Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Hương liệu của hợp chất tổng hợp-ứng dụng tổng hợp một số este có mùi hoa quả được ứng dụng trong thực tiễn

Bằng phương pháp hóa học, con người không những bắt chước thiên nhiên tổng hợp ra những chất thom có muì tương tự như mùi thiên nhiên ma cồn có he tao ca những chất có mul mới lạ khác, >

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH

TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM

NGUYEN MINH THU

piri: HƯƠNG LIEU CUA HOP CHẤT

_ TONG HỢP - UNG DỤNG TONG HOP MOT SO ESTE CÓ MUI

HOA QUA ĐƯỢC UNG DUNG TRONG

LUẬN VAN TOT NGHIỆP

GVHD: Cô Phạm Thị Ngọc Anh

Thầy Phản Biện : PTS Nguyễn Văn Diệp

1P.HCM - 1997

LÙI CẢM ON Wao BY

® Con vô cùng biết ơn Cô Pham Thị Ngọc Anh đã dành nhiểu thời gian qúi báu tận

tình hướng dẫn, chỉ dạy và tạo mọi điểu kiện thuận lợi để con hoàn thành khóa

luận.

¢ Chúng tôi xin Wao wong cảm on Thấy phản biện PTS Nguyễn Văn Điệp đã dành

nhiều thời gian và công sức để xem xét và góp ý cho khóa luận được hoàn chỉnh.

+ Chúng tôi xin chân thành cắm ơn;

BGH Trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM

Ban chủ nhiệm khoa Hóa

Bộ môn hóa hữu cơ ĐHSP

Bộ môn hóa hữu cơ ĐHYD TP.HCM Trung tâm dịch vụ phân tích và thực nghiệm

Thầy Tín, Cô Tửu, Cô Tỉnh, Thầy Kỷ, Thầy Đức, Cô Yến, Cô Thảo Gia đình và tất cả các bạn bè

Đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình làm luận văn.

MỤC LỤC

BANG KI HIỆU VÀ CHỮ VIET TAT

LẤN MÔ BẦU: cac NiSGtVG08G0000088 m5" sil

PHAN TONG QUAN, -2424212.11.1.trrztrztrrrrrrrrzrrrerxrroỂ

LLY THUYẾT VỀ HƯƠNG ILLIỆU Pee ee Tee 6

1.1, ĐỊNH NGHĨA 5c 55c s22 ssweninsasnssassdeso Ame ook ò6

1.4.3 MOT SỐ TÍNH CHAT CUA MUL ou ccccccccsccsesssecsncesessneceusssvssnesssccnnecnonee 18

1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TONG HỢP HƯƠNG LIBU cccccsccescssseeeccsseceecesssneeeeees 19

Tat TES) glk Ge oT F111 | a eee 0165060 L9:

PATA HYDEOEAREGON-:sccaccccctrntcccctiGtdEiti0x4602t28u 8 12sgasase 20

Ii:È2 ALGO PHENOL - DẪN XUẤT BYR ices ee ees 21

II.1.3 ALIDEHYD - CETON cccccscsscssssssessecsssessucessvensursanecnieesnseapecesvanenvansuseevanene 25

In daa 34

HDS HỤP CHAT WUT cotisobiosedeidiiasidaatopiaaedd — 40

11.2 BAN TONG HỢP HƯƠNG LIỆU:s -s.-:22 222202- 226622 120220221/42220226 43

LILO HỢP THƠỚM Tác ata asa ee

II, ĐỊNH NGHĨA: 1H n1 9T T1 0114131811 1161531938317 45

III2 CÁC THÀNH PHAN CHÍNH CUA TỔ HỢP THƠM: 5.5555 45

111.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ TỔ HỢP THOM THONG DỤNG 46

IVEDNG DỤNG Dee GG ee a ee |

IV, | TRONG CÔNG NGHỆ HƯƠNG PHẨM: 22-5 21 C9115 220115117 4N

IV.2 TRONG CÔNG NGHỆ MỸ PHẨM 2222 2221 0222111 022211221272112 49

tV.3 TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 22-22222222 1 C222 cv s0

IV.4 TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP KHÁC., - -. -522725 50

V ESTE - CÁC PHƯƠNG PHÁP TONG HOP cccccccsessscccssssosscvcescsssssecsonevesscccosssseseees 50)

M.I.BINH NGHI vá bốc neeriexr©e-©aee^l«lsi06(0S60Gđ06ät su

V.2 CÁC PHƯƠNG PHAP CHUNG DE DIEU CHẾ ESTE: 225-2552 50

VF: | PHƯƠNG PHAR XUEGL PHA ae neeeoaaeeeseeeennoese 50)

