精細化學品化學(第三版)課件 第 7、8章 染料化學品、香料香精_第1頁
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文檔簡介

1.掌握染料的概念,了解染料與顏料的區(qū)別;2.了解光和顏色的關系;3.了解染料的分類:按染料的性能和應用分類、按染料的結構分類;4.掌握重氮化與偶合反應;5.熟悉常見染料:酸性染料、活性染料、分散染料、還原染料和冰染染料;6.了解某些功能染料。第七章染料化學品基本要求:染料有三個方面的應用。染色:染料由外部進入到被染物的內(nèi)部,而使被染物獲得顏色;著色:在物體形成最后固體形態(tài)之前,將染料分散于組成物之中,成型后即得有顏色的物體;涂色:借助于涂料的作用,使染料附著于物體表面,從而使物體表面呈色。染料主要應用于各種纖維的染色,同時也廣泛應用于塑料、橡膠、油墨、皮革、食品、造紙等方面。第一節(jié)染料概述一、染料的概念能以分子狀態(tài)或分散狀態(tài)使纖維或其他物質(zhì)獲得鮮明和牢固色澤的有色物質(zhì)稱為染料。

顏料是指不溶于介質(zhì)(如油、水等)的有色或白色物質(zhì)。染料與顏料的區(qū)別體現(xiàn)在:溶解性不同、與基質(zhì)的作用不同、著色方法不同、應用領域不同、性能指標不同、后處理方法不同等。染料的分類方法主要有三種:按來源劃分、按應用性能劃分、按化學結構劃分。(1)酸性染料(2)中性染料(3)直接染料(4)還原染料(5)分散染料(6)硫化染料(7)活性染料(8)冰染染料(9)陽離子染料(堿性染料)1按染料的應用分類二、染料的分類(1)偶氮染料(2)蒽醌染料(3)硝基和亞硝基類染料(4)靛族染料(5)硫化染料(6)芳甲烷染料(7)菁系染料(8)酞菁染料(9)雜環(huán)類染料三、染料的命名染料的名稱由冠稱、色稱、詞尾三部分組成:1我國對染料的命名2按染料的結構分類(2)色稱表示染料的基本顏色。采用30個色澤名稱,例如金黃、嫩黃、黃、深黃、大紅、紅、桃紅、玫瑰紅、品紅、棗紅、紅紫、紫、翠藍、藍、湖藍、艷藍、深藍、艷綠、綠、深綠、黃棕、紅棕、棕、深棕、橄欖、橄欖綠、草綠、灰、黑。顏色的名稱前可加形容詞:嫩、艷、深三個字。(3)詞尾也稱尾注,補充說明染料的性能、色光、形態(tài)和用途,詞尾常用字母表示。(1)冠稱表示染料的染色方法和性質(zhì)。31個冠稱:酸性、弱酸性、酸性絡合、中性、酸性媒介、直接、直接耐曬、直接銅鹽、直接重氮、陽離子、還原、可溶性還原、分散、硫化、可溶性硫化、氧化、毛皮、油溶、醇溶、食用、活性、混紡、酞菁素、色酚、色基、色鹽、快色素、顏料、色淀、耐曬色淀、涂料色漿。在同一分類中的染料為了進一步加以區(qū)分,還需在詞尾把表示染料類型的項加在其他字母之前,它們之間用破折號分開。

d.其他K-冷染(我國為熱染型)、L-耐光牢度或均染性好、Liq-液狀、M-雙活性基、N-新型或標準、P-適用于印花、Pdr-粉狀、Pst-漿狀、X-高濃度(我國為冷染)等。a.色光的表示B(Blue)——藍光,G(Gelb)——黃光、R(Red)——紅光。b.色的品質(zhì)表示F(Fine)——亮,D(Dark)——暗、印花用,T(Tallish)——深。c.性質(zhì)和用途的表示C-耐氯或棉用、Conc-濃、Gr-粒狀、I-還原染料堅牢度。

由于染料色光表現(xiàn)程度的差異,有時會使用幾個字母來表示色光,如:GG(2G)、GGG等,2G表示的黃光程度高于G但低于3G。例如:活性嫩綠KN-B

“活性”是第一部分的冠稱,表示染料的應用類型;“嫩綠”是第二部分的色稱,表示染料的基本顏色為綠;“嫩”是色澤的形容詞;“KN-B”是第三部分的詞尾,表示染料的性質(zhì)、用途為新型(或標準)的高溫型,“B”表示色光。2國際上對染料的命名國際上使用《染料索引》中的染料索引編號來表示各種染料。1971年出版了第三版,共分5卷。前三卷按染料的應用特性分類,它們有一個通名,如堿性綠4,指明這是一個綠色堿性染料,大致適用于聚丙烯腈、紙張,還提供了應用方法的技術數(shù)據(jù)、牢度數(shù)據(jù)等;第四卷按染料的化學結構分類,染料的化學結構用5位數(shù)字來表示,如CI結構數(shù)在11000~19999的染料為單偶氮染料,在73000~73999的染料為靛族染料;第五卷提供了染料的商品名稱、生成廠家以及索引編號。所以,堿性綠4的全稱是“CI442000,孔雀綠”,數(shù)據(jù)指明了它是三苯甲烷染料,孔雀綠是通俗或商品名稱?!度玖纤饕罚–olourIndex簡稱為C.I.)是由英國染色者協(xié)會、美國紡織化學家和染色者協(xié)會共同編寫的一部匯集各種染料、顏料及其中間體的匯編。四、染料的顏色1光和色的關系

可見光能全部透過某透明物體,則該物體是無色的;若全部被反射,則物體是白色的;若全部被吸收,則物體是黑色的;當物體選擇吸收可見光中某一波段的光,反射或透射其余各波段的光,則物體呈現(xiàn)反射光或透射光的顏色,即吸收光的補色。例如,若某一物體吸收波長為500~550nm的綠色光線,則該物體呈現(xiàn)綠色的補色——紫紅色。物體對入射光可能發(fā)生三種作用:透射、反射和吸收。2染料的發(fā)色理論

