松节油精油性质作用1.doc

北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY（2013）届本科生天然产物有效成分提取大作业题目： 松节油精油的来源、性质、提取及应用 学院： 理工院 专业： 化学工程与工艺 学号： 090101045 姓名： 张量 指导教师： 刘雪凌 教研室主任（负责人）： 2012 年 6 月 18 日松节油精油的来源、性质、提取及应用张量化学工程与工艺专业 化工0902班 学号090101045指导教师 刘雪凌讲师 摘 要 松节油是单萜及倍半萜组成的萜烯混合物，其中以-蒎烯含量为最高。一般用于合成香料、樟脑、冰片、萜烯树脂、杀虫剂、激素、驱避剂、空气清新剂、高级润滑油等，其合成产品达1000多种，目前松节油已成为精细化工产品的重要再生原料来源。 在中国大陆目前松脂加工方法有滴水法与蒸汽法两大类。 滴水法系将松脂装在蒸馏锅内，一面用直接火加热，一面滴入清水，加速松节油汽化，蒸出松节油而得松香。 滴水法松香又叫土法松香，由于设备及工艺简单，质量不稳定，色泽较深或软化点较低，但价格便宜。 蒸汽法系使用过热蒸汽生产松香，质量稳定软化点高，色泽浅杂质少，适宜出口，价格比滴水法松香要高。 关键词：松节油 萜烯 天然产物 精油提取前 言 通过学习刘雪凌老师的天然有效产物提取这门课，我了解了植物精油提取的感念以及过程。植物精油是萃取植物特有的芳香物质，取自于草本植物的花、叶、根、树皮、果实、种子、树脂等以蒸馏、压榨方式提炼出来的。由于香熏精油挥发性高，且分子小，很容易被人体吸收，并能迅速渗透人体内器官，将多余的成分排出体外，整个过程只需要几分钟，而植物本身的香味，也直接刺激脑下垂体的分泌，酵素及荷尔蒙分泌等，平衡体内机能，起到美容护肤的作用。可想而知精油对人体的奥秘是无比宽广的。精油是芳香植物的高度浓缩提取物。 植物精油的提取一般有以下几种方法：1、 水蒸气蒸馏法：操作最简单，成本较低，是最常用的萃取方法。2、 化学溶剂萃取法：是花类精油的常用萃取方法。3、 油脂分离法（脂吸法）：是花朵精油的昂贵的萃取方法。4、 冷冻压缩法（压榨法）：专门用来萃取贮藏在果皮部分的精油，如柑橘类的果实。5、二氧化碳萃取法：是一种十分昂贵的方法，所萃取的精油品质近乎完美，价格也非常昂贵。 下面我将通过松节油为例子，介绍松节油精油提取的原理及应用。1.松节油的来源、分类及性质1.1 松节油的来源松节油为松科松属数种植物中渗出的油树脂，经蒸馏或提取得到的挥发油。松节油是由萜烯类化合物组成的液体混合物，组分分子可以提供c。或c。5分子骨架，并同时提供多元环及桥环，环外或环内双键等，在合成香料及其他功能物质方面起着十分重要的作用。松节油是一种精油。无色至深棕色液体，有特殊气味，由烃的混合物组成，含有大量的蒎烯（大约64%的-蒎烯和33%的-蒎烯）。1.2 松节油的分类 根据原料和制法的不同，可分3类：（1）松脂松节油（2）提取松节油（3）干馏松节油。 根据其来源的不同，可分为4类。（1）将松脂经过水蒸气蒸馏所得的称为脂松节油 (简称cT)（2）从硫酸盐法制浆过程回收得到的叫硫酸盐松节油 (简称sT)（3）从松木明子经过溶剂浸提得到的称为木松节油 (简称wT)（4）从松树或松根干馏焦油中分离得到叫干馏松节油(简称PT)。 