香料香兰素的合成
甲乙基香兰素生产工艺

甲乙基香兰素生产工艺甲乙基香兰素是一种重要的香料化学产品,具有较强的香气特性,广泛应用于食品、化妆品和香水等行业。
以下是甲乙基香兰素的生产工艺介绍。
首先,甲乙基香兰素的原料主要是对甲苯和对乙苯。
这两种原料是石油化工行业常用的化工产品,具有较高的产量和较低的价格,适合用于工业规模化生产。
其次,在甲乙基香兰素的生产过程中,首先需将对甲苯和对乙苯分别经过脱水和脱氢的反应,得到对甲基苯和对乙基苯,在适当的温度和压力条件下,采用催化剂催化反应,将对甲基苯和对乙基苯发生酰化反应,生成对甲基苯甲酸和对乙基苯甲酸。
然后,对甲基苯甲酸和对乙基苯甲酸在碱性条件下进行缩合反应,生成甲乙基香兰素。
该缩合反应需要控制温度和反应时间,以确保产物的质量和产率。
在反应完成后,甲乙基香兰素需要进行分离和提纯。
通常采用萃取工艺将甲乙基香兰素从反应体系中提取出来,再通过蒸馏和晶化等步骤进一步提纯。
这些分离和提纯的过程需要较熟练的操作技术和精密的设备,以确保产品的纯度和质量。
最后,甲乙基香兰素还需要进行包装和贮存。
由于其具有较强的香气特性,容易受到外界环境的影响,因此在包装过程中需要特别注意密封性和避光性。
同时,在贮存过程中,要保持适当的温度和湿度,防止产品变质和损失香气。
总体而言,甲乙基香兰素的生产工艺是一个较为复杂和严谨的过程,需要掌握合适的原料选择、反应条件控制、分离和提纯技术,以及包装和贮存要求等。
同时,还需要进行质量监控和安全管理,以确保产品的质量和生产过程的安全性。
甲乙基香兰素作为一种重要的香料化工产品,不仅在日常生活中得到广泛应用,还在食品和化妆品等行业发挥着重要的作用。
未来,在技术的进步和市场需求的变化下,甲乙基香兰素的生产工艺还有望进一步优化和改进,以提高产品的质量和提高生产效率。
生物技术合成天然香料香精全解

同时 , 采用植物细胞培养 技术生产香兰素及其系 列化合物时 , 会受到多种 因素影响。外植体、使 用培养基的类型、培养 基中添加的前体物质的 种类和数量、培养期的 温度和光照都会对代谢 物的组成和产量有重要 影响。
三.酶工程
酶工程是利用酶的催化作用生产各种有价值物质的技 术。酶工程是指在一定的生物反应器内,利用酶的催化作 用,将相应的原料转化成有用物质的技术,也是将酶学理 论与化工技术结合而形成的新技术。
二.细胞工程
利用植物细胞、 组织和器官大规模培养技术 ,可以大 量培养香料植物,从而获得高价值的香料。植物细胞培养是 一种令植物细胞在培养基或培养液中生长的技术,使植物 的生长和收成易于控制,免受天气及其他环境因素的影响。
植物香料属于次级代谢物,通常只在已分化的特殊组 织中产生,故在培养植物细胞生产香料时,需靠控制培养 液的成分和培养的环境以提高其次级代谢物的产量
应用实例
在利用植物细胞培养技 术生产香兰素时 , 通过在 培养基中添加一些植物 激素 , 如 2,4- 二氯苯氧乙 酸 (2,4dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D) 、 苄 基 腺 嘌 呤 (benzyl adenine,BA) 和 萘 乙 酸 (naphthalene acetic acid,NAA)等,愈伤 组织发生率大大提高 , 而 且所形成的愈伤组织的 继代培养生长较好。
谢 谢!
