Войти
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название IUPAC 4-Гидрокси-3-метоксибензальдегид | |||
| Другие имена Ванилин. Метилванилин. Ванилиновый альдегид | |||
| Идентификаторы | |||
| Номер CAS | |||
| 3D-модель (JSmol ) | |||
| 3DMet | |||
| Ссылка Beilstein | 472792 | ||
| ChEBI | |||
| ChEMBL |
| ||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.004.060 Номер ЕС |
| |
| Справка Гмелина | 3596 | ||
| IUPHAR / BPS | |||
| KEGG | |||
| MeSH | ванилин | ||
| PubChem CID | |||
| номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
| CompTox Dashboard (EPA ) | |||
InChI
| |||
УЛЫБАЕТСЯ
| |||
| P roperties | |||
| Химическая формула | C8H8O3 | ||
| Молярная масса | 152,149 г · моль | ||
| Внешний вид | Белые кристаллы | ||
| Запах | Ваниль, сладкий, бальзамический, приятный | ||
| Плотность | 1,056 г / см | ||
| Температура плавления | 81–83 ° C; 178–181 ° F; 354–356 K | ||
| Точка кипения | 285 ° C (545 ° F; 558 K) | ||
| Растворимость в воде | 10 г / л | ||
| log P | 1,208 | ||
| Давление пара | >1 Па | ||
| Кислотность (pK a) | 7,781 | ||
| Основность (pK b) | 6,216 | ||
| Структура | |||
| Кристаллическая структура | Моноклинная | ||
| Термохимия | |||
| Стандартная энтальпия. горения (ΔcH298) | -3,828 МДж / моль | ||
| Опасности | |||
| Паспорт безопасности | hazard.com | ||
| Пиктограммы GHS |  | ||
| Сигнальное слово GHS | Предупреждение | ||
| Формулировки опасности GHS | H302, H317, H319 | ||
| Меры предосторожности GHS | P280, P305 + 351 + 338 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  1 1 0 | ||
| Температура вспышки | 147 ° C (297 ° F; 420 K) | ||
| Родственные соединения | |||
| Родственные соединения | Анизальдегид. Апоцинин. Эвгенол. Фенол. Ванилиловый спирт | ||
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 N (что такое ?) | |||
| Ссылки в ink | |||
Ванилин представляет собой органическое соединение с Молекулярная формула C 8H 8O 3. Это фенольный альдегид. Его функциональные группы включают альдегид, гидроксил и эфир. Это основной компонент экстракта ванили. Синтетический ванилин в настоящее время используется чаще, чем натуральный экстракт ванили, в качестве ароматизатора в пищевых продуктах, напитках и фармацевтических препаратах.
Ванилин и этилванилин используются в пищевой промышленности; этилванилин дороже, но имеет более сильное примечание. Он отличается от ванилина наличием этоксигруппы (-O-CH 2CH3) вместо метоксигруппы (-O-CH 3).
Натуральный ванильный экстракт представляет собой смесь нескольких сотен различных соединений помимо ванилина. Искусственный ванильный ароматизатор часто представляет собой раствор чистого ванилина, обычно синтетического происхождения. Из-за нехватки и дороговизны натурального экстракта ванили синтетический препарат, содержащий его преобладающий компонент, уже давно вызывает интерес. Первый коммерческий синтез ванилина начался с более доступного природного соединения эвгенол (4-аллил-2-метоксифенол). Сегодня искусственный ванилин производят либо из гваякол, либо из лигнина.
Кристаллы ванилина, извлекаемые из экстракта ванили Искусственный ванильный ароматизатор на основе лигнина, как утверждается, имеет более богатый вкусовой профиль, чем на масляной основе. ароматизатор; разница обусловлена наличием ацетованилона, второстепенного компонента в продукте, полученном из лигнина, который не обнаруживается в ванилине, синтезированном из гваякола.
Ваниль выращивалась как ароматизатор доколумбовыми жителями Мезоамерики; во время своего завоевания Эрнаном Кортесом, ацтеки использовали его в качестве ароматизатора для шоколада. Европейцы узнали о шоколаде и ванили примерно в 1520 году.
Ванилин был впервые выделен как относительно чистое вещество в 1858 году Николасом-Теодором Гобли, который получил его путем выпаривания экстракта ванили досуха. и перекристаллизация полученных твердых веществ из горячей воды. В 1874 году немецкие ученые Фердинанд Тиман и Вильгельм Хаарманн определили его химическую структуру, в то же время обнаружив синтез ванилина из кониферина, а глюкозид из изоэвгенола, обнаруженный в коре сосны. Тиманн и Хаарманн основали компанию Haarmann and Reimer (теперь часть Symrise ) и начали первое промышленное производство ванилина с использованием своего процесса в Holzminden, Германия. В 1876 году Карл Реймер синтезировал ванилин (2 ) из гваякола (1).
Синтез ванилина Реймером . К концу 19 века полусинтетический ванилин, полученный из эвгенола, обнаруженного в гвоздичное масло было коммерчески доступно.