V.2.2 DIEU CHE ESTE TU HALOGENUA ALKYL VÀ MUỐI CUA ACID

GG CNG cát vuiidiavaii 140398000 N@t0iisadddt@NoNWetutigaasyigiii 51

V:73 ACYL HOA:ALCOL VÀ PHENOEL;.<-::<-c2: << S:c2ccSze-sas- 51

V.3⁄4 ESTE HOA TRUC TIẾP aiisssssssscscicasssctivcssscenivvesives? mm 52

PHAN THỰC NGHIỆM -Z,222⁄,7Zt2.:/t2z.rzt.crrrrrrre-S

I KHẢO SAT CÁC YẾU TỐ ANH HƯỚNG ĐẾN HIỆU SUẤT PHAN UNG

-TỔNG FACED UT VRAD Ys

1.1 ANH HƯỞNG CUA XÚC TAC, vcccscsssecssssssssssessssssessosssssssnsnsneenenssesnetsavannenvnnvers 56

1.2 ANH HUGNG THỜI GIAN 5-1134 251 24411022111 15234 1112167501 124C sọ

[5 ẢNH HƯỚNG GA NHIỆT ĐÔ Agaanueeenoeaatoineaoianaeecaooaeouoooao 6I

IL TỔNG HỢP BUST VERA T PROP VN s2 SG -65

LE TONG HỢP BUTYRAT BUTYL 55<<<2sssee ee eee 69 IV: TONG HỢP BUTYRAT AMY cccssssocsccovssonssinsssasocseronssescorsnnscsscsosouacensosonsesensessssuosT Í

V TONG HỢP VALERAT AMY, ccccssssssssossssessssssssssssssensnsesssuveneseneeeesvanensneneeeanereseees 75

BANG KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIET TAT

Lan mà đầu -. -x -<<<<<T mennsessmssesssassesesnseseseeeeeseesseseeteee=e=eeeeeee

LỜI MỞ ĐẦU

Lu tore? NT *ưk .k

LỜI MỞ ĐẦU

—

| am dep là trong những nhu cầu sống của con người, không chỉ trong

xã hội văn minh ma từ thời xa xưa con người đã biết làm dep việclàm đẹp không chỉ là tho) trang vé ăn mặc mà nó còn gắn liền với

việc sự dung hương phẩm mỹ phẩm làm cho con người trở nên

quyến rũ hon quí phái hơn Trong xã hội càng vần minh thì nhủ cầu là càng

tầng, nó không chỉ dừng lại ở một giới han nhất định mà phát triển với qui mô

công lớn da dạng phong phú theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật Ban

cảm nhận diéu gì đầu tiên khi tiếp xúc với một loại hương phẩm mỹ phẩm nào

đó? Có phải chăng đó là hương thơm tuyệt vời của nó giúp ban ben cẩm thấy

dang yêu hơn.L ự tin hơn? Ở đây chúng tôi muốn nói đến vai trò vô cầng quan

trọng cud lương liệu trong công nghệ sản xuất hương phẩm mỹphẩm, bên

cạnh: đó hương liệu là thành phân không thể thiếu đối với nghaàh công nghệ

tuực phẩm nó tạo nên hương vị đậm đà hấp dẫn trong thức ăn, hương thom ngọt

ngào để chịu thoảng mùi trái cây trong các loại nước giải khát, những viên kẹo,

hop bánh Ngoài ra nó cũng rất cần thiết trong các nghành CN khác như : trongdược phẩm dùng để làm cho thuốc có mùi thơm để uống, sản xuất đệm mút,

giấy thom

Mọi người thuộc tầng lớp nào trong xã hội cũng déu có nhu cầu sử dụng

lương liệu cao và hẳu như nó gắn liển voi cuộc đời con người từ khi chào đời

đến lúc mất đi Đặc biệt đối những nước phát triển, đời sống càng được nang

cao thì sự đồi hỏi vé hương liệu càng nhiều

Dé đáp ứng nhu cầu bức thiết đó, ta không thé chi đi từ những chất có san

trong tự nhiên vì gía thành: cao và có giới hạn

Bằng phương pháp hóa học, con người không những bắt chước thiên

nhiên tổng hợp ra những chất thom có muì tương tự như mùi thiên nhiên ma cồn

có (he tao ca những chất có mul mới lạ khác, > “i số lượng lớn, thực hiện cũng

tương dối để dàng

Ví dụ : Muốn trích ly một ít tinh đầu hương nhài (mà thành phan chủ yếu

aAelat benzyl C¿I1,CH;OOCCH,) phải tốn một lượng lớn hoa nhài Trong khi đó

Laime dau Cee eee “x9 ee ee eenes

hing phương pháp hóa học có thé tao ra một lúc với một lương lớn acetal bene#bằng cách chuyển Toluen thành alcol benzylic rồi este hóa tiếp bằng Acid

Acetic.

