1苯乙醇的制备.docx
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1苯乙醇的制备
1-苯乙醇
性状:
具花香液体;二、熔点:
20℃;3、沸点:
℃,85-86℃千帕);4、相对密度(20/4℃):
;五、特点:
易溶于醇,醚,不溶于水
苯乙醇是香料用芳香化合物中较为重要和应用普遍的一种食用香料,因它具有柔和、愉快而持久的玫瑰香气而普遍用于各类食用香精和烟用香精中。
苯乙醇存在于许多天然的精油中,目前主若是通过有机合成或从天然物中萃取取得该产品。
随着食物生物技术的飞速进展和人民生活水平的不断提高,专门是我国加入世界贸易组织,人们愈来愈重视食物的平安性,追求有机食物、生态食物、绿色食物已成为一种时尚,国内外食物生产研发人员也愈来愈偏向于利用天然食物添加剂。
由此,通过微生物发酵法生产天然苯乙醇香料的工艺研究取得国内外业内人士的普遍关注与重视。
1.国内外最新研究动态:
最近,江苏食物职业技术学院生物工程系黄亚东等人经实验研究说明:
苯乙醇具有玫瑰风味,它是清酒和葡萄酒等酒精饮料中的重要风味化合物。
利用啤酒酵母Saccaromycescerevisiae生产风味物质的原理即为利用酶或微生物将前体物苯丙氨酸转化为食物风味苯乙醇香料。
因为在啤酒酵母中芳香族氨基酸生物合成要紧受DAHP合成酶、分支酸合成酶、分支酸变位酶、邻氨基苯甲酸合成酶、预苯酸脱水酶和预苯脱氢酶的调剂,在啤酒酵母细胞中L-苯丙氨酸形成苯乙醇的途径中,关于苯丙氨酸,α-酮酸脱氢酶起要紧作用。
因此利用啤酒酵母可衍生出多种天然风味物质、风味前体物质或风味增强剂,它与用传统的环氧乙烷与苯缩合精制取得的化学合成苯乙醇香料比较,更具有香味柔和,天然纯正、健康平安不可比拟的优越性。
中国烟草总公司郑州烟草研究院研究人员利用蒸馏萃取装置、气相色谱仪和气相色谱/质谱联用仪对烤烟烟梗和叶片要紧中性香味成份进行分析,研究说明云南烟梗中含量较高的中性香味成份要紧有苯甲醇、苯乙醛、β-苯乙醇等。
山东农业大学研究文献综述了国内外在烟叶人工发酵进程中几种增香途径及其研究进展,包括微生物、酶、糖和有机酸、酶拉德反映产物及氨化等方式。
研究说明:
最近几年来微生物、酶因其投入量少,增香成效明显,微生物发酵生产天然香精已成为世界许多种国家食物添加剂的研发烧点。
而烟草在芽胞杆菌、枯草杆菌、假单孢杆菌等微生物发酵进程中能产生苯甲醇、苯乙醇等天然玫瑰香味成份,引用外援作用于烟叶发酵,增加烟叶香气不失为一种理想的方式。
国外学者对烟叶人工发酵早有大量研究,他们发觉烤烟叶面微生物中,细菌占绝对优势,放线菌和霉菌较少。
细菌中以芽孢杆菌属为优势菌群,霉菌中曲霉为优势菌群。
优良品种烤烟叶面微生物数量较大,种类较多。
可见,微生物是推动烟叶发酵、提高烟叶香气不可轻忽的缘故之一,这对国内外从事烟叶香气研究学者而言具有专门大的吸引力。
而关于微生物发酵法生产天然级苯乙醇香料工艺研究,最近几年来国外已成功研制出以苯丙氨酸、氟苯丙氨酸为原料,采纳微生物啤酒酵母Saccaromycescerevisiae或(和)克鲁维酵母Kluyveromycessinensis发酵工艺转化来制取天然级苯乙醇的工艺方式。
尽管此法不失为一种切实可行的天然级苯乙醇香料生产方式,但其原料本钱太高,不适宜工业化生产。
故人们也在寻觅一种能替代苯丙氨酸、氟苯丙氨酸的廉价天然材料为微生物发酵法起始原料,最大程度上降低生产本钱,知足食物香料添加剂工业生产的需求。
2.国内外要紧专利简介
华宝香化科技进展(上海)通过量年的创新研发,成功完成了以烟草(含烟梗、烟末)为原料的微生物发酵法生产香料苯乙醇的新工艺开发,并于2004年7月28日取得了发明专利授权(ZL专利号,授权公告号CN1159447C)。
该工艺包括利用农业副产物烟草作为生物转化的前体物,添加适当的培育基、选用适合的菌种(如产朊假丝酵母、酿酒酵母、中国克鲁维酵母中的一种),在必然的发酵工艺条件下进行发酵培育,降解了烟草中的木质素、果胶和多酚类化合物,并转化成苯乙醇,然后用萃取或离子互换树脂吸附分离的方式予以提纯。
