全 文 ：研究阶段•1990~2000香料香精化妆品，增刊 2013 年 8 月FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS，SUPPLEMENT August , 2013
天然覆盆子酮的制备
作 者
摘 要
以天然大茴香醛为原料，与发酵法生产的天然丙酮缩合，制得茴香叉丙酮，再经氢化得到茴香丙酮，最后将茴香丙酮进行脱甲
基反应，制得天然覆盆子酮。采用测量同位素14C方法，确定其天然度为98%以上。
关键词
覆盆子酮 大茴香醛 茴香丙酮 缩合反应 脱甲基反应
The Synthesis of Natural Raspberry Ketone
GU Yuncui QIAN Liqun HUAN Yueqin WANG Junyi
(Shanghai Research Institute of Fragrance & Flavour Industry, Shanghai 200232, China)
Abstract Using natural anisic aldehyde as raw material, anisylidene acetone was synthesized via condensation with natural acetone obtained
after fermentation, then, it was converted into anisyl acetone through hydrogenation , the demethylation was conducted to get natural raspberry
ketone fi nally. The natural degree of the fi nal product was determined by isotope 14C method, which was up to 98%.
Key words raspberry ketone anisic aldehyde anisyl acetone condensation demethylation
覆盆子酮为重要的食品香料，广泛用于饮料、冰
淇淋、糖果、烘烤食品中。市场上普遍使用的覆盆子
酮是利用石化原料对羟基苯甲醛与丙酮合成得到的。
反应途径如图1所示。
中国轻工总会香料研究所, 上海!!200232
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 谷运璀 钱莉群 宦月琴 王俊义
图1 以对羟基苯甲醛为原料合成覆盆子酮的反应途径
图2 以天然大茴香醛和天然丙酮为原料制备覆盆子酮的反应途径
近年来，国际市场更青睐天然香料产品，天然覆
盆子酮价格比以石化原料合成的产品高出10倍以上。
我国天然资源丰富，可以设想用取自天然的对甲酚为
起始原料与天然丙酮反应制备天然覆盆子酮，但目前
天然对甲酚来源不足。
茴香油是我国独特产品，用茴香油制备的天然大
茴香醛大量出口国际市场，因此我们研究用天然大茴
香醛与发酵法制得的天然丙酮为原料经过缩合、氢化
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和脱甲基反应，制备天然级的覆盆子酮。该路线方法
目前还未见有报导，因此具有较高的学术价值和经济
价值。反应式如图2所示。
1 试验部分
1.1 茴香醛制备茴香叉丙酮
在2 000 mL三口瓶中加入340 g水，12 g NaOH，
搅拌溶解。在20 ℃下加入280 g天然丙酮。然后在
20~25 ℃下，在30 min内滴加112 g大茴香醛，最后在
20~25 ℃下搅拌反应3 h结束。
向反应液中加入800 mL水，使反应产品茴香叉
丙酮从反应液中充分析出，然后减压抽滤，将滤出的
固体产品烘干，得到中间体茴香叉丙酮140 g，得率
97.0%，含量95.5%。
1.2 茴香叉丙酮氢化制备茴香丙酮
在1 000 mL不锈钢氢化反应釜中，加入400 mL乙
醇、100 g茴香叉丙酮、10 g雷尼镍催化剂。先用氢气
将釜内空气排空，再于温度20~40 ℃和氢压1 MPa下进
行氢化，待反应物吸氢接近理论量时结束。
放出反应物，将沉在下面的雷尼镍催化剂除去
(待下批氢化反应时循环使用)。对上层氢化反应液在
常压下蒸馏回收乙醇380 mL(待下批氢化反应时循环
使用)，最后减压分馏得到产品茴香丙酮95 g，得率为
94.0%。
1.3 茴香丙酮脱甲基制备覆盆子酮
在500 mL玻璃三口反应瓶中，加入100 g茴香丙
酮、60 g冰醋酸、300 g 45%的氢溴酸。慢慢加热搅
拌，在温度105~110 ℃下，回流反应约6 h，取样分
析，当反应物转化80%以上时，结束反应。
对反应物采用100 mL甲苯两次萃取，下层的氢溴
酸取一半待下批循环使用，另一半作为反应液进行酸碱
处理。甲苯萃取液经过酸碱处理得到覆盆子酮粗品53 g
左右，再经分馏和结晶得到天然覆盆子酮产品50 g，
含量达99%以上，产品得率为54.3%。
2 试验结果及讨论
2.1 缩合反应
