香兰素的合成与进展.docx

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1、哈尔滨理工大学学年设计题目：香兰素的合成进展院、系：姓名：指导教师：系主任：尚岩2014年6月17日摘要香兰素被称为香草醛，化学名为3一甲氧基一4一经基苯甲醛。在自然界有广泛存在，特别是在香荚兰豆中含量可达1.5一3.0%。香兰素具有奶油香气，广泛用作定香剂，应用于化妆品、香皂、糕点、糖果、烘烤食品等行业。同时香兰素也是重要的医药中间体，香兰素是合成联苯双酯、特拉唑嗪、3,4,5一三甲氧基肉桂酸异丙胺的中间体。香兰素在电镀行业中也有广泛应用。目前，香兰素市场需求量稳步增长,全球每年的需求量超过1600t，世界年产量10000t以上，我国香

2、兰素年出口量在2000t以上。我国香兰素生产能力较高，但规模、技术和产品质量均低于国际先进水平。国内香兰素的生产产量远远满足不了工业需求。因此，进行香兰素的合成研究具有重要意义。本文对香兰素的合成方法进行了概述，并介绍了我国香兰素技术改进、新工艺开发和相关技术开发的情况，最后提出了香兰素发展方向。关键词香兰素；合成；生产目录摘要I前言1第1章国内现有技术及技术比较21.1国内技术21.1.1化学合成法生产香兰素21.1.2植物提取法生产香兰素51.1.3微生物法生产香兰素51.2香兰素制备方法的优缺点比较6第2章香兰素新工艺开发情况72.

3、1乙醛酸法生产香兰素72.1.1乙醛酸法生产工艺72.1.2乙醛酸法存在的问题72.2对羟基苯甲醛法生产香兰素82.3对甲酚法生产香兰素82.4微生物转化法9第3章香兰素生产技术发展趋势10总结11参考文献12前言香兰素是世界上产量最大的合成香料，作为香料添加剂，以其添加量少和独有的芳香而备受国际香料界的青睐。香兰素还是一种重要的有机化工原料，作为一种有机合成中间体，通过一系列化学反应制备各类医药、农药以及各种有机合成中间体。在化学分析方面，香兰素可用来检验蛋白质氮杂茚及间苯三酚的存在。在农业上，香兰素成腙后可用作农作物的除草剂，还可作为

4、甘蔗的催熟剂。在日用化工方面，可用作电镀光亮剂。随着香兰素应用领域的不断拓展，其需求量正以每年10%的速度增长，仅美国每年进口量就超过4000t，香兰素在市场上已成为紧俏的精细化学品[1]。目前合成香兰素的方法有三种，即：(1)从香子兰花荚中提取的天然香兰素；(2)用化学合成法（如愈创木酚法、木质素法、黄樟素法、丁香酚法、对羟基苯甲醛法、4-甲基愈创木酚法、对甲酚法等）生产的香兰素。(3)用微生物法生产的香兰素。天然香兰素主要是从天然香荚兰中提取，但是香荚兰种植区域有限，产量受气候影响大，劳动强度大，得到的天然香兰素价格极其昂贵,每公斤售

5、价高达4000美元，约为合成香兰素的300倍[2]。化学法合成的香兰素，供大于求，市场价格较低，每公斤不到15美元,这种香兰素不仅香型单一，而且合成过程中污染严重而无法被人们接受。目前最具潜力的生物合成法具有原料天然且廉价易得，生产过程清洁无污染，快速高效等优点，利用生物技术手段生产天然香兰素已成为一种值得推广的新渠道[3]。但是如何达到工业化生产所需要的高产量，并使下游的产物分离纯化过程简单化和经济化，实现更高的经济效益，仍是天然香兰素价格居高不下的主要限制因素，这也是现阶段科学研究领域的瓶颈，亟待突破性的创新研究。第1章国内现有技术及

6、技术比较1.1国内技术1.1.1化学合成法生产香兰素据统计，现今市场上绝大部分的香兰素产品是利用化学合成法生产的，供大于求。其原料主要是木质素和愈创木酚[4]。1.1.1.1丁香酚路线19世纪末，Reimer和TieTnann开始用此法合成香兰素。现在最常用的方法是在碱存在下，将丁香酚异构化为异丁香酚钠，然后用氧化剂将异丁香醛钠氧化成香兰素钠盐，再中和结晶后可以得到香兰素，如图1-1：图1-1这一合成路线采用天然丁香酚为原料，原料价格高，相对成本较高，用这一方法生产的香兰素其同位素测试结果与天然香兰素相近，但其销售价格比用愈创木酚为原料生

7、产的香兰素高几倍。因此目前还是有少量香兰素通过此法生产。1.1.1.24一甲基愈创木酚路线用此法生产香兰素时所用的原料是天然4一甲基愈创木酚，因此原料成本相对较高。但用此法生产的香兰素天然度与天然香兰素相似，也作为天然香兰素销售。其具体的生产方法如下，如图1-2：图1-24一甲基愈创木醛、氢氧化钠、甲醇及催化剂等加入釜内后，用氧气氧化，中和后回收甲醇，冷却得初品香兰素，精制后可得成品香兰素。1.1.1.3木质素法1938年美国Salvo公司开始用此方法生产香兰素，此法以亚硫酸纸桨废液中所含的木质素磺酸盐为原料，在碱性条件下氧化，然后水解得

8、到香兰素。其反应方程式如下，如图1-3：图1-3此法生产的香兰素质量相对较差，应用领域有所限制。同时只有纸厂与纸厂合作才可能有造纸废液可用，所以采用此法生产香兰素的厂家减少。国内除少量造纸厂用