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合成羧酸酯類(lèi)香料的現狀及展望
【論文關(guān)鍵詞】：羧酸酯類(lèi)；香料
【論文摘要】：近年來(lái)，人們對于羧酸酯類(lèi)的合成的研究開(kāi)發(fā)和應用發(fā)展很快，研究和開(kāi)發(fā)出高效、環(huán)保的催化劑，是羧酸酯類(lèi)的合成的研究發(fā)展方向。
羧酸酯是一類(lèi)重要的化工原料，低級的酯一般都有水果香味，可作香料(如醋酸異戊酯有香蕉味，戊酸乙酯有蘋(píng)果香味等)。液態(tài)的酯能溶解很多有機物，故常用作溶劑(如醋酸乙酯等)。有些酯還可用作塑料、橡膠的增塑劑。以乙酸辛酯(Octyl acetate)為例：乙酸辛酯具有桔子、茉莉和桃子似香氣，天然品存在于苦橙、綠茶等中，是我國GB2760-86規定允許使用的食用香料，同時(shí)被FEMA（美國食用香料與提取物制造協(xié)會(huì )）認定對人體是安全的，FDA（美國食品及藥物管理局）也批準其用于食品。乙酸辛酯主要用以配制桃子、草莓、樹(shù)莓、櫻桃、蘋(píng)果、檸檬和柑橘類(lèi)香精，也可用于日化香精配方中。
1. 羧酸酯類(lèi)香料的市場(chǎng)前景
隨著(zhù)生活水平的提高，消費者對食品、飲料的口味、口感要求越來(lái)越高，這就需要大量使用香精、香料來(lái)迎合消費者，促進(jìn)了食品企業(yè)對香精香料的應用。食用香精在食品配料中所占的比例雖然很小，但卻對食品風(fēng)味起著(zhù)舉足輕重的作用。國際知名咨詢(xún)公司Freedonia于去年5月底的研究成果表明：預計從2006～2008年，發(fā)展中國家對香精和香料的需求，將以年均4.4%的速度快速增長(cháng)，到2008年該市場(chǎng)的份額 將達到186億美元。而亞太地區(不包括日本)對香料和香精的需求特別強勁，未來(lái)幾年有望以年均7.3%的增速快速增長(cháng)。發(fā)展中國家人均收入增加，對消費品質(zhì)量要求有很大提高。隨著(zhù)全球消費者越發(fā)注重健康，市場(chǎng)對營(yíng)養和健康食品的需求也日益增加。因此，由于預計低糖低脂食品和飲料市場(chǎng)將迎來(lái)強勁增長(cháng)，全球消費者對食用香精和香料的需求也必將不斷增加。香料配料市場(chǎng)需求量的繼續增長(cháng)，還主要源于化妝品生產(chǎn)，在發(fā)達國家和地區，消費者的護膚化妝品消費呈上升趨勢。羧酸酯類(lèi)香料作為優(yōu)良的可食用香料品種其需求也必將不斷激增。
羧酸酯類(lèi)香料的主要生產(chǎn)和消費國有美國、西歐、日本、墨西哥和中國等，國內食品、飲料生產(chǎn)企業(yè)中目前應用最多的添加劑就是香精香料，隨著(zhù)消費者對于味覺(jué)享受越來(lái)越高，這種趨勢會(huì )對香料需求產(chǎn)生積極影響。香料產(chǎn)品是香料工業(yè)的上游產(chǎn)品，是后續香精產(chǎn)品的原料，香料和香精產(chǎn)品是其他有關(guān)產(chǎn)品的配套性產(chǎn)品，它們被廣泛地用于日化、食品、醫藥、飼料等工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。據了解，飲料行業(yè)是香料最主要的應用領(lǐng)域，該領(lǐng)域2005年的香料消費份額達31.1%。就各地區而言，美國、日本和西歐地區目前統領(lǐng)香料消費市場(chǎng)。香料市場(chǎng)未來(lái)的發(fā)展大部分可能會(huì )出現在亞太地區，尤其是中國和印度這些發(fā)展中國家。這將進(jìn)一步刺激香精香料市場(chǎng)的快速發(fā)展。我國目前在世界香料市場(chǎng)中所占份額僅5%左右，日本所占份額達到12%，而美國則達到20%。
2. 羧酸酯類(lèi)合成的傳統工藝
傳統上羧酸酯類(lèi)的合成都是用濃硫酸作催化劑，由相應醇與酸酯化而得。但由于濃硫酸作催化劑合成酯化反應具有以下缺點(diǎn)：（1） 在酯化反應條件下，濃硫酸的氧化性和強脫水性易導致一系列副反應，給產(chǎn)品的精制和原料的回收帶來(lái)困難，且酯的質(zhì)量差。（2） 反應產(chǎn)物的后處理要經(jīng)過(guò)堿中，水洗等工序，比較復雜困難，同時(shí)產(chǎn)生大量廢液，污染環(huán)境。（3） 濃硫酸嚴重腐蝕設備，加快了設備更新，增加生產(chǎn)成本。為克服這些缺點(diǎn)，倡導綠色化學(xué)，人們選擇環(huán)境友好型催化劑催化酯化反應，近年來(lái)，已發(fā)現氨基磺酸、結晶固體酸、雜多酸、無(wú)機鹽等均可作為酯化反應的催化劑。
