本发明涉及化学合成技术领域，尤其是涉及一种丁香酚的制备方法及其应用和制备得到的丁香酚。
背景技术：
丁香酚(图1)是一种无色至微黄色黏稠油状液体，具有强烈的丁香香气和辛香香气，微溶于水，能与醇、醚、氯仿、挥发性油混溶。在空气中，丁香酚颜色会逐渐变深，铁、锌等金属离子能促使其氧化。丁香酚是配制丁香、香石竹香型香精的主香剂，主要用于薄荷型、坚果型、辛香型食品香精和烟草香精的调配，亦常用于日化香精、医药中间体中。同时，丁香酚还具有抗菌、抗氧化和降血压的功能，具有较可观的市场前景。
现市售丁香酚均为天然丁香酚，但因其原料——丁香罗勒油、月桂叶油等对气候要求较高，其品质受阳光、雨水等影响较大，从而导致天然丁香酚品质稳定性差、产量不稳定和价格不可控，给使用者带来较大的困难。另外，随着丁香酚应用领域的不断拓展，其市场供应不足的矛盾也日益突出。
丁香酚主要有两个来源：一是以丁香罗勒油和月桂叶油等为原料，通过碱处理单离、纯化而得，即天然丁香酚。这也是目前在售丁香酚最主要的生产工艺。另外一种化学合成丁香酚则是以愈创木酚、烯丙基氯或稀丙醇为原料，直接将愈创木酚烯丙基化而得。该法合成丁香酚时条件不易控制，副反应多，分离和提纯困难。化学合成丁香酚粗品在精馏过程中，采出的丁香酚为很浅的紫色(含量大于99％)，放置后变为石榴红。导致产品变红的原因一是铁的影响，由于丁香酚有羟基，铁会使其变红；另外是杂质的影响，而杂质遇到空气或氧气会使丁香酚变红。
因此，开发一种能够提高化学合成丁香酚的抗变色性能的制备方法，及制备得到的抗变色性能强的丁香酚尤为重要。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一个目的在于提供一种丁香酚的制备方法，以缓解现有技术中存在的化学合成丁香酚的抗变色性能较差，易变色的技术问题。
本发明的第二个目的在于提供应用上述丁香酚的制备方法制备得到的丁香酚，该丁香酚抗变色性能强，能够长时间保存不变色，从而使丁香酚在调香的应用中更加广泛。
本发明的第三个目的在于提供上述的制备方法在提高丁香酚的抗变色性能中的应用。
本发明提供了一种丁香酚的制备方法，所述制备方法包括：
以愈创木酚和烯丙基氯为原料在碱性条件下合成得到丁香酚粗品，精馏后，采集成品得到所述丁香酚；
在所述采集成品的过程中加入抗氧化剂。
进一步地，所述抗氧化剂选自维生素e、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯或叔丁基对苯二酚中的一种或多种；
优选地，所述抗氧化剂的加入量为成品总量的0.01％-0.1％(w/v)，优选为0.04％-0.06％(w/v)。
进一步地，在所述采集成品的过程中还包括加入辅助抗氧剂。
进一步地，所述辅助抗氧剂选自edta-na、三乙醇胺、乙酰丙酮、柠檬酸、酒石酸、草酸或盐酸羟胺中的一种或多种。
进一步地，在所述采集成品的过程中加入所述辅助抗氧剂的醇溶液，优选为乙醇溶液；
优选地，所述辅助抗氧剂的醇溶液的加入量为成品总量的0.1％-1％(v/v)，优选为0.4％-0.6％(v/v)；
优选地，所述辅助抗氧剂的醇溶液中辅助抗氧剂的含量为5％-10％(w/v)，优选为6％-8％(w/v)。
进一步地，在含氧量低于50ppm的条件下进行精馏；
优选地，通过通入惰性气体使含氧量低于50ppm。
进一步地，在丁香酚含量大于99.0％时采集成品，得到所述丁香酚。
进一步地，所述精馏的温度为85-120℃，优选为85-120℃；
优选地，所述精馏的真空度低于200pa，优选低于150pa。
本发明还提供了一种丁香酚，采用上述的制备方法制备得到。
另外，本发明还提供了上述的制备方法在提高丁香酚的抗变色性能中的应用。
本发明提供的丁香酚的制备方法，包括以愈创木酚和烯丙基氯为原料在碱性条件下合成得到丁香酚粗品，精馏后，中加入抗氧化剂采集成品，得到所述丁香酚。该方法工艺简单，操作方便，能够节约大量的人力和物力，有效提高生产效率，且通过在采集过程中加入抗氧化剂，能够有效提高制备得到的丁香酚的抗变色性能，达到长时间保存不变色的目的。
