优时有白色结晶析出。固态时具有强烈的恶臭,用水或酒精高度稀释后有独特的动物香气。(4)成分 黑褐色的麝香粉末,大部分为动物树脂及动物色素所构成,其主要芳香成分是仅占2%左右的饱和大环酮-麝香酮。后来,确定麝香酮成分为3-甲基环十五烷酮,此外其香成分还有5-环十五烯酮
12、、3-甲基环十三酮、环十四酮、麝香吡喃、麝香吡啶等十几种大环化合物。3-甲基环十五烷酮 5-环十五烯酮(5)用途 麝香在东方被视为最珍贵的香料之一。它不但具有温暖的特殊动物香气,在香精中保留其他香气的能力也非常强,常作为高级香水的定香剂。除作为香料应用外,天然麝香也是名贵的中药材。麝香性辛、温、无毒、味苦。入心、脾、肝经,有开窍、辟秽、通络、散瘀之功效 。古书医学入门中谈麝香,通关透窍,上达肌肉,内入骨髓。西药用麝香作强心剂兴奋剂等急救药。二、灵猫香 (1)来源 灵猫有大灵猫和小灵猫两种。产于我国长江中下游、印度、菲律宾、缅甸、马来西亚、埃塞俄比亚等地。雌雄灵猫均有2个囊状分泌腺,它们位于肛门
13、及生殖器之间,采取香囊分泌的粘稠物质,即为灵猫香。(2) 采集 古老的采集方法与麝香取香类似。捕杀灵猫割下2个腺囊,刮出灵猫香封闭在瓶中储存。现代方法是饲养灵猫,采取活猫定期刮香的方法,每次刮香数克,一年可刮40次左右。 (3) 性状 新鲜的灵猫香为淡黄色流动物质,久置则凝成褐色膏状物。浓时具有不愉快的恶臭,稀释后则放出令人愉快的香气。 (4) 成分 灵猫香中大部分为动物性粘液质、动物性树脂及色素。其主要成分为仅占3%左右的不饱和大环酮灵猫酮,其化学结构为9-环十七烯酮,后来鉴定出其他成分还有二氢灵猫酮、6-环十七烯酮等。 (5) 用途 灵猫香香气比麝香更为优雅,常做高级香水的定香剂。作为名贵
14、中药材,它具有清脑的功效。9-环十七烯酮 二氢灵猫香 6-环十七烯酮三、海狸香 (1)来源 海狸栖息于小河岸或湖沼中。主要产地为西伯利亚和加拿大等地。不论雌雄海狸,在生殖器附近均有2个梨形腺囊,内藏白色乳状粘稠液,即为海狸香。 (2)采集 捕杀海狸后,切取香囊,经干燥后取出海狸香封存于瓶中。 (3)性状 新鲜的海狸香为乳白色粘稠物,经干燥后为褐色树脂状。西伯利亚海狸香有皮革-动物香气,加拿大产的海狸香为松节油-动物香。经稀释后具有温和的动物香香韵。四、龙涎香(1)来源 龙涎香产自抹香鲸的肠内。龙涎香的成因说法不一,一般认为是抹香鲸吞食大量动物体而形成的结石,由鲸鱼体内排出,漂浮在海面上或冲上海
15、岸。抹香鲸吞食的大乌贼和章鱼口中有坚韧的角质颚和舌齿,很不容易消化,当抹香鲸吞食大型软体动物后,颚和舌齿在胃肠内积聚,刺激了肠道,肠道就分泌出一种特殊的蜡状物,将食物的残核包起来,慢慢地就形成了龙涎香。排入海中的龙涎香起初为浅黑色,在海水的作用下,渐渐地变为灰色、浅灰色,最后成为白色。白色的龙涎香品质最好,它要经过百年以上海水的浸泡,将杂质全漂出来,才能成为龙涎香中的上品。身价最高的是白色的龙涎香;价值最低的是褐色的,它在海水中只浸泡了十来年。 (2) 采集 漂浮在海面上的龙涎香,小的数千克,大的可达数百千克。在海面上拾起龙涎香块,经熟化后即为龙涎香料。 (3) 性状 龙涎香为灰
