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(yè)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(chuàng)木酚對位羥基上用導入醛基法制取；以木質(zhì)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(diào)合劑的重要原料，大量用于化妝香精、食品工業(yè)和飲料等。

應用^[2-3]

香草醛在輕工業(yè)生產(chǎn)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(yī)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(yè)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，香草醛可作為甘蔗的增產(chǎn)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(jīng)氧化即變成香草醛，其合成路線為：

此方法曾適用于小規(guī)模生產(chǎn)，具有一定的歷史意義，目前已很少應用.

2.木質(zhì)素法

木質(zhì)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(zhì)素磺酸鹽，經(jīng)過2h，用甲苯、堿溶液處理生成物，然后再經(jīng)二氧化硫處理，濾出副產(chǎn)物和雜質(zhì)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(jīng)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(zhì)素計).若用木屑、硝基苯在堿介質(zhì)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(zhì)素磺酸鹽為原料制備香蘭素的反應方程式如下：

本質(zhì)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(zhì)素.這給香草醛的生產(chǎn)提供了大量的廉價原料，而且充分利用廢料又利于環(huán)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(chǎn)鄰羥基苯甲醛(水楊醛)的副產(chǎn)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%：

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(chǎn)香草醛的研究