生物技术合成天然香料香精
杨晨
目录
起源
香料香精
生物技术合成天然香料香精的方法
生物转化法合成天然香兰素
生物转化法合成天然2-苯乙醇
前景与展望
起源
自古以来,人们已在无意识的情况下利用微生物使一些食品更具风味, 如各种酒类、酱、醋和面包等发酵类食品都具有一种自然的清香。到 19世纪末20世纪初,人们才开始认识发酵食品的典型香味与发酵微生 物之间的关系,香味物质乃是微生物生长过程合成的一些代谢产物。 发酵食品中特定的微生物群已决定了该食品所特有的香气,比如奶酪、 酸奶、酱油、啤酒、泡菜等中的味道各有特点。已知有多种微生物, 包括细菌、霉菌和酵母,都可以利用基本的营养成分通过全程合成某 些香料化合物,包括挥发性醇类、酯类、羰基化合物、有机酸、硫化 物、氨基酸类等。
对羟基苯乙酮 用途与合成方法

对羟基苯乙酮用途与合成方法
对羟基苯乙酮,也称为香兰素,是一种重要的有机化合物,具
有广泛的用途和多种合成方法。
首先,对羟基苯乙酮的用途包括但不限于以下几个方面:
1. 香精香料行业,对羟基苯乙酮是一种重要的香精香料成分,
常用于调配各种香水、香膏和香料中,赋予产品芳香的气味。
2. 医药工业,对羟基苯乙酮也被用作医药中间体,用于合成某
些药物,如抗生素和止痛药等。
3. 化妆品工业,对羟基苯乙酮常被添加到化妆品中,如护肤品、洗发水等,用于增加产品的香气和吸引力。
其次,对羟基苯乙酮的合成方法主要有以下几种:
1. 由苯乙烯和乙酸酐为原料,经过加成反应和氧化反应得到对
羟基苯乙酮。
2. 由苯乙烯和苯甲醛为原料,经过芳香族羟醛缩合反应制得对羟基苯乙酮。
3. 由苯乙烯和乙酸为原料,经过氧化反应得到对羟基苯乙酮。
以上是对羟基苯乙酮的用途与合成方法的简要介绍,希望能够对你有所帮助。
如果你需要更详细的信息或其他方面的介绍,请随时告诉我。
香兰素的合成方法

该 法 和 乙 醛 酸 法 相 似 [7],不 同 之 处 仅 是 用 三 氯 乙 醛 代 替 乙 醛 酸 ,整 个 过 程 中 只 多 了 一 步 三 氯 甲 基 水 解 生 成 相 应 酸 。由 于 三氯乙醛来源易得,价格比乙醛酸低,所以成本比乙醛酸法低, 但三废处理要增加设备。 1.1.2 从对甲酚合成香兰素。[8]
Key wor ds: vanillin; synthetic methods; extraction; separation
香 兰 素,又 名 香 草 醛 、香 荚 兰 醛 、香 兰 醛 、凡 尼 林 等,化 学 名称 3- 甲氧基 - 4- 羟基苯甲醛, 为白色或浅黄色针状或结 晶状粉末, 呈香兰荚特有的香气,它微溶于冷水,易溶于热水、 乙 醇 、乙 醚 、氯 仿 和 热 挥 发 油 中,熔 点 82 ℃ ̄83 ℃,沸 点 285 ℃,相对密度 1.056,本品低毒,大白鼠经口 LD501580 mg·kg-1。
充裕的原料来源, 在碱性条件下,以氧气作为氧化剂,氯化铜 和氯化钴作为催化剂,甲醇作为溶剂进行了对甲酚液相氧化, 高 选 择 性 得 到 对 羟 基 苯 甲 醛 。再 通 过 在 氯 仿 中 进 行 单 溴 化 反 应,在甲醇中以氯化亚铜和 DMF 催化进行甲氧基化反应得到 香兰素。这种高效制备方法总收率达 62.4 %。
电解氧化法与化学氧化法相比,工艺简单,不需要外加氧 化剂和催化剂,选择性高,反应产物纯度高,反应收率高,后处 理工序简单,有利于工业化生产,具有大力推广前景。 1.1.1.3 愈创木酚亚硝化法
愈 创 木 酚 与 甲 醛 缩 合 生 成 3- 烷 氧 基 - 4- 羟 基 - 苯 甲 醇 , 再 与 对 亚 硝 基 - N,N- 二 甲 基 苯 胺 反 应 , 最 后 水 解 生 成 香 兰素。
固体香兰素香气的方法

固体香兰素香气的方法一、引言香兰素,又名香草醛,是一种重要的香料,因其具有甜香、奶香和香草香等特性,广泛应用于食品、饮料、化妆品和医药等领域。
固体香兰素是指将香兰素制成固体形式的制品。
