特丁基對(duì)苯二酚(tertiary butylhydroquinone、TBHQ)，又名叔丁基對(duì)苯二酚、叔丁基氫醌，是一種人工合成的酚類(lèi)抗氧化劑，分子式為C10H14O2，分子量為166.22。外觀(guān)呈白色至淡灰色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，有極輕微特殊氣味。沸點(diǎn)為300℃，熔點(diǎn)為126.5℃～128.5℃。溶于乙醇、冰醋、乙酯、2-丙醇中，幾乎不溶于水。特丁基對(duì)苯二酚具有良好的熱穩(wěn)定性。遇鐵、銅不變色，但在見(jiàn)光或堿性條件下可轉(zhuǎn)為粉紅色。
特丁基對(duì)苯二酚對(duì)多數(shù)油脂，尤其是植物油，有良好的抗氧化穩(wěn)定性。對(duì)植物油而言，抗氧化能力順序?yàn)門(mén)BHQ>PG>2,6-二叔丁基對(duì)甲酚>丁基羥基茴香醚；對(duì)動(dòng)物油脂而言，抗氧化能力順序?yàn)門(mén)BHQ>PG>BHA>BHT。也可抑制細(xì)菌、霉菌和黃曲霉素B1等微生物產(chǎn)生。對(duì)細(xì)菌、酵母的最低抑菌濃度為0.005%~0.01%，對(duì)霉菌為0.005%~0.028%。氯化鈉可增強(qiáng)特丁基對(duì)苯二酚的抑菌效果。工業(yè)上以對(duì)苯二酚為原料，分別與2-甲基丙烯、2-甲基-2-丙醇或甲基叔丁基醚（MTBE），在甲苯為溶劑，85%硫酸作催化劑條件下進(jìn)行反應(yīng)得到特丁基對(duì)苯二酚。美國(guó)于1972年批準(zhǔn)特丁基對(duì)苯二酚作為食品添加劑使用，中國(guó)于1991年批準(zhǔn)使用。特丁基對(duì)苯二酚在食品領(lǐng)域作為抗氧化劑，用于食用油脂、油炸食品、干魚(yú)制品、餅干、快餐面、速煮米、干果罐頭、腌肉制品及膨化食品等，最大使用量為0.2g/kg。特丁基對(duì)苯二酚還可用于動(dòng)物飼料、生物柴油、化妝品、香精香料等不同領(lǐng)域。
發(fā)展歷史
1972年，美國(guó)FDA批準(zhǔn)TBHQ用作食品添加劑，之后世界上其它國(guó)家也批準(zhǔn)TBHQ作為食品添加劑使用，中國(guó)在1991年批準(zhǔn)使用。日本未批準(zhǔn)TBHQ作為油脂抗氧化劑，并以此作為一種技術(shù)壁壘手段，要求方法檢出限值達(dá)到1mg/kg。
應(yīng)用領(lǐng)域
食品領(lǐng)域
TBHQ的抗氧化性能優(yōu)于丁基羥基茴香醚（BHA）、二丁基羥基甲苯（2,6-二叔丁基對(duì)甲酚）、沒(méi)食子酸丙酯（PG），可作為抗氧化劑在食品領(lǐng)域廣泛使用，用于食用油脂、油炸食品、餅干、快餐面、腌肉制品及膨化食品等，最大使用量為0.2g/kg。TBHQ在油煎食品時(shí)，會(huì)隨油脂進(jìn)入食品中而起作用，但在食品焙烤過(guò)程中則作用較差。TBHQ對(duì)其他的抗氧化劑和螯[áo]合劑有增效作用，在其他酚類(lèi)都不起作用的油脂中，它依舊有效。檸檬酸的加入可增強(qiáng)其抗氧化活性。在植物油、膨松油和動(dòng)物油脂中，TBHQ一般與檸檬酸結(jié)合使用。TBHQ可有效防止冷凍餡餅、魚(yú)和魚(yú)肉餡產(chǎn)生腐敗氣味。TBHQ和丁基羥基茴香醚配合使用可防止切塊豬肉和牛肉退色，產(chǎn)生腐敗氣味。
化妝品領(lǐng)域
TBHQ作為抗氧化劑可用于化妝品領(lǐng)域。化妝品由油脂、蠟類(lèi)、表面活性劑和香料等物質(zhì)組成，在加工、貯存、使用過(guò)程中極易受到光、熱、酶、金屬離子等作用而發(fā)生氧化，導(dǎo)致酸敗而變質(zhì)、變味，產(chǎn)生刺激等安全性問(wèn)題。在化妝品中添加TBHQ可防止化妝品氧化酸敗，保證化妝品質(zhì)量安全。
香精香料領(lǐng)域
