Vanilin
Vanilin
|
|
reprezentace molekuly vanilinu |
Identifikace |
---|
Název IUPAC
|
4-hydroxyl-3- methoxybenzaldehyd
|
---|
Synonyma
|
- methylprotocatechuic aldehyd
* p-vanilin
|
---|
N O CAS
|
121-33-5
|
---|
Ne o ECHA
|
100 004 060 |
---|
Ne o EC
|
204-465-2
|
---|
N O RTECS
|
YW5775000
|
---|
PubChem
|
1183
|
---|
FEMA
|
3107
|
---|
ÚSMĚVY
|
O = CC1 = CC (OC) = C (O) C = C1 PubChem , 3D pohled
|
---|
InChI
|
InChI: 3D pohled InChI = 1S / C8H8O3 / c1-11-8-4-6 (5-9) 2-3-7 (8) 10 / h2-5,8H, 1H3 InChIKey: MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N
|
---|
Vzhled
|
bílá pevná látka (obvykle v jehlách)
|
---|
Chemické vlastnosti |
---|
Hrubý vzorec
|
C 8 H 8 O 3 [izomery]
|
---|
Molární hmotnost |
152,1473 ± 0,0079 g / mol C 63,15%, H 5,3%, O 31,55%,
|
---|
pKa
|
7,40 ( 25 ° C ) |
---|
Fyzikální vlastnosti |
---|
T. fúze
|
353–354 K ( 81,5 ° C )
|
---|
T ° vroucí
|
558 K ( 285 ° C )
|
---|
Rozpustnost
|
10 g · l −1 ve vodě ( 25 ° C )
Volně mletý. v chloroformu , etheru, CS 2 , ledové kyselině octové , pyridinu .
|
---|
Objemová hmotnost
|
1,056 g · cm -3 (tuhá látka)
|
---|
Bod vzplanutí
|
147 ° C
|
---|
Termochemie |
---|
C str
|
rovnice: VSP=(-24 141)+(7,6542E-1)×T+(-4,9618E-4)×T2+(1,3823E-7)×T3+(-1.9509E-11)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (- 24,141) + (7,6542E-1) \ krát T + (- 4,9618E-4) \ krát T ^ {2} + (1,3823E-7) \ krát T ^ {3 } + (- 1,9509E-11) \ krát T ^ {4}}
Tepelná kapacita plynu v J · mol -1 · K -1 a teplota v Kelvinech od 298 do 1 200 K.
Vypočtené hodnoty:
163 471 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C
T (K) |
T (° C) |
C str (JkmÓl×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ krát K}})}
|
C str (JkG×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ krát K}})}
|
---|
298 |
24,85 |
163 396 |
1074 |
358 |
84,85 |
192 309 |
1264 |
388 |
114,85 |
205 777 |
1352 |
418 |
144,85 |
218 610 |
1437 |
448 |
174,85 |
230 825 |
1517 |
478 |
204,85 |
242,439 |
1593 |
508 |
234,85 |
253 468 |
1666 |
538 |
264,85 |
263 930 |
1735 |
568 |
294,85 |
273838 |
1 800 |
598 |
324,85 |
283,209 |
1861 |
628 |
354,85 |
292,059 |
1920 |
658 |
384,85 |
300 401 |
1974 |
688 |
414,85 |
308 249 |
2026 |
718 |
444,85 |
315 618 |
2,074 |
749 |
475,85 |
322 744 |
2121 |
|
T (K) |
T (° C) |
C str (JkmÓl×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ krát K}})}
|
C str (JkG×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ krát K}})}
|
---|
779 |
505,85 |
329 180 |
2 164 |
809 |
535,85 |
335,176 |
2,203 |
839 |
565,85 |
340 745 |
2240 |
869 |
595,85 |
345 899 |
2273 |
899 |
625,85 |
350 649 |
2 305 |
929 |
655,85 |
355 007 |
2333 |
959 |
685,85 |
358,984 |
2359 |
989 |
715,85 |
362 589 |
2 383 |
1019 |
745,85 |
365 833 |
2 404 |
1049 |
775,85 |
368,726 |
2 423 |
1079 |
805,85 |
371,277 |
2 440 |
1109 |
835,85 |
373 495 |
2 455 |
1139 |
865,85 |
375,389 |
2467 |
1169 |
895,85 |
376,966 |
2478 |
1200 |
926,85 |
378,271 |
2486 |
|
|
---|
Opatření |
---|
SGH |
---|
Varování
H319, P305 + P351 + P338,
H319 : Způsobuje vážné podráždění očí P305 + P351 + P338 : Při zasažení očí: Několik minut opatrně vyplachujte vodou. Vyjměte kontaktní čočky, pokud je oběť nosí a lze je snadno vyjmout. Pokračujte v oplachování.