Witt(1876)理論發(fā)色基團:乙烯基-CH=CH-、硝基、羧基、偶氮基-N=N-等;助色基團:—OH、—NH2等。Armstyong(1888)理論分子中的醌型結構。近代發(fā)色理論是建立在量子力學的分子軌道理論基礎上的。有機染料分子中的電子吸收一定能量可躍遷到高能量的軌道上,分子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。若吸收的能量落在可見光(400~760nm)的能量范圍內(nèi),物質(zhì)就呈現(xiàn)出吸收光譜色的補色。物質(zhì)的顏色,主要是由于物質(zhì)分子中的電子在可見光作用下,發(fā)生了π-π*或n-π*躍遷的結果。經(jīng)典理論:近代理論:第二節(jié)重氮化及偶合反應一、重氮化重氮化反應的基本方程式為:亞硝酸在溶液中具有下列平衡:1重氮化反應機理如果所用的酸為鹽酸,則:N2O3、NO+、H2O+NO、ClNO均為重氮化試劑。重氮化過程如下:2重氮化反應的影響因素重氮化反應的影響因素主要有亞硝酸鹽和無機酸的用量、反應溫度、芳胺的堿性等。(1)無機酸用量的影響從反應式可知無機酸的用量2mol即可,而實際上卻要在3~4mol,原因是①使芳胺生成可溶性的鹽,避免與生成的重氮鹽發(fā)生親核取代或偶合;②強酸性條件下重氮鹽不發(fā)生分解。(2)反應溫度的影響升高溫度反應速度加快,但會使亞硝酸和生成的重氮化合物的分解速度加快,一般適宜的溫度在0~5℃。對于較穩(wěn)定的重氮化合物溫度可以提高,基本不超過30℃。(3)芳胺的堿性從反應機理可知,芳胺的堿性越大,就越有利于N-亞硝化,從而使反應速率提高;在酸的濃度較高的情況下,銨鹽離解的難易程度為主要影響的因素。這時,堿性較弱的芳胺重氮化的速度較快。而當堿性很弱時,N-硝化反應難以進行,就不能進行重氮化反應。(4)亞硝酸鈉的用量亞硝酸鈉應保持過量,使重氮化完全,這樣就不會發(fā)生自身偶合。但過量的亞硝酸會影響下一步的偶合反應,故偶合前應除去過量的亞硝酸。3重氮化反應的方法對于芳環(huán)上連有給電子基團的堿性較強的芳胺,在反應時它們會與酸形成穩(wěn)定的銨鹽,影響反應,所以在重氮化時一般先將芳胺溶于適當?shù)南∷嶂惺怪浞秩芙?,然后加?0﹪左右的亞硝酸鈉水溶液進行重氮化。(1)直接重氮化法(2)反加法重氮化對于芳環(huán)上連有吸電子基堿性較弱的芳胺,在進行重氮化之前,先將芳胺與亞硝酸鈉調(diào)成糊狀,然后加到冷的鹽酸溶液中,使反應迅速完成。二、偶合反應重氮鹽與酚類、芳胺作用生成偶氮化合物的反應叫偶合反應。芳香族重氮化合物稱為重氮組分,酚類和芳胺稱為偶合組分。1反應機理2偶合反應的影響因素(1)重氮與偶合組分的性質(zhì)重氮組分:連有吸電子基偶合容易;連有供電子基偶合不易。偶合組分:連有供電子基偶合有利;連有吸電子基偶合不利。(2)介質(zhì)的pH值當偶合組分為芳胺,pH<5時,隨著介質(zhì)pH值的增加,偶合速度增加;當pH增加到5時,偶合速率與pH關系不大。當pH>9時反應速率便開始下降了。當偶合組分為酚時,隨著pH的增加,偶合速率增大(有利于酚類負離子的生成),當pH>9時,反應速率達到最大值,再增加pH反應速率也會降低(轉(zhuǎn)變?yōu)榉词街氐猁})。反應溫度、電解質(zhì)的濃度等對偶合反應也有影響。一般反應溫度提高10℃,反應速率會增加2~2.4倍,而重氮鹽分解速度增加3~5倍。因此較低溫度更有利于反應進行。(3)其他因素第三節(jié)酸性染料酸性染料是一類在酸性染浴中進行染色的染料,根據(jù)分子結構及使用方式的不同又可分為強酸性、弱酸性、酸性媒介、酸性絡合染料等。這類染料主要應用于羊毛、蠶絲和錦綸等染色,也可用于皮革、紙張、墨水等方面。一、強酸性染料分子結構簡單,分子量低,分子中含有磺酸基或羧基,要求在強酸性(pH=2~4)染浴中染色,但對羊毛親和力不大,能勻染,故也稱酸性勻染染料。但染色不深,耐濕處理牢度不好,且對羊毛強度有損傷,染后手感差。按化學結構強酸性染料主要分為偶氮型、蒽醌型染料,其中以偶氮型居多。染色機理:鹽鍵結合。1強酸性偶氮染料的合成強酸性偶氮染料的合成是以吡唑酮及其衍生物等為偶合組分合成的黃色染料,具有較好的耐光牢度。例如:酸性嫩黃G和CI酸性紅(羊毛用)。CI酸性紅酸性嫩黃G2強酸性蒽醌染料的合成在蒽醌母體上進行磺化、硝化、還原之類的單元操作來合成,例如酸性藍B(CI63010):二、弱酸性染料弱酸性染料是針對強酸性染料的缺點,在強酸性染料分子中引入一些基團而增大分子量,引入的基團有芳砜基和長碳鏈。弱酸性染料在弱酸性介質(zhì)中對羊毛親和力較大,不損傷羊毛強度,手感及堅牢度均有所提高。染色機理:鹽鍵和范德華力1弱酸性偶氮染料的合成與強酸性染料的合成方法類似,只是在重氮組分或偶合組分中增加一個活性基用于引入增加分子量的基團。例如弱酸性嫩黃5G:再如卡普藍桃紅B:2弱酸性蒽醌染料的合成這類染料以藍綠色為主。如弱酸性艷藍B(CI62075)的合成:三、酸性媒介染料與金屬絡合染料1酸性媒介染料酸性染料染色后用金屬鹽(如鉻鹽、銅鹽等)為媒染劑處理,在織物上形成了絡合物,從而提高了耐曬及各項濕處理牢度。但色光較暗,經(jīng)媒染劑處理后,織物會發(fā)生色變,而不易配色。多為偶氮型染料,其他類型不多。