3. 羧酸酯類(lèi)合成的發(fā)展
近年來(lái)，人們對于羧酸酯類(lèi)的合成的研究開(kāi)發(fā)和應用發(fā)展很快，研究和開(kāi)發(fā)出高效、環(huán)保的催化劑，是羧酸酯類(lèi)的合成的研究發(fā)展方向：
無(wú)機鹽催化劑：無(wú)機鹽大多性質(zhì)穩定，來(lái)源廣泛，對設備幾乎沒(méi)有腐蝕，反應條件溫和，不會(huì )對環(huán)境造成太大污染，但是由于無(wú)機鹽容易潮解，影響其催化的效果。常用的催化劑有三氯化鋁、三氯化鐵、硫酸鈦、十二水合硫酸鐵銨、五水合氯化錫、一水合硫酸氫鈉和硫酸鋅。
磺酸類(lèi)催化劑：磺酸類(lèi)催化劑來(lái)源廣泛、性能穩定、安全、使用方便、對酯化反應有較高的活性、產(chǎn)品收率較高、產(chǎn)物處理方便、催化劑可以重復使用等特點(diǎn)，適合于工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
雜多酸催化劑：雜多酸是一種含氧橋的多核化合物，其特點(diǎn)是催化活性高。選擇性好，反應時(shí)間短，反應溫度低。不易造成環(huán)境污染，對設備幾乎沒(méi)有腐蝕。再生速度快。
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑：其主要特點(diǎn)是價(jià)廉易得，不腐蝕設備，不污染環(huán)境，不會(huì )引起副反應，不溶于反應體系，能夠重復使用，易于分離、回收和再生，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)品收率較高，具有工業(yè)推廣價(jià)值。
固體超強酸催化劑：固體超強酸在有機合成中的優(yōu)點(diǎn)是活性高，重復使用性好，不腐蝕設備，制備方法簡(jiǎn)便，處理條件易行，便于工業(yè)化。這對于節約能源，提高經(jīng)濟效益是很有意義的。
負載型催化劑：其優(yōu)點(diǎn)是催化活性高，重復使用性好，不腐蝕設備，制備方法簡(jiǎn)便，處理條件易行，便于工業(yè)化，這對于節約能源，提高經(jīng)濟效益是很有意義的。
鈦酸四丁酯催化劑：不僅具有催化活性高，重復使用性好，不腐蝕設備等基本優(yōu)勢，而且同制備方法簡(jiǎn)便，酯收率高，價(jià)廉易得，反應時(shí)間短，反應溫度低，處理條件易行，便于工業(yè)化，這對于節約能源，提高經(jīng)濟效益是很有意義的。
酶催化（脂肪酶催化、菌體催化等）工藝不僅催化化活性高、產(chǎn)品質(zhì)量好，而且反應條件簡(jiǎn)單、溫和, 酶重復使用方便, 酶活性保持時(shí)間長(cháng), 在生物酶的固定及精細化學(xué)品的合成中有較大的使用價(jià)值。
4. 討論
目前，國內外羧酸酯類(lèi)的合成的發(fā)展趨勢越來(lái)越多的偏向于研究合成綠色、高效、環(huán)保等多功能的新型催化劑劑。一方面，合成環(huán)境友好的催化劑所采用的原料都比較易得，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以降低成本；另一方面，合成環(huán)境友好的催化劑所采用的都是低毒、高效、無(wú)污染的工藝，較大范圍的降低了環(huán)境的負荷。發(fā)展我國羧酸酯類(lèi)香料應當注意加大科技投入力度，大力開(kāi)展技術(shù)創(chuàng )新，加強安全法規和環(huán)境保護，強化企業(yè)管理，提高經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1] 中國醫藥公司上�；瘜W(xué)試劑采購供應站. 試劑手冊[M]. 第2版. 上海：上�？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985.
[2] 劉樹(shù)文. 合成香料技術(shù)手冊[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2000.
[3] 中華人民共和國衛生部，GB 2760－1996，食品添加劑使用衛生標準[S]. 中華人民共和國國家標準， 1996.
[4] 張富捐, 路永才. 鎢硅酸催化合成乙酸辛酯[J]. 許昌學(xué)院學(xué)報, 2004.
[5] 黃金鳳, 王世銘. Ti02負載雜多酸催化合成乙酸正丁酯[J]. 福建化工， 2003
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