|
Směrnice 67/548 / EHS |
---|
R-věty : R22 : Zdraví škodlivý při požití.
Světy : S24 / 25 : Zamezte styku s kůží a očima.
R věty : 22,
S věty : 24/25,
|
Ekotoxikologie |
---|
DL 50
|
1580 mg · kg -1 (potkan, orálně ) 3925 mg · kg -1 (myš, orálně ).
|
---|
Terapeutické úvahy |
---|
Terapeutická třída
|
Antioxidanty
|
---|
Související sloučeniny |
---|
Izomer (y)
|
Methyl salicylát , kyselina mandlová
|
---|
Jiné sloučeniny
|
Eugenol , fenol
|
---|
|
Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak. |
Vanilin je aldehyd aromatický přirozené, že se vyvíjí v lusků vanilky při přípravě této sloučeniny jako koření .
Používá se k výrobě přírodních příchutí.
Původ
Vanilin je nejdůležitější a charakteristickou vlastností mnoha složek přirozené vůně vanilky . Představuje 0,75% až 2% hmotnosti lusku. Hrnec o hmotnosti kolem tří gramů proto obsahuje pouze 22 až 60 mg .
Poprvé byl extrahován v čistém stavu chemikem Théodore Nicolas Gobley macerací vanilky v alkoholu při 85 ° C , následovanou extrakcí etherem . Velmi voňavá hnědá látka, kterou získá po odpaření, se přivede k varu ve vodě a poté se za horka filtruje. Vanilin je nakonec izolován po několika po sobě jdoucích rekrystalizacích ve formě dlouhých bezbarvých jehel.
Vanilin byl poprvé syntetizován v roce 1874 Wilhelmem Haarmannem a Ferdinandem Tiemannem z koniferinu, což je derivát isoeugenolu nalezený v borové kůře. Karl Reimer navrhl o dva roky později, v roce 1876, novou syntetickou cestu z guajakolu .
Fyzikální a chemické vlastnosti
Molekula je aromatický aldehyd , a proto jsou jeho další názvy vanillaldehyd nebo vanilický aldehyd. V roztoku za přítomnosti železa a jiné alkalické sloučeniny vyvíjí aldehyd červenou barvu a ztrácí svou pachovou sílu.
Vanilin má vůni podobnou vanilce se sladkou chutí. Jeho aromatická intenzita je však 2 až 4krát méně silná než u ethylvanilinu .
Výroba a syntéza
Vanilin lze levně vyrobit různými způsoby, výroba a příprava vanilky je velmi nákladná. Průmyslová výroba vanilinu a jeho použití v potravinách a parfémech se tak staly mnohem důležitějšími než výroba a použití přírodní vanilky.
Orientačně je 1 kg celých vanilkových lusků v hodnotě kolem 500 eur, když 1 kg práškových vanilkových lusků v hodnotě kolem 40 eur a kilogram umělé tekuté vanilkové příchuti stojí kolem 10 eur.
Syntéza z guajakolu
V roce 1876 připravil Karl Reimer vanilin z guajakolu . Po rozpuštění guajakolu v roztoku hydroxidu draselného se vše nechá reagovat s chloroformem . Tato reakce vede k tvorbě vanilinu i izomeru, salicylové methoxyaldehydu. Takto vytvořené dvě sloučeniny se oddělí destilací párou pod tlakem 2 atmosféry .