本发明提供的丁香酚，采用本发明提供的丁香酚的制备方法制备得到。该丁香酚具有抗变色性能强，能够长时间保存不变色的优点，从而使丁香酚在调香的应用中，尤其是在作为白色基质的产品的调香料中应用更加广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的丁香酚的化学结构式。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面，提供了一种丁香酚的制备方法，该制备方法包括：
以愈创木酚和烯丙基氯为原料在碱性条件下合成得到丁香酚粗品，精馏后，采集成品得到所述丁香酚；
在所述采集成品的过程中加入抗氧化剂。
抗氧化剂(antioxidants)是阻止氧气不良影响的物质。本发明提供的丁香酚的制备方法，通过在采集过程中加入抗氧化剂，通过抗氧化剂的还原反应，降低丁香酚内部及其周围的氧含量，抗氧化剂本身极易被氧化，能使丁香酚中的氧首先与其反应，从而避免了丁香酚的氧化。因此能够有效提高制备得到的丁香酚的抗变色性能，达到长时间保存不变色的目的。
在加入抗氧化剂后，需使抗氧化剂与丁香酚混合均匀，典型但非限制性的混匀方法包括氮气鼓泡混合法或搅拌混合法，此外需保证在混匀过程中不与空气接触，以免氧化变色。
此外，本发明提供的丁香酚的制备方法工艺简单，操作方便，能够节约大量的人力和物力，有效提高生产效率，能够在产业上广泛应用。
在一个优选的实施方式中，抗氧化剂选自维生素e、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯或叔丁基对苯二酚中的一种或多种。
优选地，抗氧化剂的加入量为成品总量的0.01％-0.1％(w/v)，例如可以为，但不限于0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％或0.1％。
当抗氧化剂的用量大于0.1％(w/v)时，会影响丁香酚的理化性质，例如丁香酚的香气或纯度；当抗氧化剂的用量小于0.01％(w/v)时，其抗变色性能较弱，不能达到有效的抗变色效果。
优选地，抗氧化剂的加入量为成品总量的0.04％-0.06％(w/v)。
当抗氧化剂的加入量在0.04％-0.06％(w/v)时，一方面能够达到良好的抗变色效果，另一方面也能够避免抗氧化剂对丁香酚的不良影响，同时节约用料成本。
在一个优选的实施方式中，在采集成品的过程中还包括加入辅助抗氧剂。
辅助抗氧剂通过有效分解氢过氧化物、防止因其均裂诱发自动氧化反应达到杭氧目的，多与抗氧化剂协同配合使用。本实施方式通过加入辅助抗氧化剂，使其与金属离子形成络合物，因此能够有效提高制备得到的丁香酚的抗变色性能，达到长时间保存不变色的目的。
在一个优选的实施方式中，辅助抗氧剂选自edta-na、三乙醇胺、乙酰丙酮、柠檬酸、酒石酸、草酸或盐酸羟胺中的一种或多种。
在一个优选的实施方式中，在采集成品的过程中加入上述辅助抗氧剂的醇溶液，优选为乙醇溶液。
使用辅助抗氧剂的醇溶液更有利于辅助抗氧剂的分散，避免分散不均匀。
优选地，辅助抗氧剂的醇溶液的加入量为成品总量的0.1％-1％(v/v)，例如可以为，但不限于0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％。
当辅助抗氧剂的醇溶液的用量大于1％(v/v)时，会导致抗变色性能降低，且产品酸值会增加而超出国家标准；当辅助抗氧剂的醇溶液的用量小于0.1％(v/v)时，其抗变色性能较弱，不能达到有效的抗变色效果。
优选地，辅助抗氧剂的醇溶液的加入量为成品总量的0.4％-0.6％(v/v)。
当辅助抗氧剂的醇溶液的加入量在0.4％-0.6％(v/v)时，一方面能够达到良好的抗变色效果，另一方面也能够避免醇对丁香酚的不良影响，同时节约用料成本。
优选地，辅助抗氧剂的醇溶液中辅助抗氧剂的含量为5％-10％(w/v)，例如可以为，但不限于5％、6％、7％、8％、9％或10％。
当辅助抗氧剂的醇溶液中辅助抗氧剂的含量大于10％(w/v)时，浓度过高，不容易分散；当辅助抗氧剂的醇溶液中辅助抗氧剂的含量小于5％(w/v)时，其抗变色性能较弱，不能达到有效的抗变色效果。
优选地，为辅助抗氧剂的醇溶液中辅助抗氧剂的含量6％-8％(w/v)。
当辅助抗氧剂的醇溶液的加入量在6％-8％(w/v)时，一方面能够达到良好的抗变色效果，另一方面也能够避免辅助抗氧剂对丁香酚的不良影响，同时节约用料成本。
