Pi bon kalite vanilin ka divize an vanilin natirèl ak vanilin sentetik dapre metòd pwodiksyon an. Vanilin natirèl sitou soti nan pwa vaniy epi li se sentèz pa biotechnologie lè l sèvi avèk matyè premyè natirèl. Konpare ak vanilin sentetik, pri vanilin natirèl la se 50-200 fwa ke vanilin sentetik. Se poutèt sa, vanilin natirèl yo itilize sèlman nan yon ti kantite okazyon ak bezwen espesyal. Itilizasyon aktyèl la nan vanilin se sitou vanilin sentetik.
Pwosesis semi-sentetik lè l sèvi avèk ekstrè natirèl kòm matyè premyè:
Nan etap la byen bonè nan pwodiksyon vanilin, ekstraksyon nan koniferin, eugenol ak safrole soti nan matyè premyè natirèl te sitou te pote soti nan metòd semi-sentetik; Avèk rediksyon nan matyè premyè natirèl, pwodiksyon lignin nan likè fatra papye te pi ta domine pa metòd oksidasyon an.
(1) Metòd Eugenol
Anba kondisyon alkalin, eugenol izomerize pou pwodwi isoeugenol sodyòm, ak Lè sa a, isoeugenol sodyòm soksid nan vanilin sodyòm pa oksidan, ak Lè sa a, vanilin jwenn pa asidifikasyon. Oksidan an ka oksijene sodyòm, pèrmanganat potasyòm, oksijèn, ferrat potasyòm, elatriye. Pwosesis oksidasyon an ka divize an oksidasyon dirèk ak endirèk.
Metòd oksidasyon endirèk la se reyaji ak anidrid acetic pou jenere isoeugenol acetate soti nan isomerization sodyòm isoeugenol nan eugenol, ak Lè sa a, idrolize li nan vanilin nan mwayen asid apre oksidasyon.
Anplis de sa, metòd elektwolitik sodyòm isoeugenol yo itilize tou. Vanilin ki te jwenn nan metòd sa a gen parfen pi bon kalite, men pri segondè.
(2) Sèvi ak lignosulfonate kòm matyè premyè
An 1938, kèk konpayi Ozetazini te kòmanse sèvi ak lignin pou pwodui vanilin. Apeprè 50 pousan (solid sibstans) nan likè fatra nan kwit manje sulfit egzeyate pa moulen an papye ki sèvi ak sulfit pou fè kaka se lignosulfonate.
Pwosesis pou pwodui vanilin nan silfit kaka fatra likè gen ladan konsantrasyon, netralizasyon, oksidasyon, asidifikasyon, ekstraksyon, raffinage ak lòt etap. Teknoloji sa a te itilize pou plis pase mwatye yon syèk, ak pwosesis la tou ap amelyore. Pou egzanp, oksidasyon alkali-nitrobenzèn chanje nan oksidasyon lè katalitik, epi konsantrasyon likid manje ranplase pa metòd tradisyonèl chofaj konsantrasyon pa nouvo pwosesis ultrafiltrasyon an; Pwosesis apre tretman pou ekstrè vanilin nan solisyon oksidasyon tou ranplase pwosesis ekstraksyon asid relativman bak pa pwosesis avanse tankou ekstraksyon alkalin, ekstraksyon echanj ion ak ekstraksyon gaz kabonik.
Kòm nan 2014, sèlman kèk moulen papye nan kay ak aletranje te itilize lignosulfonate kòm matyè premyè pou sentèz vanilin yo nan lòd yo trete likid fatra papye. Pwosesis pwodiksyon metòd lignin seryezman polye, bon jan kalite pwodwi a ba, ak kontni an nan vanilin iyon metal lou pwodwi a wo, ki pa ka itilize nan endistri manje ak pharmaceutique jeneralman. Pifò nan yo te sispann pwodiksyon, ak anpil peyi te abandone wout pwosesis sa a.
