工业部门 炼油工业
大化工 精细化工 制药工业
产品吨位数
１０６—１０８ １０４～１０６ ｔ０２～ｔ０４ １０～１０３
Ｅ因子＝Ｋｇ废物／Ｋｇ产品
＜０．１ ＜１—５ ５～＞５０ ２５～＞１００
过去人们常常注意关键原料到成品的总得率，很少注意或忽视了产生废物的总量。而Ｅ因子是按多少 公斤原料进／多少公斤产品出得出的，它体现了对环境的影响。
。令小
Ｚｅｏｌｉｔ．ｂｅｔａ
１ ／ＣＨ３
ＡＩ（ＯＣＨ
【
叫令小
＼
｜
ＣＨ３ Ｊ ３
此反应不仅减少了试剂的用量，从而减少三废，而且它还有另一个优点即所得产物９５％为顺式（即ＯＨ
和叔丁基在椅式环已基的同一面）。该化合物是Ｖｅｒｔｅｎｅｘ（ＩＦＦ）即乙酸对叔丁基环己酯的中间体，由于它
顺式含量高，香气质量也得到改进（通常由对叔丁基苯酚氢化的路线合成的Ｖｅｒｔｅｎｅｘ最高约含７０％的顺式 异构体，最少含２５～３９％的反式异构体，具鸢尾香气）。
２０．黄致喜、王慧辰和陆明，发明专利申请公开说明书１，１９８，４３２（１９９８） ２１．Ａ．Ｍｏｓａｎｄｌ，Ｃ．Ｇｕｎｔｈｅｒ，Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｎｄ Ｃｈｅｍ．３７，４１３（１９８９）
致谢：本文承王磊同志打印制成软盘特此致谢。 作者简介：黄致喜，１９４８年毕业于交通大学，曾先后在上海鉴臣香料公司，前轻工业部香料工业科学 研究所工作。
目前在精细化学工业中大家普遍认为要提高原子效率有几个根本努力的方向： （１）尽量采用最简单的原料——Ｈ２、０２，Ｈ２０，Ｈ２０２，ＣＯ，００２，Ｎ８３等； （２）普遍采用催化技术； （３）尽量使用低盐工艺。 下面我们就简要讨论香料工业普遍采用催化技术的问题，其中也可能涉及使用最简单的原料和尽量使用 低盐工艺问题。
ｂ．环境商数： 上述考虑仍然不够完整。一种反应工艺的好坏除了上述因素必须考虑外还得考虑能耗，因为不管用什么 能源最终要产生００２，这是一种温室气体，也影响环境，其次还要考虑反应产生废物的性质。很明显反应中 产生ＩＫｇＮａＣｌ与产生ｌＫｇ铬盐对环境的影响是不一样的，因而有必要引入环境商数（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｑｕｏ． ｔｉｅｎｔ，简称为ＥＱ）的概念：ＥＱ＝Ｅ因子×对环境不友好的商数Ｑｏ不同的化合物有不同的Ｑ，如ＮａＣＩ的 Ｑ＝１，重金属的Ｑ在１００～１０００，Ｑ大小依赖于本身的毒性及循环使用的容易程度等。尽管对Ｑ的决定是 成问题的，但用它可以定量地考虑某工艺对环境的影响。
３．用量较小、效果特好的香料的开发（以减少对环境的负担），利用较少的香料品种开发各类香精及香 精使用领域的拓展。这是目前许多大公司投巨资进行的工作之一。
４．用新技术改造传统合成香料工艺以减少或杜绝对环境的破坏。合成香料的大品种并不多，年世界消 费超过千吨的香料大约不足全部已有香料品种的５％。尽管这些香料历史已很长，但它们仍然是不可缺少的 品种，人们无法想象香料工业没有了香兰素、苯乙醇、芳樟醇、紫罗兰酮类等将是什么局面。因此对这类香 料的生产工艺的改进已成为香料工业发展的重要一环。这种改造包括（１）生物工艺技术；（２）用新型催化 技术改造原有合成路线，从源头上杜绝三废。
１．继续向大自然学习，从天然中去寻找有价值的、安全的芳香成份。这就是对精油、天然提取物等的 分析从未间断的根本原因。手性分析的普及更值得注意。
２．开发现有的天然和合成香料使用的多用途。这里尤其值得提出的是芳香治疗术的迅速发展（中国也 不例外，目前芳香治疗已成为新型女性的嗜好）以及精油及其重要单体（如麝香草酚、丁香酚、香芹酚、薄 荷脑、ｌ，８一桉叶素、对盖烯一１一醇一４等等）在食品保鲜、杀菌防病、清洁卫生用品等方面的应用。文 献中精油及其组分的抗微生物作用的报导连篇累牍。
