ХАРАКТЕРИСТИКА СИНТЕТИЧЕСКИХ ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ

В целях экономии тепла и расхода теплоносителя в большинстве теплообменных аппаратов используют регенерацию (рекуперацию) тепла, т.е. процесс возвращения теплоты от нагретого уже продукта к холодному продукту. Отношение возвращенного количества тепла к общему затраченному теплу на пастеризацию называют коэффициентом регенерации.

,

Тепловая производительность регенератора может быть определена также по формуле материального баланса, т.е.

.

ХАРАКТЕРИСТИКА СИНТЕТИЧЕСКИХ ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ

Индивидуальные ароматические вещества, полученные путем химического синтеза, обычно называются синтетическими душистыми веществами (СДВ).

СДВ встречаются в очень многих классах органических соединений. Строение их весьма разнообразно: это соединения с открытой цепью насыщенного и ненасыщенного характера, ароматические соединения, циклические с различным числом углеродных атомов в цикле. Среди углеводородов вещества с парфюмерными свойствами встречаются довольно редко. Большинство душистых веществ содержат в молекуле одну или несколько функциональных групп. Сложные и простые эфиры, спирты, альдегиды, кетоны, лактоны, нитропродукты – вот далеко не полный перечень классов химических соединений, среди которых разбросаны вещества с ценными парфюмерными свойствами. Ниже приводится краткое описание некоторых синтетических душистых веществ, используемых в парфюмерно-косметической промышленности.

Углеводороды — это дифенилметан, лимонен и парацимол.

o Дифенилметан используется для приготовления композиций и отдушек. Имеет запах апельсина с оттенком запаха герани. В природных эфирных маслах не найден, получают его синтетически.

o Лимонен содержится в померанцевом, лимонном, тминном и других эфирных маслах. Его получают в основном двумя методами: фракционной перегонкой эфирных масел, содержащих лимонен, и синтетически. Лимонен имеет запах лимона, применяется как составная часть искусственного лимонного масла.

o Парацимол находится в незначительных количествах в тминном, анисовом и других эфирных маслах, применяется в различных отдушках и композициях.

Спирты (гераниол, нерол, цитронеллол, терпинеол, линалоол), как и сложные эфиры, являются одними из самых распространенных душистых веществ, используемых в парфюмерно-косметической промышленности.

• Гераниол содержится в гераниевом, розовом, цитранелловом маслах, в масле лимонной полыни и др. Выделяют его из природных эфирных масел, содержащих гераниол. Гераниол используется в композициях и отдушках для придания им запаха розы.
• Нерол содержится в розовом, неролиевом, бергамотном, иланг-иланговом и других эфирных маслах. Получают его синтетически. Нерол обладает запахом розы, но не более нежным, чем гераниол.
• Цитронеллол содержится в гераниевом эфирном масле. В промышленности его в основном получают синтетически или из цитранеллового масла. Цитронеллол имеет запах розы и применяется в различных композициях и отдушках.
• Терпинеол получают из терпентинного масла. Он содержится в померанцевом, неролиевом, петигреневом и камфарном маслах. Терпинеол имеет запах сирени, используется во многих композициях как одна из составных ее частей.
• Линалоол содержится в апельсиновом, илангиланговом, кориандровом и других маслах. Он имеет запах ландыша. Его получают главным образом фракционной разгонкой кориандрового масла.

Простые эфиры, используемые в парфюмерно-косметической промышленности, это дифенилоксид, энгенол, изоэвгенол, метиловый и этиловый эфиры.

• Дифенилоксид, применяют в качестве душистого вещества, обладающего запахом апельсина и герани, для приготовления духов и одеколонов, а также отдушек косметических препаратов, мыла и средств бытовой химии.
• Эвгенол и изоэвгенол — изомеры, т. е. они одинаковы по составу, имеют одинаковую молекулярную массу, но обладают различными химическими и физическими свойствами. Они имеют запах гвоздики, причем у энгенола он более грубый. В промышленности предпочитают использовать изоэвгенол. Он найден в масле мускатного шалфея, илангиланговом, гвоздичном масле и др. Эвгенол получают из гвоздичного масла, содержащего эвгенол до 85 %, или синтетически.
• Метиловый и этиловый эфир β-нафтолов применяются для приготовления отдушек для мыла из синтетических моющих средств. Метиловый эфир (яра-яра) имеет запах черемухи, этиловый (неролин-бромелия) — фруктовый запах. В природных эфирных маслах они не обнаружены. Получают оба эфира синтетически.