Hoặc mùi táo rất khó có thé trích ly từ địch nước qủa hay vỏ mà hầu như

chỉ thu được bằng phương pháp este

Để tổng hợp chất hữu cơ nói chung hay tổng hợp hương liệu nói riêng.

người ta thường xuất phát từ những chất đầu dồi dào rẻ tiền, để kiếm, tận dụngnhững dư phẩm công nghiệp hóa chất, chất thay của các nhà máy, hoặc nguyênliệu chính đi từ thành phẩm chế biến dầu mỏ, chưng cất than đá Nhờ đó màngười ta nhận thấy rằng sử dụng phương pháp này kinh tế hun rất nhiều so với

việc trích ly chất thơm từ nguồn thiên nhiên mà mùi cũng không thua kém mul

thiên nhiên,

Ở nước ta chưa có công nghiệp tổng hợp chất thơm, chỉ mới sản xuất ở

dạng nhỏ trong phòng thí nghiệm.

Vi dụ : phân viện hóa học sx chất có mùi cỏ, mùi anh đào, mùi sen, một.

xó tổng hựp Terpincol từ tỉnh dầu thông, các este có mùi thơm hoa qủa

Các chất thơm sử dụng trong nước đa số phải nhập từ nước ngoài

Trong thời kỳ công nghiệp hóa đất nước nền công nghiệp nặng phát

triển, sản lượng sắt thép sản xuất ra nhiều đòi hỏi có một lượng lớn than cốc, vì

vậy sản phẩm phế thải của chưng cất than đá được sử dụng làm nguyên liệu đầu

cho nghành CN hóa chất Các sản phẩm chưng cất này nếu không được sử dung sẽ gây 6 nhiễm môi trường Mặt khác ở nước ta CN dẫu mỏ đang phát

triển nhưng xuất ,ở dạng dầu thô khu công nghiệp Dung Quất đang được khởi

vông, trong tương không xa nhà máy chế biến dầu thô thành lập, các sản phẩm

này cũng là nguồn nguyên liệu đầu phong phú cho tổng hợp hóa học.

Nền kinh tế ở nước ta trong thời kỳ mở cửa đang trên đà phát triển, đờisống nhân dân ngày càng được nâng cao, nhu cầu đòi hỏi về hương liệu cànglớn Nước ta có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển nghành công nghệ hươngliêu như nền KHKT nước nhà được tiếp cận với nền KHKT tiên tiến thế giới

giúp chúng ta có địng hướng tốt để phát triển nghành này, đội ngũ cán bộ

KHKT đông đảo trang thiết bị tối tân gíup tìm ra những phương pháp tối ưu sao cho đạt hiệu qủa kinh tế nhất Hơn nữa nguồn năng lực trong nước dồi dào,

đơn hương có mùi thơm trái cây và phối hương để tạo mùi táo.

Do bước đầu tập sự nghiên cứu, hơn nữa trình độ còn hạn chế và thdi gian

qúa co hẹp, Nên trong khóa luận này chấc chắn sẽ có nhiều sai sót, rất mong

sự đóng góp của thầy cô và các bạn,

k nn .kk —————.““ k.k ———<

PHẦN TỔNG QUAN

han tổng FT nan nan nan ananaaaaaararaaraaaaararaan

PHẦN TỔNG QUAN

I LÝ THUYET VỀ HƯƠNG LIEU

1.1 ĐỊNH NGHĨA

Hương liệu là những chất mang mdi nói chung, mỗi chất mang một vẻ điệu

tiêng, và được đánh giá tùy theo mỗi người

Vấn dé đặt ra ở đây là: tại sao chúng ta lại cảm nhận được mùi nào đó ma

tỏ thái độ yêu hoặc ghét nó? Muốn vậy hãy cùng nhau tìm hiểu lý thuyết cơ bản

về mùi.

1.2 LÝ THUYẾT LÝ HỌC VỀ MÙI [1,u)

Lý thuyết lý học cho rằng nguyên nhân của mùi chủ yếu do khả năng phát —

sóng điện từ của chúng Theo thuyết này để cảm giác được mùi không nhất

thiết phân tử có mùi tiếp xúc với các cảm biến của tế bào Tất cả các chất thơm

déu phát ra tia hổng ngoại một cách mạnh mẽ, mỗi chất có một phổ riêng của

mình hay nói cách khác phân tử dao động khi phát ra khi có sóng điện từ.

Như vậy, một phân tử chất có mùi được xem như một máy phát tia hồng ngoại một

cách độc đáo Các tia này được thu hổi bằng máy thu là tế bào thần kinh khứu giác

(TBTKKG).