Syntéza z 4-hydroxybenzaldehydu
Vanilin lze syntetizovat z 4-hydroxybenzaldehydu . Tato příprava se provádí ve dvou krocích zahrnujících elektrofilní aromatickou substituci za účelem začlenění atomu bromu do aromatického kruhu, po které následuje organokovová methoxylace za použití měděného katalyzátoru.
Syntéza z eugenolu
Eugenol se extrahuje z z hřebíčku .
Eugenol (1) se převede na isoeugenol (2), poté na isoeugenol-acetát, poté na vanilinacetát, poté na vanilin .
Syntéza ligninu
Používáme lignin získaný z buničiny z průmyslu odpadních vod . Tato syntetická cesta oxiduje lignosulfonové kyseliny pomocí mokré oxidace .
Syntéza z kurkuminu
Kurkumin se extrahuje z kurkuma .
Biogeneze ze zbytků cukru z řepy nebo kukuřičného průmyslu
Proces rozkladu kyseliny ferulové z průmyslových zbytků kukuřice nebo cukrové řepy (houbou) vede k aroma bohatému na vanilin. Protože proces je biochemický, lze příchuť považovat za přírodní příchuť a jako taková ji lze označit ve složení potravinářských přípravků.
Výzkum a vývoj
Nová metoda představená v roce 2017 indickými akademiky, která ji prezentuje jako ekologičtější, využívá - při atmosférickém tlaku - katalyzátor složený z neobvyklých prvků ( oxid křemičitý a měď ) k účinné izolaci vanilinu jeho oddělením od ostatních sloučenin ve vroucí vodě .
Tento katalyzátor lze recyklovat čtyřikrát, aniž by došlo ke ztrátě účinnosti, zatímco po použití bylo nutné vyměnit tradiční kališe.
Kromě toho tato metoda již neprodukuje zbytkovou vodu při extrémně vysokém pH (které před vypuštěním do životního prostředí vyžadovalo neutralizaci kyselinou chlorovodíkovou) .
Rozdíly od vanilky
Vanilin extrahovaný z vanilkového lusku je přesně stejný jako ten vyrobený průmyslově.
Rozdíl v kvalitě pochází ze složitosti a bohatosti přirozené vůně vanilky, která obsahuje mnoho dalších složek, zatímco vanilin získaný syntézou je chemicky čistý. Na druhé straně procesy biogeneze vedou k tvorbě komplexního aroma, nikoli k chemicky čistému produktu .
Světová produkce
Vanilin je nejvíce vyráběná příchuť na světě, daleko před čokoládovými a kávovými příchutěmi; výroba vanilkových příchutí se odhaduje na 25 000 tun ročně.
použití
- Vanilin se používá pro své aromatické vlastnosti, a to buď samostatně, nebo jako součást aroma . Neměl by být nadměrně používán ve vůni, protože má hořkou chuť ve vysokých dávkách. Vanilin ( Fema GRAS číslo 3107) se používá při výrobě příchutí vanilky, čokolády a banánů .
- Jedná se o meziprodukt pro výrobu několika derivátů pro farmaceutické použití.
- Díky svým chemickým vlastnostem je někdy používán při určitých reakcích v analytické chemii , zejména ve formě sulfovanilinu .
- Je také připočítán afrodiziakálními ctnostmi .
- Sírová vanilin (směs v koncentrované kyselině sírové), se používá k měření terpeny podle kolorimetrie
- Vanilin se také používá jako přísada do kapalin elektronických cigaret.
Poznámky a odkazy
-
CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification , třetí vydání, 1984, ( ISBN 0-8493-0303-6 ) .
-
vypočtená molekulová hmotnost od „ atomové hmotnosti prvků 2007 “ na www.chem.qmul.ac.uk .