摘要：本文综述了香料开发与环境保护的关系。采用催化异构、还原、氧化、催化形成ｃ—ｃ键以及采 用固体酸、碱催化剂等办法可以大大减少香料工业的三废。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｌｒ０１Ｔｍ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
没有（或很少）产生三废，而且反应收率一般也较高。催化氢化已传统用于８０３檀香、苯乙醇、兔耳草醛、
铃兰醛、二氢香豆素、复盆子酮等香料的生产。
近年来催化还原已有不少新的进展。例如Ｒｈｏｎｅ ｐｏｕｌｏｎｅ的科学家采用钌锡合金催化剂将芳香族和脂肪
族羧酸直接还原为相应的醛［１Ｃ０Ｈ］３：（ＣＨ２）。ｏ。＜＋Ｈ２意案ＣＨ３（ＣＨ２）。。ＣｌＩＯ
合成香料与环境保护
金其璋
上海香料研究所上海２００２３２，０２１—６４７０１６４６
Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ ｏｆ Ａｒｏｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
ＪｉｎＱｉ—ｚｈａｎｇ
Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｌａｖｏｒ ａｎｄ Ｆｒａｇｒａｎｃｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２００２３２，０２１～６４７０１６４６
限于本人的知识水平，本文只打算简要述说用催化技术改造传统合成香料工艺的点滴情况作科普性介绍 以引起同行的共同关注。
二、几个基本术语的介绍
如前所述要减少三废，必须从源头抓起，即不是等三废产生了考虑如何处理，而是要改变整个生产工艺，尽 量不用或少用有毒有害试剂和溶剂，以催化量的物质代替化学计算量的物质参与反应，减少三废的产生。在这里， 要求化学工作者改变传统的化学反应得率的概念，以Ｅ一因素、原子效率、环境商数等新概念代替之。
（Ａｒ）Ｒ
１ ／ＣＨ３
（Ａｒ）Ｒ、
，ＣＨ３
＞；ｏ＋Ａｌ（ＯｃＨ：
一
、ｃ－ＯＨ十Ｏ：Ｊ
（Ｈ）Ｒ
ｊ， 、ＣＨ３
（Ｈ）Ｒ／、Ｈ
、ｃＨ、
此反应尽管得率较高，但反应中要使用化学计算量的异丙醇铝。最近Ｅ Ｊ．Ｃｒｅｙｇｈｔｏｎ等人报导用ｚｅ— ｏｌｉｔ—ｂｅｔａ（口一沸石）催化的ＭＰＶ还原环己酮类产品［１２］，在此反应中只要使用催化量的异丙醇铝，反应 结束后用过滤法便可把催化剂分离出来，可以反复使用。
ＣＨ＝Ｃ卜吁ｂ
◇一＠
｜
ＯＣＨ３
ＯＨ
ｌ
ＯＣＨ３
ＯＨ
同样在合成柠檬醛的中间体３一甲基一２一丁烯醇时也采用钯催化剂来异构３一甲基一３一丁烯醇：
Ｉ ／人／＼—旦，７＼／＼
ＯＨ
ＯＨ
催化异构在香料工业中用得很多，在此不再一一枚举。
２．催化还原（或氯化）
搞香料合成的没有一个不知道催化还原（或氢化的），在反应中常常采用可以回收的催化剂，反应不但
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催化氯化有时侯还能提供意想不到的好处。例如Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ醚合成已广泛地被有机化学家应用了一个多 世纪。尽管方法很好，但是反应会产生化学计算量的ＮａＣＩ：
Ｒ１ＣＨ２ＣＩ＋Ｒ２０Ｎａ—Ｒ１ＣＨ２０Ｒ２＋ＮａＣＩ
最近有作者使用催化氢化法合成了醚［１３］：