用大茴香醛和丙酮缩合制备茴香丙酮，国内已有
报导，大茴香醛与丙酮在碱催化剂下容易发生缩合反
应，反应时间和温度是影响反应结果的重要因素，因
此我们做了反应时间和温度试验。
从试验结果看出，考察反应温度的影响(见表1中第
批号 反应投料量/g 反应条件 反应结果
大茴香醛 丙酮 水 氢氧化钠 温度 时间 产品质量 产品含量 产品得率
/℃ /h /g /% /%
1 112 217 340 12 15 5 115.0 96.0 79.3
2 112 217 340 12 25 5 140.0 95.5 96.6
3 112 217 340 12 45 5 135.0 90.5 93.1
4 112 217 340 12 25 10 141.5 95.0 97.6
5 112 217 340 12 25 2 120.5 94.0 83.1
表1 缩合反应时间和温度试验
1、2、3批)，温度低反应不完全，转化率低，产品得率
也低；温度太高，副反应多，产品含量低，得率也低，
因此以25 ℃最好。考察反应时间的影响(见表1中第
2、4、5批)，时间太短反应不完全，但延长反应时间
也未提高产品得率，因此确定反应时间以5 h为宜。
为了使大茴香醛反应完全，需使用大大过量的丙
酮，而过量的丙酮需要回收循环使用。因此我们做了
丙酮的回收和循环使用试验(见表2)。
批号 反应投料量/g 反应条件 反应结果
茴香醛 丙酮 水 氢氧化钠 温度 时间 丙酮使用 丙酮回收 丙酮回收 产品质量 产品得率
/℃ /h 次数 量/g 率/% /g /%
10 112 217 340 12 25 5 新 150 88.5 133 91.8
11 112 217 340 12 25 5 2 156 92.0 137 94.5
12 112 217 340 12 25 5 3 149 87.8 140.5 97.0
13 112 217 340 12 25 5 4 153 90.6 141 97.3
14 112 217 340 12 25 5 5 164 97.0 140 96.6
表2 丙酮回收试验
从试验结果看出，丙酮回收率可达90%左右。用
回收丙酮并补加适量的新丙酮进行循环使用，对缩合
反应没有影响。
2.2 氢化反应
茴香叉丙酮的氢化可以在双键和酮基上进行。
氢化的时间和温度是影响对双键和酮基的选择性的关
键因素，因此我们针对氢化时间和温度做了条件试验
(见表3)。
从试验结果可以看出(表3中第1、2、3批)，反应
温度高时，氢化速度快，双键和酮基都被氢化，生成
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产物为茴香基丙醇，终点难控。因此反应温度控制在
20 ℃为好，此时双键氢化的选择性最高。从反应时间
的影响来看(表3中第3、4、5批)，若氢化时间太短，
则原料氢化不完全；若时间太长，则希望得到的产品
茴香丙酮也会被进一步氢化而生成茴香基丙醇。在我
批号 反应投料量/g 反应条件 反应结果
茴香叉 乙醇 雷尼镍 温度 时间 含原料 含产品 含副产物 转化率 选择性
丙酮 /℃ /h /% /% /% /% /%
1 100 400 10 100 2 0.0 5.0 85 100 5.0
2 100 400 10 35 2 5.0 65.0 25 95.0 68.4
3 100 400 10 20 2 9.0 90.0 0.5 91.0 99.5
4 100 400 10 20 4 1.0 98.0 1.0 99.0 99.0
5 100 400 10 20 10 0.0 84.4 15.6 100 84.4
表3 氢化时间和温度试验
们的试验条件下，选择氢化温度20 ℃、氢化时间4 h
左右最好。但在不同的氢化条件下，必须随时取样分
析，以控制反应终点，使氢化既完全又不过头。
为了降低成本，我们还对氢化反应所用的溶剂乙
醇和催化剂进行了循环使用试验(见表4)。
从试验结果看出(表4中第1~7批)，当氢化催化剂
雷尼镍在补充适量的新催化剂后，循环使用7次，其
活性未减，氢化转化率和选择性没有明显改变。回收
溶剂循环使用4次(表4中第4~7批)对反应结果也没有
影响。
2.3 脱甲基反应
茴香丙酮脱甲基反应是制备覆盆子酮的关键。在芳
香醚键上脱甲基，香料制备中并不常见，有报导使用碘
化铝对芳香族醚类脱甲基效果较好，但碘化铝价钱较
批号 反应投料量/g 反应条件 氢化结果
茴香叉丙酮 乙醇 催化剂 温度 时间 催化剂 溶剂 转化率 选择性
/℃ /h 使用次数 循环情况 /% /%
1 100 400 10 20 4 1 新 99.3 99.1
2 100 400 10 20 4 2 新 97.6 98.5
3 100 400 10 20 4 3 新 98.0 98.0
4 100 400 10 20 4 4 回收 98.5 98.4
5 100 400 10 20 4 5 回收 99.0 98.2
6 100 400 10 20 4 6 回收 97.5 97.9
7 100 400 10 20 4 7 回收 98.4 98.5