分子中的偶合組分是鄰羥基羧酸類。最初酸性媒介染料是用水楊酸衍生制成,如酸性媒介深黃GG:酸性媒介染料的合成與其他的酸性染料的合成方法類似,只是重氮組分和偶合組分的取代基不同。常見的偶合組分有:2金屬絡合染料該類染料的母體與酸性媒介染料相似,不同的是在制備的過程中已將金屬原子引入染料母體形成染料絡合物,染料分子中一般含有磺酸基。金屬絡合染料的重氮組分主要是各種鄰羥基芳胺,如:偶合組分主要有:水楊酸、乙酰乙酸乙酯、吡唑啉酮衍生物等。采用的絡合劑主要有甲酸鉻、硫酸鉻等,其中以甲酸鉻居多。絡合反應可以在常壓或加壓條件下完成。如酸性絡合紫5RH的結構如下:第四節(jié)活性染料一、活性染料的概念活性染料又稱反應性染料,指能與纖維發(fā)生化學反應的一類染料。染料分子中含有能與纖維素中的羥基和蛋白質(zhì)纖維中的氨基發(fā)生反應的活性基團,染色時與纖維生成共價鍵,生成“染料-纖維化合物”?;钚匀玖暇哂蓄伾r艷、勻染性好、染色簡便、耐洗牢度高、色譜齊全和成本較低的特點。主要應用于棉、麻、粘膠、絲綢、羊毛等纖維及其混紡織物的染色和印花。二、活性染料的分類按母體染料不同一般可分為偶氮型、蒽醌型、酞菁型等。根據(jù)活性基團的不同進行分類,分為均三嗪型、乙烯砜型、嘧啶型、膦酸型等。三、活性染料的染色原理1染色反應機理均三嗪型活性染料,其活性基團的母體是對稱均三嗪。均三嗪核上由于共軛效應,使氮原子上的電子云密度增大,而碳原子顯更多的正電荷,如分子中碳原子上引入吸電子基如氯原子,碳原子正電荷會增加,該類型染料與纖維素發(fā)生親核取代反應而染色。乙烯砜型活性染料的分子結構式:由于分子中的d-π共軛作用使β碳上帶部分正電荷。同均三嗪型染色機理類似,纖維素負離子與染料分子發(fā)生親核加成反應:2活性染料的水解活性染料在染色和印花過程中,堿性水溶液中的氫氧根負離子,同樣能與活性基發(fā)生親核取代或親核加成反應,而使染料發(fā)生水解失去活性,不能再與纖維結合。同時活性染料與纖維結合生成的“染料-纖維”化學鍵也會發(fā)生水解,影響濕處理牢度。水解作用降低了染料在纖維上的固色率,從而降低了活性染料的利用率,同時又增加了印染廢水,因此提高活性染料的固色率是印染業(yè)中一個關鍵問題。四、幾種主要類型的活性染料的合成1均三嗪型活性染料的合成有兩種方法:一是先合成出含有氨基的母體染料,然后再與三聚氯氰縮合,將活性基團引入母體染料中;二是先制成帶活性基團的中間體,再合成染料。例如活性艷藍X-BR的合成:再如活性嫩黃K-6G的合成:2乙烯砜型活性染料的合成此類活性染料的合成中間體一般為β-羥乙砜基苯胺,在染料合成中將其引入到染料分子中即得到此類活性染料。例如活性金黃KN-G的合成:乙烯砜型活性染料分子中都含有β-乙烯砜基硫酸酯作為活性基團。這類染料色譜齊全,合成簡單,俗稱KN型活性染料。第五節(jié)分散染料分散染料是一類分子中不含如磺酸基等水溶性基團的非離子型染料,在染色時需借助于分散劑,在水中呈現(xiàn)高度分散的顆粒。因此分散染料需經(jīng)過特殊加工處理后才能商品化。主要應用于滌綸、錦綸等合成纖維的染色,經(jīng)染色的化纖紡織品色澤艷麗、耐洗牢度優(yōu)良。一、偶氮型分散染料另外按其應用性能可將分散染料分為三類:高溫型(S或H);中溫型(SE或M)和低溫型(E)。按化學結構的不同,分散染料主要可分為偶氮型和蒽醌型兩種,前者約占60%,后者占40%。從色譜來看單偶氮染料具有黃、紅至藍各種色澤,蒽醌染料具有紅、藍、紫和翠藍等顏色。此外還有雙偶氮型、甲川型分散染料,但都為數(shù)不多。偶氮型分散染料是分散染料中主要的一類,它的通式為:X2、X4為重氮組分在2,4位上取代基;X、Y、R1、R2是偶合組分對應位置的取代基。常見的重氮組分有:分散紅玉S-2GFL的合成方法分如下幾步:①重氮組分的合成②偶合組分的合成③偶合反應這類染料分子結構中含有蒽醌結構,結構穩(wěn)定,日曬牢度好。它的結構通式為:二、蒽醌型分散染料其中X、Y、Z為-H、-OH、-NR1R2。當Y、Z為-H,X為-NR1R2時稱為1,4-二氨基蒽醌染料,耐光牢度較低,多為紫色。當Y、X為-H,-OH時,稱為1-氨基-4-羥基蒽醌型染料,一般在β位上還有烷氧基或芳氧基,多數(shù)為紅到紫色。當X、Y為-OH,Z為-NR1R2時,稱為1,5-二羥基-4,8-二氨基蒽醌染料,多數(shù)為鮮艷的藍色。11,4-二氨基蒽醌類分散染料的合成這類染料通常以溴氨酸或2,4-二溴-1-氨基蒽醌為中間體,例如:這類染料通常以1-氨基蒽醌為原料,經(jīng)溴化和醇或酚縮合而成。21-氨基-4-羥基蒽醌類分散染料的合成這類染料一般通過1,5-二硝基蒽醌經(jīng)多步反應來完成,也可以對1,5-二羥基-4,8-二氨基蒽醌進行取代來合成。31,5-二羥基-4,8-二氨基蒽醌類分散染料的合成第六節(jié)還原染料分子中不含有磺酸基、羥基等水溶性基團,染色時在堿性溶液中借助還原劑的作用而使棉纖維染色的染料。此類染料色譜齊全,色澤鮮艷,是棉及混紡織物的主要染色染料,同時在印花方面也有應用。這類染料分子中都含有兩個以上的羰基,在使用時羰基首先被保險粉還原成羥基化合物(隱色體)。該鈉鹽對棉纖維有較好的親和力,被吸附后,經(jīng)空氣或其他氧化劑氧化后,又恢復為還原染料而固著在纖維上,從而達到染色的目的。依據(jù)其化學結構不同還原染料可分為:靛類染料、蒽醌類染料及其他醌類染料。一、靛類還原染料靛類染料最早是由古老的天然植物染料發(fā)展起來的?,F(xiàn)在應用的靛藍染料大多是人工合成的,它們具有相同的共軛發(fā)色體系。靛藍染料的合成主要是以苯胺和氯乙酸為原料,二者經(jīng)縮合生成苯基甘氨酸,再經(jīng)堿熔環(huán)化、氧化等單元操作來完成。例如:靛藍衍生物中最重要的品種——溴靛藍的合成。二、蒽醌類還原染料這類染料色譜較全、顏色鮮艷、堅牢度好。主要有藍綠、棕、灰等顏色。蒽醌類還原染料依據(jù)結構不同又可細分為幾種類型。較具有使用意義的是酰胺類蒽醌染料。此類染料分子中蒽醌結構的α位上連有一個或幾個酰氨基,常見的酰氨基為苯甲酰氨基和三聚氰酰氨基,酰氨基的位置不同表現(xiàn)出黃、橙紅等色澤。如還原紅5GK:還原棕BR的分子式如下:合成過程如下:

還原棕BR的各項牢度均很好,是我國生產(chǎn)的主要棕色還原染料之一。第七節(jié)冰染染料這類染料是在冰冷卻下,由其重氮鹽組分(又稱色基)和偶合組分(又稱色酚)在棉纖維上發(fā)生偶合反應,生成不溶于水的偶氮染料,從而達到染色的目的。冰染染料分子中不含水溶性基團,能牢固地固著在纖維上。具有優(yōu)良的耐洗牢度,色譜齊全,顏色鮮艷,應用方便,價格低廉,但摩擦牢度不好,主要應用于棉織物的染色和印花。一、色酚色酚是冰染染料的偶合部分,用來與重氮鹽在棉纖維上偶合生成不溶性偶氮染料的酚類,也稱打底基。大多不含磺酸基或羧基等水溶性基團,而是含有羥基的化合物。色酚AS是比較常見的品種。常見的酰胺化方法是把2,3-酸與芳胺的混合物在氯苯中和三氯化磷加熱作用而成,反應中應無水存在。常用的品種有:色酚AS-ITR色酚AS-BO

色酚AS-BS色酚AS-OL色酚AS-E色酚AS-D以上品種經(jīng)偶合后所得偶氮染料中沒有黃色。另一類AS-G色酚與色基作用一般生成黃色染料。再如色酚GR,它與藍色基BB重氮鹽偶合可得到帶藍色的綠色染料。色酚GR二、色基色基是冰染染料的重氮部分,又稱顯色劑。多數(shù)為不含可溶性基團的芳胺化合物或氨基偶氮化合物。根據(jù)不同色基與色酚偶合得到不同顏色的染料,可將色基以顏色命名。常見品種有:黃色基GC

橙色基RD

橙色基G

大紅色基G紅色基KB大紅色基RC紅色基B藍色基VB橄欖綠基以上色基使用時必須先進行重氮化才能偶合顯色,為了省去這部分操作,而將色基在染料廠就制成穩(wěn)定的重氮鹽,使用時只需將其活化就可以參加偶合而顯色,這種穩(wěn)定的重氮鹽簡稱為色鹽。黑色鹽K

