1、 112Univ.Chem.2023,38(7),112118 收稿：2023-05-25；录用：2023-06-12；网络发表：2023-07-04*通讯作者，Email: 基金资助：中国博士后基金面上项目(2020M673620XB)科普 doi:10.3866/PKU.DXHX202305075 寻“香”寻“香”浅谈几种我国传统花卉中花香的有机化学成分 魏颢，于天洋*西北大学化学与材料科学学院，化学国家级实验教学示范中心，西安 710127 摘要：摘要：花香是花卉的自然属性之一，是评判花卉品质的重要标准，也是我国传统文化的重要组成部分。本文通过拟人化的手法介绍我国传统花卉中花香的主要化学
2、成分、制备方法及用途，以期帮助读者了解不同花香中所包含的化学知识，并希望科学家能够进一步利用好我国丰富的植物资源，开发出更多基于花香的产品，最终通过推动花卉产业的发展来更好地弘扬我国传统文化。关键词：关键词：花香；成分；有机化合物；科普 中图分类号：中图分类号：G64；O6 Chasing the Fragrance:General Introduction of the Organic Components in Aroma of Chinese Traditional Flowers Hao Wei,Tianyang Yu*National Chemistry Experimental T
3、eaching Demonstration Center,College of Chemistry and Materials Science,Northwest University,Xian 710127,China.Abstract:Flower fragrance is one of the natural attributes of flowers.It is an important criterion for evaluating the quality of flowers,and an important part of Chinas traditional culture.
4、In this paper,to help readers have a better understanding about the chemistry knowledge in fragrances of different Chinese traditional flowers,we will introduce the chemical properties,the preparations and the applications of the main components in flower fragrance by anthropomorphic method.It is ex
5、pected that scientists would further utilize rich plant resources in China,and develop more products based on flower fragrance.Finally,by promoting the flower industry,Chinas traditional culture can be further expanded in the world.Key Words:Flower fragrance;Components;Organic compounds;Popularizati
