背景及概述[1]
異丁香酚(4-丙烯基-2-甲氧基苯酚,分子式C10H12O2)為淡黃色微稠液體,不溶于水和甘油,溶于乙醇等有機溶劑;具有柔和甜清的辛香,有香石竹、丁香花樣花香;主要用于配制香精和制備香蘭素,可用于配制依蘭、肉豆蔻等精油;也可用以配制懸鉤子、桃子、辛香型、丁香型香味的食用香精;也是半合成香蘭素的原料。異丁香酚的結構存在順式和方式兩種,但由于順式異丁香酚有一定毒性,所以作為商品時,一般要求其在順反混合物中順式比例不得高于10%。
制備[1-2]
一、目前,異丁香酚的合成方法均存在生產(chǎn)工藝較為復雜、生產(chǎn)成本高,或者反 應廢液污染環(huán)境,或者順式異丁香酚含量過高的問題。CN201410100405.2提供一種異丁香酚的合成方法,旨在解決目前異丁香酚的合成方法所存在的生產(chǎn)工藝較為復雜、生產(chǎn)成本高,或者反應廢液污染環(huán)境,或者順式異丁香酚含量過高的問題。包括以下步驟:
(1)將丁香粉加入到1mol/L氫氧化鉀溶液、乙醇,在100~130 ℃、超聲波作用條件下放置1~2h,得到分解液;其中,所述丁香粉、 氫氧化鉀溶液以及乙醇的質量體積比為(20~30)kg:(5~10)L:(5~10) L;
(2)將所述分解液與甲苯攪拌混合后在真空狀態(tài)進行加熱蒸餾, 控制蒸餾加熱處溫度為50~90℃,控制蒸餾氣體揮發(fā)出口溫度為 35~45℃,將蒸餾氣體用冷凝器冷凝收集后得到低沸點雜質;其中, 所述分解液與甲苯的體積比為(5~10):(3~4);
(3)對所述步驟(2)中除去低沸點雜質后的剩余濾液繼續(xù)蒸餾, 控制蒸餾加熱處溫度為100℃~120℃,控制蒸餾氣體揮發(fā)出口溫度為90~105℃,將蒸餾氣體用冷凝器冷凝并收集后得到異丁香酚。
在本發(fā)明中,所需堿液的用量大幅度減少,并且,反應過程液體不需通過萃取分離等手段,可以直接用于蒸餾,操作更簡單;此外,本發(fā)明所采用的試劑以及試驗裝置均較為常用,生產(chǎn)成本很低;更重要的是,本發(fā)明所得到的反式異丁香酚在異丁香酚中的含量能夠達到 95%以上。
二、CN201410811548.4提供一種利用釕系或銠系催化劑催化熱解生物質制備異丁香酚的方法。根據(jù)本發(fā)明提供的方法,以生物質為原料,將生物質和釕系或銠系催化劑按照質量比為(10∶1)~(1∶3)進行機械混合,然后在無氧條件下于250~400℃進行快速熱解,對熱解氣進行冷凝后即可得到富含異丁香酚的液體產(chǎn)物。本發(fā)明所使用的釕系或者銠系催化劑,均能夠大幅促進松科、杉科、柏科或 南洋杉科生物質熱解過程中異丁香酚的形成,同時抑制纖維素、半纖維素熱解形 成揮發(fā)性有機產(chǎn)物,并抑制木質素熱解形成其它酚類產(chǎn)物。因此獲得的液體產(chǎn)物 組成較為簡單,異丁香酚的純度較高,大大簡化了其后續(xù)分離提純工藝。其次, 催化劑性能穩(wěn)定,可通過機械的方法從熱解殘渣中分離,實現(xiàn)循環(huán)利用。此外, 本發(fā)明將熱解溫度控制在250~400℃,較低的熱解溫度下熱解產(chǎn)物較少,不僅利 于控制產(chǎn)物組成并進一步提高對異丁香酚的選擇性,而且對設備和反應條件的要求較低,有利于降低生產(chǎn)成本。
應用[3-5]
CN201710412887.9提供了從丁香花中提取丁香酚制備香蘭素的方法,包括以下步驟:
(1)丁香酚的提取和分離:稱取丁香花干燥花蕾,進行水蒸氣蒸餾,直到餾出液清亮,無油珠滴出,則停止加熱,收集餾出液,萃取,得到丁香酚;
(2)丁香酚的異構化:以三氯化銠為催化劑,通過丁香酚的異構化反應制備異丁香酚;
(3)酚羥基的保護:將步驟(2)中得到的異丁香酚和乙酸酐反應生成異丁香酚乙酸酯;
(4)烯鍵的氧化反應:用高錳酸鉀對步驟(3)中得到的異丁香酚乙酸酯的碳碳雙鍵氧化成醛基,制備香蘭素乙酸酯;
(5)香蘭素的制備。本發(fā)明所述方法,以天然產(chǎn)物為原料,易得,資源豐富,生產(chǎn)過程容易控制,產(chǎn)物易分離,生產(chǎn)周期快,有廣泛的市場應用前景。
CN201110289720.0提供了一種產(chǎn)率高、產(chǎn)物品質佳的半合成香料的合成工藝。本發(fā)明采用如下技術方案,通過回流法提取出丁香酚,然后以羰基鐵為催化劑進行異構化得到異丁香酚,異丁香酚與氯化芐反應合成最終產(chǎn)物芐基異丁香酚。
CN200610026926.3公開了一株短小芽孢桿菌及其在生物轉化異丁香酚生產(chǎn)天然香蘭素中的應用。該菌株名為Bacillus pumilus S-1,于2006年1月3日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心,保藏編號為CCTCC M 205165。利用Bacillus pumilus S-1 CCTCC M 205165轉化異丁香酚生產(chǎn)天然香蘭素的過程包括:(1)斜面培養(yǎng),(2)制備種子培養(yǎng)液,(3)轉化細胞培養(yǎng),(4)轉化。本發(fā)明屬于生物技術領域,采用該方法可高轉化率生產(chǎn)高濃度香蘭素,解決生物法生產(chǎn)天然香蘭素產(chǎn)物濃度低和產(chǎn)率低的問題,具有很大的應用前景。
主要參考資料
[1] CN201410100405.2 一種異丁香酚的合成方法
[2] CN201410811548.4 一種生物質催化熱解制備異丁香酚的方法
[3] CN201710412887.9一種從丁香花中提取丁香酚制備香蘭素的方法
[4] CN201110289720.0一種半合成香料的合成工藝
[5]CN200610026926.3一株短小芽孢桿菌及其在生物轉化異丁香酚生產(chǎn)天然香蘭素中的應用