藍色鹽VB紅色鹽RL橙色基的合成:第八節(jié)其他類型的染料一、直接染料直接染料是能在中性和弱堿性介質(zhì)中加熱煮沸,不需媒染劑的染料。直接染料是憑借直接染料與棉纖維之間的氫鍵和范德華力結合而成,主要應用于纖維、絲綢、棉紡、皮革等行業(yè),同時在造紙、棉布印染行業(yè)也有應用。普通直接染料是指分子中含有磺酸基或羧基衍生物占多數(shù)。自上世紀70年代以來,聯(lián)苯胺已被肯定為致癌物質(zhì),不少國家已停止生產(chǎn)或限制使用。選用一些無毒或毒性較小的中間體替代聯(lián)苯胺,例如直接黑:直接染料按其結構可分為:偶氮、二苯乙烯、噻唑等類型。按其應用分類則主要有普通直接染料、直接耐曬染料、直接銅鹽染料和直接偶氮染料。直接耐曬染料較一般直接染料的日曬牢固性較高,一般在5級以上,主要類型有尿素型、三聚氯氰型、噻唑型、二噁嗪型等,如直接耐黑G:直接銅鹽染料分子中含有銅,是由偶氮型染料經(jīng)銅鹽處理而制得的,染料與銅離子形成穩(wěn)定絡合物,從而提高了耐曬牢度,如直接耐曬紅玉BBL:直接重氮染料是分子中帶有能進行重氮化的氨基,染色時可以在棉纖維上進行重氮化,最后再用偶合劑偶合,生成較深的色澤,如直接耐曬黑GF:二、陽離子染料這類染料在水溶液中電離呈有色的陽離子、通過離子間鹽鍵使帶酸性基的纖維染色。陽離子染料是聚丙烯腈纖維染色所用的專用染料,色澤濃艷,按陽離子染料的化學結構可分為兩類。這類染料分子中陽離子基團與染料母體通過隔離基相聯(lián)接,染料的正電荷定域在染料分子某個原子上,如陽離子海軍藍。它的合成是先將陽離子引入偶氮染料的偶合組分或重氮組分及蒽醌染料的縮合組分,再與染料母體進行重氮化偶合或縮合。1隔離型陽離子染料常見的中間體有:這類染料分子中正電荷離域在整個發(fā)色共軛體系中,共軛型是陽離子的主要類型,色澤鮮艷,主要類型有三芳甲烷型和菁型結構的染料。陽離子紅2GL的合成如下:2共軛型陽離子染料三、硫化染料硫化染料是以芳胺或酚類為原料,用硫或硫化鈉進行硫化而制成,分子中含有硫鍵。在染色時,需要用硫或硫化鈉等還原劑將不溶性的硫化染料還原成可溶性的隱色體鹽而上染纖維,然后經(jīng)氧化顯色,恢復成不溶性染料而固著在纖維上。主要用于纖維素的染色,并以黑、藍和草綠色居多。工業(yè)上制備硫化染料的方法有兩種:一是烘焙法,二是煮沸法也稱溶劑法。主要的有機制備原料有:芳胺、二元胺、酚及一些硝基化合物。硫和硫化鈉作用是還原劑、脫氧劑和親核試。烘培法是將原料芳烴的胺類、酚類或硝基物與硫或多硫化鈉在高溫下烘焙。該法主要用于難溶于堿液或多硫化鈉熱溶液中容易分解的甲苯胺、甲苯二胺及其?;锏牧蚧?,一般生成噻唑環(huán),呈黃色、黃棕色,如硫化黃棕5G的合成:煮沸法也稱溶劑法,是將原料芳烴的胺類、酚類或硝基物與多硫化鈉在水中或有機溶劑中加熱煮沸,該法適用于硝基酚、藍苯胺和二氮蒽類等的硫化,一般生成黑藍、綠色硫化染料,如硫化還原黑CLG的合成:第九節(jié)功能染料功能染料是指具有特殊功能性和專用性的染料,又稱非紡織用染料或?qū)S萌玖?。近年來,功能染料得到了廣泛的發(fā)展。該類染料的特殊功能與相關的光、熱、電、化學、生物等學科交叉,應用于高技術領域。它的種類繁多,應用廣泛,本節(jié)僅對幾種重要的功能染料作簡單介紹。由于光數(shù)據(jù)盤如激光唱片等的迅速發(fā)展,對光記錄材料的需求越來越大。目前光記錄材料雖然仍以無機材料為主,但是由于清晰度、靈敏度等方面的優(yōu)點,已逐漸向有機染料方面發(fā)展。鎵-砷半導體激光是光記錄材料的光源,它的發(fā)射激光波長為780~830nm,因此必須開發(fā)在此吸收區(qū)的近紅外吸收染料。如以下結構的染料:一、紅外吸收染料激光染料是一種高量子產(chǎn)率的熒光染料。激光照射于染料溶液池中使染料分子激發(fā)S0→S1,激光染料分子發(fā)出光子S1→S0,此光子在池中往復反射,在極短時間內(nèi)使其他染料分子激發(fā)放射,于是激光由半反射面中射出,光譜符合于染料的熒光光譜。然后用濾光片選擇所需的激光波長。下列結構的染料可用作激光染料:二、激光染料這類染料多為三芳甲烷染料,在堿性或中性條件下為無色,遇酸而呈現(xiàn)顏色,本身對壓、熱、光并不敏感。將無色的染料用一層感敏材料包覆成微膠囊,涂于復寫紙下層,和涂有顯色劑(酸性白土、酚類等)的紙接觸。書寫或打字時微膠囊破裂,染料與酸性物質(zhì)接觸而顯色。大量用于計算機、分析儀器、電傳等方面用的熱敏打印紙上。

三、壓熱敏染料常用的壓熱敏染料還有:四、液晶顯示染料用于手表、計算器、計算機等方面的液晶顯示是從1970年開始的。商用的液晶材料有:為了得到彩色顯示還必須要有與液晶配合的雙向性染料。例如以下結構的染料:(黃)(紅)(藍)

在彩色液晶顯示器中,染料起發(fā)色作用。當染料(賓)溶于作為主體的向列液晶(主)中,由于染料分子本身的結構特點,沿分子軸與垂直于分子軸方向上對光的吸收不同。在電場作用下,液晶分子發(fā)生取向轉(zhuǎn)動,迫使溶于液晶的染料分子與液晶分子定向平行排列。這樣染料分子長軸同光矢量平行或垂直使其發(fā)生吸收變化,即當分子躍遷偶極矩與光矢量方向一致時,染料就發(fā)色,垂直時不發(fā)生。通電后,顯示器中部分染料發(fā)色,呈現(xiàn)出彩色變化。

液晶賓主顯示是近年發(fā)展較快的實現(xiàn)液晶顯示的方式之一?!百e”指的是雙向色性染料,“主”即液晶。少量雙向色性染料溶于液晶,它們在外電場作用下產(chǎn)生同步效應——“賓主”效應,此即彩色液晶顯示的基本原理。如圖所示:精細化學品化學第八

章 香料香精 基本要求:1、掌握香料與香精的定義、分類2、掌握香料香精的性質(zhì)、制備、作用3、了解香料香精的發(fā)展及前景4、熟悉影響香料香精香味的因素第一節(jié) 概 述香料定義:又稱香原料,是能被嗅覺嗅出氣味或味覺品出香味的有機物,是調(diào)制香精的原料,可以是單體,也可以是化合物。1.香料香精的基本概念香料分類依據(jù):香氣的相似性;香料的用途;制造香料的原料來源;有機化合物分類法。1.1香料定義和分類依據(jù)分類依據(jù):香精的用途;香精的香型;香精的形態(tài);