6、on of science “掬水月在手，弄花香满衣，此诗句中的花香，是花卉自然属性之一，是花卉品质的重要评判标准。我国传统文化善于将花卉的自然属性与人文精神相结合，赋予花卉各种含义，如牡丹之雍容华贵，梅花之傲雪凌霜，这些含义以花朵的自然属性为媒介对人产生不同的启迪作用。从古至今，与花香有关的文学作品也数不胜数。可见，花香是我国传统文化的重要组成部分之一。现如今，花卉已经成为点缀生活的日常装饰物，生活中处处可闻得花香，那么花香的化学本质是什么呢？”此时，电视上正播放着介绍花香的节目，我们的主人公小花正聚精会神地盯着屏幕，一点没有发觉时间已经很晚。No.7doi:10.3866/PKU.DXHX
7、202305075113“小花，明天还要上学，要睡觉喽。”妈妈的声音传来。“妈妈，我这就睡。”想到还要早起上学，小花急匆匆地关了电视，准备休息。但是电视中最后一句话一直萦绕在她的心头。“花香到底是什么呢？”小花一边思考着这个问题，一边进入了梦乡。在梦中，小花发现自己进入了一片氤氲之地，这时前面有人在向她招手，还没有走近，小花已经闻到异香扑鼻，而且香气时刻变换，竟有百种香气，走进一看，是一位穿着素色汉服的仙子。“你好小花，我是掌管百花的仙子，叫我百花仙子就好，我感受到了你对花的热爱，让我带你参观一下百花仙境，在这里你将了解香气的秘密。”说罢，百花笑着向小花伸出了手，在牵手的一刹那，她们进入了一团
8、白光之中。1 “遥知不是雪，为有暗香来”梅花“遥知不是雪，为有暗香来”梅花 小花睁开眼睛，映入眼帘的是一片梅林，有一个老者正带着两只仙鹤向远处走去。“首先来介绍梅花，梅花是咱们中国十大传统名花之一，是蔷薇科杏属落叶观花小乔木。在大雪纷飞的冬季，只有梅花傲然挺立，其傲雪凌霜的精神从古至今被人们广为传颂，小花，深吸一口气，感受一下梅花花香！”小花深吸了一口气，只觉梅花花香芬芳馥郁、香远益清、沁人心脾。“那梅花花香里都有什么呢？”小花问道。“还是让他们自己介绍吧！”这时，从香气中逐渐出现三个光点，飘入小花掌心。“我是苯甲醛！”“我是苯甲醇！”“我是乙酸苯甲酯！”“我们是构成梅花香气的主要成分(图1)
9、1！”声音从光点中传来。“那你们做个自我介绍吧！”百花仙子说。图图1 梅花香气的主要化学成分梅花香气的主要化学成分 1.1 苯甲醛苯甲醛“我是苯甲醛，英文名Benzaldehyde，我是最常见的芳香醛，在一些常见的香料植物中都有分布，如风信子、香茅、肉桂，工业上，我也可以由甲苯为原料来制备。我具有杏仁样和樱桃样的芳香气味，还具有独特的甜味，而且香气持久，不易散去。因为这些特质，我在香料工业中有很大的用途，可以用来制造玫瑰香和茉莉香等香料2，大家平时用的香皂、香水中都有我的存在哦。”苯甲醛说道。1.2 苯甲醇苯甲醇“我是苯甲醇，英文名Benzyl alcohol，我是最常见的芳香醇，天然分布于依
10、兰、大花茉莉、白兰花等精油中，也可以通过甲苯为原料进行生产。虽然我本身只有微弱的香气，但我在香料工业、化妆品工业中却有着多种用途。在香料工业中，我是用途广泛的定香剂，是配制茉莉、月下香、伊兰114大 学 化 学Vol.38等香精时不可缺少的原料3；同时我还有抗菌防腐的能力，可以使日化产品长时间不变质4；在化妆品中我还可以起到芳香族组分、降黏剂和溶剂的作用5。因为我的这些性质，在日用的香水、香精等产品中都有我的一席之地哦。”苯甲醇介绍道。1.3 乙酸苯甲酯乙酸苯甲酯“我叫乙酸苯甲酯6，英文名是Benzyl acetate，我是日化香精中使用量最大的酯类香料，主要分布于天然素馨油中，也存在于伊兰、
11、大花茉莉、风信子、栀子等的精油中，在工业上主要以苄醇为原料来制备。我具有强烈的茉莉花香，同时还带有一些果香香气，因此我在日用香精领域有多种应用，如应用在香馨、伊兰等花香香精的调配中。除此之外，我对花香和幻想型香精还有提香作用，在茉莉、白蓝、月下香和水仙等香精中均有大量应用；同时我在食用香精领域也有应用，如应用于苹果、香蕉等味道的香精中。因为我的用途十分广泛，目前是合成香料工业产量最大的品种之一。小花，你在日常生活中都有我的陪伴哦！”听了三种化合物的自述之后，小花说：“原来你们就是梅花香气的秘密啊，如此独特的香气，却由这几种简单的物质组成，感觉很是神奇呢！”“小花，这三种物质只是梅花香气的主要成