1.3 物理性质 松节油是透明无色具有芳香味的液体，相对密度为086087，折光指数为1467014710。松节油与乙醚、酒精、苯、二硫化碳、四氯化碳等有机溶剂互溶。由于含水含酸而影响颜色，若无水、无酸又不与空气接触，则不易变色。松节油不溶于水，但易挥发干燥。属二级易燃液体，闪点32，自燃点235。遇高热易爆炸，遇强氧化剂亦能燃烧爆炸，爆炸极限在3253时为0862体积百分数。1.4化学性质 松节油由各种萜烯混合物组成，主要成分是蒎烯，由于蒎烯中双键和环的存在，所以松节油易发生下列反应： 1、氧化反应松节油容易吸收空气中的氧而被氧化，当有水分存在时，则氧化变为黄色粘稠状的物质，所以松节油不可长期暴露在空气中。 2、异构化反应a-蒎烯在催化剂偏钛酸的作用下，可发生异构反应，生成莰烯，莰烯是一种重要的中间体，通过它可以合成一系列的物质，如合成樟脑。 3、加成反应a-蒎烯在催化剂硫酸的作用下，可与水起加成作用，生成水合萜二醇，再脱去一个分子水，可得松油醇。 4、酯化反应在a-蒎烯的双键上加上有机酸而生成酯，如草酸异龙脑酯。利用这一反应，可合成冰片。 5、氢化反应蒎烯在催化剂的作用下，可在双键上加入氢原子，然后经过一系列反应，可制取芳樟醇，它是一种重要的香料。 6、聚合反应a-蒎烯和b-蒎烯在隋性溶剂中经催化剂作用，都可发生聚合作用，使分子之间互相连接，蒸去溶剂后，便得到萜烯树脂。2.松节油的理化作用及性质 松节油是透明无色具有芳香味的液体，相对密度为086087，折光指数为1467014710。松节油与乙醚、酒精、苯、二硫化碳、四氯化碳等有机溶剂互溶。 松节油本身无酸性，但受外界氧化作用而成游离酸。由于含水含酸而影响颜色，若无水、无酸又不与空气接触，则不易变色。 松节油不溶于水，但易挥发干燥。属二级易燃液体，闪点32，自燃点235。遇高热易爆炸，遇强氧化剂亦能燃烧爆炸，爆炸极限在3253时为0862体积百分数。 松节油的组分比较复杂，在近代的分析中常采用物理分析方法测定其物理常数，如沸点、相对密度、折射率、旋光度、熔点和粘度等都是重要的指标，用来区别和鉴定萜烯化合物。 松节油由各种萜烯混合物组成，主要成分是蒎烯，由于蒎烯中双键和环的存在，所以松节油易发生下列反应： 1、氧化反应 松节油容易吸收空气中的氧而被氧化，当有水分存在时，则氧化变为黄色粘稠状的物质，所以松节油不可长期暴露在空气中。 2、异构化反应 a -蒎烯在催化剂偏钛酸的作用下，可发生异构反应，生成莰烯，莰烯是一种重要的中间体，通过它可以合成一系列的物质，如合成樟脑。 3、加成反应 a -蒎烯在催化剂硫酸的作用下，可与水起加成作用，生成水合萜二醇，再脱去一个分子水，可得松油醇。 4、酯化反应 在a -蒎烯的双键上加上有机酸而生成酯，如草酸异龙脑酯。利用这一反应，可合成冰片。 5、氢化反应 蒎烯在催化剂的作用下，可在双键上加入氢原子，然后经过一系列反应，可制取芳樟醇，它是一种重要的香料。 6、聚合反应 a -蒎烯和b -蒎烯在隋性溶剂中经催化剂作用，都可发生聚合作用，使分子之间互相连接，蒸去溶剂后，便得到萜烯树脂。3. 松节油的提取方法 在中国大陆目前松脂提取方法有“滴水法”与“蒸汽法”两大类。 “滴水法”系将松脂装在蒸馏锅内，一面用直接火加热，一面滴入清水，加速松节油汽化，蒸出松节油而得松香。 “滴水法”松香又叫“土法”松香，由于设备及工艺简单，质量不稳定，色泽较深或软化点较低，但价格便宜。 “蒸汽法”系使用过热蒸汽生产松香，质量稳定软化点高，色泽浅杂质少，适宜出口，价格比“滴水法”松香要高。 松属树木分泌出来的树脂，称为松脂。从化学组成来看，松脂主要是固体树脂酸溶解在萜烯类中所形成的溶液。松脂被加工后，挥发性的萜烯类物质称为松节油，不挥发性的树脂酸熔合物称为松香。松脂刚从松树树干的树脂道流出时，无色透明，其萜烯含量可达36%。在与空气接触后，萜烯挥发很快，同时树脂酸呈结晶状析出，松脂本身逐渐变得浓稠，呈蜂蜜状的半流体。从林区送到工厂的松脂，常常含有各种机械混合物，包括松针、树皮、木片、昆虫和灰尘等。马尾松松脂一般组成为：松香7275%、松节油1620%、水分46%杂质、0.050.3%。 松脂静置时，树脂酸的结晶从松脂中析出下沉。上层常呈现一层黄色的液体，它是由液体萜烯和一些难于结晶的物质组成。上层液体中松节油含量可达50%，其他的物质主要是氧化树脂酸。 如果松脂长期暴露在空气中，松节油逐渐挥发、氧化，并将部分氧转给树脂酸，松脂颜色变黄而干涸，这种松脂通常称为“毛松香”。毛松香加工时得到的松香、松节油产量和等级都要降低。因此，采得的松脂应及时加工，以保证松香、松节油的品质。4. 化工运用4.1松节油直接用于合成香料 以马尾松脂为原料生产的松节油，其主要成分为仪蒎烯，还有少量-蒎烯，二者合计约为90，因而有些以-蒎烯为原料的合成香料，则可直接用松节油来合成，而不一定要用纯的-蒎烯来进行。多数情况下，-蒎烯与-蒎烯能同时发生反应，而且反应产物相同。对于这些香料合成反应，完全可用脂松节油出发来进行合成，其中最具代表性的是松油醇的合成。4.2-蒎烯以为原料合成香料 合成反应对原料组成要求不太严格的香料合成，可直接以含蒎烯量较高的松节油为原料来完成反应，但是这类反应比较有限，而一些要求比较严格或为提高合成反应的收率，往往需要使用纯单体为原料来进行合成。结论 通过以上文献综述，了解到： 松节油的来源、性质、提取方法、以及作用等，对植物精油的提取有了初步的认识。同时松节油的用处不仅仅是在化工方面，在其他方面也同样有着非常重要的作用。松节油是一种天然精油，是以蒎烯为主的多种萜烃类的混合物，有特有的化学活性，为涂料，合成樟脑，松油醇，合成香料，医药，合成树脂，有机化工等方面化工原料。 用作油漆溶剂和合成香料，也作杀虫剂等药用原料。除松脂松节油外，还有以松根明子用有机溶剂浸提的提取松节油、由蒸馏针叶木材得到的干馏松节油和从造纸工业中回收的松节油。下面介绍几种应用实例： 1.合成樟脑从松节油中分馏出a-蒎烯，经异构为莰烯，莰烯经酯化、水解、脱氢等反应制得合成樟脑。合成樟脑是制造赛璐珞的增塑剂，作无烟火药爆炸的稳定剂，樟脑也用作医药上的强心剂和清凉剂。 2.合成树脂用松节油合成萜烯树脂，与天然橡胶或人造橡胶混合使用制成橡胶产品时，能够增加橡胶的粘性，防止橡胶老化。萜烯树脂还可用来制造纸质人造革、油墨和油漆的调和剂，并可代替紫胶用于高级油漆。 3.除虫杀菌剂萜烯的氯化物、硫化物都能作为杀虫剂、杀菌剂和消毒剂。用莰烯合成的硫氰基醋酸异龙脑酯是杀灭蝇、蚤等害虫的有效药物。 我国在松节油的应用已经非常全面，提取工艺也非常成熟，用最简单高效的方法提取出