香精定義:由人工調(diào)配出來的或由發(fā)酵、酶解、熱反應等方法制造的含有多種香成分的混合物,又稱調(diào)和香料。1.2香精定義和分類依據(jù)2.香料香精的作用及評價香料、香精是食品工業(yè)、煙酒工業(yè)、日用化學品工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生工業(yè)以及其它工業(yè)不可缺少的重要原料。香精雖然用量很少,一般僅為0.2~3%左右。以1公斤香精計,它可供生產(chǎn)食品300公斤、汽水1500瓶、香煙15000包、香皂700塊、牙膏1700支、冷霜10000盒。2.1香料香精的應用為了便于調(diào)香、聞香、評香上的比較,可以把香氣的強度分為5個級別。特強稀釋至萬分之一時,能相當嗅辨者強稀釋至千分之一時,能相當嗅辨者平稀釋至百分之一時,能相當嗅辨者弱稀釋至十分之一時,能相當嗅辨者微不稀釋時,能相當嗅辨者

2.2香氣強度的定性分類2.3香氣強度的定量表示香氣強度常用閾值、檻限值或最少可嗅值表示。通過嗅覺能感覺到的有香物質(zhì)的界限濃度,稱為有香物質(zhì)的嗅閾值。能辨別出香的種類的界限濃度稱為閾值。閾值越小,表示香氣越強;閾值越大,表示香氣強度越弱。如:(1)3-甲基-2-甲氧基吡嗪在水中的閾值為3μg/kg,(2)3-甲基-6-甲氧基吡嗪為15μg/kg,

(3)2,3-二甲基吡嗪為400μg/kg,香氣強隊順序:(1)>(2)>(3)

在有機化合物中,碳原子個數(shù)太少,則沸點太低,揮發(fā)過快,不易作香料使用。如果碳原子個數(shù)太多,由于蒸汽壓減小而特別難揮發(fā),香氣強度太弱,也不宜作香料使用。3.2不飽和性對香味的影響同樣的碳原子個數(shù),而且結構非常類似的有機化合物,雙鍵存在與否,位置處于何處,對化合物的香味均可產(chǎn)生影響,如下列化合物:乙醇弱果香、油脂氣葉乙醇強清香、無油脂氣3.分子結構對香味的影晌3.1碳原子個數(shù)對香味的影響市售香料化合物分子中幾乎都具有1個官能團,甚至2個或2個以上官能團。官能團對有機化合物香味的影響是到處可見的,例如,乙醇、乙醛和乙酸,它們的碳原子個數(shù)雖然相同,但官能團不同,香味則有很大差別。再如苯酚、苯甲醛和苯甲酸,它們都具有相同的苯環(huán),但取代官能團不同,它們的香味相差甚遠。3.3官能團對香味的影響3.4取代基對香味的影響

取代基對香味的影響也是很明顯的,取代基的類型、數(shù)量及位置,對香味都有影響。在吡嗪類化合物中,隨著取代基的增加,香味的強度和香味特征都有所變化,如下列化合物的結構、氣味及香氣閾值:強烈芳香,弱氨氣稀釋后巧克力香3.5異構體對香味的影響

在香料分子中,由于雙鍵的存在而引起的順式和反式異構或者由于含有不對稱碳原子而引起的左旋(L)和右旋(D)光學異構,都對香味產(chǎn)生影響,如紫羅蘭酮和茉莉酮,都各有一對異構體,其香味特征各有所不同。反-α-紫羅蘭酮(紫羅蘭花香)順-α-紫羅蘭酮(柏木香)3.6分子骨架對香味的影響酚類香料大都具有煙熏香味。具有代表性的煙熏香味香料有丁香酚、異丁香酚、香芹酚、對甲酚、愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、對乙基苯酚、2-異丙基苯酚、4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚、4-甲基-2,6-二甲氧基苯酚等。具有丙硫基或烯丙硫基基團的化合物一般具有蔥蒜香味,符合這一規(guī)律的蔥蒜香味香料有烯丙硫醇、烯丙基硫醚、甲基烯丙基硫醚、丙基烯丙基硫醚、烯丙基二硫醚、甲基烯丙基二硫醚、丙基烯丙基二硫醚、烯丙基三硫醚、甲基烯丙基三硫醚、丙基烯丙基三硫醚、二丙基硫醚、甲基丙基硫醚、二丙基二硫醚、甲基丙基二硫醚,等等。第二節(jié) 天然香料1.1概述

天然香料包括動物性天然香料和植物性天然香料。

動物性天然香料是從動物的生殖腺分泌物中獲得的有香物質(zhì)。

植物性天然香料是以植物的花、葉、莖、根或果實等為原料生產(chǎn)出來的多種成分化合物。1.2天然香料的制備方法:(1)壓縮法。

檸檬、橙子、柑橘類果皮可經(jīng)壓榨法制取香料,這是制取天然香料的最簡單的方法,而且這種方法不會使香料變性,一般適用于從含香質(zhì)較多而且價格較低的原料制取香料。(2)水蒸氣蒸餾法。

這是提取香料的最重要的方法。所適用的香質(zhì)原料包括所有的花(不耐熱處理的茉莉和晚香玉除外)以及葉子、木材、樹皮、樹根、苔衣、草類等。肉桂、檀香、樟木、桂枝、薄荷、藿香、丁香、豆蔻等,都能用此法提取香料。由花提取的香料稱為花精油,其它的稱為香精油。(3)有機溶劑提取法。

利用低沸點的有機溶劑(如酒精、乙醚、氯仿等)能溶解香料的性質(zhì),將原料經(jīng)上述溶劑浸泡后進行萃取,然后蒸去有機溶劑后,再用乙醇混合,過濾除去雜質(zhì),最后蒸去乙醇后得到凈油,由花制成的稱為凈花精油,這種方法必須重復混合和蒸餾數(shù)次才能得到高質(zhì)量的產(chǎn)品。(4)吸收法。若原料中含有香物質(zhì)很少,且價格較貴時,一般采用這種方法提取香料,如玫瑰、桂花、薔薇、蘭草等植物花瓣中所含的香料,其品質(zhì)高貴,而含量極微。一般可利用脂肪油吸收花卉中香質(zhì)。吸收法又分為熱脂浸漬法和冷吸法兩種,熱脂浸漬法是用熱純豬油或牛油吸收花中芳香油,冷卻后再用乙醇萃取,除去乙醇后獲得浸膏或凈香脂。冷吸法是在常溫下進行,方法與前者相同,適用于花香受熱易損失者如茉莉、晚香玉等。2.常用的天然香料2.1動物性香料