表4 氢化溶剂和催化剂循环使用试验
贵。一项英国专利报导氢溴酸在使茴香丙酮脱甲基上
具有良好的效果。而氢溴酸是较廉价的化工原料，因
此我们选择该方法进行茴香丙酮的脱甲基试验。
茴香丙酮醚键上的甲基较难断裂，氢溴酸与茴香
丙酮的反应又是油水两相反应，即使在剧烈条件下进
行，转化率也不理想，而且容易发生副反应。为了提
高脱甲基反应的转化率和产品得率，我们试验在反应
物中加入相转移催化剂或溶剂进行脱甲基反应(见表
5)。
批号 反应投料 反应条件 反应结果
茴香丙酮 45%氢溴酸 催化剂类型及用量 温度 时间 产品质量 产品含量 产品得率 原料转化率
/g /g /℃ /h /g /% /% /%
1 100 300 无 105 6 45.5 88.7 43.9 78.3
2 100 300 无 105 6 47.0 86.0 43.9 84.1
3 100 300 溴化三丁基苄胺 2 g 105 6 46.0 86.8 43.4 75.9
4 100 300 氯化三丁基苄胺 4 g 105 6 47.0 88.0 45.0 81.7
5 100 300 氯苄三乙胺 4 g 105 6 41.5 88.7 40.0 82.4
6 100 300 醋酸 60 g 105 6 60.0 84.0 54.7 90.0
7 100 新150 醋酸 30 g 105 6 59.5 83.5 53.9 91.0
回200
表5 茴香丙酮脱甲基试验
(下转第35页)
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(2)转化成茚满酮(3)或茚满醇(6)，然后用重铬酸钠将
茚满醇(6)继续氧化成为我们希望得到的产品开司米
酮(见表5)。
试验结果表明两步氧化的效果良好，用氧气氧化
时五甲基四氢茚满部分转化为酮(16%)、醇(15%)，
合计为31%；而后一步用重铬酸钠氧化，则把大部分
的醇氧化成酮，这样氧化液开司米酮总含量可提高到
约30%，以投料原料中五甲基四氢茚满的含量计算，
批号 投料量/g 氧化条件 氧化结果/%
四氢 醋酸 重铬 醋酸 温度 时间 氧源 原料(2) 产物(6) 产物(3) 转化 酮醇
茚满 钴 酸钠 /℃ /h 含量 含量 含量 率 得率
7 100 5 — — 100 4 氧气 10.1 16.2 16.3 81.6 47.3
8 100 5 — — 100 4 氧气 13.6 14.2 19.3 75.3 48.7
30 100 5 — — 100 8 空气 9.1 12.4 18.1 83.5 44.3
21 50 — 75 300 100 6 — 27.2 0.36 6.10 50.5 11.5
28 100 — 150 600 100 6 — 30.9 — 9.70 43.8 17.6
表4 五甲基四氢茚满氧化方法的对比试验
批号 投料量/g 条件 氧化结果/%
四氢 醋酸 重铬 醋酸 温度 时间 氧源 原料(2) 产物(6) 产物(3) 转化 酮醇
茚满 钴 酸钠 /℃ /h 含量 含量 含量 率 得率
(55%)
20 -
一次 100 1 — — 100 5 氧气 17.0 15.0 16.0 69.1 56.3
氧化
20 -
二次 — — 25 100 50 3 — 16.8 2.5 29.4 69.5 53.5
氧化
30 -
一次 440 4.4 — — 100 8 氧气 9.2 12.4 18.1 83.3 55.5
氧化
30 -
二次 — — 110 440 50 3 — 8.9 1.4 28.2 83.8 51.3
氧化
表5 五甲基四氢茚满采用两步氧化的试验结果
开司米酮的得率可达到50%以上。
3 结论
1,1,2,3,3-五甲基茚满(1)经选择氢化制得1,1,2,3,3-
五甲基-4,5,6,7-四氢茚满(2)，随后将五甲基四氢茚满
用空气或氧气进行氧化，进而再用重铬酸钠进行第二
次氧化得到得率较高的产品开司米酮(3)。用钯/碳作
催化剂氢化1,1,2,3,3-五甲基茚满(1)可将1,1,2,3,3-五甲
基-4,5,6,7-四氢茚满(2)的选择性提高至55%~60%。将
1,1,2,3,3-五甲基-4,5,6,7-四氢茚满(2)先用氧气再用重
铬酸钠两步氧化得到的开司米酮(3)得率在50%左右，
相比任何单独氧化方法的得率都有很大提高。
(上接第41页)
从表5的试验结果可以看出，以氢溴酸对茴香丙
酮进行脱甲基反应，反应物不易转化完全。若在反应
物中加入溴化三丁基苄胺、氯化三丁基苄胺、氯苄三
乙胺等相转移催化剂，反应转化率和产品得率也无明
显提高，而加入少量醋酸溶剂则转化率和得率有明显
提高。因此可以选择加醋酸溶剂的方法，提高反应转
化率和产品得率。
3 结论
用天然茴香醛和发酵丙酮为原料经过缩合、氢化
和脱甲基反应，制备天然覆盆子酮。其中缩合反应和
氢化反应得率都很高，脱甲基反应的得率还不理想，
希望之后能进一步改进。
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