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新铃兰醛的合成及应用



全 文 :新铃兰醛是一种香气不同寻常、价值极高的含氧
萜烯类合成香料,它具有持久的铃兰花香香韵和清淡
而甜润的兔耳草花香气,并有丰富的余香,香气温和
而稳定,其柔和的花香似羟基香茅醛,但强度更大[1]。
是无色至淡黄色稍带黏稠的液体,不溶解于水、可溶
解于乙醇等有机溶剂。它的沸点为 120~122℃/
133.3 Pa,折光指数为nD201.486 0~1.493 0,相对密
度d4200.990~0.998,闪点88℃以上[2]。新铃兰醛的
分子式为C13H22O2,它通常含4-(4-羟基-4-甲基戊
基)-3-环己烯甲醛(Ⅰ)和3-(4-羟基-4-甲基戊
基)-3-环己烯甲醛(Ⅱ)两种异构体。其化学结构式:
对-新铃兰醛(Ⅰ) 间-新铃兰醛(Ⅱ)
由于新铃兰醛在香精配方中的作用显著,越来越
受到重视,已经在香水香精等各种香精中逐渐取代了
传统的铃兰花香型合成香料铃兰醛的位置。在纪梵希
公司的爱慕女用香水、雅诗兰黛公司的尽在不言中女
用香水、克里斯汀·迪奥公司的毒药女用香水、宝洁公
司的Pert洗发精等香精配方中都添加了新铃兰醛。
随着新铃兰醛市场需求的增加,国际上一些大的香料
公司纷纷开发和生产新铃兰醛,其中,国际香料公司
以 Lyral 商品名出售新铃兰醛,高砂国际公司以
Kovanol的商品名推出新铃兰醛,我国原轻工部上海
香料研究所也开展了相关的研究。由于未见有新铃兰
醛存在于自然界中的报道,它需要通过化学合成来制
取。经过不断研究,已开发出不同的合成工艺路线,有
的已用于生产。
1 合成
用月桂烯作为起始原料,可以通过两条不同的合
成工艺路线来合成新铃兰醛。一条是由月桂烯经中间
体月桂烯醇合成新铃兰醛;另一条是由月桂烯经中间
体柑青醛合成新铃兰醛[3]。
1. 1 由月桂烯经中间体月桂烯醇合成新铃兰醛
1. 1. 1 合成中间体月桂烯醇
采用这条合成工艺路线时,由于月桂烯和月桂烯
醇的分子结构都含有共轭双键,如果直接用月桂烯进
行酸催化水合反应,容易生成聚合物和环状副产物。
为此,必须首先使月桂烯与二氧化硫发生反应,生成
环状的月桂烯砜,以保护月桂烯分子结构中的共轭双
键。然后在酸催化作用下使月桂烯砜进行水合反应。
按照马尔科夫尼科夫规则,不对称烯烃月桂烯砜与水
加成时,氢原子应加到含氢较多的双键碳原子上,羟
基则加到含氢较少和不含氢的双键碳原子上。因此,
水合反应生成月桂烯砜水合物,再加热脱去二氧化
硫,得到中间体月桂烯醇。
1. 1. 2 合成新铃兰醛
月桂烯醇为共轭双烯,即双烯体。丙烯醛是含双
键的化合物,即亲双烯体。采用二氯化锌等路易斯酸
催化加成法,能够使月桂烯醇和丙烯醛发生狄尔斯-
阿德尔(Diels-Alder)反应,即双烯加成反应,为环状
的1,4-加成反应,合成六元环环状化合物新铃兰醛。
这一条合成工艺路线的化学反应式如下:
[收稿日期]2009-08-20
[作者简介]唐 健(1962-),男,副教授,从事香料、化妆品的
技术开发和市场营销教学工作。
新铃兰醛的合成及应用
(重庆师范大学经济与管理学院,重庆 400047)
唐 健
[摘 要]概述了新铃兰醛的理化性质和香气特征,重点从反应历程出发,综述了新铃兰醛的合成方法,简介了新铃兰醛在香
精方面的应用,以期为我国开发新铃兰醛提供参考。
[关键词]新铃兰醛;香料;合成;应用
[中图分类号] O 625 [文献标识码] A [文章编号] 1003-5095(2009)12-0010-02
第32卷第12期
2009 年 12 月
Vol.32 No.12
Dec. 2009
1. 2 由月桂烯经中间体柑青醛合成新铃兰醛
1. 2. 1 合成中间体柑青醛
月桂烯为双烯体,丙烯醛为亲双烯体,由月桂烯