動物性香料最常用的有麝香、靈貓香、海貍香和龍涎香4種,在香水和高級化妝品中得到廣泛應用。(1)麝香。

麝香是雄麝鹿腹部香腺的分泌物,2歲的雄麝鹿開始分泌麝香,10歲左右為最佳分泌期,每只麝鹿可分泌麝香50克左右。麝香粉末大部分為動物樹脂及動物性色素所構成,其主要芳香成分是僅占2%左右的飽和大環(huán)酮即麝香酮。從化學成分來看,這些大環(huán)化合物主要是3-甲基環(huán)十五烷酮、5-環(huán)十五烯酮、麝香吡喃、麝香吡啶等。(2)靈貓香。靈貓主要有大靈貓和小靈貓兩種,分布在我國長江中下游、云南、廣西和印度、菲律賓、緬甸、馬來西亞等地。雌雄靈貓都有香腺分泌物,稱為靈貓香膏。靈貓香中大部分為動物性粘液質(zhì)、動物性樹脂及色素,其主要香成分為僅占3%左右的不飽和大環(huán)酮即靈貓酮,其化學結構為9-環(huán)十七烯酮。此外,天然靈貓香成分還有二氫靈貓酮、6-環(huán)十七烯酮、環(huán)十六酮等8種大環(huán)酮化合物。(3)海貍香。海貍棲息于小河岸或湖沼中,主要產(chǎn)地為加拿大、前蘇聯(lián),我國新疆、東北與前蘇聯(lián)接壤的地區(qū)也有。雌雄海貍的生殖器附近均有2個梨狀腺囊,內(nèi)藏白色乳狀粘稠液即海貍香。海貍香的大部分為動物性樹脂。主要香成分為結晶性海貍香素,結構尚不明確。此外有苯甲酸、芐醇、苯乙酮、左旋龍腦、對甲氧基苯乙酮、對乙基苯酚及含氮化合物等(4)龍涎香。龍涎香來源于抹香鯨的腸內(nèi)。一般認為是抹香鯨吞食多量海中動物而形成的一種結石,由鯨魚體內(nèi)排出,漂浮在海面上或沖上海岸。主要產(chǎn)地為中國南部、印度、南美和非洲等地的熱帶海岸。龍涎香料是臘狀固體,能浮于海面,60℃時變軟,更高時成液體。色澤不一,有白、銀灰、褐色,以白色者最香,其次為銀灰,顏色越深香氣越差。其相對密度為0.8~0.9,溶于乙醚或乙醇中。

植物性香料是從芳香植物的花、草、葉、枝、干、根、莖、皮、果實或樹脂提取出來的有機物的混合物。由于植物性天然香料的主要成分都是具有揮發(fā)性和芳香氣味的油狀物,它們是植物芳香精華,因此也把植物性天然香料統(tǒng)稱為精油。迄今為止,從植物性天然香料中分離出來的有機化合物已有5000多種,分子結構種類極其復雜,大體上可以分為如下4大類:萜類化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮含硫化合物。2.2植物性香料(1)萜類化合物萜類化合物廣泛存在于天然植物中,它們往往構成各種精油的主要香成分,從化學結構的角度來分類,可分為開鏈萜、單環(huán)萜、雙環(huán)萜、三環(huán)萜、四環(huán)萜。此外還可分為含氧萜和不含氧萜。幾類有代表性的萜類化合物結構如下。①萜烴:月桂烯②萜醇:香葉醇③萜醛:香葉醛④萜酮:葛縷酮在植物性天然香料中,芳香族化合物僅次于萜類,它們的存在也相當廣泛。如玫瑰油中含有苯乙醇(質(zhì)量分數(shù)為2.8%左右)、香莢蘭油中含有香蘭素(質(zhì)量分數(shù)為2%左右)、苦杏仁油中含苯甲醛(質(zhì)量分數(shù)為80%左右)、肉桂油中含有桂醛(質(zhì)量分數(shù)為80%左右)、在茉莉油中含有質(zhì)量分數(shù)為65%左右的乙酸芐酯等。苯乙醇香蘭素(2)芳香族化合物脂肪族化合物在植物性天然香料中也廣泛存在,但其含量和作用一般不如萜類和芳香族化合物。在茶葉及其它綠葉植物中含有少量的順-3-己烯醇,由于它具有青草的清香,所以也稱為葉醇,在香精中起清香香韻變調(diào)劑作用。2-己烯醛也稱葉醛,是構成黃瓜青香的天然醛類。2,6-壬二烯醛存在于紫羅蘭葉中,所以又稱為紫羅蘭葉醛,在紫羅蘭、水仙、玉蘭、金合歡香精配方中起重要的作用。葉醇乙酸芐酯(3)脂肪族化合物含氮含硫化合物在天然芳香植物中存在及含量極少,但在肉類、蔥蒜、谷物、豆類、花生、咖啡、可可等食品中常有發(fā)現(xiàn)。雖然它們屬于微量化學成分,但由于氣味往往很強,所以不可忽視。模仿天然植物中含氮含硫化合物結構,目前已合成了大量硫醚類、呋喃類、噻唑類、吡咯類、吡嗪類化合物,它們在食品香精中起著重要作用。鄰氨基苯甲酸甲酯(茉莉、橙花)2-異丁基噻唑(番茄)(4)含氮含硫化合物第三節(jié) 合成香料1.概述合成香料的分類方法可以按照所采用的原料不同、香型不同等進行分類。但為了掌握其化學性質(zhì)及合成方法,根據(jù)有機化學的分類方法較為適宜。根據(jù)化學結構的不同,合成香料可分為烴類香料、醇類香料、酚類和醚類香料、醛類和縮醛類香料、酮類和縮酮類香料、羧酸類香料、酯類和內(nèi)酯類香料、含氮或硫類香料、雜環(huán)類香料,等等。2.常用的合成香料2.1烴類化合物烴類化合物主要是萜類化合物,用于仿制天然精油及配置香精中,它又是合成含氧萜烯化合物的重要原料,如松節(jié)油成分中的α-蒎烯和β-蒎烯可合成許多重要單體香料。(1)莰烯又名樟腦精合成方法是首先由松節(jié)油加氯化氫氣體反應生成氯氫化松節(jié)油精,然后與苯酚鉀反應而成。松節(jié)油莰烯(2)檸檬烯

又名苧烯,為無色至淡黃色易流動液體,溶于乙醇等有機溶劑中,實際不溶于水,具有旋光異構,為右旋體。(3)二苯甲烷

為白色針狀結晶,具有香葉油和甜橙油香氣。溶于乙醇等有機溶劑中,不溶于水。合成方法為:用氯化芐和苯為原料,在催化劑作用下,于分子間脫去氯化氫分子,生成二苯甲烷,反應式為:氯化芐二苯甲烷2.2醇類化合物天然芳香成分中大都含有醇類化合物,如玫瑰、薔薇等花香中均含有多種醇類化合物,如玫瑰、薔薇等花香中均含有多種醇類。(1)香葉醇和橙花醇

香葉醇化學合成以β-蒎烯為原料,方法如下:

橙花醇用甲基庚烯酮為起始原料,與乙炔甲醚加成,生成物經(jīng)酸化、還原處理,得香葉醇和橙花醇混合物,經(jīng)分離制得橙花醇。也稱芐醇,存在于天然的蘇合香內(nèi)。它為無色有果子香的液體,沸點206~207℃,能溶于乙醇及乙醚。具有固定香氣的能力,能使其他香料中的香氣久久不消失,故常用作香料的溶劑??捎陕然S與碳酸鉀共沸而得:也可用苯甲醛加苛性鉀反應而成:(2)苯甲醇苯乙醇天然產(chǎn)于玫瑰油及橙花油中,為無色液體,具有柔和的玫瑰似甜香,是配制玫瑰型香精的主要原料,因為它對堿穩(wěn)定,故被廣泛用于皂用香精中。合成方法為:也可直接用苯為原料::(3)β-苯乙醇2.3醛類化合物它天然存在于檸檬油及檸檬草油中,是一種不飽和醛的化合物,典型的萜烯類化合物,它除了有順反異構體外,還有因雙鍵位置不同而形成的異構體,一般為幾種異構體的混合物。一般可由山蒼子油減壓精餾而得?;蚧颚?檸檬醛(香葉醛)β-檸檬醛(橙花醛)(1)檸檬醛甲基壬基乙醛的化學結構式如下:合成方法:一般以2-十一酮與氯乙酸乙酯,在醇鈉存在下,通過Darzens縮合反應而合成。(2)甲基壬基乙醛(2-甲基十一醛)香蘭素及乙基香蘭素的化學結構式如下:香蘭素