固体香兰素相比于液体香兰素具有使用方便、储存安全等优点。
因此,研究和探索固体香兰素香气释放的方法具有重要的意义。
本文旨在综述固体香兰素的制备技术和香气释放技术,并对其进行评价和展望。
二、固体香兰素的制备方法1.直接干燥法直接干燥法是将液态香兰素进行干燥,直接得到固体香兰素的方法。
该方法工艺简单,成本较低,是目前生产固体香兰素的主要方法。
但直接干燥法的缺点是所得固体香兰素的粒径较小,容易吸湿,影响其稳定性。
2.喷雾干燥法喷雾干燥法是将液态香兰素通过雾化器雾化成细小的液滴,然后在热空气中迅速干燥,得到固体香兰素的方法。
该方法的优点是所得固体香兰素的粒径较大,不易吸湿,但其缺点是设备投资较大,生产成本较高。
3.冷冻干燥法冷冻干燥法是将液态香兰素进行冷冻,然后减压干燥,得到固体香兰素的方法。
该方法的优点是所得固体香兰素的结晶性好,但设备投资较大,生产效率较低。
三、固体香兰素的香气释放技术1.包覆技术包覆技术是一种通过在固体香兰素的表面包覆一层或多层壳材料,来控制香气释放的技术。
常见的包覆材料有脂肪酸、脂类、糖类等。
包覆技术可以有效减少固体香兰素的香气挥发,提高其稳定性。
但包覆技术也存在一些缺点,如包覆材料的稳定性差、包覆层容易脱落等。
2.微胶囊化技术微胶囊化技术是一种通过将固体香兰素包裹在微小的胶囊中,来控制香气释放的技术。
微胶囊的壁材可以是天然的或合成的,如蛋白质、多糖、聚合物等。
微胶囊化技术可以有效延长固体香兰素的香气释放时间,提高其稳定性。
但微胶囊化技术的生产成本较高,且微胶囊的壁材对环境的影响也需要考虑。
3.微粉碎技术微粉碎技术是一种通过将固体香兰素粉碎成微小的颗粒,来提高其表面积和反应活性的技术。
微粉碎技术的优点是可以增加固体香兰素的表面积,从而提高其与空气的接触面积,加快香气释放速度。
发酵法制备天然香兰素的研究_杜毅_2011

FL AVOUR FRA GRANC E C OSME TIC S J une,2011,N O 3w ww.ffc journa l.co m发酵法制备天然香兰素的研究作 者爱普香料集团股份有限公司,上海 201809杜 毅 张兆斌 曾义勇 陈 洪…………………………作者简介杜 毅(1960 ),男,教授级高级工程师,近年来主要从事香料的研发工作,承担过多项国家课题,主持开发了天然乙偶姻、天然香兰素等生物香料产品。
联系电话:86 21 59940157E m ail:duyi @摘 要香兰素是应用最为广泛的香料之一。
以阿魏酸为底物,通过微生物发酵法制备天然香兰素,研究中分别考察了不同氮源、补料量和补料方式等因素对阿魏酸转化率的影响,通过发酵条件优化,香兰素最终浓度达到15g /L ,发酵单位达到国际先进水平。
通过相应的萃取、结晶过程获得的天然香兰素产品,质量达到了国际标准。
关键词生物转化 天然香兰素 阿魏酸 发酵A New Bioprocess to Produce Natural Vanillin by Microbial Fermentation D U Yi ZH A N G Zhaobin ZEN G Yiy ong CH EN H ong(Apple Flavor &Fragrance Group Co.,Ltd.,Shanghai 201809,China)Abstract : Vanillin is one o f the most w idely applied flav or s.In our study ,fer ulic acid and a strain o f K X 02w ere used as a subst rate and a bio cat aly st respectiv ely.T he yield o f the substr ate w as affected by the different kinds of nitro gen sources,dif fer ent amo unts and