香兰素合成及评价

1. 香兰素合成及评价

2. 中文名称：香兰素 • 别名：香荚兰醛；香荚兰素；香兰醛 • 化学名称：3-甲氧基-4-羟基苯甲醛 • 英文名称：Vanillin • 分子式：C8H8O3 • 结构式：

3. 香兰素（Vanillin），又名香草醛，为一种广泛使用的可食用香料，可在香荚兰的种子中找到，也可以人工合成，有浓烈奶香气息。广泛运用在各种需要增加奶香气息的调香食品中，如蛋糕、冷饮、巧克力、糖果；还可用于香皂、牙膏、香水、橡胶、塑料、医药品。香兰素（Vanillin），又名香草醛，为一种广泛使用的可食用香料，可在香荚兰的种子中找到，也可以人工合成，有浓烈奶香气息。广泛运用在各种需要增加奶香气息的调香食品中，如蛋糕、冷饮、巧克力、糖果；还可用于香皂、牙膏、香水、橡胶、塑料、医药品。

4. 作用与用途 • 香兰素是重要的食用香料之一，是食用调香剂，具有香荚兰豆香气及浓郁的奶香，是食品添加剂行业中不可缺少的重要原料，广泛运用在各种需要增加奶香气息的调香食品中， 如蛋糕、冷饮、巧克力、糖果、饼干、方便面、面包以及烟草、调香酒类、牙膏、 肥皂、香水、化妆品、冰淇淋、饮料以及日用化妆品中起增香和定香作用。还可用于香皂、牙膏、橡胶、塑料、医药品。符合FCCⅣ标准。

5. 方法一： • 对羟基苯甲醛法 • 以对羟基苯甲醛为原料，经单溴化、甲氧基化反应制备香兰素。在250mL烧瓶中加入16g(0.131mo1）对羟基苯甲醛和90mL溶剂，溶解后滴人 6.8mL(0.131mo1）液溴，加热至40～45℃反应6h。减压抽溶剂，残留物加水煮沸，趁热过滤，滤液冷却结晶、过滤、烘干得白色结晶3-溴-4-羟基-苯甲醛，熔点123～124℃，收率90%。 • 在250mL烧瓶中加入12g(0.0597mo1）上述产品、45mL(0.230mo1）28.24%的甲醇钠溶液、35mLDMF及0.2gCuCl，在115℃下反应1.5h。然后抽溶剂，残留物用18%盐酸酸化至Ph=4～5，再用热苯萃取3次，分去水层，苯层减压蒸馏去苯，得咖啡色液体。将其溶于热稀酒精溶液，冷却析出白色结晶，过滤、干燥得产品香兰素8.3g，熔点81～82℃，纯度99.5%，收率91.1%。

6. 工艺流程

7. 方法二： • 在碱性条件下，把愈创木酚和乙醛酸在60 ℃下反应24 h，得到3-甲氧基-4-羟基苯乙醇酸，然后在EDTA铜配合物的催化下，通入氧气氧化，最后在甲苯溶液中用硫酸酸化脱羧得到香兰素。 • 反应最佳条件：n(愈创木酚):n(乙醛酸):n(氢氧化钠)=1:1:2，采用半间歇加料方式，半量的碱溶液和乙醛酸一起滴加，搅拌速度为2000 r/min，反应温度为95 ℃，空气流速为1 mL/s，氢氧化钠和3-甲氧基-4-羟基苯乙酸醇的物质的量之比为0.5:1。

8. 工艺流程图

9. 合成方法评价

10. 合成工艺路线环保性评价 • 第一种：若能解决好溴的回收问题，减少环境污染，该法具有一定发展前景。 • 第二种：直接利用草酸电解液与愈创木酚反应合成MHPA，进一步电解氧化合成香兰素，减少废物污染等优点。

11. 合成工艺路线经济性评价 • 第一种：对羟基苯甲酸价格昂贵，原料成本过高。 • 第二种：该法无需外加氧化剂和催化剂，可节省原料。

12. 合成工艺路线成功率评价 • 第二种：对羟基苯甲酸法。合成路线方式：直线型。路线长度：相对较复杂。该方法具有条件温和、工艺简单、产率高等优点，具有一定的发展前景产率高达90％。道如采用新型高效的碱式硫酸铜-D MF 催化体系, 使其甲氧基化, 转化率达96.7% 。对羟基苯甲醛通过苯酚的Ke ime r 一Ti e反应或对甲酚的氧化反应制取。该法具有反应条件温和、工艺简单、产率高等优点。 • 第一种：愈创木酚法。合成路线方式：直线型。路线长度：较后两种简略。直接利用草酸电解液与愈创木酚反应合成MHPA，进一步电解氧化合成香兰素，是一种新的乙醛酸法。利用有机电化学合成中的阳极氧化法，单步收率可达90%以上。该法具有装置简单、操作平稳；反应选择性好、产物纯度高。

13. 参考文献 • [1] 李真顺, 迟玉杰. 香兰素的合成方法及应用[J]. 中国食品添加剂, 2004, 06: 101-109. • [2] 王霞, 黎碧娜, 吴勇. 香兰素的合成方法评价[J]. 广东化工, 2002, 17(2): 16-19. • [3] 季卫刚, 赵先英, 覃军等. 香兰素的合成方法综述[J]. 河北工业科技, 2003, 20(6): 43-47. • [4] 凌伟忠, 张精安, 林春晓等. 由4-羟基苯甲醛合成香兰素的工艺研究[J]. 广东微量元素科学, 2007, 14(9): 67-70.