Sự giao động của phân tử chất có mùi gây nên sy phân bố điện tích lại

trong m6 thân kinh, dẫn đến sự xung động thân kinh, tức là cho tín liệu về mùi

Có tiiể nói các phân tử có hình đáng giống nhau se dao động như nhau và cho mùi

(Pha ” tong QUAR- + + +a enna nnn nneenenneerensanecncecarsenesssnaaacsennecunsseaasanesesernarerenssaennne es

Theo sinh lý học :

e Trong niêm mac khứu giác (NMKG) có chứa các tế bào nhận cảm khiứu giác mdi tế bào là mét Natron, các Nơtron có những nhánh: day và ngắn gọi là

gây khứu giác, trên gậy có các lông của tế bào.

e Niém mac khứu giác được phủ bởi chất nhày, chất nhày nay chifa các Protéin giúp vận chuyển các phân tử có mùi đến tế bào khứu giác (TBKG)

¢ Ở haul khứu sợi trục của Nơtron khứu giác hòa lẫn với các nhánh của tế

bào mit thành lập cầu khứu giác, sợi trục của tế bào mũ tận cùng tại võ não

khứu giác.

Khi một chất vào mũi, nó hòa tan vào chất Hay tiếp xúc với niêm mạc khứu

giác làm cho TBKG bị kích thích Phân tử có mùi gắn vào lông của tế bào

làm cho hệ thống Adenylatcylase - AMP vòng bị hoạt hóa AMP vòng làm mở

các kênh Na* , ion Na‘ đi vào tế bào gây ra điện thế cẩm thy (E¿) điện thế cam

thu gay khử cực doan đầu của sợi trục, mở các kênh do điện thế canh: gác tai

day và khởi sinh các xung động điển tmyén đến vỏ nao, giúp nhận biết được

I.4 LÝ THUYẾT HÓA HỌC VỀ MÙI.[1, ]

Thee điểm của các nhà hóa học : khi một chất rơi vào mũi, đầu tiên né

lan công ra trong chất lỏng bao phủ ving khứu giác Trong mũi có vài kiểu tế

bào cam giác (TBCG), mỗi kiểu sẽ chỉ tác đụng với một mồi cơ bản nhất định.

Phan tử vật chất chỉ gây nên cảm giác mùi khi chúng tương ứng với hé sâu

‘Phan lổng quan« -«e==seseeeserrserrserreese=esssresseeesr=emreesesr=eseresrss=r=esese==se=esrse=ee

trong TBCG Tùy theo hình dáng mà phân tử chất có mii được đặt vào hố theo

kiểu nay hay kiểu khác như chìa khóa đặt vào ổ khóa để mở TBKG, lm kích

thích nó Trong tế bào phát sinh ra dong điện sinh học đi vào não truyền cho

trung tam khứu giác cao cấp các thông tin về bản chất và cường độ mùi.

SƠ ĐỒ LÝ THUYẾT HÓA HỌC

Chất lỏng bao phủ PT có mùi gắn TBKG

PT có mùi vùng KG (có nhiều vào hố TBCG bị kích thích

| | —_ kiểu TBCG) |

| Trung tâm KG | |

Nhân xét : Nhìn vào 3 sơ đô trên tuy có khác nhau nhưng cuối cùng đều

phát sinh ra ddng điện nhỏ truyền đến não giúp ta nhận biết được mùi

Dựa trên cơ sở đó,con người đã phát minh ra Robot để nhận biết mùi.

Nhưng hiện nay khả năng nhận biết mùi của Robot không thể thay thế cho các

chuyên gia ngửi mdi.

Dòng điện sinh

học

‘Ty theo cấu tạo và cấu trúc của chất mà mỗi chất có mùi riêng biệt, thông

thường chủ yếu do nhóm chức quyết định

Xa tửng đ4/4~~-~~~~~~~~~~~~~~~~~~S~~T~T~T T22 ~< TT TT 4.4142: c1 tà x4 cá che se

Có trong tỉnh đầu mã tién thảo, hoa houblon tinh dầu nguyệt quế

Hay oxymen có trong tinh đầu Ining quế.

`

* Monoterpen đơn vòng: tiêu biển như limonen, có trong tỉnh đẩu cam

chanh, có mdi chanh.

* Monoterpen hai vòng: ví dụ: a-pinen ( SS ) B-pinen ( &) )

trong tỉnh dầu thông, có mùi đặc biệt của thông

Hay camphen ( LÒ ) trong tỉnh dầu oải hương, hoa hắc bách, linh

C¥ic alcol Llổng lợp và lợp chat terpenoic thường có mùi them do vị trí nón O11

l3orneol là thành phan của tỉnh đầu cam tùng hương.oải hướng

ETE: ROR’ ( R hoặc R’: là gốc hydrocarbon mạch hở, vòng hoặc thơm }

Ví dụ: Dimetoxiphenyl có hương sen

3

Eucapliptol có mùi long nào đặc trưng

Metyyl - B - Naptyl ete có mùi hoa cam

oe”

ALDEHYD VA CETON

Effc dic tring bởi nln carbony!

cấu tao chung

Rs\ /

Tu.