manners o f input o f fer ulic acid as w ell.T he data sho wed that the final co ncent ration o f v anillin in the bro th can be gr ow th t o 15g/L in 50L o f fermentator and the result r eaches to to p level in t he w or ld.Key words: bio transformat ion natur al v anillin ferulic acid fermentatio n收稿日期:2010 10 18;修回日期:2011 02 15香兰素(Vanillin),又名香草醛或香兰醛,化合物名称4 羟基 3 甲氧基苯甲醛,为白色至微黄色针状结晶或结晶性粉末,有类似香荚兰豆的香气,分子量152.16,熔点81~83 ,FEMA 编号3904,CA S 编号121 33 5。
香兰素结构式

香兰素结构式导言香兰素(Vanillin),又被称为香兰精,是一种具有浓郁香气的有机化合物。
它是一种有机酮,化学式为C8H8O3,是一种纯天然的化合物,可以从香草中提取得到。
香兰素是一种常用的食品添加剂,也具有广泛的应用于香料、药物和化妆品等领域。
本文将深入探讨香兰素的结构式及其化学性质。
香兰素的结构式香兰素的结构式可以用分子式C8H8O3来表示,它由苯环、烯醇基和酮基组成。
具体来说,香兰素的结构式如下所示:O│─(C=O)─│(HC=O)│(HC=C)│(HC=O)│(HC=C)│(HC=O)│(HC=C)│(HC=O)─香兰素的化学性质物理性质香兰素是一种白色或微黄色的结晶物质,具有独特的香气,有时被描述为具有甜味的香草味。
它的熔点为81-83℃,沸点为285℃。
香兰素溶于醇、醚和乙醚,不溶于水。
化学性质香兰素是一种弱酸性物质,在碱性条件下会发生中和反应。
它可以和金属离子形成配合物,如与铁离子反应生成红色络合物。
此外,香兰素还具有氧化性,在一定条件下可以发生氧化反应。
香兰素的生产香兰素主要通过从香草中提取或合成的方式来进行生产。
提取方法提取香兰素最常用的方法是从香草籽荚中获得。
香草籽荚中含有香草酚(Vanillins)的苷类物质,通过酸解反应可以将其转化为香兰素。
提取香兰素的过程主要包括以下步骤: 1. 将香草籽荚浸泡在酸性溶液中,使香草酚转化为香兰素。
2. 进行溶剂提取,将香兰素从溶液中分离出来。
3. 经过蒸馏和结晶处理,获得纯净的香兰素晶体。
合成方法除了提取方法,还可以通过合成的方式来生产香兰素。
合成香兰素的方法主要有以下几种: 1. Fenugreek法:以甲基化香草素为起始原料,通过多步反应合成香兰素。
2. Guaiacol法:以愈创木酚为起始原料,通过酯化和氧化反应合成香兰素。
3. 聚酮法:以苯酚为起始原料,通过氧化和缩合反应合成香兰素。
香兰素的应用香兰素具有广泛的应用领域,主要包括食品、香料、药物和化妆品等。
香兰素的合成工艺进展

52
FR IEN D OF C H EM ICAL IN D USTRY
力度。随着国内医药中间体行业迅速发展,香兰素在该领域将 有较大发展空间。国外约 45%的香兰素用来生产医药中间体, 而国内在该领域消费仅占 30%,与国外相比仍有一定差距,应 积极开拓香兰素在医药中间体领域的应用。其次,要加快香兰 素品种升级换代。由于乙基香兰素的香气是甲基香兰素的3~4 倍,在提倡绿色食品的今天,在食品、饲料等行业用乙基香兰 素替代甲基香兰素已成为发展趋势。
1 香兰素的合成方法 目前有多种的合成方法,大致可分为愈创木酚法、木质素
法、黄樟素法、丁香酚法、对羟基苯甲醛法、对甲酚法、微生物 法等七种制备方法。
文章编号:1004-0862(2007)05(a)-0051-03
产生约 20 t 废水)、产品收率等问题尚未很好的解决。 愈创木酚法是目前香兰素最主要的合成路线。国外几乎都采
