香料中的化学知识介绍
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摘要：香料与人们的生活休戚相关。本文简要介绍香料的发展概况、各种香料的化学组分、香料的合成技术、香料应用及发展前景。
关键词：天然香料；合成香料；香水；化学成分
文章编号：1005-6629(2010)04-0050-03 中图分类号：TA651 文献标识码：E
香料是能被嗅觉闻出气味或被味觉尝出香味的、用来配制香精或直接给产品加香的物质…。香料与人们的生活休戚相关，在医药、生活用品等行业中都有广泛应用，其生产也从天然香料发展至各种人工合成香料。
1、香料的发展概况
香料的历史可以追溯到5000年前。在东方，人们认为香料发祥于帕米尔高原，而西方人则认为，公元前20至18世纪的古埃及才是香料的发祥地。古代的香料主要用于宗教祭祀。在6世纪，阿拉伯人发明了从花的浸出物中析出带香味液体的方法，并开始生产世界闻名的戈雷香水。13世纪，人们第一次从精油中分离出萜烯类化合物。发展至中世纪，香料已经有频繁的贸易往来，开始被用于香水、医药以及食物中。以后的时间里，香味化合物的合成不断取得重大成就，合成香料陆续出现，香料工业迅速发展起来。
目前。世界上香料品种约有6000多种。中国是最早使用香料的国家之一，是最大的天然香料生产国，由中国生产的香料有1000多种。
2、天然香料
天然香料是指从自然界中含有芳香物质的动植物中分离或提炼出来的芳香物质，主要依靠物理方法。天然香料的分类有不同方法：根据提炼方法分类，天然香料分为辛香料、油树脂、精油等品种，有多种形态。如压制的、粉末状的、浸膏状的等；根据来源，天然香料分为动物性天然香料和植物性天然香料。天然香料的生产是香料工业的重要组成部分。
2.1动物性天然香料
动物性天然香料分布于动物的腺囊中，广泛应用的主要有麝香、龙涎香、灵猫香、海狸香以及麝鼠香五类(见表1)。
2.2植物性天然香料植物性天然香料是指从芳香植物的花、叶、果实等结构或树脂中提取出来的易挥发芳香组分的混合物，是芳香植物的精华。根据它们的形态(油状、膏状或树脂状)和制法可分为精油(含压榨油)、浸膏、酊剂等。植物性天然香料的香气成分结构复杂，分离出来的有机化合物有3000余种(见表2)。
3、合成香料
随着有机化学的发展，化学合成物质的使用增多，各种能散发香气的化合物不断被合成并大量使用。
3.1合成香料
1921年，Chanel决定研制属于自己的香水，她让Ernest Beaux为她创造了一种新的香气成分。这是第一次使用有茉莉花香味的脂肪醛作为香料的主要成分。Chanel的成功使其他的香料生产商更积极地致力于合成香料的研发，这代表着现代香料工业的兴起。1988年，艾伯特・鲍尔在用叔丁基卤化物做弗里德一克拉夫茨反应时，在产物中发现了一种散发出迷人麝香味的物质――2-叔丁基-4-甲基一1，3，5一三硝基苯，后来被叫做“鲍尔麝香”。鲍尔于1894年发现了麝香酮并一直作为香料的成分使用到20世纪60年代中期。随后，麝香家族――有麝香味的几种衍生物被合成，分子结构式见图4所示。
合成香料的生产成本比天然香料低，而且有机合成香料成分在酸性、碱性甚至氧化性介质中都能稳定的存在，克服了天然香料成分的香气和颜色易变质，不能用于漂白剂、洗衣粉以及肥皂等消费品中的弱点。随着分离、表征以及有机合成技术的不断发展，新型香料的合成技术也更加成熟起来。
3.2合成香料的合成技术
