2-异丙基-4-甲基噻唑的合成与应用

2025/10/20 9:09:34 作者:风华

简述

2‑异丙基‑4‑甲基噻唑(英文名称:2-Isopropyl-4-methyl thiazole)是一种分子式为C7H11NS的噻唑类香料,常温下性状为无色至黄色液体,具有热带水果和蔬菜青香、带有壤香、根香和坚果香,是调制桃子、杏子、番茄、水果、热带水果、肉、咖啡等风味的食用香精[1]。

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合成方法

目前,对于2-异丙基-4-甲基噻唑的合成研究报道比较少,现行的合成方法如下:由异丁酸在常压下与氨气反应,蒸馏得到异丁酰胺,然后由异丁酰胺与五硫化二磷进行反应制得硫代异丁酰胺,硫代异丁酰胺与氯丙酮反应,通过滴加,回流,加稀酸,回流,蒸馏,降温,中和,水蒸馏,静置分层,得到2‑异丙基‑4‑甲基噻唑。该方法存在以下问题:氨化反应操作是在常压下进行的,反应过程中有大量的氨气逸出,既浪费原料,又造成环境污染。另外,氨化反应完毕后,反应体系中的氨全部进行水解、中和处理,既浪费原料,又增加了操作难度。后处理工艺设计不合理,产物的成分比较复杂,产品纯度较低,使产品的香气较差。

为了能够高质高效的实现2-异丙基-4-甲基噻唑的合成,研究人员对原有工艺进行优化,得出如下方法:步骤1、向反应釜中加入异丁酸,密闭反应釜,加热并通入氨气使釜内压力控制一定压力维持一定时间后停止加热,控制反应温度通入氨气,继续保压进行反应一定时间,停止通入氨气,自然反应;步骤2、反应完毕后降温,把反应釜内残余氨气引入水喷淋吸收塔吸收,釜内反应液,经常压蒸馏,沸点100℃之前的馏分弃掉,100℃~216℃的循环利用,重复通氨,216℃~220℃的为异丁酰胺;步骤3、向反应釜中加入二氧六环、异丁酰胺、搅拌溶解,一定时间后控温分批加入五硫化二磷,加毕,控温搅拌反应一定时间,加热回流反应30分钟,停气滴加氯丙酮并控温,滴毕回流反应1小时后,降温向釜中滴加5%的盐酸溶液,加热回流1小时后,改回流为蒸馏、脱溶、脱溶毕降温,用烧碱溶液中和,加热,水蒸汽蒸馏,有机相返回釜中静置分层,水相弃掉,有机相即为粗品,粗品减压精馏,得到高含量的2‑异丙基‑4‑甲基噻唑。上述工艺不仅降低了生产成本,节约了能耗,2-异丙基-4-甲基噻唑的香气品质也获得了大大提高[2]。

应用

食品领域公开了一种水蜜桃香精,其由以下成分组成:2-异丙基-4-甲基噻唑,丙二醇,己醇,苯乙酸叶醇酯,苯甲醛,乙酸乙酯,苯乙酸顺式-3-己烯酯,乙酸甲酯,乙酸己酯,己酸反式-2-己烯酯,乙基麦芽酚,叶醇,己醛,乙酸,芳樟醇,γ-辛内酯,δ-癸内酯,γ-癸内酯,γ-十一内酯,8-巯基薄荷酮,β-突厥酮,癸酸乙酯,苯甲酸乙酯。该水蜜桃香精香气柔和,饱满醇厚,品质稳定,风味自然,接近水蜜桃的天然香气,具有良好的应用前景[3]。

此外,文献还报道了一种用于含油脂食品的抗氧化剂配方,2-异丙基-4-甲基噻唑同样是重要的合成原料。其与抗坏血酸棕榈酸酯,黄芪多糖等物质的组合配方合理,特别适用于含油脂类食品,能够有效的提高食品的抗氧化性能,延长贮存期限[4]。

参考文献

[1]GB 29973-2013,食品安全国家标准 食品添加剂 2-异丙基-4-甲基噻唑[S].

[2]张士金,张翔洲,李兴华,等.一种2-异丙基-4-甲基噻唑的制备方法:202310029984[P].

[3]高元,王璐.水蜜桃香精:CN 201510380941[P].

[4]曾启明,韩忠睦,梁冰.一种用于含油脂食品的抗氧化剂配方:CN202010505805.7[P].

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