1 实验 试样为淡黄色粘稠液体,在 5% 氢氧化钠、5% 碳酸氢钠和
5% 盐酸中溶解而在乙醚中不溶。首先对样品做钠熔实验,对试 样分别进行氮、硫、卤素、硫和硅的检验;接着对油剂各组 分进行分析,采用柱色谱分离法,湿法装柱,其中分离柱为 50ml 滴定管[60 × 1(cm)],填充剂为硅胶(粒度 100 × 140 目) 在 110℃烘箱中活化 2h。然后各组分采用涂膜法,使用德国 BIORAD 公司的 SP3000 红外分光光度计进行 IR 光谱分析。最后 用高代氯仿作溶剂溶解试样,对各组分做 NMR(1H)的分析。 2 实验结果
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13.2.1 目标化合物分子结构的分析 ①香兰素的分子式:C8H8O3 ②香兰素的分子结构式:
CHO
O CH3 OH
不难看出,目标化合物基本结构为取代苯酚结构,醛基和甲氧基分别处于酚羟基的对位和 邻位。 13.2.2 香兰素的合成路线分析
从苯环上基团引入的角度看,醛基可以直接引入,也可以采用氧化(或还原)的方法引入。 分析 1:
可能具体地实施这条合成路线。在合成路线中,邻甲氧基苯胺的合成已经在情境 7 中讨论过,
这里仅从其后续的合成步骤开始讨论。
13.2.4.1 邻甲氧基苯胺的重氮化反应及其控制
重氮化反应在前面情境中已经述及,这里仅简单讨论。
1.邻甲氧基苯胺重氮化反应机理
参见情境 9 中相关内容。
2.重氮化反应影响因素
重氮化影响因素有无机酸及其用量、亚硝酸钠的用量、芳伯胺的碱性、重氮化反应温度等。
液由加样器滴加。由于反应需要控制低温,故配有需要温度计和冰水(或采用冰盐浴装置移除 反应热)。为了避免反应时物料的局部浓差,搅拌是必须的。此外,体系应该有连通大气的出口 (可加上回流装置)。
(2)重氮化反应的控制策略 反应时自始自终保持亚硝酸稍微过量。亚硝酸钠水溶液的加料时速度要适当,不能太快,
也不能太慢。反应中必须严格地控制好应温度,防止重氮盐与亚硝酸发生分解。重氮盐浓度: 通常为 0.1~0.9mol/L。水的用量控制到反应结束时反应液总体积为胺量的 10~12 倍。
CH3
CH3
CH3
CHO
+ Cl2
OH
CH3ONa
Cl OH
O2 O CH3 OH
OH OCH3
路线八:黄樟素法:以黄樟素(来源于天然黄樟油)为原料经碱处理转化为异黄樟素,氧化
为胡椒醛,然后制成原儿茶醛,最后经硫酸二甲酯甲基化得到香兰素。
因此,在合成香兰素时究竟采用什么工艺路线,只能根据各种实际情况进行综合考察。下
OCH3 OHCCOOH
OCH3
[O]
TM
OH
分析 3:
FGI
TM
OH
CH CH CH3 OCH3
FGI
OH
丁香酚
相应合成路线 3:
CH2CH=CH2
CH=CH-CH3
CHO
O CH3
异构化
O CH3
[O]
ONa
ONa
分析 4:
TM FGI
COOH OCH3
相应合成路线 4: OH
FGR
O C H3 OH
面我们将从邻硝基氯苯为原料的合成路线出发,将合成过程中需要考虑的各种因素进行剖析,
找出一条相对合适的合成方案,并按此方案进行合成来实际检验方案的可行性。假如采用其他
的合成路线,请同学们沿此思路自己剖析,应该不难找出合适的合成方案。
13.2.4 香兰素合成过程单元反应及其控制分析
在选定好合适的合成反应路线后,必须对各步反应的反应过程加以详细的考察论证,才有
CHO
NaOH
[O]
O CH3 OH
O CH3 OH
O CH3 OH
路线六:以对甲酚为原料,经氧化、单溴化、甲氧基化三步。该法实际上是对羟基苯甲醛法
的延伸。
CH3 O2
CHO Br2
CHO CH3ONa
CHO
OH
OH
Br OH
O CH3 OH
路线七:以对甲酚为原料,经甲酚氯化,然后与甲醇钠作用,最后氧化得香兰素。