在一个优选的实施方式中，在含氧量低于50ppm的条件下进行精馏。其含氧量例如可以为，但不限于50ppm、40ppm、30ppm、20ppm、10ppm或0ppm。
控制在含氧量低于50ppm的条件下进行精馏，能够有效避免氧气与丁香酚接触，避免使产品变色。
优选地，通过通入惰性气体使含氧量低于50ppm。
其中，惰性气体例如可以为，但不限于氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氮气，优选为氮气。选择氮气作为惰性气体，其原料易得，成本较低。
此外，采用氮气填充至微正压。
微正压能够避免外界空气的进入，起到隔绝氧气的作用。
在一个优选的实施方式中，在丁香酚含量大于99.0％时采集成品，得到丁香酚。
精馏过程中，按照要求采集前馏分、愈创木酚、邻丁香酚等，当丁香酚含量大于99.0％开始采集丁香酚成品，能够尽可能的保证成品的纯度，避免杂质的影响，从而提高抗变色性能。
在一个优选的实施方式中，精馏的温度为85-120℃，例如可以为，但不限于85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃，优选为85-120℃。
优选地，精馏的真空度低于200pa，例如可以为，但不限于200pa、180pa、150pa、120pa、100pa、80pa、50pa、20pa或10pa，优选低于150pa。
此外，采集过程中要保证温度和压力平稳，波动小，温度波动小于±4℃；真空度波动小于±10pa。成品采集过程中要控制蒸发量，避免出现泛液现象，否则导致气液夹带，高沸物进入成品。
在丁香酚制备完成后，按照规定要求包装，包装后采用氮气置换包装桶，充入氮气后密封。由此可以保证制备得到的丁香酚与空气(氧气)隔绝，不接触以免发生氧化反应。
本发明还提供了一种丁香酚，采用上述的制备方法制备得到。
该丁香酚具有抗变色性能强，能够长时间保存不变色的优点，从而使丁香酚在调香的应用中，尤其是在作为白色基质的产品的调香料中应用更加广泛。
另外，本发明还提供了上述的制备方法在提高丁香酚的抗变色性能中的应用。
为了有助于更清楚的理解本发明的内容，现结合具体的实施例及对比例详细介绍如下。
实施例1
本实施例提供了一种丁香酚的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：称取一定量氢氧化钠(32.2g)溶于水(200g)，然后再将愈创木酚(100g)缓慢倒入氢氧化钠溶液，并不断搅拌制成愈创木酚钠盐。
步骤(b)：向反应釜中依次加入催化剂(6.85g)、水(140g)和氯化钠(80g)，搅拌。之后，加入氨水(20ml)，时停时搅，使氨水与铜离子充分结合形成铜氨配合物，并冷却到一定温度(10-15℃)，再加入烯丙基氯(61.7g)，随后开始滴加酚钠(酚钠滴定时间约为30min)。滴加完毕后开始计时，反应一段时间(75min)后，取样检测。
步骤(c)：反应完毕后，反应液用一定量50％硫酸进行酸化，使得水相ph调至2左右，分液，蒸馏油相得到粗品。粗品经碱洗去除双醚和邻位丁香酚后再经精馏，采集成品得到丁香酚。
其中，在采集成品的过程中加入成品总量0.05％(w/v)的维生素e。
实施例2
本实施例提供了一种丁香酚的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：称取一定量氢氧化钠(32.2g)溶于水(200g)，然后再将愈创木酚(100g)缓慢倒入氢氧化钠溶液，并不断搅拌制成愈创木酚钠盐。
步骤(b)：向反应釜中依次加入催化剂(6.85g)、水(140g)和氯化钠(80g)，搅拌。之后，加入氨水(20ml)，时停时搅，使氨水与铜离子充分结合形成铜氨配合物，并冷却到一定温度(10-15℃)，再加入烯丙基氯(61.7g)，随后开始滴加酚钠(酚钠滴定时间约为30min)。滴加完毕后开始计时，反应一段时间(75min)后，取样检测。
步骤(c)：反应完毕后，反应液用一定量50％硫酸进行酸化，使得水相ph调至2左右，分液，蒸馏油相得到粗品。粗品经碱洗去除双醚和邻位丁香酚后再经精馏，采集成品得到丁香酚。