所取得的苯乙醇具有纯正的天然香味,可用于食物中作为天然香料利用。
整个生产工艺简便,具有普遍的工业化进展前景,为农业副产物烟草找到了一条绿色环保的应用途径。
美国SUBBIAHVEN公司1999年7月6日授权专利US5919991涉及一种发酵法生产苯乙醇的方式,其以L-苯丙氨酸为原料通过微生物啤酒酵母菌Saccaromycescerevisiae和克鲁维酵母Kluyveromycessinensis发酵培育和采纳离子互换树脂吸附分离法来制取天然级苯乙醇香料。
德国BluemkeWilfried(GKSS-ForschungszentrumGeesthachtGmbh)2001年11月28日公布的欧洲专利EP1158042采纳微生物菌株或酶催化剂等生物技术制取苯乙醇香料,其以L-苯丙氨酸为原料,通过克鲁维酵母Kluyveromycessinensis微生物发酵工艺生产天然级的苯乙醇香料。
日本KAGOME公司1997年9月公布的日本专利JP9224650涉及一种以米酒、氟苯丙氨酸为原料,通过含酒精饮料中的酿酒(啤酒)酵母Saccharomycescerevisiae微生物发酵工艺来制取天然级β-苯乙醇香料。
日本麒麟酿酒厂2000年初公布专利JP55也涉及通过米酒改性,采纳酿酒(啤酒)酵母Saccharomyces和去碳酸基酶联合作用的微生物发酵工艺来制取高纯度苯乙醇香料。
法国PERNODRICARD在1998年公布专利EP0822250中提供了一种在发酵法生产苯乙醇进程厂中从其蒸馏残余中提取高纯度苯乙醇的方式。
微生物发酵法生产天然苯乙醇香料国内外要紧相关专利列表(见附件1)
综观上述有关微生物发酵法生产天然苯乙醇香料的国内外要紧工艺技术,咱们不难看到,目前国外一样都采纳以苯丙氨酸、氟苯丙氨酸为原料,进行微生物发酵转化制取苯乙醇。
尽管此法确实也不失为一种可行的天然苯乙醇香料生产方式,但由于这种方式所采纳的苯丙氨酸、氟苯丙氨酸等原料价钱昂贵,生产本钱高,不宜实现规模化工业生产。
因此,国内企业通过创新研发,利用廉价天然的烟草废物资源材料为微生物发酵法起始原料,不仅为农副产品烟草的深加工开辟了一条工业途径,而且也为香料工业找到了一种平安靠得住,有利于环保生态可持续进展的有效资源,从而最大程度上降低生产本钱,有效改善生态环境,更好地知足食物香料添加剂工业生产需求
物化性质(PhysicalProperties)
一、性状:
具花香液体;二、熔点:
20℃;3、沸点:
℃,85-86℃千帕);4、相对密度(20/4℃):
;五、特点:
易溶于醇,醚,不溶于水
储运(Storeage)
塑料桶,堆放于阴凉干燥处,不露天堆放
用途(Useage)
用于日化和食用香精,普遍用于调配皂用和化妆品香精
苯乙酮
或称乙酰苯,是分子式为C6H5COCH3的,它可看成制造、、调味剂和的,还能够制造。
此刻苯乙酮大多以氧化制和的副产品取得,它还可由用制得。
分子结构:
甲基C原子以sp3杂化轨道成键,苯环和羰基C原子以sp2杂化轨道成键。
分子量:
。
最简单的芳香酮。
分子式C6H5COCH3。
其中芳核(苯环)直接与羰基相连。
以游离状态存在于一些植物的香精油中。
无色低熔点晶体。
熔点℃,沸点℃,相对密度(20/4℃)。
苯乙酮能发生羰基的加成反映、a活泼氢的反映,还可发生苯环上的亲电取代反映,要紧生成间位产物。
苯乙酮可在三氯化铝催化下由苯与乙酰氯、乙酸酐或乙酸反映制取。
另外,由乙苯催化氧化为苯乙烯时,苯乙酮为副产物。
苯乙酮要紧用作制药及其他有机合成的原料,也用于配制香料。
用于制香皂和香烟,也可用做纤维素醚,纤维素酯和树脂等的溶剂和塑料的增塑剂,有催眠性。
英文名
1-phenylethanone
别名
乙酰苯
识别
O=C(C)C1=CC=CC=C1
1/C8H8O/c1-7(9)8-5-3-2-4-6-8/h2-6H,1H3