Сложные эфиры (бензилацетат, бензилсалицилат, изо-амилацетат, метилсалицилат, метилантранилат и др.) по своей химической природе представляют подавляющее большинство среди синтетических душистых веществ.

• Бензилацетат является главным составным компонентом, получаемым из цветов жасмина, гиацинта и гардении. Однако в промышленности получают его синтетически. Бензилацетат в разбавленном виде имеет запах, напоминающий запах жасмина. Он используется для приготовления композиций и отдушек.
• Бензилсалицилат в природных эфирных маслах не обнаружен. Его получают синтетически. Имеет слабый бальзамический запах и используется в парфюмерных композициях и отдушках.
• Изоамилацетат в природных эфирных маслах не обнаружен. Его получают синтетически. Имеет запах, напоминающий запах цветов орхидеи. Обладает повышенной химической стойкостью, в особенности в щелочных средах. В связи с этими свойствами его используют главным образом в отдушках для мыла, мою­щих средств, шампуней, а также в средствах бытовой химии,
• Метилсалицилат входит в состав кассиевого, иланг-илангового и других эфирных масел. Однако получают его синтетиче­ски. Имеет интенсивный запах иланг-иланга. Используют его для приготовления композиций и отдушек.
• Метилантранилат в природных эфирных маслах не обнаружен. Получают его синтетически. Имеет запах, напоминающий запах цветов апельсинового дерева. Используется для приготовления композиций.
• Линалилацетат входит в состав масел (мускатного шалфея, лаванды, бергамотного и др.). Получают его из эфирных масел (кориандрового и др.), содержащих линалоол, путем взаимодействия линалоола, находящегося в масле, с уксусным ангидридом с последующей очисткой от примесей двойной перегонкой под вакуумом. Он имеет запах, напоминающий запах бергамотного масла. Используется в парфюмерных композициях и отдушках для косметических средств, мыла и моющих средств.
• Терпенилацетат в природных эфирных маслах не найден. Получают его взаимодействием терпинеола с уксусным ангидри­дом в присутствии катализатора. Имеет цветочный запах. Используется для приготовления парфюмерных композиций и отдушек с запахом цветочного направления.
• Этилциннамат хотя и найден в некоторых эфирных маслах, но получают его синтетически. Имеет слабый бальзамический запах с цветочной нотой. Используется для приготовления композиций и отдушек.

Кроме перечисленных сложных эфиров, имеющих интенсивный ароматический запах, существует большая группа сложных эфиров, таких как бензилбензоат, диэтилфталат, этилацетат и др., которые имеют слабый аромат, поэтому не используются в качестве душистых веществ в композициях и отдушках. Однако они часто используются в композициях в качестве растворителей для трудно- или малорастворимых в спирте кристаллических душистых веществ.

Лактоны (кумарин, пентадеканолид) нашли наибольшее применение из этой группы химических соединений.

• Кумарин встречается в природных соединениях в виде глюкозидов в бобах тонка и в ячменнике. Однако в промышленности он получается синтетически. Имеет запах свежего сена. Используется в композициях и отдушках.
• Пентадеканолид в природном сырье не найден. Синтезируют его химическим путем в результате сложных многостадийных реакций. Этот лактан представляет большой интерес для парфю­мерной промышленности, так как имеет редкий запах животного мускуса, а также обладает фиксирующими свойствами в парфю­мерных композициях.

Альдегиды, так же как и сложные эфиры, являются одной из распространенных химических групп ароматических веществ. Наибольшее использование в промышленности нашли следующие альдегиды.