和丙烯醛发生狄尔斯-阿德尔反应,即双烯加成反
应,为环状的1,4-加成反应,生成环状化合物柑青
醛。由于两种反应物的分子结构均含有双键,为避免
其聚合和氧化,需要加入对苯二酚以兼作阻聚剂和抗
氧剂。
1. 2. 2 合成新铃兰醛
在酸性介质和高温条件下,柑青醛分子结构中的
醛基容易聚合和氧化,因此首先应该用吗啉保护醛
基。这是以甲苯为溶剂,用磷酸等酸作为催化剂,使含
有α-氢的柑青醛与第二胺吗啉发生加成反应,脱水
生成环状的柑青醛吗啉烯胺,让醛基得以保护。
在50%硫酸的催化作用下,使柑青醛吗啉烯胺进
行水合反应,得到新铃兰醛吗啉烯胺。最后在稀硫酸
的作用下进行水解,分出吗啉,合成新铃兰醛。
该合成工艺路线的化学反应式:
2 应用
新铃兰醛被广泛用于各种香型香精的调配。它在
各种百花香型的香水、香皂、盥洗用品、洗涤剂、化妆
品和食品香精等中,可赋予独特的花香、粉香和尾韵,
使用量约为1%~2%。它可用作调制馥奇、古龙、茉莉、
铃兰、香石竹等香型香水的重要原料[4]。它在香皂、洗
涤剂香精中不会导致变色,在有的香皂香精中用量甚
至高达25%。
新铃兰醛能够与紫罗兰酮类香料和不少香树脂
类香料较好地协调,而被一起用于各种香精的调合。
新铃兰醛因香气和稳定性都优于传统的铃兰花香型
香料羟基香茅醛,近年来它已经被用作羟基香茅醛代
用品或与其并用,以改善风信子、金银花和紫丁香等
香型香精的香气。
3 结 语
我国有充足的月桂烯原料来源以用于合成新铃
兰醛。一方面,可以利用松节油所含的β-蒎烯进行
热裂解,开环制成月桂烯。我国松节油资源极为丰富,
年产量约10万t左右,居世界前列,仅次于美国[5]。
云南东部地区的云南松、云南中部地区的思茅松以及
分布于四川、湖南、广东、广西、安徽、江西等地的湿地
松,其所产的松节油都可被用于制取月桂烯[6]。另一
方面,还可以从马鞭草油、蛇麻油、月桂叶油、黑龙江
黄柏油等中提取月桂烯。这既对充分利用和深度开发
我国天然香料植物资源有利,也对我国合成香料工业
的繁荣有益。
[参 考 文 献]
[1]易封平,毛海舫.合成香料工艺学[M].北京:中国轻工业出版社,
2007.
[2]愈福良.日用化工原料手册[M].北京:中国轻工业出版社,1994.
[3]丁德生.实用合成香料[M].上海:上海科学技术出版社,1991.
[4]王建新.实用香精配方[M].北京:中国轻工业出版社,1997.
[5]中国香料植物栽培与加工编写组.中国香料植物栽培与加工[M].
北京:轻工业出版社,1985.
[6]孙汉董.中国香料植物资源[J].香料(日文),2000,(3):110-118.
Synthesis and Application of Lyral
TANGJian
(School of Economics and Management,Chongqing Normal University,Chongqing 400047,China)
Abstract:The physical and chemical properties and aroma characteristic of lyral are outlined. From mechanism of reac-
tion, the synthetic method of lyral is reviewed emphatically.The application of lyral in essence field is described
briefly.In order to give some reference on the development of lyral to our country.
Key words:lyral;perfume;synthesis;application
·11·第12期 唐 健:新铃兰醛的合成及应用