乙基香蘭素

香蘭素為白色針狀結晶,熔點80~82℃,溶于水、乙醇及醚,具有香蘭素芳香味及巧克力的香氣。乙基香蘭素自然界中并不存在,它的香氣與香蘭素相似,但更強烈,比香蘭素強3~4倍。香蘭素大量用于香料、調(diào)味劑及藥物等。由于天然資源的限制,目前大都采用化學合成法。(3)香蘭素及乙基香蘭素以鄰氨基苯甲醚為原料的全合成法:

原料先經(jīng)重氮化,再水解得到鄰甲氧基苯酚。然后與甲醛及對亞硝基-N,N-二甲苯胺鹽酸鹽反應而成。產(chǎn)品為一混合物,經(jīng)分離,繼續(xù)反應:

乙基香蘭素可以以鄰乙氧基苯酚、鄰氨基苯乙醚、黃樟油素等為起始原料合成。如以鄰乙氧基苯酚為原料合成的反應式如下:酮類化合物中的脂肪酮一般不直接用作香料,低級脂肪酮可作為合成香料的原料,在C7~C12的不對稱脂肪酮中,有一些具有強烈令人不愉快的氣味,其中只有甲基壬基酮被用作香料。但許多芳香族酮類化合物具有令人喜愛的香氣,很多可用作香料,如C15~C18的巨環(huán)酮,它具有麝香香氣。

重要合成香料之一,有α、β、γ三種異構體。α-紫羅蘭酮β-紫羅蘭酮γ-紫羅蘭酮2.4酮類化合物(1)紫羅蘭酮β-紫羅蘭酮合成方法:①半合成法。以天然精油中檸檬醛為原料的半合成法路線如下:檸檬醛

假紫羅蘭酮α-紫羅蘭酮β-紫羅蘭酮②全合成法。

以脫氫芳樟醇為原料與乙酰乙酸乙酯或雙乙烯酮反應,脫去二氧化碳,經(jīng)分子重排而得假紫羅蘭酮,然后在酸性條件下環(huán)化而成紫羅蘭酮。香芹酮具有留蘭香氣息,天然存在于芹菜子油中。其制備方法主要以檸檬烯為原料。(2)香芹酮羧酸酯類化合物廣泛存在于自然界中,而且絕大部分具有令人愉悅的香氣,雖然它在調(diào)配任何一種香型的香精時不能賦予決定性的香氣,但在香精中能加強與潤和其香氣,而且有些酯類能起到定香劑作用,因此在配制各類香型香精中都含有酯類化合物。(1)乙酸芳樟酯乙酸芳樟酯的結構如下:合成方法:由芳樟醇與乙烯酮反應而得

2.5羧酸酯類化合物重要的苯甲酸酯類香料有:苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸芐酯。合成方法:苯甲酸甲酯苯甲酸乙酯苯甲酸芐酯(2)苯甲酸酯類可以苯酐為原料來制?。海?)鄰氨基苯甲酸甲酯內(nèi)酯化合物具有酯類特征,香氣上均有特殊的果香。一般酯類香料幾乎可在一切類型香精中使用,而內(nèi)酯類由于受到原料來源及復雜工藝等原因,在應用上受到一定限制。(1)γ-十一內(nèi)酯(桃醛)其化學合成可由ω-十一烯酸經(jīng)內(nèi)酯化而得。而ω-十一烯酸可由蓖麻油酸甲酯進行熱裂,分離除去庚醛十一烯酸甲酯,再經(jīng)皂化、酸化后可得游離ω-十一烯酸。合成路線如下:2.6內(nèi)酯類在香料工業(yè)上最常見的芳香族內(nèi)酯類是香豆素:可由水楊醛與醋酐通過珀金縮合反應而成:(2)芳香族內(nèi)酯類由于一般醛類化合物的化學性質(zhì)較活潑,在空氣和光、熱的影響下極易被氧化成酸,在堿性介質(zhì)中易起醇醛縮合反應。而縮醛類則無此弊病,在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定而不變色,是它的優(yōu)點,在香氣上縮醛類化合物比醛類化合物和潤,沒有醛類那樣刺鼻的香味。例如二乙縮檸檬醛(結構如下),其香味似花信子。其化學合成是由檸檬醛與原甲酸三乙酯在對甲苯磺酸存在下反應而成。2.7乙縮醛類麝香是一種昂貴的香料,是調(diào)配高級香精不可缺少的原料,但由于天然麝香來源稀少,不易獲得,近年來均采用合成法以獲得具有麝香香氣的香料。具有麝香香氣的香料品種較多,有巨環(huán)麝香類(包括酮、內(nèi)酯、雙酯、醚內(nèi)酯)、多環(huán)麝香類(包括茚滿型、四氫萘型、異香豆素型等)及硝基麝香類。目前被應用于調(diào)香上的硝基麝香有以下幾種:葵子麝香酮麝香二甲苯麝香三甲苯麝香2.8麝香化合物(1)硝基麝香①葵子麝香②酮麝香③二甲苯麝香幾種硝基麝香的制法如下:萬山麝香的結構如下:化學合成以丙酮及乙炔為原料,合成反應如下:(2)萬山麝香芬檀麝香的結構如下:合成方法可以由異丙烯基甲苯和2-甲基丁烯反應生成六甲基茚滿,然后乙?;迫 >蕲h(huán)麝香――黃蜀葵素的結構如下:(3)芬檀麝香(4)巨環(huán)麝香黃蜀葵素(十五內(nèi)酯)第四節(jié) 香

精1.香精概述1.1香精的構成:如果按照各組成分在香精中所起的作用,又可分為主香劑、前味劑、輔助劑、定香劑和稀釋劑。(1)主香劑:在調(diào)香過程中,主香劑的選擇和決定是至關重要的,既要從調(diào)制的香型來考慮,又要考慮所加入的各單體、單離香料間的作用。(2)前味劑:前味劑是最先從調(diào)合香料中揮發(fā)出來的成分。(3)輔助劑:使主香劑更能發(fā)揮作用。(4)定香劑:保證在應用中香型不變,有一定的持久性。(5)稀釋劑:用稀釋劑適當?shù)匕严阄蹲兊?/p>

(1)香型(type)。是用來描述某一種香精或加香制品的整體香氣類型或格調(diào)的術語。(2)香韻(note)。是用來描述某一種香料、香精或加香產(chǎn)品中帶有某種香氣韻調(diào)而不是整體香氣的特征。。(3)香勢(odorconcentration)。亦稱香氣強度,是指香氣本身的強弱程度,這種強度可以通過香氣的閾值來判斷,閾值愈小,則香勢愈強。(4)頭香(topnote)。亦稱頂香,是指對香精或加香產(chǎn)品嗅辨中,最初片刻時香氣的印象,也就是人們首先能嗅感到的香氣特征。1.2調(diào)香中的常用術語:(5)體香(bodynote)。亦稱中段香韻,是香精的主體香氣。(6)基香(basicnote)。亦稱尾香或底香,是香精的頭香和體香揮發(fā)過后,留下的最后香氣。(7)調(diào)和(blend)。是指將幾種香料混合在一起而發(fā)出一種協(xié)調(diào)一致的香氣。(8)修飾(modify)。是指用某種香料的香氣去修飾另一種香料的香氣,使之在香精中發(fā)生特定效果,從而使香氣變得別具風格。(9)香基(base)。亦稱香精基,是由多種香料調(diào)和而成的、具有一定香型的混合物。1.3香精的香型(1)青滋香。具有青滋氣息,如紫羅蘭葉、橙葉、白蘭葉;有些還帶涼氣,如薄荷、桉葉等。(2)草香型。有青草香的氣息,又有青澀之氣,如香茅、迷迭香。(3)木香型。其木質(zhì)香甜、濃郁,如檀香、柏木香。(4)蜜甜香。這是香精中的優(yōu)質(zhì)者,如紫羅蘭、桂花、玫瑰等。