12、分，其他未知的成分还要等你们去一一挖掘出来喽。”“嗯，我会努力的！”“那我们去下一站吧”百花仙子说道。2 “竞夸天下无双艳，独立人间第一香”牡丹“竞夸天下无双艳，独立人间第一香”牡丹 再次睁开眼，小花发现自己在一座庄严的古刹中，门外有两匹石马，周围种满了牡丹花。“小花，我们第二站介绍牡丹，牡丹是芍药科芍药属落叶灌木，是我国传统名花之一，牡丹花大而艳丽，有一种雍容华贵、富丽堂皇的美，自古被誉为花中之王国色天香，被看作是繁荣富贵的象征。深呼吸，感受一下牡丹花香。”小花深吸一口气，便感阵阵清香扑鼻而来，让人心旷神怡。“那这牡丹花香里有着什么呢？”小花问道。“让他们自己说吧。”百花仙子素手一挥，两个小
13、光点便从空中出现7，飘入小花手心。“我是-苯乙醇！”“我是月桂醇！”“我们是牡丹花香的主要成分(图2)！”2.1 -苯乙醇苯乙醇“我叫-苯乙醇，英文名-Phenylethanol，属于醇类化合物。在自然界中，我主要分布于植物精油如玫瑰油、天竺葵油、橙花油、香叶油、风信子油、水仙浸膏、茶叶、烟草之中8；在工业上，我主要以苯乙烯、苯、氯苯为原料进行制备9。我本身具有淡雅、细腻而持久的玫瑰花香味，同时性质 OHOH 图图2 牡丹香气的主要化学成分牡丹香气的主要化学成分 No.7doi:10.3866/PKU.DXHX202305075115稳定。这使得我在食品、化妆品、日化品领域都有着广泛的应用，如
14、用来配制玫瑰香型的食品添加剂和香精；同时，我还可以用来配制丁香、橙花、铃兰等果味香精；在一些食品如干酪、面包、酱油、果酒中，我也作为香味调节剂存在9。可以说我是香料中的全能选手呢！”-苯乙醇笑着对小花说道。2.2 月桂醇月桂醇“我是月桂醇10，英文名Lauryl alcohol，是一种长链脂肪族醇类化合物。我的化学结构比较特殊，可以说是脖子以下都是腿，因为这种结构，我在表面活性剂领域有着多种用途，可以生产一些洗护用品。”月桂醇笑道。“在自然界中，我主要存在于月桂油、白柠檬油、松页油等植物精油中；在工业上，主要以椰子油为原料进行生产。我具有果香香气，可以配制柠檬、橙子、椰子、菠萝等香精，参与食品
15、、饮料的生产；也可以调配紫罗兰、百合、水仙等花香香精，用于化妆品以及日化品的制作。在人们生活的方方面面我都有参与呢。”月桂醇自我介绍道。在听了-苯乙醇与月桂醇的自述之后，小花了解到牡丹花香的组成，在好奇心驱使下，她迫不及待地想继续多了解一些。“小花，那我们继续寻香之旅！”百花仙子牵住小花的手，走入了一团白光中。3 “零落黄金蕊，虽枯不改香”菊花“零落黄金蕊，虽枯不改香”菊花 小花睁开眼后，映入眼帘的是一片菊花花圃，有一人正带着锄头向远方走去，远处似乎有一座山峰。百花仙子说道，“小花，我们这一站介绍菊花，菊花是菊科菊属多年生草本植物，是我国传统名花，其花色纯正，姿态高雅，为花中四君子之一。在我国
16、传统文化中，菊花含有抱香守贞、幽隐超逸、坚强不屈等意义，从古至今深受我国人民所喜爱。小花，你觉得菊花的香气是什么样的？”小花仔细闻了闻，说道，“虽然淡淡的，却有一种清香的感觉，同时还有一丝丝的苦味，那么菊花花香是由什么构成的呢？”只见百花仙子一挥手，香气中出现了三个小光点，“菊花的花香11，主要由我们三个构成(图3)！”只见三个小光点飘入小花手心，开始做起自我介绍。3.1 异环柠檬醛异环柠檬醛“我是异环柠檬醛12，英文名Isocyclocitral，是脂肪族不饱和醛类化合物，目前主要以巴豆醛为原料进行合成。我具有新鲜的青香香气，同时还具有柑橘和马鞭草似的香韵，且我的香气容易扩散。图图3 菊花香