16、色或褐色的蜡状物质。60左右开始软化,70-75 熔融,相对密度为0.8-0.9 。刚排出的龙涎香香气较弱,经海上长期漂流自然熟化后香气逐渐增强。(4)成分 在龙涎香中除已查明含有少量的苯甲酸、琥珀酸、磷酸钙、碳酸钙外,还含有有机氧化物、酮、羟醛和胆固醇等有机化合物。据称,龙涎香醇是龙涎香气的主要成分,结构式为:(5)用途 龙涎香具有微弱的温和乳香。香之品质最为高尚,是配制高级香水香精的佳品,是优良的定香剂。五、麝香鼠香(1)来源 人工饲养的成年雄性麝鼠香囊中的分泌物。(2)采集 每年4-9月份为麝鼠的泌香期,采用人工活体取香。(3)性状 新鲜的麝鼠香为淡黄色粘稠物,久置颜色变深。(4)成分
17、麝香酮、降麝香酮、环十七酮等。(5)用途 高档日用香精定香剂。第二节 植物性天然香料一、概述 植物性天然香料是从芳香植物的花、草、叶、根、茎、皮、果实或树脂中提取出来的有机物的混合物。由于植物性天然香料的主要成分都是具有挥发性和芳香气味的油状物,因此也把植物性天然香料统称为精油。精油往往以游离态或苷的形式积累于细胞或细胞组织间隙里。 用挥发性溶剂浸提植物原料制取的产品,因含有植物蜡、色素、叶绿素、糖类等杂质,通常是半固态膏状物,所以商品统称为浸膏。1、玫瑰精油 玫瑰精油是纯天然植物精油,主要有以下功能:气味芬芳,自然的芳香经由嗅觉神经进入脑部后,能刺激大脑前叶分泌出内啡汰及脑啡汰两种荷尔蒙,使
18、精神呈现最舒适的状态,这是守护心灵的最佳良方;能消炎杀菌、可防传染病、防发炎,防痉挛、促进细胞新陈代谢及细胞再生功能,让生命更美好;能调节内分泌器官,促进荷尔蒙分泌,催情、补身,让人体的生理及心理活动获得良好的发展;能适用于各种皮肤,发挥紧实、舒缓的特性,滋养皮肤,延缓衰老。治疗偏头痛,喉咙痛,咳嗽,便秘 ,阳痿早泄性冷感,干性皮肤,月经不顺,减轻压力。皮肤、美容功效: 被称为 “ 精油王后 ” 。抗敏感、保湿、美胸,消除黑眼圈、皱纹、妊娠纹。 2、薰衣草精油 熏衣草精油气味非常的清新淡雅,适合各种皮肤,可以平衡油脂分泌,调理肌肤,减少细小皱纹,有护发,驱蚊虫的作用,平缓神经紧张,减压镇静,平
19、衡神经及情绪化。熏衣草精油的功效是所有精油治疗中最早被发现的,熏衣草精油对于受损皮肤组织,如刀伤、灼伤等有明显的恢复,被称为“香草之后”。 现代医学表明,具有发挥性的芳香气味多淡而不薄,散而不走,缓缓释放且久留于空间,被人体吸收后,通过呼吸作用与全身。香气挥发物能够强有力的刺激人的呼吸中枢,从而促进人体吸进氧气,排除二氧化碳,从而精力旺盛,心旷神怡,促进血液循环,增强免疫力和机能活力。松弛消化道痉挛、清凉爽快、消除肠胃胀气、助消化、预防恶心晕眩、缓和焦虑及神经性偏头痛、预防感冒等众多益处。 3、依兰精油 依兰精油是从依兰植物中提取的,属于番荔枝科,又称为“花中之花”。依兰精油是从第1道压榨工艺