Day là những nhóm chất quan trọng dối với ngành công nghệ hương liệu

Ví dụ : Citral (a b) có adi chanh

Aldehydpheny! acetic có mùi phong tin tử

Ví dụ: acid formic ( HCOOH) có mùi hăng cay (COOH

Acid pheny] acetic có mùi như mật hoa ( dé )

Cấu tao:

RN) —

me:Ne

13

San tổng quan O88 OS OES CSS Ss O86 USE EE EES T OEE E EE CEES COSC E CSTE ES PEESs SEES SEE ESSE SOEES SESE EESSSEESSESesSS

LA một trong những nhóm chất quan trọng nhất trong số các hợp chất hữu

cd, được tạo thành chủ yếu do phan ứng giữa alcol với acid hữu cơ hoặc vô cơ

Chúng là sự thay thế nguyên tử hydro trong nhóm carboxyl của acid carboxylic

bằng gốc hydro carbon

Ví dụ: * Các este của acid thấp như : :

Acetat isoamylic (CH:,COO-i-CsH,, ) có mùi dâu chuôi

Heptanoat etyl (CH,\CH)»CH),CH,CH,CH,COOC>H;) có mdi rượu

conage,, Whisky

‘H,O-CO-CH,

acetat benzyl có mùi hoa nhài ( ® :

* Este của acid có nhân thơm:

Salyeylak abyl có mùi xá xi

os

Antranilat metyl có mùi hoa cam

on

Dac biệt là các este nội phan tử (vòng lacton) được tạo thành tử nhóm OH

và nhóm carboxyl trong cùng một phân tử.

Ví dụ: Coumarin có midi cỏ tươi.

(Kan tong Da “nh on anne newer aaaaaaaindannnnanaaaaaaaaa0000000000000000000000000000000000000000 q94

1.4.2 CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT.

* Tuy nhiền thực tế da chứng minh có những chất khác nhau hoàn toàn lại

có mùi giống nhau Lợi dung tính chất này người ta có thể tổng hợp những chất

đơn giản để thay thế những chất có cấu tạo phức tạp hơn nhưng cdng mot mùi.

Ví du

- Na hương thiên nhiền và xa hương nhân tao có cấu trúc khác liẳu nhưng

có mùi giống nhau

- Benzyl acetat có mùi hoa nhài cũng có thể dùng bubyrat amyl, bistyrat

phenyl trong hương nhài tổng hợp.

- Geraniol và bukvrat etyl déu có mùi hoa hồng nhưng cấu tạo khác nhau

hoàn toàn.

Hy

15

fan EỂng quan<-««<<<=seee=eseeseeeeerreeeeeeeeeeerrrrrrrereererrrrrrrereeeerrrrerrereereerrrrrrrerreeeee

- Trong phân tử ionon khi thay nhóm: COCH; bằng CHO hoặc CO;CH;

(CH;);COH mùi hoa tím vẫn duy trì

Con:

+ Trường hợp trên không tổng quát, da số những chất khác nhau thì cho

mài khác nhau.

Vi dụ:

- Khi thay nhóm CHO trong phân tử benzaldehyd bằng nhóm-COCH; ,

mùi hạnh nhân biến mất

1/2 6n CS Re 200000nnnnnnnnn0nnnnnn0ni000000000000000000000000000000000000000000008110Ạ

C—

Cy CH,

0

- Mii khong chỉ phụ thuộc vào nhóm chức mà còn tuỳ thuộc vào mach

carhon Ví dụ: pseudoionon không mùi khí dóng vòng thành ionon có mùi hoa

CH, cH,

U 9 —

- Thay đổi vị trí nhóm ham hương trong hợp chất có nhân benzen mdi

thay đổi Ví dụ: trong phân tử vamilin hai nhóm hầm hương OH va CHO ở vi trí para thì vanylin có mdi thơm vani nhưng nếu ở vị trí metal thì hợp chất không

CÓ HIÀI.

- Vị trí nối đôi thay đổi_„ — mùi thay dổi

Ví dụ: œ-ionon có mdi hoa tim đặc trưng trong khi B- ionea có mùi rất yếu

Sok

- Sự bảo hoà nối đôi nhiều khi làm mất mùi.