Синтетический ванилин стал значительно более доступным в 1930-х годах, когда производство из гвоздичного масла было вытеснено производством из отходов, содержащих лигнин. с помощью процесса сульфитной варки для получения древесной массы для бумажной промышленности. К 1981 году единственная целлюлозно-бумажная фабрика в Торольд, Онтарио поставляла 60% мировой рынок синтетического ванилина. Однако последующие разработки в целлюлозной промышленности сделали отходы лигнина менее привлекательными в качестве сырья для синтеза ванилина. Сегодня примерно 15% мирового производства ванилина по-прежнему производится из отходов лигнина, в то время как примерно 85% синтезировано в двухстадийном процессе из нефтехимических прекурсоров гуай акол и глиоксиловая кислота.
Начиная с 2000 года Rhodia начала продавать биосинтетический ванилин, полученный действием микроорганизмов на феруловую кислоту, экстрагированную из рисовых отрубей. Этот продукт, продаваемый под торговой маркой Rhovanil Natural, по цене 700 долларов США / кг, не является конкурентоспособным по стоимости с нефтехимическим ванилином, который продается по цене около 15 долларов США / кг. Однако, в отличие от ванилина, синтезированного из лигнина или гваякола, он может быть обозначен как натуральный ароматизатор.
Эти зеленые стручки семян содержат ванилин только в его глюкозидной форме и не имеют характерного запаха ванили. Ванилин является наиболее заметным в качестве основного компонента вкуса и аромата в ванили. Вяленые стручки ванили содержат около 2% ванилина по сухому весу; на стручках высокого качества относительно чистый ванилин может быть виден как белая пыль или «иней» на внешней стороне стручка.
Он также содержится в Leptotes bicolor, разновидности орхидей, произрастающих в Парагвае и южной Бразилии, и южно-китайской красной сосне.
В более низких концентрациях ванилин способствует профили вкуса и аромата таких разнообразных пищевых продуктов, как оливковое масло, масло, малина и плоды личи.
Выдержка в дубовых бочках приводит к передаче ванилина в некоторые вина, уксус и спиртные напитки.
в других пищевых продуктах, термическая обработка образует ванилин из других соединений. Таким образом, ванилин способствует вкусу и аромату кофе, кленового сиропа и цельнозерновых продуктов, включая кукурузные лепешки и овсянка.
Натуральный ванилин извлекается из стручков семян Vanilla planifolia, виноградной лозы орхидея родом из Мексики, но теперь выращивается в тропических регионах по всему миру. Мадагаскар в настоящее время является крупнейшим производителем натурального ванилина.
После сбора зеленые стручки семян содержат ванилин в форме его β-D- глюкозида ; зеленые стручки не имеют вкуса или запаха ванили.
β-D-глюкозид ванилина После сбора их вкус развивается в течение месячного процесса отверждения, детали которого варьируются в зависимости от ванили.
Сначала семенные коробочки бланшируют в горячей воде, чтобы остановить процессы в тканях живых растений. Затем в течение 1–2 недель стручки поочередно загорают и потеют: днем их выкладывают на солнце, а каждую ночь заворачивают в ткань и упаковывают в герметичные коробки, чтобы они пропотели. Во время этого процесса стручки становятся темно-коричневыми, и ферменты в стручках высвобождают ванилин в виде свободной молекулы. Наконец, стручки сушат и выдерживают в течение нескольких месяцев, за это время их вкус еще больше усиливается. Было описано несколько методов выдержки ванили за дни, а не за месяцы, хотя они не получили широкого распространения в индустрии натуральной ванили, с ее акцентом на производство продукта премиум-класса с помощью установленных методов, а не на инновациях, которые могут изменить вкусовой профиль продукта..
Некоторые из предложенных путей биосинтеза ванилина Хотя точный путь биосинтеза ванилина у V. planifolia в настоящее время неизвестен, предлагается несколько путей его биосинтеза. Принято считать, что биосинтез ванилина является частью фенилпропаноидного пути, начиная с L-фенилаланина, который дезаминируется фенилаланинаммиаклиазой (PAL) с образованием т- коричной кислоты. Затем пара-положение кольца гидроксилируется ферментом цитохром Р450 циннамат-4-гидроксилазой (C4H / P450) с образованием п- кумаровой кислоты. Затем в предложенном пути ферулата 4-гидроксициннамоил-КоА-лигаза (4CL) присоединяет п-кумаровую кислоту к коферменту А (КоА) с образованием п-кумароил-КоА. (HCT) затем превращает п-кумароил-КоА в 4-кумароил шикимат / хинат. Затем он подвергается окислению ферментом кумароилового эфира 3’-гидроксилазы (C3’H / P450) ферментом P450 с образованием кофеилшикимата / хината. Затем HCT обменивает шикимат / хинат на КоА, чтобы создать кофеил-КоА, а 4CL удаляет КоА, чтобы получить кофейную кислоту. Затем кофейная кислота подвергается метилированию О- метилтрансферазой (СОМТ) кофейной кислоты с образованием феруловой кислоты. Наконец, ванилинсинтазагидратаза / лиаза (vp / VAN) катализирует гидратацию двойной связи в феруловой кислоте с последующим отщеплением ретроальдола с образованием ванилина. Ванилин также можно получить из ванильного гликозида с дополнительной конечной стадией дегликозилирования. Раньше считалось, что п-гидроксибензальдегид является предшественником биосинтеза ванилина. Однако исследование 2014 года с использованием меченного радиоактивным изотопом прекурсора показало, что п-гидроксибензальдегид не синтезирует ванилин или ванилинглюкозид в ванильных орхидеях.