20、中提取的,也称为“完全”或“特佳”精油。这种特别芬芳的精油对情绪和身体有镇静作用,可以用于治疗性冷淡和阳痿症状。它对皮肤有完美的平衡和激励效果,能够矫正皮脂分泌失调,还可以用于刺激头发生长。依兰树这种小小的热带树木,由于品种不同而有粉红、蓝紫以及鲜黄的花朵,但黄花所萃取的精油较佳。这些花朶第一次蒸馏所得的精油品质最好,其后所得之精油疗效相似,但香味比较逊色,通常称这些较差的油为Cananga。这种半野生的树种木质坚脆,常见于以下岛屿如塞舌尔、毛里求斯、塔西提及菲律宾,菲律宾所产的依兰精油是最好的依兰精油。 4、茉莉精油 茉莉精油被称为“精油之王”。茉莉精油产量极少因而十分昂贵,其具有高雅气味,
21、可舒缓郁闷情绪、振奋精神、提升自信心,同时可护理和善肌肤干燥、缺水、过油及敏感的状况,淡化妊娠纹与疤痕,增加皮肤弹性,让肌肤倍感柔嫩。在泡脚的热水中滴入几滴茉莉精油,可以达到活血经络的目的。茉莉精油价格昂贵的原因不仅在于它具有高雅气味,而且具有明显的放松效果,可以振奋精神,提升自信心,使分娩顺利;还能平缓咳嗽,护理和改善皮肤弹性,淡化妊娠纹和伤疤。常见的茉莉精油是含量为25%的复方油。 5、柠檬油 一种精油。由柠檬的新鲜果皮经压榨而得。黄色液体。有浓郁的柠檬香气。密度0.8570.862。折射率1.4721.475(20)。比旋光+57°+65°。主要成分是苎稀,含量约80
22、%90%。香气主要由于含有3%5.5%柠檬醛。用于配制饮料(如果汁、汽水等)香精、果香型牙膏香精等。加工后制成无萜柠檬油。 柠檬油是柠檬的精华,采用先进的冷磨加工技术从柠檬鲜果皮中提取,其色黄中带绿。作食品添加剂,可给食品调香调味;作芳香剂,可清除轿车、高档衣物、居室异味;作按摩油,可提神醒脑;可以美容,可薰身洗面,融蚀色斑。二、天然植物香料中的芳香成分 植物性天然香料是数十种甚至数百种有机化合物的混合物,迄今为止,从天然香料中分离出来的有机化合物有5000多种。分子结构极其复杂,大体上可以分为如下4大类:萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮含硫化合物。 1、萜类化合物 萜类化合物是指
23、具有(C5H8)n通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物,可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连结而成的一类天然化合物。萜类化合物是挥发油(又称香精油)的主要成分,从植物的花、果、叶、茎、根中得到有挥发性和香味的油状物,其作用有一定的生理活性,如 祛痰、止咳、驱风、发汗、驱虫、镇痛。天然精油原料中的萜烯和萜类化合物,可用精馏法、直接蒸汽蒸馏法、冻结法和萃取法分离之。在香料生产中,广泛使用含有萜烯及其衍生物的精油。 例如:松节油中的蒎烯(质量分数为80%左右)-蒎烯 -蒎烯柏木油中的柏木烯(质量分数为80%左右)柏木烯薄荷油中的薄荷醇(质量分数为80%左右) 薄荷醇山苍子油中的柠檬醛(
