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121-33-5/香草醛的制備

背景及概述[1-2]

香草醛學名3-甲氧基-4-羥基苯甲醛白色至淡黃色結晶性粉末或針狀結晶,有香草豆的特殊香氣,微溶于苯,易溶于乙醇、乙醚、氯仿和冰醋酸。一克香草醛在14℃可溶于90—100毫升水中,在80℃可溶于20毫升水中。在潮濕空氣中慢慢氧化成香草酸;與鈉汞齊作用或催化還原生成香草醇;與氯化鐵作用呈藍紫色;與溴作用生成紅色或紅色沉淀。

存在于香草豆、安息香膠、秘魯香脂、妥盧香脂等中。工業制法可用異丁子香酚氧化而得;也可由鄰苯二酚制得的愈創木酚對位羥基上用導入醛基法制取;以木質素為原料,用堿液加熱處理在加壓下用空氣氧化也可制得。廣泛用于定香劑、變味劑和調合劑的重要原料,大量用于化妝香精、食品工業和飲料等。

應用[2-3]

香草醛在輕工業生產中有著廣泛的應用,可加在食品、牙膏、香皂、煙草中,作為香氣修飾和定香的主要原料.香草醛在醫藥化工中是重要的原料或中間體,具體可用來制造治療高血壓、心臟病、皮膚病及消除口臭、利尿的常用藥物.另外在化學工業中可作為化學助劑,用于塑料制品的抗硬化劑,也可作為Ni,Cr,Cd等金屬的電鍍光亮劑.在農業生產上,香草醛可作為甘蔗的增產劑和催熟劑,并可用之制備除草劑和昆蟲引誘劑。

制備[2]

1.松柏苷水解法

1874年,首先由蒂邁(Tiemann)等人以松柏苷為原料合成了香草醛,這是最早使用的合成方法.松柏苷為配糖體,在無機酸和酯的存在下,水解成松柏醇和葡萄糖,再經氧化即變成香草醛,其合成路線為:

香草醛的制備

此方法曾適用于小規模生產,具有一定的歷史意義,目前已很少應用.

2.木質素法

木質素具有香草醛的基本結構,在溫度160~175℃,壓力1.1~1.2MPa的條件下,用空氣氧化紙漿廢料木質素磺酸鹽,經過2h,用甲苯、堿溶液處理生成物,然后再經二氧化硫處理,濾出副產物和雜質后,便可得到香草醛.還可用酒糟濃縮物在堿性條件下加熱至180℃,通入空氣,酸化,苯萃取,再用亞硫酸鈉處理,最后經蒸餾及重結晶得到香草醛.以上各工藝香草醛的收率約10%(按木質素計).若用木屑、硝基苯在堿介質里,有氧化銅催化劑存在的條件下,吹入空氣或氧氣,則香草醛的收率可增加1倍。以木質素磺酸鹽為原料制備香蘭素的反應方程式如下:

香草醛的制備

本質素廣泛存在于自然界中,如廢木材、禾秸、泥炭、造紙廠的紙漿廢液和酒糟濃縮物中都含有木質素.這給香草醛的生產提供了大量的廉價原料,而且充分利用廢料又利于環境保護.

3.對羥基苯甲醛法

這是一種較新的制備方法,目前大連理工大學正在深入研究.對羥基苯甲醛是由苯酚利用Reimer-Tiemann反應生產鄰羥基苯甲醛(水楊醛)的副產物.首先,對羥基苯甲醛溴化,然后由甲氧基取代溴原子生成香草醛.總的反應過程中每步的收率都在90%左右,香草酸收率可達85%:

香草醛的制備

主要參考資料

[1] 有機化合物辭典

[2] 香草醛的應用及制備

[3] 擬無枝酸菌轉化阿魏酸生產香草醛的研究