Ví dụ: Eugenol có mùi dinh hương mạnh còn dihydeo eugenol không có

Phan tổng L h000000000000000000000000000000000090000009000000000000000000000000000000009900080006

Ví dụ: L- citronelol có mùi hoa hồng còn D-citronelol không mùi sử dụnglầm chất định hương

I.4.3 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CUA MUI.

Qua việc nghiên cứu hàng tram hợp chất hữu cơ, nhà hoá học Emuasel đưa đến kết luận có 7 mùi sơ cấp :

- Mùi băng phiến (camphor)

- Mai xa hương (_pentadicanociclo ceton)

- Mùi nước hoa của phenyl metyl etyl carbinol

- Madi bạc ha (menthol)

- Mùi ete (dicloroetylen)

- Midi hang cay của acid formic

- Mùi thối của butyl mecatan.

+ Nếu trộn những mùi này theo tỷ lệ nhất định có thể thu được một hương thom bất kỳ.

+ Tùy theo nhiệt độ, nổng độ chất tác động mà mùi có thể biến đổi tăng

manh, giảm yếu hoặc tạo ra một mùi mới hoan toan hay không mùi

Ví dụ:

- Vanilin không mùi ở nhiệt độ thấp, nếu thêm một lượng nhỏ coumarin

mùi vani phát ra rất mạnh.

- lonnon đậm đặc có mùi giống mùi bá hương, ở trạng thái lodng giống

mdi cây hoa tím.

- Mùi hương của trinitro -t-butyl toluen hoàn toàn mất khi thêm một lượng

nhỏ sulfatquinin không mùi vào.

Chắc hẳn ai cũng tự đánh giá được vai trò của hương liệu đối với mỗi

chúng ta quan trọng đến mifc độ nào Nó góp phan không những làm đẹp xã

hội mà còn thúc đẩy sự phát triển của xã hội, một mùi hương nhẹ nhàng dễ

thương lan tỏa trong phòng làm việc khiến ông giám đốc lẫn cô thự ký văn

phòng làm việc mê say quên cả mệt mỏi, hoặc hương thơm của giấy giúp cácbản hợp đồng được giải quyết dé dang hơn

Bất cứ ở nơi nao, vật dùng nào con người cũng thích có mùi thom Dé

đáp ứng kịp thời nhu cầu của xã hội, các nhà sản xuất không ngừng nghiên cứu

để tim ra mdi hương đa dang, mới lạ, độc đáo hợp thị hiếu người tiêu dùng Td

dé người (a nhận thấy rằng chất thơm lấy từ thiên nhiên không thể giải quyết

được nhu câu cấp bách này mà phải tổng hợp bằng phương pháp hóa học Uu điểm lớn của phương pháp này là sản xuất ra được một lượng lớn sản phẩm và

tận dụng được nguồn nguyên liệu déi dào, rẻ tiển phù hợp với tình hình nguyên

liệu trong nước.

Ở đây chúng tôi xin giới thiệu một số chất đã được nghiên cứu tổng hợp.

Il CÁC PHƯƠNG PHAP TONG HỢP HƯƠNG LIEU

Dé điểu chế chất thơm, nguyên liệu đầu thường dùng phải rẻ tiễn và dé

kiếm thong thường đi từ các sản phẩm than đá và đầu mỏ Đôi khi cũng có thể

bán Sig hợp từ hợp chất thiên nhiên thành những chất thom có giá trị hon.

Trong luận văn này chúng tôi chỉ chú trọng đến phươag pháp tổng hợp.

11.1 TONG HỢP HƯƠNG LIEU [2,3]

Để tổng hợp một chất hữu cơ có thể di ¥ những nguyên liệu đâu khác

nhau, từ mỗi chất đầu có thể thực hiện nhiều phương pháp khác nhau Tùy

thuộc chất thơm và chất đầu mà ta vận dụng các phản ứng cơ bản thích hợp như:phan ứng thế, cộng, tách, chuyển vị Theo các cơ chế tương thích như Sg, Sy

Se Ấn Ag Ag ,E hoặc kết hợp nhuân nhuyễn các phan ứng cơ bản này với

phan ứng dặ£trưng dachiéu cho từng loại.

Trong phan ứng khi thay đổi tác nhân tùy thuộc vào bản chất của tác nhân

ma sản phẩm thu được có thể thay đổi hoặc không thay đổi

Ví dụ: Khi oxy hóa RCHO —19l_, RCOOH

Với tác nhân oxy hóa mạnh: K;Cr;O; , KMnQ,, , CryOy hoặc tác nhân

oxy hóa yếu : |Ag(NH;)]* (thuốc thử tollens ), phức Cu”* với tacrat ( thuốc thủ fehling), phức Cu”" với citrat (thuốc thử bencdie) oxy không khí déu cho acid

tương ứng Nhưng khi oxy hóa Toluen với tác nhân oxy hóa mạnh: KoCrmO,

KMuO, cho acid benzoic, còn tác nhân oxy hóa yếu : MnO, , Cr;O;C1 cho

aldeliyd benzoic,

Hoặc khi khử hoá những hợp chất carbonyl chưa no thành alcol thì :

-Nếu dùng H,/Ni, Pt, Pd thì cả 2 nhóm C=C và C=O đều phan ứng (-.