24、质量分数为80%左右)反-柠檬醛(香叶醛) 顺-柠檬醛(橙花醛)樟脑油中的樟脑(质量分数为50%左右) 桉叶油中的桉叶油素(质量分数为70%左右) 樟脑 桉叶油素 2、芳香族化合物 在植物性天然香料中,芳香族化合物仅次于萜类,它们的存在也相当广泛。如:玫瑰油中含有苯乙醇(质量分数为2.8%左右) 苯乙醇苦杏仁油中含有苯甲醛(质量分数为80%左右)苯甲醛3、脂肪族化合物 脂肪族化合物在植物性天然香料中也广泛存在,但其含量和作用一般不如萜类化合物和芳香族化合物。如在茶叶和其他绿叶植物中含有少量的顺-3-己烯醇,具有青草的清香,所以也称为叶醇。 叶醇2-己烯醛也称叶醛,是构成黄瓜清香的天然醛类。 叶
25、醛4、含氮、含硫化合物 含氮、含硫化合物在天然芳香植物中存在很少,但在肉类、葱蒜、谷物、豆类、花生、咖啡喝可可等食品中都有发现。虽然它们都是微量成分,但由于香势极强,所以对食品香味影响很大。2,3-二甲基吡嗪(咖啡、可可) 2-异丁基噻唑(番茄)二烯丙基二硫醚(大蒜油) 吲哚(茉莉、腊梅)三、植物性天然香料的提取1、水蒸气蒸馏法生产精油 在植物性天然香料的生产方法中,水蒸气蒸馏法是常用的一种,该方法设备简单、容易操作、成本低、产量大。除了茉莉、紫罗兰、金合欢、风信子等一些鲜花(这些鲜花的主香成分在沸水中容易溶解、水解或分解)之外,绝大多数芳香植物均可用水蒸气蒸馏法生产精油。 生产工艺流程大体可
26、以归纳如下:生产实例:(1)玫瑰精油 玫瑰的品种非常多,但能用于生产精油的只有少数几种,包括甘肃产的苦水玫瑰,北京、山东、河南产的重瓣玫瑰。工艺流程如下:玫瑰精油为浅黄色至黄色液体,具有甜韵玫瑰花香,主要成分为香茅醇、香叶醇、橙花醇、苯乙醇、丁香酚、玫瑰醚等300多种。主要用途:在多种花香型香水、香皂、化妆品香精中起主香剂和协调剂作用,也可用于糖果、烟草等食用香精。(2)薄荷油 原料为薄荷草上部的枝、叶和花序。工艺流程为:薄荷原油为无色至淡黄色液体,具有清凉薄荷香。主要成分为l-薄荷脑、薄荷醇、乙酸薄荷酯、萜烯等。主要用途:在牙膏、口腔卫生用品和口香糖中用量较大。2、浸膏、净油、酊剂的生产 浸
27、提法亦称萃取法,是用挥发性有机溶剂将原料中某些成分浸提出来。当溶剂与被浸提物接触时,溶剂由物料表面向内部组织渗透,同时对组织内部某些成分进行溶解。当组织内部溶液浓度高于周围溶剂浓度时,由于浓度差则自然产生扩散推动力,这种传递过程一直进行到浓度差逐渐趋于零。 浸提过程完成后,在所得到的浸提液中,除含有芳香成分外,还含有植物蜡、色素、脂肪、纤维等杂质。通过蒸发浓缩回收溶剂以后,得到的膏状物质通常称为浸膏,将浸膏用乙醇溶解,冷却后去除固体杂质,则可得到净油,如果用乙醇浸提芳香成分,所得到的产品称为酊剂。 产品有茉莉浸膏、桂花浸膏、晚香玉净油、枣酊、香荚兰酊等。第四章 合成香料第一节 概述 随着人们生
28、活水平的提高,仅仅使用天然香料已经不能满足需要,于是开始研究用有机合成的方法,生产物美、价廉、产量大的合成香料。一、生产原料 合成香料生产用原料非常丰富,很多农林加工产品、煤化工产品和石油化工产品均可作为生产香料的原料。1、林产品生产合成香料 大约100多年前人们就研究天然精油及萜类化合物,目前,已经能从很多农林产品中得到的精油和油脂为原料,生产大量的合成香料。a、松节油 由松树松脂或松根明子,用水蒸气蒸馏法可制得松节油。松节油的主要成分是-蒎烯,-蒎烯在空气中氧化生成马鞭烯酮,用氯化氢处理,再脱掉氯化氢后得到胡椒烯酮,加氢后可制成薄荷醇。b、山苍子油 山苍子树的果实经水蒸气蒸馏可得山苍子油。
