葫芦巴内酯的合成

发布日期:2023/10/10 8:39:15

介绍

葫芦巴内酯又名糖内酯，化学名称4,5‑二甲基‑3‑羟基‑2(5H)‑呋喃酮，外观为透明的淡黄色至浅黄色液体，天然存在于白糖、葫芦巴、弗吉尼亚烟草、米制酒、茶叶、咖啡等香气成分中，是烘烤葫芦巴籽实的关键香气成分，也是甘蔗制糖残余物中重要的香气组分，具有强烈且持久的葫芦巴香气、焦糖香气以及圆叶当归和樱桃样香气，略带焦香果味，在低浓度时呈现焦糖样香气，在高浓度时则呈现出咖喱样的香气。

葫芦巴内酯.png

图一葫芦巴内酯

应用

葫芦巴内酯可用于食品用香料，并且广泛应用于饮料、糖果、发酵食品、葡萄酒、日本米酒和烘焙食品中，主要用于焦糖、红糖、威士忌酒、棉花糖、奶油糖果，蔗糖，糖槭汁，蜜饯、咖啡、太妃糖等香型型香精，此外，还可用于烟草香精配方中，用作卷烟香精中可增加烟草的甜香，并改善抽吸口感，是一种优良的增香剂。葫芦巴内酯一般都是配制成3％、10％或14％的丙二醇溶液来使用。

合成

王天义提出一种葫芦巴内酯的合成方法，具体步骤为：

(1)先向带有回流装置的250L反应釜内通入氮气置换三次后，持续通入氮气保持釜内压力0.2Mpa。待系统压力稳定后，通过无水四氢呋喃高位槽向反应釜中计量加入65kg无水四氢呋喃，开启搅拌器后，通过草酸二乙酯高位槽计量加入47kg草酸二乙酯，搅拌均匀，将草酸二乙酯充分溶解于四氢呋喃中。开启冷冻盐水阀门，将反应釜釜温降温至‑5℃，从格式试剂高位槽，通过流量计向反应釜内中缓慢滴加104kg 39％乙基溴化镁‑四氢呋喃格氏试剂，控制反应温度在0～‑5℃，滴加时间控制在2h。滴加结束后，继续保持温度，搅拌1h，取样进行气相色谱检测，当草酸二乙酯的含量在0.5％以下时，关闭冷冻盐水阀门，打开蒸汽夹套阀门，将反应釜升温至25℃。

(2)向反应釜内加入10％盐酸溶液淬灭，至反应液检测pH＝7时，终止反应。将反应液转移到250L萃取锅中，静置分层2h，分出有机层。将分出的水层计量加入50L二氯甲烷进行萃取3次，每次搅拌2h后，静置分层2h，分出水层，水层通过泵转移到污水处理站进行处理。将有机层进行合并到500L水洗锅中，计量加入50L饱和氯化钠溶液洗涤2次，每次搅拌2h后，静置分层2h，水层转移到氯化钠溶液高位槽中，进行下一批次洗涤时套用，有机层转移到装填无水硫酸钠的500L脱水釜中。用无水硫酸钠干燥脱水2h后，通过脱水釜自带的固相自动过滤器进行固液分离，液相转移到釜式蒸馏塔的蒸馏釜中，固相回到脱水釜中。

(3)开启蒸馏釜的蒸汽阀门，升温到40℃，常压回收二氯甲烷溶液，转移到二氯甲烷高位槽中回收套用，待塔顶温度下降或塔顶不出料时，回收二氯甲烷结束后，再将蒸馏釜升温到65℃，常压回收四氢呋喃溶液，转移到四氢呋喃高位槽中，待集中进行干燥无水处理后，进行套用。开启真空，在温度72～75℃，真空压力为5000Pa条件下，减压蒸馏收集中间品2‑氧代丁酸乙酯转移到高位槽中，得到2‑氧代丁酸乙酯25.1kg。先通过乙醇高位槽向带有蒸馏塔的250L反应釜中加入无水乙醇120kg，开启搅拌器，通过反应釜手孔计量加入无水碳酸钾29kg，通过高位槽计量加入中间品2‑氧代丁酸乙酯，搅拌均匀。

(4)开启反应釜循环冷却水，控制釜温在25℃条件下，从乙醛高位槽通过滴加泵向反应釜中缓慢滴加乙醛9kg，滴加时间控制在2h，滴加结束后继续搅拌2h后，结束反应。开启反应釜蒸汽阀门和塔顶冷凝器循环冷却水阀门，升温至79℃，常压回收乙醇溶液，待塔顶不出料或塔顶温度下降时结束回收乙醇，回收的乙醇转移到乙醇高位槽中进行套用，釜底反应液转移到锥底搅拌锅中。开启搅拌锅搅拌器，加入10％盐酸调节至反应液检测pH＝7，继续搅拌1h后，静置分层2h，分出有机层，水层计量加入二氯甲烷溶液进行萃取3次，每次萃取加入二氯甲烷50L，静置分层后分出水层转移到污水处理站进行处理，有机层合并转移到250L水洗锅中。

(5)将有机层进行合并到水洗锅中，计量加入50L饱和氯化钠溶液洗涤，搅拌2h后，静置分层2h，水层转移到氯化钠溶液高位槽中，进行下一批次洗涤时套用，有机层转移到装填无水硫酸钠的250L脱水釜中。将有机层在脱水釜中用无水硫酸钠干燥脱水2h后，通过脱水釜自带的固相自动过滤器进行固液分离，液相转移到釜式蒸馏塔的蒸馏釜中，固相回到脱水釜中进行下一批次套用。

(6)开启蒸馏釜的蒸汽阀门，升温到40℃，常压回收二氯甲烷溶液，转移到二氯甲烷高位槽中回收套用，待塔顶温度下降或塔顶不出料时，回收二氯甲烷结束后，进行套用。开启真空，在温度90～95℃，真空压力为1333Pa条件下减压蒸馏，收集蒸馏物，得到葫芦巴内酯18.5kg。经气相色谱分析产物纯度为98.21％。

葫芦巴内酯的合成.png