合成香料的发展源于对天然原料中(如植物、水果、动物等)香气成分的分析。第一步是获得天然原料，对于花朵，挥发性的香气成分可以通过“顶空分析技术”直接获取：用非破坏性的顶空诱捕技术将花朵、水果以及其他天然原料中的香气成分直接从野外或温室中收集，然后带回实验室分析；当确定了香气成分的分子结构后，下一步是通过合成化学反应合成出“天然等同物”，“天然等同物”即与之结构相同或相似的物质合成。这样做有两个目的：一是能合成我们所需要的香气分子：二是能发现性能更好的新香气成分，这也带动了定量结构一活性关联技术的发展。例如，通过气相色谱法(GC)分析茉莉花香气，能检测出它是复杂的混合物，含乙酸苄酯、苯甲酸苄酯、植醇等(见图5)，但茉莉花香气的主要成分并不是这些，而是易挥发的茉莉酮以及茉莉酮酸甲酯，所以在合成化学中采用茉莉酮的替代物来制造茉莉花香，如二氢茉莉酮、2-己基环戊酮以及二氢茉莉酮酸甲酯等(见图6)。
4、香 水
香料工业的发展，其主要体现之一就是香水的广泛使用、香水主要由三部分组成：主要成分，主体成分以及基础成分。
主要成分通常是一些挥发性物质，产生香气的初始效果。主要来源于迷迭香，薰衣草等绿色植物天然原料以及脂肪醛或单萜酯等合成原料。但醛在氧化剂或强酸强碱中不能稳定存在而不被大量使用在功能性产品中。
主体成分构成了香水的体积，其最初是来源于花油，但生产成本极高。如紫罗兰香味是肥皂中广泛使用的香味，但1kg紫罗兰精油约需要33000 kg紫罗兰花，合成化合物紫罗兰酮具有紫罗兰香味；玫瑰花油中的成分突厥酮(大马酮)是一种与紫罗兰酮结构相似的物质，其中的羰基被调换了位置(见图7)。具有强烈的玫瑰花香味。玫瑰花香味可通过简单的合成材料合成得到，如香叶醇、香茅醇、2-苯乙醇等(见图8)。
基础成分是一些不易挥发的物质，主要用来固定挥发性元素，使香气保持更长久。传统香水中的基础成分来源于树木、麝鹿、琥珀以及软树脂等。树木和琥珀原料中有复杂的倍半萜烯结构。麝香最初是从各种动植物中获得，如麝香鹿、麝猫以及黄葵油等，麝鹿和麝猫中最重要的香气成分是麝香酮和香猫酮。黄葵油中的主要香气成分是黄葵内酯。环十六酸内酯是最大量的大环类麝香(见图9)。
在香水中，这三种成分按一定比例混合共同发挥作用，制造一款香水主要就是要分配好这三种成分的比例。通常情况下，主要部分约占15％-30％，主体部分和基础部分所占比例不等。
5、发展前景
通常情况下，大多香料的香气很容易挥发，如何让香气更加具有持久性是香料化学家正在努力的方向。在制药工业上，一种在体内经过转化后才具有药理作用的化合物――“前体药物”被广泛使用，它能增强生物药效率以及生物膜穿透性。20世纪90年代中期，瑞士芬美意香精香料公司(Firmenich)将这一技术引入到香料工业。Firmenich公司在清洁剂中使用的脂肪酶在降解油污的过程中能水解产生有酒精香味的酯，从而散发香气。这一应用使更多的香料制造商注重研发在洗涤过程会水解产生香气的前体物质，例如，宝洁公司在清洁剂中使用唑烷水解产生醛或酮，β-氨基化合物水解产生紫罗兰酮或突厥酮等香味物质(见图10)。香料化学正在继续研究更多新型材料来提高香气的稳定性和释放特性。
香料不仅是功能性产品中的香气材料。而且具有杀菌作用以及其他的一些功能。丁子香酚、香芹酚以及麝香草酚这些香气成分都具有杀菌作用，但如果这些物质超过一定的浓度，香气就会很难闻。为解决这一问题，香料化学家们正在努力寻找高浓度时也能发散出迷人香气并且具有杀菌作用的合成香料化合物。可以预言，可直接使用高浓度的新型合成香料不久将会面世。
参考文献：
[1]孙宝国香料与香精[M]，北京：中国石化出版社，2000
[2]任种天然动物香料，大自然，2006，(6)：41-42
[3]王慎敏，日用化学品化学：日用化学品配方设计及生产工艺哈尔[M]哈尔滨工业大学出版社，2001：168-220