29、它的主要成分是柠檬醛,柠檬醛是一种很重要的香料原料,将柠檬醛与丙酮作用,得到假性紫罗兰酮,然后在硫酸存在下环合可得到具有优美紫罗兰香气的-紫罗兰酮和-紫罗兰酮。c、香茅油 在香茅油和柠檬桉油中,分别含有40%和80%的香茅醛。从精油中分离出来的香茅醛,用亚硫酸氢钠或乙二胺保护醛基,再进行水合反应,可以合成具有百合香气的羟基香茅醛和具有西瓜香气的甲氧基香茅醛。2、煤化工产品生产合成香料 煤在炼焦炉炭化室中受高温作用发生热分解反应,除生产炼铁用的焦炭外,尚可得到煤焦油和煤气等副产品,这些副产品经过进一步分馏和纯化,可得到酚、萘、苯、甲苯、二甲苯等基本有机化工原料,这些原料可以合成出大量的芳香族香料
30、和硝基麝香等极有价值的香料化合物。a、苯酚以苯酚为原料,用苯酚铝作催化剂与丙烯反应,可生成2,6-二异丙基苯酚,然后用95%磷酸作催化剂与异戊二烯反应,即可得双环麝香。b、萘 萘经磺化再进行碱熔,可以生成-萘酚。 -萘酚与甲醇或乙醇在硫酸存在下,经醚化反应即可得到具有橙花香气的-萘甲醚和具有草莓-橙花香的-萘乙醚。它们都是常用的花香型香料。c、苯 苯是香料工业中最常用的基本原料之一。它除了做溶剂外,还可合成出许多种芳香族香料。 苯与乙酰氯在无水氯化铝存在下,可以合成具有山楂香气的苯乙酮。苯转化为邻苯二酚以后,在氧化铝存在下,300时与甲醇进行甲基化反应生成愈创木酚。愈创木酚与三氯甲烷反应可生成
31、香兰素。3、石油化工产品生产合成香料 以廉价的石油化工产品为基本原料的香料化合物合成,已成为国内外香料工业界开发的重要领域。利用石油化工原料,除可以合成大量众所周知的脂肪族醇、醛、酮、酯等一般香料外,还可合成芳香族香料、萜类香料、合成麝香等。a、乙烯 乙烯是石油裂解主要产物之一,在250下,以银为催化剂,乙烯可以氧化成环氧乙烷,环氧乙烷与苯发生弗里德尔-克拉夫茨反应,制得-苯乙醇,是玫瑰香精的主香剂。b、丁二烯 丁二烯通过三聚可以生成环十二碳三烯,然后再经过氢化和氧化,可以制得环十二酮。环十二酮与乙二醇缩合,可以生成具有柏木香-薄荷香的环十二酮乙二醇缩酮。环十二酮与原甲酸三乙酯反应,可以生成具
32、有木香-龙涎香的环十二酮二乙缩酮。二、工艺特点 合成香料的生产按其生产性质属于精细有机合成工业。因此,其工艺过程的实施方式和生产设备与有机合成工业大体相似,但也有其自身的特点。(1)合成香料具有多品种、消费量少的特点。(2)有些合成香料对温度、光或空气是不稳定的。(3)本身具有挥发性。(4)合成香料与人们的日常生活和身体健康息息相关。三、生产设备 在合成香料工业中用于进行化学过程的反应设备,最常使用的是缩合反应器、加成反应器、酯化反应器、硝化反应器等。另外对香料的分离纯化要用到的设备有过滤器、压滤机、离心机、澄清器、洗涤器等。 在合成香料生产中,酸和碱等腐蚀性化工原料是经常使用的,因此,合成香