• Бензальдегид найден во многих эфирных маслах (апельсина, акации, гиацинта, горького миндаля, нероли и др.). Но в промышленности его получают окислением толуола диоксидом марганца в присутствии сульфата меди. Имеет запах горького миндаля. Используется для приготовления композиций с цветочным запахом. Кроме того, бензальдегид используется во многих синтезах в качестве исходного сырья для получения других душистых веществ.
• Ванилин содержится в стручках ванили. Он получается различными способами, но наиболее распространен его синтез из гваякола и лигнина. Ванилин имеет очень сильный запах ванили. Используется в парфюмерно-косметической, кондитерской, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности.
• Гидрооксицитронеллаль имеет свежий запах липы с нотой ландыша. В природных эфирных маслах не найден. Получают синтетически. Используется для приготовления многих композиций и отдушек.
• Гелеотропин содержится в эфирном масле цветов гелиотропа и стручках ванили. Исходным сырьем для получения гелеотропина служат эфирные масла, содержащие сафрол (сассофрасовое, камфорного и ложнокамфорного лавра, а также масла звездчатого аниса). Получают изомеризацией сафрола. Имеет сильный запах цветов гелиотропа. Используется для приготовления композиций и отдушек.
• Жасминальдегид в природных эфирных маслах не найден. Получают синтетически. В разбавленном состоянии напоминает запах цветов жасмина. Используется в композициях и отдушках. Жасминальдегид опасен. На воздухе может воспламеняться, поэтому при хранении его упаковывают в бутылки с притертыми пробками и помещают дополнительно в металлическую тару.
• Обепин как душистое вещество с запахом, напоминающим запах цветов боярышника, используют при изготовлении композиций для духов и одеколонов, отдушек для косметических средств. В природе найден в маслах анисовом, фенхельном и др., содержащих анетол. До последнего времени обепин получали только из анисового или фенхельного масел, содержащих соответственно 90 и 60% анетола, окислением их хромпиком. Институт ВНИИСНДВ внедрил химический способ получения обепина окислением метилового спирта паракрезола персульфатом калия. Этот метод имеет большое значение для промышленности, так как открывает возможности создания искусственных эфирных масел (анисового, фенхельного и др.).
• Цитраль содержится в эфирном масле лимонной полыни и змееголовнике. Имеет сильный лимонный запах. Используется в качестве важнейшего компонента для приготовления композиций и отдушек. Ранее цитраль получали главным образом из кориандрового масла. В последние годы институтом ВНЙИСНДВ и Калужским комбинатом создана технология для синтеза цитраля из изопрена и ацетилена. И хотя синтез сложный, многостадийный, но, учитывая, что цитраль является также исходным сырьем для многих синтезов, метод является весьма перспективным, несмотря на свою сложность.
• Фенилуксусный альдегид в природе не найден. Получают окислением фенилэтилового спирта хромовой смесью. Имеет сильный запах гиацинта. Используется в композициях для придания им цветочного оттенка запаха.
• Цикламенальдегид в природе не найден. Его синтезируют из кумола, синтез многостадийный и сложный. Имеет сильный запах, напоминающий запах цветов цикламена. Используется в цветочных композициях и отдушках.

Кетоны (ионон, метилионон) используются в парфюмерно-косметической промышленности для приготовления композиций и отдушек.

• Ионон при разбавлении напоминает запах фиалки. Ранее получали из цитральсодержащих эфирных масел (кориандрового и др.). В настоящее время получают конденсацией синтетического цитраля с ацетоном.
• Метилионон (иралия), так же как и ионон, получают из окисленного кориандрового масла или синтетического цитраля.

Нитросоединения производных ароматического ряда (мускус амбровый, мускус-кетон) имеют не только запах мускуса, но являются также фиксаторами, что широко используется при приготовлении композиций и отдушек.

• Мускус амбровый в природе не обнаружен. Получают синтетически из метакрезола и мочевины. Синтез многостадийный и сложный.
• Мускус-кетон, так же как и мускус амбровый, имеет мускусный запах, но другого оттенка. Синтезируют из метаксилола и изобутилового спирта.

Основания. В качестве основания, используемого в промышленности, можно привести индол, применяющийся как компонент в композициях и отдушках с запахом жасмина. В природе найден в маслах жасмина, неролиевом, цветов померанца и др. Получают индол синтетически.

СЫРЬЕ ДЛЯ СИНТЕЗА ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ

Для синтеза СДВ широко используются продукты переработки нефти и каменного угля: бензол, толуол, фенол, крезолы, галогенпроизводные (хлорбензол, хлористый бензил, хлороформ и др.), синтетические спирты, карбоновые кислоты жирного и ароматического ряда, а также продукты лесохимической промышленности – скипидар, канифоль и др. Эти вещества чаще всего являются основным сырьем. Ряд соединений используется в качестве растворителей. Неорганические соединения – кислоты, щелочи, оксиды металлов, основания, соли, газы и т.п. – в основном служат вспомогательным сырьем.

Дата добавления: 2014-05-19; просмотров: 764; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!