化学词典告诉你乙基麦芽酚的制备方法以及危害。乙基麦芽酚是什么化合物?乙基麦芽酚是一种安全无毒、用途广、效果好、用量少的理想食品添加剂,是烟草、食品、饮料、香精、果酒、日用化妆品等良好的香味增效剂,对食品的香味改善和增强具有显著效果,对甜食起着增甜作用,且能延长食品储存期。
乙基麦芽酚的制备方法
发酵法
由淀粉发酵得到曲酸,再经醚化、氧化、脱苄、脱羧、羟基化、还原而得乙基麦芽酚。
糠醇法
糠醇在甲醇水溶液中经通入氯气氯化生成4-氯代-6-羟基-2[H]-吡喃-3[6H]-酮,然后加热水解得焦袂康酸;在碱性条件下焦袂康酸与乙醛缩合得羟乙基焦袂康酸,在盐酸中用锌粉将其还原为乙基麦芽酚。
糠醛法
糠醛与乙基溴化镁作用得到乙基糠醇,然后在甲醇水溶液中、0℃下通氯气氧化,接着加热至100℃水解得乙基麦芽酚。
糠醛法
1.氯气作氧化剂首先以卤代烃与镁为主要原料制备格氏试剂,与糠醛反应合成α- 呋喃烷醇。
向装有搅拌器、温度计、滴液漏斗及通气管的四口瓶中加入甲醇和水( 体积比2 ∶3) , 冷却至- 5℃以下,由滴液漏斗逐滴加入甲醇和α- 呋喃烷醇的混合液。同时开始向瓶中通氯气,反应始终维持在10 ℃以下进行。反应完毕后,蒸去反应混合物中的甲醇, 在90~95 ℃下加热回流3 h,趁热过滤,冷却。滤液用50%NaOH溶液调pH 值至2.2,置于5 ℃下冷却0.5 h,过滤后得到第1 批产物,滤液用氯仿萃取,回收氯仿,得到第2批产物,合并两次的粗产物,经无水乙醇重结晶得到白色芳香性针状结晶。由糠醛制备麦芽酚和乙基麦芽酚合成路线见反应方程式1。
工业上常用的是这种合成法。采用一锅法全合成工艺,具有流程短、条件温和、设备简单、三废少、产品易提纯等优点,产率约为30%。该法的工艺流程可以分成3 个阶段: 通入氯气进行氧化、重排后制得粗产品、结晶和重结晶得到白色针状或粉状结晶体。尽管合成乙基麦芽酚的工艺流程比较成熟, 但也存在一些问题, 如水解反应时易聚合成块、产率较低等; 反应过程中, 很难了解反应的进度, 会造成原料和能源的浪费或是出现反应不完全的情况, 这些方面有待改进。
2.次氯酸叔丁酯代替氯气进行氧化糠醛与格氏试剂反应制得α- 呋喃烷醇,在0 ℃下向α-呋喃烷醇的含水乙酸溶液中加入次氯酸叔丁酯(CH3) 3COCl,随后加热到25 ℃可得到一氯取代的中间产物和二氯取代的副产品。一氯取代物脱水形成了二缩聚物中间体,即6,6′- 氧二( 4- 氯- 2-甲基- 3,6- 2H- 3- 吡喃酮) 。一氯取代物和二缩聚物在酸性条件下加热到90℃,可以得到麦芽酚和乙基麦芽酚, 产率分别为75%和65%。由糠醛制备麦芽酚和乙基麦芽酚合成路线见反应方程式2。
3. 电化学法使α- 呋喃烷醇发生加成反应糠醛与格氏试剂反应制得α- 呋喃烷醇,在铁作阳极条件下与甲醇发生加成反应,生成1, 4- 二甲氧基- α- 呋喃烷醇, 并在水溶液酸性条件下开环, 无水氯化锡催化与原甲酸乙酯发生醚化反应, 分离出中间产物。在碱性条件下, 其甲醇溶液与30%的双氧水- 20℃反应1 h,生成的环氧化合物与Dowex 50 离子交换树脂在水中回流50 h,得到麦芽酚和乙基麦芽酚,产率分别为73%、33.4%。由糠醛制备麦芽酚和乙基麦芽酚合成路线见反应方程式3。
吡喃糖苷为原料合成麦芽酚、乙基麦芽酚
室温下用三氧化铬- 吡啶络合物氧化甲基2,3- O- 异亚丙基- α- L- 鼠李吡喃糖苷,根据Poos等人采用的反应过程得到糖浆原料,确定为甲基2, 3- O- 异亚丙基- 6- 脱氧-α- L- 来苏糖- 4- 六吡喃酮糖苷。用Dowex50(H+) 在水中蒸汽浴加热, 在Dowex50(H+) 离子交换树脂作用下,发生消除反应,随后通过水中的β-消除使得α- H原子对羰基失去作用, 对二酮互变异构化后,由于β-消除失去甲醇,可得化合物,经过酮- 烯醇互变异构化最终得到麦芽酚。2.3焦袂康酸合成麦芽酚向含焦袂康酸的乙醇溶液中加入哌啶和40%的含水甲醛。混合液在蒸汽浴上缓慢加热5 min 后,冷却,用乙醚- 氯化氢酸化,用2 体积的乙醚稀释,冷却数小时,再用乙醇- 丙酮(体积比1∶5) 重结晶沉淀物,得到较纯的中间产物。向中间产物的水溶液中加入NaOH,以钯-木炭作催化剂,在压力为103.7 kPa 的氢气中振荡20 h,反应完毕后用盐酸酸化溶液,并在130℃下升华得到粗产品,用苯重结晶可得到麦芽酚固体。
乙基麦芽酚的危害
根据GB2760食品添加剂使用卫生标准,不能添加到新鲜菜肴中。乙基麦芽酚过量食用对人肝脏有影响,骨骼和关节提前脆变癌变等疾病。严重的还可能导致头痛、恶心、呕吐、呼吸困难,甚至能够损伤肝、肾,对人体有较大的危害。