33、料生产设备大多数采用不锈钢、搪瓷或玻璃等材料制造,容易锈蚀的碳钢一般很少用。第二节 香料的合成一、烃类香料1、萜烯类香料(1)月桂烯-月桂烯 -月桂烯月桂烯亦称香叶烯,-月桂烯在自然界存在较少,在香料工业中经常用的月桂烯,一般指的是-月桂烯。-月桂烯为无色或淡黄色液体,具有淡淡的香脂气和柑橘、热带水果味道。月桂烯香气较弱,在空气中易氧化和聚合,主要作用是作为合成芳樟醇、香叶醇香茅醛等名贵香料的原料。少量用于古龙水、除臭剂以及食用香精中。a、由异戊二烯合成b、由-蒎烯裂解得到c、由异戊二烯的溴化物耦合得到(2)柠檬烯 无色至淡黄色液体,具有令人愉快的柠檬香气,柑橘味道。用于调配化妆品、洗涤剂等日
34、用香精和柑橘、柠檬等食用香精。用松油醇脱水的方法制取。(3)松油烯 松油烯有3个异构体,其中-体化学性质不稳定,-体香气欠佳,在香料工业中经常用的是-体。-松油烯为无色油状液体,具有类似柠檬的香气。松油烯一般作为合成香料的中间体使用。-松油烯 -松油烯 -松油烯利用松节油中的蒎烯,在酸催化下经异构化反应可以制取-松节油和-松节油。2、芳烃及卤代烃香料(1)对伞花烃 无色液体,具有特征的、胡萝卜、萜烯香气和柑橘味道。少量用于日用香精和柑橘、软饮料、口香糖、冰淇淋、调味品等食用香精中,是合成粉檀麝香、伞花麝香的主要原料,也可用于驱风油类药品。用甲苯和丙烯为原料合成。(2)联苯 白色至浅黄色片状晶体
35、,尖刺气息,稀释后具有类似玫瑰香气。少量用于日用香精和食用香精,用作菌类生长抑制剂。用苯加热催化脱氢制得。(3)苯乙烯 无色油状液体,具有树脂、花香的香气和味道。少量用于人造精油、日用香精和食用香精中。用乙苯脱氢的方法制取。二、醇类香料1、脂肪族醇类香料(1)饱和脂肪醇类香料a、正己醇 无色液体,具有脂肪、水果、青香香气和味道。在苹果、草莓、茶叶、紫罗兰、薰衣草中均有存在。可以用在桂花、玉米、紫罗兰等日用香精和椰子、苹果、浆果等食用香精中。由正己酸还原制备由环氧乙烷与格氏试剂反应制备b、正辛醇 无色液体,具有青香、柑橘、甜橙等味道,在绿茶、圆柚、甜橙等中均有存在。用于配制香石竹、风信子、玫瑰、
36、丁香等日用香精和柑橘、椰子、桃子、西瓜等食用香精。以辛酸甲酯为原料,用乙醇钠还原制取。c、月桂醇 无色液体,具有花香油脂香味。存在于白柠檬油、松针油中。少量用于橙花、铃兰、玫瑰、水仙等日用香精中,柠檬、甜橙、椰子、菠萝等食用香精中也可以使用。月桂酸加氢还原制取月桂酸乙酯氢化还原制取(2)不饱和脂肪族类香料a、叶醇(顺-3-己烯醇) 无色油状液体,具有青叶、青香、甜瓜香气及水果味道。在茶叶、草莓、圆柚、薄荷、萝卜中均有存在。在花香型日用香精中,可增加香精的天然感,在草莓、甜瓜、茶叶、薄荷等食品中也可使用。用二烯酸酯为原料制取。b、反-2-己烯-1-醇 无色液体,具有强烈的青香、水果、叶子、蔬菜香气。在覆盆子、橙子、苹果、绿茶、桃子、番茄中均有存在。在日用香精中起协调作用,也可用在食用香精中。以叶醛为原料,经选择性加氢制取。(3)芳香族醇类香料a、苄醇(苯甲醇) 无色液体,具有甜的、花香、果香香气和脂肪
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