(3) 4-metòd methylguayacol
4-methylguaiacol exists in the light component of pine tar, a by-product of forest chemicals, and its scientific name is p-methyl-o-methoxyphenol. Its production method is to dissolve 4-methylguaiacol in solvent and directly oxidize to obtain vanillin. The raw material comes from nature, and the product has pure fragrance. This process has only one reaction step, the reaction conversion rate can reach 96%, the process route is short, the total yield is>75 pousan, apre-tretman an senp, twa dechè yo pwodwi yo trè kèk, ak 1 tòn pwodwi pwodui apeprè 3 tòn dlo ize, ak kapasite tretman an piti. Kòm nan 2014, yon sèl konpayi nan Lachin te adopte wout pwosesis sa a pou pwodiksyon an. Dezavantaj nan metòd sa a se ke gen kèk sous matyè premyè.
Sentèz total Guayacol
Non chimik guayacol se o-methoxyphenol. Sentèz vanilin soti nan gwayacol sitou gen ladan de wout pwosesis: pwosesis nitrifikasyon (pwosesis ONCB) ak pwosesis asid glyoxylic. Anvan 2005, anpil antrepwiz orijinal pwodiksyon vanilin nan Lachin te itilize fòmaldeyid ak kondansasyon gwayacol ak p-nitroso-N, N-dimethylaniline oksidasyon pou pwodwi vanilin. Apre sa, ak aplikasyon an ak pwomosyon nan teknoloji pwosesis asid glyoxylic, Pwosesis sentèz asid gwayacol - glyoxylic se sitou itilize nan ekspansyon an ak nouvo konstriksyon pwojè vanilin.
(1) Pwosesis nitrifikasyon
Pwosesis reyaksyon guayacol - nitroso metòd se kondansasyon gwayacol, fòmaldeyid oswa hexamethylenetetramine nan vanilin, ki Lè sa a, soksid ak p-nitroso-N, N-dimethylaniline ak idrolize yo pwodwi vanilin.
Pwosesis gwayacol - nitrosation gen anpil dezavantaj, tankou plizyè kalite matyè premyè, koule pwosesis long, pwosesis separasyon konplèks, efikasite reyaksyon ki ba, ak pwodiksyon total ki ba nan pwodwi endistriyèl (apeprè 60 pousan ki baze sou guayacol); Aplikasyon pwosesis sa a pwodui anviwon 20 tòn dlo ize (ki gen fenol, alkòl, amine aromat ak nitrit) pou chak tòn vanilin pwodui, ki difisil pou fè tretman byochimik, ak 1-2 tòn rezidi dechè solid. . Nan peyi etranje, li te elimine akòz pwoblèm nan grav nan "twa fatra", men li te toujou metòd pwodiksyon prensipal yo itilize nan Lachin anvan 2005. Pita, akòz korozyon nan ekipman ak amelyorasyon nan kondisyon pwoteksyon anviwònman an, domestik la. Manifaktirè yo ak gwo echèl pwodiksyon yo te abandone pwosesis la guayacol - nitrosation ak tounen vin jwenn guayacol - pwosesis la asid glyoxylic.
(2) Metòd Glyoxylic asid
Sèvi ak asid glyoxylic ak gwayacol (oswa etil xylol) kòm matyè premyè, 3-methoxy-4- asid idroksimandelik te prepare pa reyaksyon kondansasyon. 3-methoxy-4-idwoksimandelik asid te soksid ak dekarboxylate nan 3-methoxy-4-hydroxybenzaldehyde anba aksyon an nan katalis, ak Lè sa a, vanilin te prepare apre separasyon, pirifikasyon ak siye. Ekwasyon reyaksyon an montre nan figi dwat la.
Pwosesis la nan sentèz vanilin soti nan gwayacol ak asid glyoxylic pwodui mwens twa fatra, se pratik pou apre-tretman, ak sede a ka rive nan 70 pousan. Li se metòd ki pi souvan itilize nan kay ak aletranje. Plis pase 70 pousan nan pwodiksyon vanilin etranje a pwodui pa metòd sa a.
Anvan 2005, sèlman kèk antrepriz domestik te adopte metòd asid glyoxylic pou pwodwi vanilin sou yon echèl pilòt, sitou paske pri asid glyoxylic ki te pwodwi nan peyi Lachin te relativman wo, ak kèk pwoblèm teknik kle tankou estabilite oksidasyon, dlo ize reutilize (apeprè 20 tòn). nan dlo ize soti nan 1 tòn vanilin), ak pwodiksyon pwodwi ki ba pa te byen rezoud. Apre 2006, kèk antrepriz pral piti piti chanje pwosesis pwodiksyon yo nan metòd asid glyoxylic.
