檀香型高档功能香料技术的研究
2017-06-30张绍志
张绍志
摘 要:随着我国社会的发展,人们的生活水平不断提高,对檀香香料的需求不断增加,而檀香木产量非常低,天然檀香特别稀有。所以,相关专家给出了合成檀香香料的方法,就檀香型高档功能香料技术展开了研究。
关键词:檀香香料;日用品;松节油;檀香木
中图分类号:TQ028 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.072
随着人们生活水平的不断提高,对日用品的品质要求也是越来越高,这就进一步推动了香料生产工艺的发展。20世纪中叶以来,以松节油为材料发展合成香料技术日渐成熟,比如冰片、樟脑等,有效地推动了香料生产的发展。
1 国内外研究现状和发展趋势
1.1 檀香产品被国外垄断,价格居高不下
20世纪60年代以来,合成檀香产品从出现到受到人们的青睐,长期以来价格都居高不下。目前,国际上生产檀香产品的企业主要汇集于几大香料公司,它们实现了对檀香产品的工艺以及市场垄断,其产品价格常常是别的产品的两三倍。而国内高档檀香仍然是依赖于进口,这严重影响了国内有关产业的发展。
松节油是天然精油中产量最高的种类,能够合成出多种有着檀香香气的产品。目前,生产各类合成檀香油的大多是以松节油为材料的。
1.2 合成檀香不断开发
近年来,合成檀香已变成最多的合成香料之一,且有着极高的稳定性、极低的挥发性,能提升香料的持久稳定性,而且合成檀香还能极好地与其他类别的香气相配合,因此,被大量应用,这对合成檀香的研究非常有意义。
随着檀香产品的大量使用和人们生活水平的不断提高,檀香香料有着极好的发展前景。但当前以松节油为材料的檀香,无论是技术还是市场都被国际上的大企业所垄断,国内产品还存在着各种各样的缺点,使得国内檀香香料在全球市场上的竞争力不足。
2 檀香型高档功能香料技术的研究
2.1 研究内容
本文以天然松节油为材料,通过裂解精馏制备α-蒎烯,α-蒎烯经环氧化反应、异构化反应合成龙脑烯醛,再由龙脑烯醛与不同的脂肪族醛或酮缩合、加氢等技术,合成檀香208、檀香210、檀香196、檀香194等。
2.2 选取有效的催化剂及技术工艺
通过对催化剂的选择,增强其反应活性等,可减少檀香合成中的旋光异构体等副产品的出现,提升目标获得率,确保香气纯正。
环境友好型反应系统和先进技术工艺与传统方法比较有着以下特点:技术简单、反应环境温和、催化率高、生产时间短、转化率高、副作用少、香气稳定、污染少、后续工作简单等。
2.3 高效精餾分离技术的研发
研发新型的降膜式蒸发系统结合水蒸气喷射泵真空系统,产品能在相对低的温度下获得,防止出现高温结焦,确保产品香气平稳。
2.4 先进的DCS集散控制系统的设计
应用先进的DCS控制,实现准确加料、科学控制、闭路循环。与以往的生产技术比较,不存在材料的过多损失,降低了废弃物的排放,符合了我国的绿色生产标准。DCS控制使生产的稳定性提高,不但确保了产品的质量,还减低了劳动强度。
3 技术关键
3.1 蒎烷环氧化技术
直接环氧化生产技术可将松节油的重要成分蒎烯利用直接环氧化手段生产出环氧蒎烷,将其溶到水醋酸(乙酸),添加少许的酸催化剂后在60~70 ℃分次添加,实现“原位环氧化”反应。该技术与传统技术相比较可以发现,有着以下特点:对设备需求较低、反应环境温和、作业安全性高、催化率高、选择性强等,且能获得纯度更高、香气独特稳定的环氧蒎烷,还有着特殊的光学活性。
3.2 环氧蒎烷的无溶剂异构化技术
经过研发获得了环氧蒎烷无溶剂情况下异构化合成龙脑烯醛生产技术。与传统的技术工艺相比,该生产技术有着以下特点:程序简化、催化剂效率高、无溶剂损失、龙脑烯醛收率高、生产水平高等。
3.3 龙脑烯醛与脂肪醛/酮的缩合技术
龙脑烯醛与醛、酮缩合是非常关键的一个环节。本文研究了特有的有机碱催化剂环境下的缩合工业化生产工艺,与传统方法相比有着以下特点:反应过程易于控制、条件较为温和、安全性高、产品较稳定、适合于工业化生产。此外,在其反应阶段,并不要求溶剂进行反应,其转化率以及选择性获得了明显提升,生产阶段还降低了废弃物的排放,催化剂能够回收,从而减少了生产成本。
3.4 加氢还原技术
在檀香香料生产过程中,以往的加氢还原技术多数存在反应终点难以控制等缺点,常加氢过量。此时,产生的副产品不存在檀香的特有香气,产品中如果有了这种副产品,必然会给檀香香气造成很大的影响,所以,原先的技术尽管操作简便,但所获得的产品质量极不可靠。本文的氢化反应包括2个环节:①以催化剂亚铬酸金属盐加氢还原侧链上的双键;②以还原剂硼氢化物化学还原羰基,实现对加氢反应的有效控制,防止传统方法中出现的反应不合适或过度反应等问题,确保了产品质量的稳定性,具有反应环境温和、安全性高、反应容易控制等特点。
本文给出的还原工艺使得檀香产品的生产过程更加安全、可靠,最终获得的产品更加符合用户的需要,其香气更加稳定浓郁。应用新的还原技术生产的副产品还能用在其他方面,这就进一步降低了企业的生产成本,使得所用材料获得了最充分的应用。
3.5 提升精馏分离的效率
在精馏过程中,使用科学的降膜式蒸发系统结合水蒸气喷射泵真空系统,香料能在更低的温度下获得,防止出现高温结焦等情况,所得香料还有着特有的光学特性以及高质量的香气,确保了产品的质量能够满足各香料企业的需要。
4 结束语
檀香香料产品属于高档香料,被大量地使用在香水、化妆品等高档化妆品的制作中。随着人们生活水平的不断提升,对高档香料的需求更是不断增长,其市场前景非常广阔。所以,努力推动檀香产品的发展,有助于我国产业结构的调整,在生态环境保护、可持续发展等方面也有着重要的意义。
参考文献
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〔编辑:张思楠〕
文章编号:2095-6835(2017)12-0075-02