Veuc-o <Vpụ c-c]cho sản phẩm alcol no.

- Nếu ding LiAIH, , NaBH, , Al(O-i-C\H), ( phan ứng Merwein-ponu.dorf)

chi khử nhóm C=O chứ không khử C=C cho alcol không no.

19

han being YUAN ~- 2022-2 nannnnnnnnnnnnenannnansenanannanasacassacencsnacassnsacsaensensansannssascanes

- Nếu dùng NH;NH; / C,HsOH (phan ứng Wolff-Kishne)., He-Zn/ICl (phan

Ứn gcL0wiicnnsent) hoặc thiocetal cho hydrocarbon.

Hoặc đối với phan ứng ngưng tụ giữa hai hợp chất carbonyl có thể cho

sản phẩm aldol ( nếu dừng ở giai đoạn cộng Ay ) cho sản phẩm croton nếu

dừng ở giai đoạn tách nước (E),và đi xa hơn cho phan ứng Michael Nếu giữa

những aldehyd không có Hy thì cho phan ứng bezoin hóa , nếu giữa một aldelyd

với một alhydrid acid (RCO);O cho phản ứng Perkin, với acid Maloic cho phan

ứng Knoevenagen, nếu với este cho phan ứng claisen.

loặc muốn đưa nhóm CHO ( Formmyl ) vào phenol thì ta dàng phan ứng

ReinwTicman (CHCL/ KOM), đưa nhóm COOWvào phenol thì dàng phản ứng Kolb e (CO; , P)

Nói chung tùy thuộc vào chất đầu và chat cần tổng hợp ma ta chọn lựa và

kết hợp sao cho thích hợp

Do chất thơm rất đa dang và các phương pháp điểu chế chúng cũng rất

khác nhau, không tuân theo hệ thống Ở đây chúng tôi s4p xếp theo nhóm chức

tang mùi và xin giới thiệu một số chất thơm (phổ biến thường được sử dụng) kèun theo phương pháp tổng hợp ra chúng.

I.1.1 HYDROCARBON

Những hydrocarbon có mùi thom như limorxen, carnphen (hợp chất tự

nhiên), diphenyl metan, hay đẫn xuất halogen ( những hợp chất tổng hợp)

Ví dụ:

Diphenylmetan

CTPT : CụH; CTCT: €}c#-<>

Dag 26 - 27°

Có mul cam, mùi vỏ cây geran

Điều chế: Chủ yếu được tổng hợp từ Toluen theo sơ đổ sau:

H 1 CL,hV }

tolues diphenyl! metan

Bromostirolen (dần xuất brom của stirolen)

+CH-Br

CTPT: CsH)Br CTCT: A rẻ

20

D.s 108°C/20mm

Có mùi phong tin tủ

Điều chế:

tig 30, CHzcH “Re crcH-o

Chất lỏng không màu, là đơn hương trong tổ hợp thom hương nhài, hoa

huệ, chypre (mùi nhẹ).

Điều chế:

alcol benzylic

21

‘Phan tổng quan -«- rrsersrrrsrssnsansassasaeseseeseee.eseeseeersseemeemereeeeeeeeemeeeeeeeee

Alcol phenyl etylic Say ma CTPT: CaH;gO €6TGT: ằ

Đ.s : 99°C /6mm , Dis x 1,020

Là chất lỏng,có mùi giếng mùi hoa hồng

Điều chế : Theo sơ đổ sau

Ngoài ra người ta cũng da tổng hợp một số alcol mach hở thom như alcol

nonylic có mùi giống như hoa huệ cassie, mimosa hay alcol decylic dùng dé làn tăng mùi đặc trưng của hương liệu, có mùi giống như alcol nonylic nhưng

Là chất lỏng có mùi đặc trưng của tinh dau lý bách hương.

Điều chế: Trong công nghiệp có thể tổng hợp bằng nhiều phương pháp

A 1 (CH), CHC! / acl, Nhu SANG a

Nếu đính thêm hai nhóm CH, ở vị trí para ta được oxyt p-cresyl có mùi phong lữ thảo pha hồng.

Metyl - B - naptyl ete (yara - yara)

O-CI

Pm 72°C

C6 mùi hoa cam

Diéu chế:

- Thay CH; bằng C;H; được etyl B-naptyl ete, các ete này có mii hoa

cam, xiêm gai dùng làm hương liệu cho xà phòng.