17、气的主要化学成分菊花香气的主要化学成分 116大 学 化 学Vol.38这些性质使得我在香水、香精领域有着多种应用，如可用于风信子、香薇等香型的调配，赋予香水天然的清香；在一些家用清洁剂中也有我的存在，可以用于掩盖不良气味。总之，我广泛用于各种日化产品，是日常生活的小帮手哦！”异环柠檬醛如此介绍着自己。3.2 -金合欢烯金合欢烯“我是-金合欢烯，英文名-Farnesene，是一种倍半萜烯烃。我天然存在于甜橙油、玫瑰油和依兰油之中，工业上可以用橙花叔醇为原料来制备。我的气味类似于苹果和玫瑰的混合香气，常被用作香精参与日化产品香气的调配，是主要的呈香物质13。除了作为香料外，在农业上，我还能作为杀
18、虫剂、驱虫剂用于粮食生产中14，使粮食增产。综合而言，在生产与生活方面，我是个多面手。”-金合欢烯介绍着自己。3.3 桉叶醇桉叶醇“我是桉叶醇，英文名是Eucalyptol，是一类单萜类化合物。我主要存在于桉树叶、巴豆、紫花苜蓿以及一些山香属、蔷薇属的芳香植物中，主要通过水蒸气蒸馏法从桉树叶中大量提取。我具有类似樟脑的香味以及清凉的味道，在日常生活中，我可以用于配制药草型精油如薰衣草油，还可以添加于药皂、牙膏等日化品中；在医药领域，我还是一类药物，可以用于治疗呼吸道疾病，如支气管炎、鼻窦炎等，以及其他疾病如胃炎、胰腺炎等。总之，我在化妆品、食品加工、医药领域都有着广泛的应用哦15！”桉叶醇向小
19、花介绍道。通过异环柠檬醛、-金合欢烯、桉叶醇的自我介绍，小花理解了菊花淡雅香气中所包含的物质。接着，小花想起了自家楼下种的桂花树，每到秋季，整条街道都是桂花的香气，于是向百花问道：“仙子，您能带我参观一下桂花么？”百花仙子颔首，牵着小花的手走入了白光中。4 “暗淡轻黄体性柔，情疏迹远只香留”桂花“暗淡轻黄体性柔，情疏迹远只香留”桂花 这次小花还没有睁眼，便已闻到了桂花香，深吸了一口香气浓郁的空气，小花睁开眼睛，眼前是一座冷清的宫殿，远方种了许多桂花树，有一个人正拿着斧子坐在树下休息。百花仙子说道：“小花，这一站我们介绍桂花，桂花是木犀科木犀属香花植物，在我国有着2500年以上的种植历史，是我国
20、特有的传统名花。桂花香气浓郁清新，飘香十里，国人对桂花有着极高的评价，古时被认为是从月宫中落入人间的不凡之物，称之为天香，宋代辛弃疾曾写细思丹桂是天香。桂花在民间也有着多种用途，如制作桂花糕、桂花酒等，至于这香气从何而来，还是让他们自己说吧。”说罢，从香气中逐渐出现三个光点飘到了小花手中，他们分别是芳樟醇、氧化芳樟醇以及-紫罗兰酮(图4)16。“你们好啊，介绍一下自己吧。”小花说。图图4 桂花香气的主要化学成分桂花香气的主要化学成分 No.7doi:10.3866/PKU.DXHX2023050751174.1 芳樟醇芳樟醇“我是芳樟醇，英文名Linalool，是一种单萜醇类化合物。在自然界中
21、，我主要存在于香紫苏油、茉莉油、芳樟叶油、黄樟油中；工业上我通常以乙炔、丙酮为原料来生产17。我的香味比较特殊，既有紫丁香、铃兰和玫瑰的花香香气，又有木香、果香气息，这种复合的气味使我总体气味显得比较纯正、圆和、甜润、幽雅。因此，我在香水香精、日化香精的配制中有着很高的使用频率，据统计，全世界每年用于配制各种香精所需要我的总量高达10000吨。我还具有多种生物活性，如抗菌、抗病毒、镇静等18,19，使得我在医疗领域也有多种应用呢！随着科学家研究的深入，相信我的应用范围将越来越广阔！”芳樟醇骄傲地说道。4.2 氧化芳樟醇氧化芳樟醇“我是氧化芳樟醇20，英文名Linalool oxide，是一类呋
22、喃醇，虽然我名字与芳樟醇接近，但是我们是两种不同的化合物，小花你不要搞混哦。在自然界中，我主要分布在薰衣草油、玫瑰油、绿茶油、金银花油等植物精油中；工业上可以用芳樟醇为原料进行合成。我具有新鲜强烈的甜香、木香、花香，同时还带有樟脑样、柑橘木香和白柠檬样香气，是一种复合香韵的香料。在国内外常作为高级香料添加在食品、日用品与烟草之中，如配制红茶香精、绿茶香精，还能与薰衣草油配合，用于皂用香精，起到遮掩产品中异味的作用；在卷烟中，通过我的参与可以改善香烟的气味，提升香烟的体验感。最近研究发现，在临床医学上，我还可用于抗焦虑以及抗惊厥方面的治疗。我相信在未来，结合我的香气和医疗作用，一定能开发出创新的