性质
C6H5COCH3
gmol−1
19-20°C
202°C
硼氢化钠
硼氢化钠是一种,分子式NaBH4。
硼氢化钠为白色粉末,容易吸水,可溶于水和低级,在室温下与迅速反映生成。
在和中硼氢化钠经常使用做。
发觉:
硼氢化钠是由H.C.Brown和他的老板Schlesinger于在芝加哥大学发觉的。
那时的目的是为了研究和的性质,但却发觉了硼烷对有机的还原能力。
由于那时硼烷属于稀有物质,因此并无引发有机化学家的重视。
硼烷化学的进展得益于,那时美国国防部需要寻觅一种分子量尽可能小的挥发性化合物用于裂变材料的富集。
U(BH4)4符合那个要求。
该化合物的合成需要用到,但是氢化锂的供给很少,于是廉价的便被用来作原料,而硼氢化钠就在那个进程中被发觉。
后来,因为六氟化铀的处置工艺问题取得解决,国防部便舍弃了通过硼氢化铀来富集铀235的打算,而Brown的研究课题就变成了如何方便地制备硼氢化钠。
ArmySignalCorps公司对那个新化合物的野外当场制备大量氢气的用途产生了爱好。
在他们的资助下,开展了相关的工业化研究,产生了后来工业生产硼氢化钠的工艺:
4NaH+B(OCH3)3→NaBH4+3NaOCH3
产物是两种固体。
用类溶剂取得纯品硼氢化钠。
应用:
硼氢化钠给有机化学家们提供了一种超级便利温和的还原类物质的手腕。
在此之前,通常要用金属/醇的方法来还原羰基化合物,而硼氢化钠能够在超级温和的条件下实现醛酮的还原,生成一级醇、二级醇。
还原步骤是先把底物溶于溶剂,一样是或,然后用冰浴冷却,将硼氢化钠粉末加入混合物搅拌至反映完全即可。
反映进程能够用监测。
若是溶剂不是醇,那么需要另加或一同反映。
硼氢化钠是一种中等强度的还原剂,因此在反映中表现出良好的化学选择性,只还原活泼的醛酮羰基,而不与酯、酰胺作用。
英文名
Sodiumtetrahydridoborate
识别
性质
NaBH4
gmol−1
400°C
500°C分解
氢化铝锂
氢化铝锂(LithiumAluminiumHydride)是一个复合,分子式为LiAlH4。
氢化铝锂缩写为LAH,是中超级重要的。
纯的氢化铝锂是白色晶状固体,在120°C以下和干燥空气中相对稳固,但遇水即爆炸性分解。
英文名
Lithiumaluminiumhydride
别名
LAH,氢化锂铝四氢铝锂四氢合铝酸锂
识别
BD0100000
性质
LiAlH4
gmol−1
外观
白色晶体(纯时)灰色粉末(工业品)
150°C分解
在中的
反应
结构
危险性
主要危险
高度易燃
制备:
,H.I.Schlessinger,H.C.Brown和A.E.Finholt第一次制得氢化铝锂,其方式是令与无水在中进行反映:
4LiH+AlCl3−Et2O→LiAlH4+3LiCl
那个反映一样称为Schlessinger反映,反映以三氯化铝计算为86%。
反映开始时要加入少量氢化铝锂作为,不然反映要经历一段诱导期才能发生,而且一旦开始后会以猛烈的速度进行,容易发生事故。
Schlessinger法有很多缺点,如需要用引发剂、氢化锂要求过量和高度粉细、需要用稀缺的原料金属、反映中3/4的氢化锂转化为价廉的等。
尽管如此,相关于其他方式,Schlessinger法较简便,至今仍是制取氢化铝锂的要紧方式。
其他制取氢化铝锂的方式包括:
高压合成法:
用或氢化物,,高压在或溶剂中反映。
LiH+Al+3/2H2→LiAlH4
由制取:
Na+Al+2H2→NaAlH4
NaAlH4+LiCl−Et2O→LiAlH4+NaCl
结构:
氢化铝锂具有的晶体结构,AlH4−离子为结构。
氢化铝锂中,Li+与五个氢相邻,其中四个的距离为,与第五个氢的距离稍长,为Å。
其参数为:
a=,b=,c=Å,α=γ=90°和β=112°。
反映:
:
LiAlH4遇当即发生爆炸性的猛烈反映并放出氢气:
LiAlH4+2H2O→LiAlO2+4H2
LiAlH4+4H2O→++4H2