Спрос на ванильный ароматизатор уже давно превышает предложение ванильных бобов. По состоянию на 2001 год годовая потребность в ванилине составляла 12 000 тонн, но было произведено только 1 800 тонн натурального ванилина. Остальное было произведено химическим синтезом. Ванилин был впервые синтезирован из эвгенола (обнаруженного в гвоздичном масле) в 1874–1875 годах, менее чем через 20 лет после того, как он был впервые идентифицирован и выделен. Ванилин коммерчески производился из эвгенола до 1920-х годов. Позже он был синтезирован из лигнинсодержащего «коричневого щелока», побочного продукта сульфитного процесса производства древесной массы. Как это ни парадоксально, несмотря на использование отходов, процесс лигнина больше не пользуется популярностью из-за экологических проблем, и сегодня большая часть ванилина производится из нефтехимического сырья гваякол. Существует несколько способов синтеза ванилина из гваякола.
В настоящее время наиболее значимым из них является двухэтапный процесс, применяемый Rhodia с 1970-х годов, в котором гваякол (1 ) реагирует с глиоксиловой кислотой посредством электрофильного ароматического замещения. Полученная ваниллилминдальная кислота (2) затем превращается 4-гидрокси-3-метоксифенилглиоксиловой кислотой (3 ) в ванилин (4 ) путем окислительного декарбоксилирования.
15% мирового производства ванилина производится из лигносульфонатов, побочного продукта производства целлюлозы с помощью сульфитного процесса. Единственным производителем ванилина на древесной основе является компания Borregaard, расположенная в Сарпсборг, Норвегия.
Ванилин на древесной основе производится катализированным медью окислением структуры лигнина в лигносульфонатах в щелочных условиях, и, как заявляет компания-производитель, их клиенты предпочитают, среди прочего, его гораздо более низкий углеродный след, чем ванилин, синтезированный нефтехимическим способом.
Компания Evolva разработала генетически модифицированный микроорганизм, который может производить ванилин. Поскольку микроб является технологической добавкой, полученный ванилин не будет подпадать под требования США по маркировке ГМО, а поскольку производство не является нефтехимическим, пищевые продукты, в которых используется этот ингредиент, могут заявлять, что не содержат «искусственных ингредиентов».
Несколько исследований показали, что ванилин может влиять на эффективность антибиотиков в лабораторных условиях.
Экстракт ванили Наибольшее применение ванилин используется в качестве ароматизатора, обычно сладких пищевых продуктов. Отрасли мороженого и шоколада вместе составляют 75% рынка ванилина в качестве ароматизатора, при этом меньшие количества используются в кондитерских изделиях и выпечке..
Ванилин также используется в парфюмерной промышленности, в парфюмерии, а также для маскировки неприятных запахов или вкусов в лекарствах, кормах и чистящих средствах. Он также используется в ароматической промышленности как очень важный ключевой элемент для многих различных вкусов, особенно кремовых профилей, таких как крем-сода.
Кроме того, ванилин можно использовать в качестве универсального красителя для визуализации пятен на пластинки для тонкослойной хроматографии. Это пятно дает различные цвета для различных компонентов.
Окрашивание ванилином – HCl можно использовать для визуализации локализации танинов в клетках.
Ванилин использовался в качестве промежуточного химического вещества при производстве фармацевтических препаратов, косметики и других тонких химикатов. В 1970 году более половины мирового производства ванилина использовалось для синтеза других химических веществ. По состоянию на 2016 год использование ванилина расширилось за счет включения парфюмерии, ароматизаторов и маскирующих веществ в лекарствах, различных потребительских и чистящих средствах, а также животноводстве пищевых продуктах.
Ванилин может вызывать мигрень у небольшой части людей, страдающих мигренью.
У некоторых людей аллергические реакции на ваниль. У них может быть аллергия на синтетическую ваниль, но не на натуральную ваниль, или наоборот, или на то и другое.
Ваниль также может вызвать контактный дерматит, особенно у людей, работающих с ванилью. сделка. Аллергический контактный дерматит ванилизм вызывает отек и покраснение, а иногда и другие симптомы. псевдофитодерматит, называемый ванильный лишай, может быть вызван крошечными клещами.
Scolytus multistriatus, одним из переносчиков голландского вяза. болезнь, использует ванилин в качестве сигнала для поиска дерева-хозяина во время откладки яиц.
.