23、产品！”氧化芳樟醇自信地说。4.3 -紫罗兰酮紫罗兰酮“我是-紫罗兰酮，英文名-Ionone，是一类环化异戊二烯酮。在自然界中，我主要存在于桂花、玫瑰、百里香、大叶菊、苜蓿等植物的精油之中；在工业上可以使用山苍子油为原料进行合成21。我具有紫罗兰香气，还带有强烈的木香与果香，这些性质使得我在配制香料时有着增香、赋香、矫香的作用。因此，我在食品添加剂、化妆品、香水、香皂、洗发水中都有着较为广泛的应用，是一类重要的香料；除此之外，我还具有一些特殊的生物活性，可用来抗炎、抗菌、抑制癌细胞增长，这些性质使得我在香料香精领域之外也有一些应用22。”-紫罗兰酮介绍着自己。在听完这三种化合物的自述之后，小花
24、对桂花花香有了新的认识，这些组成花香的物质，除了香气各异之外，都还有自己的独门本领，真的是大千世界无奇不有啊。5 结语结语 小花和百花仙子又回到了一开始的氤氲之地，经过这一趟短暂的旅途，小花已经初步了解到平时常见的花香中所包含的化学成分。“小花，经过这趟旅程，你现在是怎么看待这些花香的？”百花仙子问道。“我发现，虽然花香各有不同，但是他们都是由一些香气物质所构成的，如酯类、醇类、萜烯类化合物。这些香气物质通过不同的配比共同构成了每种花独特的气味，而且其中每一种成分都与我们的生活息息相关。如果能够细细研究花香中的各种物质，将会大大促进我们生活质量的提升！而且，我还发现我国传统文化与花香息息相关，
25、更好地研究花香也能更好地传播我们中华传统文化！”小花说道。“总结得很好，看来你的确从这趟寻香之旅中学到了很多，下一站，小花你该回家喽。”百花欣慰地说道。白光一闪，小花睁开了眼睛，是自己熟悉的卧室，房外是妈妈做饭的声音，新的一天开始了。在仙境中，百花仙子对着正在看这篇文章的我们说道：“花开花落，岁月无声，在生活中，花与人们的生活息息相关，在春暖花开的季节，在夏日炎炎的季节，在秋高气爽的季节，在冬雪皑皑的季节，花朵争奇斗艳，花香无处不在。通过小花的旅程可以看出，化学与生活息息相关，花香中所包含的化学物质，在现代技术下，经过分离提纯，已经118大 学 化 学Vol.38广泛应用于人们的日常生活。相信
26、在不久的将来，更多基于花香物质的新产品将不断出现，花卉产业将进一步发展，更好地造福人们的生活。同时，花香中所蕴含的我国传统文化也将历久弥香，源远流长。最后，读者朋友们，我们旅途中的四个地点，分别是孤山、白马寺、东篱南山、广寒宫，您猜出来了么？”参参 考考 文文 献献 1 杨姝婷.论梅花花香挥发的部位差异分析及ABCG基因的表达研究硕士学位论文.太原:山西农业大学,2021.2 叶敏,德森.石家庄化纤快速形成科技产业链.中国石化报,2003-06-11.3 聂少春.论连续制备苯甲醇工艺的模拟与优化硕士学位论文.武汉:武汉工程大学,2014.4 王秀霞,顾金花,李小燕,闫顺华.分析仪器,2022,
27、No.4,33.5 郭阳,臧埔,郜玉钢,刘杨,王璐.中南药学,2018,16(9),1258.6 李燕,卢冬梅,陈雨佳.山东化工,2015,44(16),9.7 李莹莹,王小文,孙霞,王文莉,孙宪芝,郑成淑.中原牡丹品种主要花香挥发物的多元统计分析/张启翔主编.中国观赏园艺研究进展.北京:中国林业出版社,2015:92101.8 易封萍,毛海舫,主编.潘仙华,张传祖,俞根发,参编.合成香料工艺学.北京:中国轻工业出版社,2007.9 张奥文.-苯乙醇制备工艺研究硕士学位论文.郑州:郑州大学,2021.10 程智,谢华.中国药品标准,2021,22(4),319.11 徐瑾,李莹莹,郑成淑,王超
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