其中，在采集成品的过程中加入成品总量0.01％(w/v)的丁基羟基茴香醚。
实施例3
本实施例提供了一种丁香酚的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：称取一定量氢氧化钠(32.2g)溶于水(200g)，然后再将愈创木酚(100g)缓慢倒入氢氧化钠溶液，并不断搅拌制成愈创木酚钠盐。
步骤(b)：向反应釜中依次加入催化剂(6.85g)、水(140g)和氯化钠(80g)，搅拌。之后，加入氨水(20ml)，时停时搅，使氨水与铜离子充分结合形成铜氨配合物，并冷却到一定温度(10-15℃)，再加入烯丙基氯(61.7g)，随后开始滴加酚钠(酚钠滴定时间约为30min)。滴加完毕后开始计时，反应一段时间(75min)后，取样检测。
步骤(c)：反应完毕后，反应液用一定量50％硫酸进行酸化，使得水相ph调至2左右，分液，蒸馏油相得到粗品。粗品经碱洗去除双醚和邻位丁香酚后再经精馏，采集成品得到丁香酚。
其中，在采集成品的过程中加入成品总量0.1％(w/v)的二丁基羟基甲苯和叔丁基对苯二酚。
实施例4
本实施例提供了一种丁香酚的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：称取一定量氢氧化钠(32.2g)溶于水(200g)，然后再将愈创木酚(100g)缓慢倒入氢氧化钠溶液，并不断搅拌制成愈创木酚钠盐。
步骤(b)：向反应釜中依次加入催化剂(6.85g)、水(140g)和氯化钠(80g)，搅拌。之后，加入氨水(20ml)，时停时搅，使氨水与铜离子充分结合形成铜氨配合物，并冷却到一定温度(10-15℃)，再加入烯丙基氯(61.7g)，随后开始滴加酚钠(酚钠滴定时间约为30min)。滴加完毕后开始计时，反应一段时间(75min)后，取样检测。
步骤(c)：反应完毕后，反应液用一定量50％硫酸进行酸化，使得水相ph调至2左右，分液，蒸馏油相得到粗品。粗品经碱洗去除双醚和邻位丁香酚后再经精馏，采集成品得到丁香酚。
其中，在采集成品的过程中加入成品总量0.05％(w/v)的维生素e和0.5％(v/v)的草酸乙醇溶液，该草酸乙醇溶液中，草酸的含量为8％(w/v)。
实施例5
本实施例提供了一种丁香酚的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：称取一定量氢氧化钠(32.2g)溶于水(200g)，然后再将愈创木酚(100g)缓慢倒入氢氧化钠溶液，并不断搅拌制成愈创木酚钠盐。
步骤(b)：向反应釜中依次加入催化剂(6.85g)、水(140g)和氯化钠(80g)，搅拌。之后，加入氨水(20ml)，时停时搅，使氨水与铜离子充分结合形成铜氨配合物，并冷却到一定温度(10-15℃)，再加入烯丙基氯(61.7g)，随后开始滴加酚钠(酚钠滴定时间约为30min)。滴加完毕后开始计时，反应一段时间(75min)后，取样检测。
步骤(c)：反应完毕后，反应液用一定量50％硫酸进行酸化，使得水相ph调至2左右，分液，蒸馏油相得到粗品。粗品经碱洗去除双醚和邻位丁香酚后再经精馏，采集成品得到丁香酚。
其中，在采集成品的过程中加入成品总量0.05％(w/v)的维生素e和0.1％(v/v)的酒石酸乙醇溶液，该酒石酸乙醇溶液中，酒石酸的含量为10％(w/v)。
实施例6
本实施例提供了一种丁香酚的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：称取一定量氢氧化钠(32.2g)溶于水(200g)，然后再将愈创木酚(100g)缓慢倒入氢氧化钠溶液，并不断搅拌制成愈创木酚钠盐。
步骤(b)：向反应釜中依次加入催化剂(6.85g)、水(140g)和氯化钠(80g)，搅拌。之后，加入氨水(20ml)，时停时搅，使氨水与铜离子充分结合形成铜氨配合物，并冷却到一定温度(10-15℃)，再加入烯丙基氯(61.7g)，随后开始滴加酚钠(酚钠滴定时间约为30min)。滴加完毕后开始计时，反应一段时间(75min)后，取样检测。
步骤(c)：反应完毕后，反应液用一定量50％硫酸进行酸化，使得水相ph调至2左右，分液，蒸馏油相得到粗品。粗品经碱洗去除双醚和邻位丁香酚后再经精馏，采集成品得到丁香酚。