从芳伯胺重氮化反应的通式可知,1mol 芳伯胺重氮化只需 2mol 的无机酸,但实际量可达 2.5~4.0mol。当酸量不足时,重氮化合物与游离胺作用,生成重氮氨基化合物。它是一种难 溶于重氮化反应体系的物质,—旦生成就难以转化,致使重氮化操作困难,甚至失败。酸的用 量决定于重氮化合物与游离胺生成重氮氨基化合物的难易。—般来说,重氮化溶液的酸度始终 不能低于 pH=2(刚果红试纸变蓝),以保证重氮化反应顺利进行,防止副产物生成并增加重氮 化合物的稳定性。
(4)亚硝酸钠的用量与浓度 亚硝酸钠的用量通常比芳胺过量 1%~5%,亚硝酸钠一般配成 30%~35%的水溶液,现用现
配。为避免重氮化反应过程中亚硝酸损失,亚硝酸钠水溶液要加至反应器中液面下,且亚硝酸 钠水溶液的加料速度要与重氮化反应速率相适应,不能太慢或太快。
(5)温度 由于邻甲氧基苯胺的碱性较强,重氮化反应一般控制在 0~5℃进行。温度高时,重氮化盐
合成香兰素的工作任务
1.香兰素简介
香兰素(Vanillin)为白色或微黄色针状结晶,具有类似香荚兰豆的香气及浓郁的奶香,味 微甜;熔点 81~83℃,化学名为 3-甲氧基-4-羟基苯甲醛。香兰素是重要的食用香料之一,为香 料工业中最大的品种,是人们普遍喜爱的奶油香草香精的主要成份,广泛用于食品、巧克力、 冰淇淋、饮料以及日用化妆品中起增香和定香作用。另外香兰素还可作饲料的添加剂、电镀行 业的增亮剂、制药行业的中间体。
OCH3 N2+HSO4
+ 2 H2O
(4)水解反应
OCH3 N2+HSO4
+ H2O
OCH3
OH + N2 + H2SO4
(5)C-甲酰化反应
OCH3
CHO
OH + CHCl3 + 3 NaOH Et3N
+ 3 NaCl + 2 H 2 O
O CH3 OH
路线二:以 邻甲氧基苯酚为原料,采用乙 醛 酸 缩 合 再 氧 化 的 方 法 。
CHO
FGR
FGI
相应OH合成OC路H3线 1:
O C H3 OH
OCH3 NH2
OCH3
OCH3
NH2 NaNO2 H2SO4
N2+HSO4 H2O
OH
OCH3
CH3Cl NaOH
TM
分析 2:
HO CHCOOH
FGI
TM
相应合成路线 2:
FGI
OCH3 OH
+ OHCCOOH
OCH3 OH
HO CHCOOH
路线一: 以邻硝基氯苯为原料的多步合成的方法。
(1)甲氧基化反应
NO2
Cl +
KO H+C H3O H
NO2
OCH3 + KCl
+ H2O
(2)还原反应
NO2
2
OCH3 + 3 Sn + 12 HCl
NH2
2
+ + OCH3
3 SnCl4
4 H2O
(3)重氮化反应
OCH3
+ NH2
H2SO4 NaNO2
O CH3 OH
COOH
CO2
[H]
O C H3
OCH3
从基OH团变换的角度,也可以有下面的逆向推导。
OH
分析 5:
CHO
TM
CHO
FGI
TM
相应合成路线 5:
CHO
FGR分析 6:
OH
Br2 CH3
FGI
TM
OH 相应合成路线 6
Br OH
FGI O CH3
NaOCH3 CH3
ONa
ONa
ONa
H Cl O CH3
O CH3 OH
路线四:对羟基苯甲醛法,以对羟基苯甲醛为原料,经溴化,然后甲氧基化而得到香兰素。
CHO
CHO
CHO
Br2 OH
OH
CH3OH
Cat Br
O CH3 OH
路线五:是将木质素磺酸盐在碱性介质中水解,再经过氧化等反应后得香兰素。
HCCHCH2SO3
CH(OH)CHOHCH2OH
(3)重氮化反应终点的控制 当底物邻甲基苯胺作用完毕后,体系中亚硝酸微过量,通常采用淀粉碘化钾试纸进行反应的 检验。微过量的亚硝酸可以将试纸中的碘化钾氧化为碘而使试纸变蓝色。
重氮化反应完毕,过量的亚硝酸对下步反应不利,常加入适量的尿素或氨基磺酸将过量的 亚硝酸分解,或加入少量的芳胺与过量的亚硝酸作用。反应式如下:
(1)邻甲氧基苯胺的性质
邻甲氧基苯胺为浅黄色油状液体,熔点:6.2℃,沸点:225℃,相对密度(水=1):1.10;