-
(en) ChemIDplus , „ Vanillin USAN - RN: 121-33-5 “ , na chem.sis.nlm.nih.gov , US National Library of Medicine (přístup k 6. říjnu 2008 )
-
(in) Carl L. Yaws, Příručka termodynamických diagramů: Organické sloučeniny C8 až C28 , sv. 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396 s. ( ISBN 0-88415-859-4 )
-
(in) WG Ungerer, Drug and Chemical Markets , Vol. 9, Trhy s drogami a chemikáliemi,30. listopadu 1921( číst online ) , s. 1127-1128
-
Théodore N. Gobley , Journal of pharmacy and chemistry: containing the work of the Paris Pharmacy Society: a medical review , vol. 34, Doin,1858( číst online ) , s. 401-405
-
(De) F. Tiemann a W. Haarmann , „ Ueber das Coniferin und seine Umwandlung in das aromatische Princip der Vanille “ , Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , sv. 7, n o 1,1874, str. 608-623 ( DOI 10.1002 / cber.187400701193 )
-
(de) K. Reimer , „ Ueber eine neue Bildungsweise aromatischer Aldehyde “ , Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , sv. 9, n o 1,1876, str. 423-424 ( DOI 10.1002 / cber.187600901134 )
-
(in) GA Lopuch (2005). Fenaroli's Handbook of Flavour Ingredients. Páté vydání. CRC Press. ( ISBN 0849330343 ) str. 1880-1881
-
(en) GA Lopuch (2005). Fenaroli's Handbook of Flavour Ingredients. Páté vydání. CRC Press. ( ISBN 0849330343 ) str. 639-640
-
Článek v „Rozvaze“
-
Douglass F, Patel S, Travis M, Emma E, Winkel, Vanillin Synthesis from 4-Hydroxybenzaldehyde, J. Chem. Vydání
, 2007: 84 (7): strana 1158, DOI: 10.1021 / ed084p1158
-
Mammou Faiza, „ SYNTÉZA, KINETICKÉ STUDIE A HODNOCENÍ ČINNOSTI DERIVÁTŮ EUGENOLU. SLOŽENÍ ESENCIÁLNÍHO OLEJE TĚŽENÉHO Z CLOU DE CLOU DE CLOU DE CLOUFLE “ , na institucionální vklad univerzity Abou Bekr Belkaid Tlemcen UABT ,1 st 07. 2016(zpřístupněno 28. února 2021 )
-
Gary M. Lampman , Jennifer Andrews , Wayne Bratz a Otto Hanssen , „ Příprava vanilinu z eugenolu a pilin “, Journal of Chemical Education , sv. 54, N O 12Prosince 1977, str. 776 ( ISSN 0021-9584 a 1938-1328 , DOI 10.1021 / ed054p776 , číst online , přistupováno 13. května 2020 )
-
(in) C. Maugans a C. Ellis , „ Wet Air Oxidation: A Review of Commercial Sub-Critical Hydrothermal Treatment “ , dvacátá první výroční mezinárodní konference o technologiích spalování a tepelného zpracování ,13. - 17. května 2002( číst online )
-
Asther, M., Lesage-Meessen, L., Stentelaire, C., & Thibault, JF (1998). Vanilkové houby . Biofutur, 1998 (178), 32-34.
-
Oddou J (2000) Návrh a extrapolace mikrobiálního procesu výroby přírodního vanilinu z vedlejších produktů potravinářského průmyslu (disertační práce).
-
Stentelaire, C. (1999). Kontrola fungálních metabolických drah podílejících se na biotransformaci feruloylové frakce zemědělských vedlejších produktů na přírodní vanilin (disertační práce)
-
MICARD, V., Renard, CMGC, Thibault, JF, a Lesage-Meesen, L. (1995). Je možné získat přírodní vanilin z řepné řízky? . Konference Inra, 149-149.
-
Shivaji L. Bhanawase a Ganapati D. Yadav (2017), nový oxid křemičitý zapouzdřený Cu - Al hydrotalcitový katalyzátor: oxidační dekarboxylace kyseliny vanillylové mandlové na vanilin ve vodě za atmosférického tlaku ; Ind. Eng. Chem. Res., ASAP Article; DOI: 10.1021 / acs.iecr.6b04982 ( shrnutí )
-
Zelenější způsob výroby vanilky , publikoval Katherine Kornei 17. března 2017 (zprávy z časopisu Science)
-
„ Vanilla and Vanillin “ , na http://www.societechimiquedefrance.fr
Související článek
externí odkazy