香精有許多不同的香型,每種香型又分不同的基香,有淡、濃、辛、烈等區(qū)別。常用的香型種類如下:

(5)脂香型。具有油脂、花脂的氣味,有覆蓋香氣的能力,是調(diào)合香料的頂香劑。

(6)香膏型。如醇、醛、酯、香膏等。

(7)琥珀香。具有木質(zhì)、龍涎的香氣,可作一般調(diào)合香料的定香劑。

(8)動物香。取自動物體內(nèi),如麝香、龍涎香、靈貓香、海貍香。

(9)辛香型。具有辛暖氣味,多作藥用,有怯寒、開胃、消毒、殺菌功效,還可用于調(diào)味及潔齒等。(10)豆香型。具有豆香的香味,多用于食品、煙草等,如香蘭素、香豆素。(11)果香型。有清甜的鮮果香氣,主要用于食品,在化妝品中也起重要作用,如檸檬、楊梅、鳳梨、椰子等香味。(12)酒香型。有果子發(fā)酵的氣息,香氣甜蜜且清香透發(fā),如釀酒之香。(13)花香型。模擬天然鮮花的香味,與蜜甜香型有相似之處,其甜味較淡,酷似自然界的各種花香。2.常用香精(1)花香型日用香精

花香型日用香精大多是模仿天然花香配制而成。主要有玫瑰、茉莉、鈴蘭、白蘭、荷花、菊花、椴花、薰衣草、含羞草、三葉草等數(shù)十種。它們主要用于化妝品、香水、花露水、空氣清新劑、香皂、香波、洗滌劑、清潔劑等日化產(chǎn)品中。①

白蘭(Imidelia)香精

白蘭,又名白玉蘭,木蘭科的常綠喬木,花白色,極芳香,原產(chǎn)于印度尼西亞的爪哇森林中,我國廣東、福建有種植,是著名的香料植物,也用于制作花茶中,地位僅次于茉莉。2.1日用香精②丁香(lilac)香精

丁香花香氣鮮幽雙韻,是鮮、甜、清混合香氣。鮮似茉莉,清似梅花。在調(diào)香應用中有紫花和白花兩種,紫花鮮幽偏清,白花鮮幽偏濁。③紫羅蘭(violet)香精

紫羅蘭花極香,屬幽清香韻,原產(chǎn)歐洲,在亞洲和北美也有野生或栽培,品種很多,用于香料行業(yè)的主要有兩種,一種是重瓣花,蒼藍色,幽清中甜氣較濃;另一種是單瓣花,藍紫色,幽清中青氣較重。紫羅蘭葉也可提取香料,香氣與紫羅蘭浸膏有很大不同,屬于非花香清滋香韻。

非花香型日用香精可以分為模仿型和創(chuàng)香型兩大類。模仿型非花香日用香精是仿照某一種天然香料香氣調(diào)配而成,例如麝香、龍涎香、檀香、藿香、鳶尾、香葉、薄荷、檸檬等。創(chuàng)香型非花香日用香精是調(diào)香師創(chuàng)擬的作品,創(chuàng)擬出的香型既要適應加香產(chǎn)品的特點,又要被消費者喜愛,因此難度更大一些,這類香型包括素心蘭型、馥奇型、古龍型、東方型、龍涎-琥珀型、麝香-玫瑰型等。(2)非花香型日用香精①古龍(cologne)香精②麝香(musk)香精

古龍亦稱科隆,由法文和德文翻譯而來。古龍香精主要用于男用香水中,至今已有幾個世紀的歷史,是深受人們喜愛的經(jīng)典香型之一。古龍香型是以果香(柑橘)及鮮韻(橙花)為主,主要突出柑橘類果香,具有新鮮令人愉快的青清氣息。

麝香為鹿科、麝屬動物麝鹿成熟雄體香囊中的干燥分泌物,又稱寸香、臍香、當門子。麝香作為一種名貴的中藥材和高級香料,在我國已經(jīng)有2000多年的歷史。麝香的香味濃郁,留香持久,屬于柔和的動物香韻,對人的心理和生理系統(tǒng)有極其顯著的影響,在香料工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)中都有十分重要的價值。食用香精根據(jù)用途可分為食品香精、酒香精、煙草香精、藥品香精、口腔衛(wèi)生用品香精、飼料香精、魚餌香精、餐具洗滌劑用香精、蔬菜水果洗滌劑用香精等;食用香精按香型分為花香型、堅果型、豆香型、奶香型、肉香型、辛香型及其他香型;食用香精按狀態(tài)分為水溶性液體食用香精、油溶性液體食用香精、乳化食用香精和粉未食用香精。2.2食用香精(1)食品香精①

水溶性食品香精水溶性食品香精大部分為水果香型香精,其主要香原料為酯類香料,同時使用一些其他種類的合成香料和天然香料。在配制水果香型水溶性香精時,橘子、橙子、柚子、檸檬等柑橘類精油往往是不可缺少的,但由于在柑橘精油中含有大量的萜烯類化合物,為了提高它在水中的溶解度,必須進行除萜處理,用除萜處理后的柑橘精油配制的水溶性香精,溶解度較好,外觀透明,性質(zhì)穩(wěn)定,香氣濃厚。去萜不良的香精會出現(xiàn)混濁現(xiàn)象。②油溶性食品香精油溶性食品香精一般是透明的油狀液體,其色澤、香氣、香味與澄清度均應符合標準,不呈現(xiàn)表面分層或混濁現(xiàn)象。油溶性食品香精適用于糖果、巧克力、糕點、餅干等食品的加香。③乳化香精

乳化香精屬于水包油型乳狀液體,即分散相(內(nèi)相)為油相,連續(xù)相(外相)為水。

乳化香精的分散相主要由芳香劑、增重劑、抗氧化劑組成。其中,芳香劑也可稱為香基,增重劑的作用是為了使油相的相對密度與水相的相對密度接近。乳化香精的連續(xù)相主要由乳化劑、增稠劑、防腐劑、pH值調(diào)節(jié)劑、調(diào)味增香劑、色素和水組成。香料在香煙制品中主要起兩大作用,即矯味和增香,因而所用的香料按作用可分為兩類:煙草矯味劑和煙味增強劑。使用煙草矯味劑的主要目的是掩蓋、矯正煙氣中青、苦、辣、澀等雜味,減少刺激性,使其與煙香協(xié)調(diào),改變吸味。使用煙味增強劑的主要目的是增強香味、提高煙勁。這類香料大部分是煙草或煙氣中具有煙香氣的有效成分。煙用香精按種類分可分為卷煙用香精、雪茄煙用香精、斗煙香精、嚼煙香精、鼻煙香精等;按照香精的用途可分為加料用香精、加表用香精、濾嘴用香精;按狀態(tài)分也可分為水溶性香精、油溶性香精、乳化香精和粉末香精。目前,國內(nèi)使用的煙用香精大部分是水溶性香精。(2)煙用香精酒用主香劑的特點是:揮發(fā)性比較高,香氣的停留時間較短,用量不多,但香氣特別突出,可分為濃香型主香劑(如乙酸異戊酯、丁酸乙酯、己酸乙酯

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