+ Pluương pháp 3: Nhiệt phân œ - alcoxi acid

La chất lỏng,có mùi thơm div của hoa hồng.

Điều chế : từ acid octanoic và rượu etylic

"ni tony giàu EEA kg .k k k k .kk ck Hee

Điêu chế [ừ acid decanvic

Các aldehyd có mạch nhánh ở vị trí Ca được tổng hợp theo phương pháp

+ vi dụ:

- 2-metyl nonanal CH;(CH2);CH(CH))CHO

- 2-mety! undecanal CH¡(CH2)»zCH(CH:)CHO

Ngoài ra người ta cũng tổng hợp tridecanal, tetradecanal, peutadecanal

Phar EER q@sesseeseeesvvevesesce==esvv=eerc=reez=ernr=reereeeeerrer=ree=r=eese==eeeee=—ee

Điều chế: Ngưng ty citral với aldehyd axctic với sy hiện diện của tuuối

(Pha “ ting quan -. .s ssrsssesssse-ssseassessssese-esesrsmsmssrsesnssnsemeseeee

aldehyd benzoic alđchyd Œ%- nmyl-cinamic

Aldehyd a-cumi ropylic

- Kinh tế nhất là đi từ nước thải nhà máy giấy, vừa xử lý chất thai vừa sản

xuất được một lượng lớn vanilin.

- Trong nước thải chứa 47% lignin

Lignin Garis, vanilin

+ Thay nhóm CH, bằng C)Hs được etyl vanilin có mùi mạnh gấp 5 lân

vanilin

Điều chế: Tương tự như vanilin

Citral (chủ yếu tổng hợp citral b)

D.s : 228 - 229°C, dye: 0,897°C

Là chất lỏng có mùi chanh Điều chế:

¬—————— aS

aceton

citral -b

31

Có mùi hoa tim, B- it được va chuộng hơn

a-it như trêp An co com ionon

— ee a

Hydro hóa ionon ——, dihydro ionon có mdi đầu bách hương.

Gan thêm nhóm CH, vào vị trí para ——+ p- metyl aceto phenon (Điều

chiế: ương tự như aceto phenon), nhém OCH; thì được p -metoxiacetophenon có

mi sen (diéu chế từ )

32

Ế Ề cho cuc four é_-cucn.co.cn,

aldehyd benzoic benzylilen aceton

* Các trường hợp đặc biệt: Các ceton vòng cho mùi rất đặc trưng

han tong 4441< -. -.eesssssssrsmsnssennsssssssssmssnsssssmssensessssmasnnmsssssssmsmsneseeseeee

Điều chế: Nhiệt phân nuối thorium của acid dicarboxylic

FHIOOC(CH,),;CH(CH,.)CH;COOH

+ Civelon:

HN

CTPT:Cy,l4;,0 crcr: Êu-cn,,„# > 9

Có mdi giếng muscon

Điều chế: Từ muối acid HOOC(CH;);CH=CH-(CH;),COOH

ven CH;-CHụ, ~ 9

Có mùi giống civeton.

11.1.4 ESTE

Đây là loại chất quan trọng nhất đối với ngành công nghệ hương liệu „được

tạo thành từ mét acid và một alcol Dưới đây chỉ là một số chất có ứng dụng quan trong được sử dụng nhiễu trong thực tế.

¢ Este của acid bậc thấp no mạch hở.

'Thường là những este có mùi hoa quả, rượu.

Vi dụ: Este - formiat và acetat etyl cố mùi rượu rum,

Este butyrat và isovalerat etyl có mùi mơ, khóm.

Este acetat và butyrat isoarnyl có mùi chuối, lê

Isovalerat isoarnyl, butyrat amyl, valerat amyl có mii táo

Oenantat và pelargonat etyÌ có midi rượu cognac y-undecalacton có

iii đào

Các este này được điểu chế từ nguyên liệu đầu là các hydrocarbon sau décluuyển thành acid và alcol rồi tổng hợp thành este.

M

® Este của acid không no mạch hở.

Quan trọng nhất là este của acid heptincarbonic có mùi hoa tím.

Heptincarbonat metyl

CTPT: CaH¡4O; CTCT: CH/CH;yCs-coocu,

iéu chế:

1, š

CH/CH,)CH,OH SN, CHyCH,),C=C-COOH CHƠI On CH) C=C-COOCH,

Heptanol 4 1,50, ester Heptincarbonat ety!

Octincarbonat metyl.

CTPT: CyoH 602 CTCT: CH;(CH;)¿C =C-Coocn, D.s : 122°C/19mm

Điều chế: Được diéu chế từ một trong các sản phẩm nhiệt giải của thầu