TBHQ作為抗氧化劑可用于香精香料領(lǐng)域。香精香料是用多種香料、適量溶劑以及其他成分調(diào)配而成，廣泛用于食品、國(guó)產(chǎn)日化品牌、煙草等行業(yè)，而在生產(chǎn)香精香料的過(guò)程中，添加TBHQ抗氧化劑以延緩香精的氧化變質(zhì)，同時(shí)提高其穩(wěn)定性，并延長(zhǎng)儲(chǔ)存時(shí)間。
化工領(lǐng)域
在化工領(lǐng)域，TBHQ可作為有機(jī)合成中間體。將TBHQ鏈接到有機(jī)高分子化合物母體上，形成高分子抗氧化劑。TBHQ與2-甲基丙烯或2-甲基-2-丙醇反應(yīng)，可生成2,5—二叔丁基對(duì)苯二酚。由TBHQ還可以合成食品抗氧劑丁基羥基茴香醚（BHA）。
其它領(lǐng)域
TBHQ作為抗氧化劑可用于動(dòng)物飼料。飼料中脂肪含量比較豐富，添加TBHQ可保證安全。TBHQ可用于生物柴油。因?yàn)樯锊裼妥陨硌趸捕ㄐ暂^差，添加TBHQ后能顯著提高生物柴油的抗氧化能力。TBHQ也可用作感光劑和化妝品添加劑。
理化性質(zhì)
特丁基對(duì)苯二酚外觀(guān)呈白色至淡灰色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，有極輕微特殊氣味。易溶于乙醇、乙醚，溶于乙酸乙酯、異丙醇及油脂等，幾乎不溶于水，25℃時(shí)，在水中的溶解度小于1%；95℃時(shí)，在水中的溶解度為5%。沸點(diǎn)為300℃，熔點(diǎn)為126.5℃～128.5℃。TBHQ對(duì)熱穩(wěn)定。遇鐵、銅不變色，但在見(jiàn)光或堿性條件下可呈粉紅色。TBHQ對(duì)多數(shù)油脂，尤其是植物油，有良好的抗氧穩(wěn)定性，但不能穩(wěn)定油脂的顏色和氣味。
制備方法
以叔丁醇為烷基化試劑的合成法
以等物質(zhì)的量的對(duì)苯二酚和叔丁醇為原料，甲苯為溶劑，85%硫酸作催化劑，在90~100℃條件下反應(yīng)。反應(yīng)后分出熱的甲苯層，經(jīng)蒸餾除去溶劑后再進(jìn)行熱過(guò)濾除去異構(gòu)體，濾液冷卻后得到TBHQ。反應(yīng)如下圖所示
以異丁烯為烷基化試劑的合成法
以對(duì)苯二酚和異丁烯為原料，以不同的酸為催化劑，在不同的溶劑中進(jìn)行基化反應(yīng)。反應(yīng)如下圖所示
以甲基叔丁醚為烷基化試劑的合成法
以對(duì)苯二酚和甲基叔丁醚（甲基叔丁基醚）為原料，以酸為催化劑，在溶劑中進(jìn)行反應(yīng)得產(chǎn)物HBHQ。反應(yīng)如下圖所示。由于MTBE法對(duì)人體與環(huán)境的毒害較大，幾乎只限于實(shí)驗(yàn)室的理論研究，其工業(yè)應(yīng)用無(wú)法推廣。
檢測(cè)方法
TBHQ與二甲胺通過(guò)酰胺化反應(yīng)會(huì)形成新的化學(xué)物質(zhì)，以此可進(jìn)行定性檢測(cè)。將樣品溶于甲醇中，向其滴入幾滴25%的二甲胺水溶液，溶液顏色變粉紅色至紅色。TBHQ也可采用氣相色譜法和高效液相色譜法進(jìn)行檢測(cè)。
安全事宜
毒理學(xué)依據(jù)
LD50：0.7～1.0g/kg，大鼠，經(jīng)口。ADI：0~50.2mg/kg（FAO/WHO，1994）
健康危害
TBHQ的毒性特點(diǎn)是急性毒低，屬于安全A（Ⅰ）類(lèi)產(chǎn)品，對(duì)皮膚和眼睛輕微刺激性，未發(fā)現(xiàn)蓄積性。TBHQ及其活性代謝產(chǎn)物特丁基對(duì)苯（TBBQ）均對(duì)人單核細(xì)胞白血病U937細(xì)胞具有細(xì)胞毒性，且TBBQ細(xì)胞毒性更強(qiáng)。雖然沒(méi)有關(guān)于TBHQ對(duì)人類(lèi)致癌性的流行病學(xué)研究。但動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，高劑量的TBHQ與致癌作用相關(guān)。同時(shí)有研究表明，TBHQ能導(dǎo)致DNA損傷。
相關(guān)規(guī)定
歐盟的大部分國(guó)家都不允許在食品中添加TBHQ。
參考資料 >