由于放出的氢是定量的,该反映可用来测定样品中氢化铝锂的含量。
为了避免反映过于猛烈,常加入一些、或作为稀释剂。
:
LiAlH4的乙醚或四氢呋喃溶液能同氨猛烈作用放出氢气:
2LiAlH4+5NH3→[LiAlH(NH2)2]2NH+6H2
当氨的量不足时,发生如下反映:
LiAlH4+4NH3→LiAl(NH2)4+2H2
NH3/LiAlH4比值更小时,那么氨中的三个氢都可被取代。
合成其他复合氢化物或简单氢化物:
氢化铝锂几乎能够与所有的反映生成相应的配位铝氢化物,当配位铝氢化物不稳固时,那么分解为相应的。
通式为:
nLiAlH4+MXn→M(AlH4)n+nLiX
M(AlH4)n→MHn+nAlH3
因此可通过此方式制备很多金属或非金属氢化物,如:
2LiAlH4+−(-40℃,乙醚)→ZnH2+2AlH3+2LiI
作为还原剂:
氢化铝锂可将很多还原,实际中经常使用其乙醚或四氢呋喃溶液。
由于存储和利用不方便,工业上经常使用氢化铝锂的双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠()作为还原剂。
能被氢化铝锂还原的要紧包括:
。
被还原成。
此反映中一级卤代烃性能较好,所得产物发生,因此以为该反映是机理。
二级卤代烃也可用此法还原,三级卤代烃容易发生,不适用此法。
o硅卤化物等还原为,如:
LiAlH4+SiCl4→SiH4+LiCl+AlCl3
∙
o(酰胺除外)被还原为。
o和被还原成。
这种反映一样产率较高,而且用N,N-取代的原料反映比其他要快很多。
o被还原成伯。
o与反映生成:
LiAlH4+ROH→LiAl(OR)H3+H2
LiAlH4+2ROH→LiAl(OR)2H2+2H2
LiAlH4+3ROH→LiAl(OR)3H+3H2
LiAl(OR)2H2是将还原为的适宜试剂,LiAl(OC(CH3)3)3H是将还原为的适宜试剂[2]。
1、硼氢化钠是还原剂,还原性一样,要紧用于羰基化合物还原为醇的反映,不能还原羧酸、酯等,可用于醛,酮的选择还原。
氢化锂铝是还原剂,还原性强,还原为醇,秒杀羧酸及其衍生物,与酰胺反映生成胺,与腈反映生成伯胺。
2、四氢铝锂和硼氢化钠作为重要氢负离子的还原剂类化合物,在合成反映中起着举足轻重的作用。
氢负离子的还原羰基化合物实质上确实是亲核加成反映,四氢铝锂和硼氢化钠对羰基的还原反映原理是一样的,它们都不能还原碳碳双键;而且,这种羰基加成反映事实上为不可逆反映,通常无副反映,因此可用于完成某些特定的合成工作。
可是硼氢化钠的还原活性比四氢铝锂的低,这是因为NaBH4、与LiAlH4的极性不同,因此它们中的氢极性不同,因此LiAlH4中的氢活性更高.表现为硼氢化钠等只能还原醛、酮和酰卤的羰基,而不能还原其他的羧酸衍生物、硝基等化合物,但氢化铝锂却能够。
硼氢化钠的优势是除他们的反映选择性外,常能够在羟基溶剂中利用,因此也是一类很方便的还原剂。
注意:
四氢铝锂只能在无水条件下进行反映,而硼氢化钠没有此限制,这说明两种物质反映时所需要的介质是不一样的。
3、用四氢铝锂还原酯基,反映专门快!
可是,反映有专门大的潜在危险,专门是在量比较打的情形下,近几年就有很多关于四氢铝锂反映事故的报导.而用硼氢化钠那么平安的多,但硼氢化钠还原往往速度较慢,专门是有多个酯基时还常常反映不完!
还有当反映物中有Boc,Cbz等爱惜基时,用四氢铝锂在量大时还原,往往会将Boc,Cbz等爱惜基还原成甲基!
若是反映物中还有多个酯基,用硼氢化钠反映不完,那么最好用硼氢化锂!
反映温和,后处置也方便!
硼氢化钠和四氢铝锂的还原反映最重要的一点还有确实是溶剂的问题,这两个还原剂遇水产生氢气,因此要必然要注意反映的干燥,不然很容易着火,乃至爆炸的。
而且建议你在用**做溶剂的时候必然要守在隔壁,避免发生意外。
小火能够扑灭,若是没人看着仍是很危险的。
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