本品可燃,有毒,具刺激性,具致敏性。
在邻甲氧基苯胺分子结构中,由于氨基的邻位甲氧基是供电子基团,故使氨基氮原子的电
子云密度增加,碱性增强。因此邻甲氧基苯胺重氮化时反应活性较高。
(2)无机酸的选择
TM
FGR
Cl OH
C H3 OH
CH3
CH3
CH3
Cl2
NaOCH3
TM
OH
Cl OH
O C H3 OH
显然,路线 5 和路线 6 由于卤化时能发生多卤化及甲氧基化反应较难的问题,不是好的合成
路线。路线 1~4 各有特点,只要条件具备,都可值得尝试。
13.2.3 文献中常见的香兰素的合成方法
目前香兰素的生产方法较多,典型的主要有:
CO(NH2)2+2HNO2=CO2↑+2N2↑+3H2O H2NSO3H+HNO2=H2SO4+N2↑+H2O
13.2.4.2 邻甲氧基苯胺重氮盐的水解反应及其控制 1.重氮盐水解机理 重氮盐的水解属于单分子亲核取代反应历程(即 SN1 历程)。当将重氮盐在酸性水溶液中加
热煮沸时,重氮盐首先分解成芳正离子,后者受到亲核试剂水分子的亲核进攻,快速形成中间 体阳离子(Ⅰ),再脱质子生成酚类。历程如下:
(Ⅰ)
其中,生成芳正离子(Ar+)的反应是重氮盐水解反应的反应速率控制步骤。 随着酚的浓度逐渐提高,部分重氮盐也会和酚偶合形成羟基偶氮染料,或者和酚氧负离子 反应生成二芳基醚。 2.重氮盐水解影响因素 (1)重氮盐的性质 一般而言,重氮盐水解的难易程度与重氮盐的结构有关。重氮盐越稳定,水解反应越难。 当苯环上接有吸电子基团时,因为共轭的传递,降低了重氮键上的电子云密度,提高了重氮基 的正电性,有利于重氮盐的稳定;反之,当苯环上接有供电子基团时,重氮盐稳定性差。 为了避免芳正离子与氯负离子相反应生成氯化副产物,重氮盐水解时宜用重氮硫酸盐。 (2)水解温度 重氮盐水解温度一般控制在 102~145℃。可根据水解的难易确定水解温度,并根据水解温 度来确定所用硫酸的浓度,或加入硫酸钠来提高沸腾温度。稳定性差的重氮盐水解温度要更低 一些。 (3)水解催化剂 加入硫酸铜(及 Cu2O)对于重氮盐的水解有良好的催化作用,可降低水解温度,提高收率。 (4)水解反应的介质 为了避免水解过程中副反应,水解反应要在 40%~50%浓度的硫酸中进行。 (5)传质的影响 良好的搅拌有利于反应物料的传质,故对反应有利。 (6)重氮盐水解时的副反应 芳正离子非常活泼,可以与反应液中的亲核试剂反应,如与生成的酚负离子反应生成二芳 基醚等副产物。另外,少量重氮盐也能和酚发生偶合反应。 重氮盐水解成酚的一个改良方法是将重氮盐与氟硼酸作用,生成氟硼酸重氮盐,然后用冰 乙酸处理,得乙酸芳酯化,再将它水解即得到酚。 重氮盐是很活泼的化合物,水解时会发生各种副反应,为了避免这些副反应发生,总是将 冷的重氮硫酸氢盐溶液慢慢加到热的或沸腾的稀硫酸中,使重氮盐在反应液中的浓度始终很低。 3.反应体系的构建与监控 (1)重氮盐水解反应体系的构建 水解液一般由水(用硫酸铜饱和,溶解度(100℃):75.4 克结晶硫酸铜)、硫酸、少量 Cu2O 组成(有些场合下加入惰性溶剂也可),水解时溶液要处于沸腾状态,故需要加热装置,同时须 配有水蒸汽蒸馏装置。 由于加样器的传热,故少量的冷的重氮盐溶液在加样过程中会被加热而分解,最好加样器 要配有冷却装置。加样后,要强烈搅拌促使物料均匀分散,故需配有良好的搅拌装置。 (2)重氮盐水解反应的控制策略 为了避免重氮盐与生成的酚偶合,通常是将冷的重氮盐水溶液滴加到沸腾的稀硫酸中。为 避免加样过程中的受热,加样速度要快,且要少量多次。为了抑制副反应,最好是将生成的可 挥发性酚立即用水蒸汽蒸出,或者向反应液中加入氯苯、二甲苯等惰性有机溶剂,使生成的酚 立即转入有机相中。 水解时酸水的用量为加入重氮盐溶液后酸浓度为 40%。 (3)重氮盐水解反应终点的控制 可用气象色谱或高效液相色谱 TLC 法来监控水解反应的进程。 13.2.4.3 邻甲氧基苯酚的 C-甲酰化及其控制