Ｒ１ＣＨＯ＋Ｒ２０Ｈ十Ｈ２旦笠Ｒ１ＣＨ２０Ｒ１＋Ｈ２０
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标准。规定日用香料只有在经过安全评价之后才能被使用。在对香料本身的安全性评价时要考虑香料进入人 体的途径和数量，它对人体皮肤的各种反应情况（刺激、过敏、光毒性）。此外它对环境的影响也要作必要 的评估，即它能否被生物降解，在各种生物体内有无累积性和危害性等等。
尽管合成香料的开发遇到了很大的阻力，但是世界香料香精工业仍然是一个活跃的工业，这是因为香料 香精与人们的生活质量密切相关，我们不可想象摒弃香料香精使用之后，人们的生活将是多么的单调。根据 笔者的理解，目前香料香精工业的发展主要是集中在以下几个方面：
厂—、，—＝＼
３～广州（ＯＨ）ＣＨ３＋２Ｃｒ２０３＋３Ｈ２Ｓ０４—３≮广麟Ｈ３＋Ｃｒ（Ｓ０４）３＋６Ｈｚｏ
８８０ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
３６０
原子效率＝３６０／８６０＝４２％
若采用催化氧化： ｆ泸ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３＋吉０２堂伶ＣＨＣＨ３＋心。
１３８
１００
原子效率＝１２０／１２８＝８７％，产生的水也不造成环境问题
因此要减少合成香料对环境的压力，人们关心的不仅是一个反应的收得率，更关心的原子效率，即从根 本上改变反应路线。
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１催化异构
催化异构用得十分普遍且已有很长的历史。使用可以回收的催化剂便可以减少三废量。例如在过去，丁
香酚异构为异丁香酚，常常采用无机盐，反应的转化率尽管很高，但反应结束后便有大量碱性废水产生，若
中和要花费酸，且生成的盐对环境仍然有压力。现在若采用可以回收的羰基铁，这一问题便迎刃而解：
Ｃ心ＣＨ＝ＣＨ２
３催化氧化（脱氢）
用空气（或氧气）进行催化氧化已广泛用于精细化学品的合成，对大家来说并不陌生。例如在香料草莓 酸的合成中我们用空气（氧化）催化氧化法使２一甲基一２一戊烯醛氧化为２一甲基一２一戊烯酸（草莓酸）， 这反应的优点是几乎没有三废产生，原子效率为１００％：
ｔＯ ｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ．
关键词：香料合成、环境保护、催化反应 Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ ｏｆ ａｒｏｍａ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ、Ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ．
一、引 言
凡关心香料香精行业发展的人士都知道，近十年来世界各国开发成功并推向市场的合成香料大大减少。 这是因为由于科技的迅猛发展，知识的普及，全世界对健康和环境的意识大大加强。结果是：在一个新的合 成香料能交给调香师使用之前要求对它做更多的测试。这样就会产生高成本，从而大大减慢了新产品进入市 场的速度。那么什么是成功的新日用香料呢？按照ＩＦＦ公司Ｒｏｎａｌｄ Ｓ．Ｆｅｎｎ博士的观点…，除了符合传统 的要求（如香气好，化学上稳定，不变化，来源合适，价格合理，保质期较长等）外，它还必须对人体皮肤 安全，对皮肤穿透性低，可生物降解，无生物积累性，无诱变性或致癌性，对水和水生动植物无毒性，无其 他对人体健康的危害。２０００年１２月“ＩＦＲＡ实践法规”所作的第３４次修改［２］，也提出了日用香料的安全性