Yon enstiti konsepsyon te pote rechèch alontèm sou nouvo pwosesis metòd asid glyoxylic, ak pwopoze pou fè reyaksyon kondansasyon nan kondisyon asid; Katalis oksid elèktrolitik kupros la te devlope pou fè oksidasyon ak kondansasyon quantitative, epi katalis oksid kupros la ka resikle; Teknoloji distilasyon molekilè te itilize olye pou yo distilasyon vakyòm pou amelyore sede pwodwi. Avèk pwodiksyon an gwo echèl nan asid glyoxylic anvan tout koreksyon nan Lachin, pri a nan asid glyoxylic se pi ba, ak pri pwodiksyon an nan nouvo pwosesis vanilin tou redwi anpil.
Pa 2014, tou de pwosesis nitroso ak pwosesis asid glyoxylic pou sentèz vanilin nan Lachin te nan operasyon, ak "twa fatra yo" ki te pwodwi pa pwosesis nitroso yo te relativman grav epi yo te elimine; Metòd asid glyoxylic la vin metòd pwodiksyon prensipal sentèz vanilin. Yo rapòte ke vanilin ka prepare pa bromohydroxybenzaldehyde methoxylation, o-ethoxyphenol electrochemical metòd ak metòd mikwòb, men pa gen okenn rapò sou gwo echèl pwodiksyon endistriyèl.
Lòt rechèch pwosesis sentèz
(1) Sèvi ak katkol kòm matyè premyè
Vanilin ka prepare soti nan katekòl kòm matyè premyè, polyethylene glycol ak amine siperyè kòm katalis transfè faz, atravè methylation ak reyaksyon Reimer-Tiemann nan kondisyon alkalin.
Lè l sèvi avèk catechol kòm materyèl reyaksyon, guayacol te prepare pa reyaksyon methoxy (ethoxy), ak Lè sa a, vanilin (oswa etil vanilin) te prepare pa kondansasyon ak asid glyoxylic ak dekarboksilasyon oksidatif. Metòd sa a ka wè tou kòm metòd la guayacol - glyoxylic asid avanse pou pi devan nan materyèl la kòmanse.
(2) Metòd P-hydroxybenzaldehyde
Kèk enstitisyon rechèch domestik yo te fè plis rechèch konplè sou lwa sa a. 3-bromo-4-idroksibenzaldeyid ki pwodui nan brominasyon idroksibenzaldeyid, epi answit vanilin pwodui anba aksyon alkòl sodyòm, ak yon rannman prèske 90 pousan. Lè ou konsidere danje korozyon brom ak pri pwosesis la, pwosesis la pa gen okenn siyifikasyon pratik pou mete nan pwodiksyon pa 2014.
(3) Metòd P-kresol
Gen jeneralman de fason yo sentèz vanilin pa metòd p-cresol. Youn se pran p-kresol kòm matyè premyè, atravè twa etap nan oksidasyon, monobrominasyon ak metoksilasyon. Metòd sa a se aktyèlman yon ekstansyon metòd p-hydroxybenzaldehyde. Operasyon an nan wout sa a se senp, sede a nan premye etap la se 91 pousan, ak pwochen etap la ka dirèkteman sentèz san separasyon, ak sede total la ka rive nan 85 pousan.
Pwosesis brominasyon sèl nan pwosesis sa a pwodui gaz HBr, epi brom matyè premyè a seryezman korode. Si yo pa ka resikle, li pral lakòz grav polisyon nan anviwònman an; Yo te rapòte ke lè l sèvi avèk H2O2/HBr ki pa brom kòm ajan brominasyon pou brominasyon, yo te jwenn yon gwo sede nan 3-bromo-4- hydroxybenzaldehyde; An menm tan an, li simonte dezavantaj yo nan itilizasyon dirèk nan brom, tankou gwo danje ak gwo volatilité, operasyon pwosesis senp ak polisyon nan anviwònman an ki ba. Ekwasyon reyaksyon an montre nan figi dwat la.
Yon lòt fason se klò kresol, Lè sa a, reyaji ak metoksid sodyòm, epi finalman oksidasyon nan vanilin. Rendeman an nan wout sa a pa osi wo ke sa yo ki nan yon sèl anvan an.