I. Процессы окисления

Процессы окисления широко распространенны. Число кислородсодержащих соединений, получивших применение в качестве душистых веществ, очень велико. Процессы окисления используются в промышленности душистых веществ как для получения промежуточных, так и готовых продуктов. Различают:окисление химическими реактивами и окисление кислородом воздуха.

Окисление химическими реактивами. Наибольшее распространение в технике получил дешевый и сильный окислитель бихромат натрия или калия в сернокислой среде, а также пероксид водорода. В зависимости от условий реакции, например бихроматом можно окислить метильную группу до карбоксильной, спиртовую группу до карбонильной или провести окислительное расщепление по двойной связи с образованием альдегидов. Этот окислитель широко применяется для получения целого ряда душистых веществ и полупродуктов: из изосафлора окислением получают гелиотропин с запахом цветов гелиотропа, окислением анетола получают обепин с запахом цветов боярышника, из вератола можно получить вератон, душистое вещество с запахом свежей зелени и т.д.

Окисление кислородом воздуха. Окисление кислородом воздуха осуществляют в присутствии катализатора при повышенной температуре. Но многие органические соединения могут изменяться под действием кислорода при нормальных условиях и в отсутствии катализатора. Примером окисления кислородом воздуха ненасыщенных соединений является получение диэпоксида аллооцимена в производстве душистых веществ эленола и верникола, получения бензальдегида.

Одним из методов получения бензальдегида является окисление толуола в паровой фазе при высокой температуре в присутствии катализатора.

Толуол Бензальдегид

Бензальдегид — душистое вещество с запахом горького миндаля. Кроме того, бензальдегид является исходным веществом в синтезе коричного альдегида, коричного спирта, коричной кислоты и ее эфиров, жасминальдегида и др. Для осуществления каталитического окисления в паровой фазе применяется специальное оборудование, которое состоит из четырех узлов: мерника для исходного сырья, испарителя, каталитической печи и конденсационной установки для охлаждения продуктов окисления (рис.1). Основной частью агрегата является каталитическая печь, которая чаще всего представляет собой одно- или многотрубчатую установку типа теплообменника, заполненную катализатором.

Рис. 1.Схема каталитического окисле­ния толуола: 1 — мерник толуола; 2 — испаритель; 3 — каталитическая печь; 4 — холодильник; 5 — разделитель; 6 — промывной аппарат для от­ходящих газов; 7 — отстойник; 8 — сборник толуольно-бензальдегидной смеси.

II. Процессы восстановления

В химии душистых веществ находят применение химические и каталитические способы восстановления. Особенно широко распространено каталитическое восстановление, т.е. присоединение водорода, протекающее под влиянием катализатора, в частности каталитическое гидрирование – присоединение водорода к ненасыщенным связям. Наряду с этим большое значение имеют еще и химические методы, главным образом, потому, что они часто превосходят каталитические по избирательности. Примером каталитического восстановления альдегидов служит производство коричного спирта из коричного альдегида. При этом удается селективно восстановить карбонильную группу, не затрагивая двойной связи. Примером гидрирования двойных связей является получение цитронеллаля.

При восстановлении цитраля с никелевым катализатором идет получение цитронеллола, душистого вещества с запахом розы. При этом одновременно насыщается и карбоксильная группа и сопряженная с ней двойная связь.

Процесс ведут при температуре 85…90 ⁰С и давлении 1,2 Мпа до поглощения 2 моль водорода. В этих условиях частично гидрируется и вторая двойная связь.

III. Процессы этерификации

Наиболее распространенными методами получения сложных эфиров являются взаимодействие спиртов с карбоновыми кислотами или ангидридами кислот. В качестве катализаторов этерификации используют серную, соляную, пара-толуолсульфокислоту и т.д. Сложные эфиры являются одной из наиболее важных групп душистых веществ, как по числу применяемых соединений, так и по объему производства. Многие сложные эфиры низших и средних спиртов и кислот обладают фруктовым запахом и используются, главным образом, в пищевой промышленности. К их числу относится применяемые для приготовления ароматических эссенций этилацетата, изоамилацетат с характерным запахом груши.

В качестве примера рассмотрим получение изоамилацетата. Изоамилацетат получают взаимодействием изоамилового спирта с уксусной кислотой в присутствии серной кислоты.

В аппарат загружают изоамиловый спирт, уксусную кислоту, серную кислоту и нагревают до кипения. Пары конденсируются в холодильнике, конденсат поступает во флорентину, там вода отделяется, а органическая фаза вновь возвращается в реактор. Процесс ведут до прекращения выделения воды. Реакционную смесь охлаждают, нейтрализуют и промывают. Продукт очищают ректификацией.

IV. Процессы переэтерификации

Метод заключается в нагревании смеси сложного эфира со спиртом в присутствии катализатора с одновременной отгонкой образующегося спирта. Метод переэтерификации используется для получения многих сложных эфиров, например бензилсалицилата. Бензилсалицилат почти не имеет запаха и применяется в основном в качестве фиксатора.

Получают его переэтерификацией метилсалицилата бензиловым спиртом.

Катализирует реакцию фенолят метилсалицилата, который образуется при добавлении в реакционную смесь гидроксида натрия.

В аппарат загружают метилсалицилат, бензиловый спирт и едкий натр. Смесь нагревают под уменьшенным давлением 8*10³ Па до температуры 80…90 ⁰С и отгоняют воду. После прекращения выделения воды процесс ведут при атмосферном давлении, отгоняя метанол до достижения температуры в аппарате 160 ⁰С. Очищают продукт вакуумной ректификацией.

V. Процессы гидролиза

В технологии душистых веществ и их полупродуктов наибольшее распространение имеют процессы гидролиза галогенсодержащих соединений и сложных эфиров. Например, гидролизом хлористого бензила получают бензиловый спирт – душистое вещество с бальзамическим запахом.

В аппарат с мешалкой, паровым обогревом, обратным холодильником загружают 10 % водный раствор соды и хлористый бензил. Массу нагревают до 100…105 ⁰С и перемешивают при этой температуре в течение 8..10 ч. По окончании процесса реакционную массу охлаждают, отстаивают, отделяют органический слой от водного. Продукт очищают вакуумной ректификцией.

Дата добавления: 2014-05-19; просмотров: 2272; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!