其中，在采集成品的过程中加入成品总量0.05％(w/v)的维生素e和1％(v/v)的柠檬酸乙醇溶液，该柠檬酸乙醇溶液中，柠檬酸的含量为5％(w/v)。
实施例7
本实施例提供了一种丁香酚的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：称取一定量氢氧化钠(32.2g)溶于水(200g)，然后再将愈创木酚(100g)缓慢倒入氢氧化钠溶液，并不断搅拌制成愈创木酚钠盐。
步骤(b)：向反应釜中依次加入催化剂(6.85g)、水(140g)和氯化钠(80g)，搅拌。之后，加入氨水(20ml)，时停时搅，使氨水与铜离子充分结合形成铜氨配合物，并冷却到一定温度(10-15℃)，再加入烯丙基氯(61.7g)，随后开始滴加酚钠(酚钠滴定时间约为30min)。滴加完毕后开始计时，反应一段时间(75min)后，取样检测。
步骤(c)：反应完毕后，反应液用一定量50％硫酸进行酸化，使得水相ph调至2左右，分液，蒸馏油相得到粗品。粗品经碱洗去除双醚和邻位丁香酚后再经精馏，采集成品得到丁香酚。
在精馏过程中通入氮气，保持含氧量为45ppm，同时，控制精馏温度为100℃，真空度为150pa。在丁香酚含量大于99.0％时采集成品，在采集成品的过程中加入成品总量0.05％(w/v)的维生素e和0.5％(v/v)的草酸乙醇溶液，该草酸乙醇溶液中，草酸的含量为8％(w/v)。
对比例1
本对比例提供了一种丁香酚的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：称取一定量氢氧化钠(32.2g)溶于水(200g)，然后再将愈创木酚(100g)缓慢倒入氢氧化钠溶液，并不断搅拌制成愈创木酚钠盐。
步骤(b)：向反应釜中依次加入催化剂(6.85g)、水(140g)和氯化钠(80g)，搅拌。之后，加入氨水(20ml)，时停时搅，使氨水与铜离子充分结合形成铜氨配合物，并冷却到一定温度(10-15℃)，再加入烯丙基氯(61.7g)，随后开始滴加酚钠(酚钠滴定时间约为30min)。滴加完毕后开始计时，反应一段时间(75min)后，取样检测。
步骤(c)：反应完毕后，反应液用一定量50％硫酸进行酸化，使得水相ph调至2左右，分液，蒸馏油相得到粗品。粗品经碱洗去除双醚和邻位丁香酚后再经精馏，采集成品得到丁香酚。
实验例
为了对本发明提供的丁香酚的制备方法的有益效果进行进一步的说明，分别将应用实施例1-6及对比例1提供的制备方法制备得到的丁香酚置于相同条件下(背光，室温22℃)放置，并记录各组的变色时间，结果如下表所示：
从上表的数据可知，应用本发明实施例1-7提供的丁香酚的制备方法制备得到的丁香酚与对比例1提供的丁香酚的制备方法制备得到的丁香酚相比，采用本发明提供的丁香酚制备方法，通过各条件与助剂之间的相互配合，能够有效提升丁香酚的抗变色性能，达到长时间保存不变色的目的。
实施例1-3和实施例4-6均分别采用相同的制备方法对丁香酚进行制备，仅加入的抗氧化剂或辅助抗氧剂的种类及含量不同。但应用实施例1和实施例4提供的丁香酚的制备方法制备得到的丁香酚，其抗变色性能更强，说明应用本发明优选制备条件之间的相互配合制备丁香酚，在节约成本的基础上，能够更有效地提升丁香酚的抗变色性能，达到长时间保存不变色的目的。
实施例4-6与实施例1-3相比，在加入抗氧化剂的基础上又加入了辅助抗氧剂。但应用实施例4-6提供的丁香酚的制备方法制备得到的丁香酚，其抗变色性能更强，说明应用抗氧化剂和辅助抗氧剂之间的相互配合制备丁香酚，在节约成本的基础上，能够更有效地提升丁香酚的抗变色性能，达到长时间保存不变色的目的。
实施例4与实施例7相比，二者在采集成品过程中的操作相同，但实施例7中对精馏的各项参数进行了进一步的限定。应用实施例7提供的丁香酚的制备方法制备得到的丁香酚，其抗变色性能更强，说明限制精馏条件在本发明优选范围内的方法制备丁香酚，在节约成本的基础上，能够更有效地提升丁香酚的抗变色性能，达到长时间保存不变色的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。