肉桂油的提取及理化性质的测定

1.8.3 食品添加剂 (1)肉桂酸用微生物酶法合成 L-苯丙氨酸。L-苯丙氨酸是重要 的食品添加剂———甜味剂阿斯巴甜(Aspartame)的主要原 料。目前阿斯巴甜已在 100 多个国家和地区获准使用,应用于 6 000 多种饮料、食品和医药等产品中,是一种高效、安全、 营养型甜味剂,近年来发展迅猛。目前国际市场阿斯巴甜需求 量以年均 15%~20%速度增长,远远高于其他人工甜味剂年均 5%的速度。我国阿斯巴甜生产与应用刚刚起步,但发展潜力 巨大。 (2)肉桂酸还是辣椒素合成酶的一个组成部分———肉桂酸 水解酶,可以利用转基因培育高产辣椒素含量的辣椒优良品 种,必将大大提高辣椒品质,从而有力推动辣椒产业化发展。 (3)利用肉桂酸的防霉防腐杀菌作用,可应用于粮食、蔬菜、水
果的保鲜和防腐。 (4)还可用在葡萄酒中,使其色泽光鲜。 (6)肉桂酸具有很强的促进兴奋作用,可广泛直接添加于食品 中。
1.8.4 其他领域 (1)农业化学品:可用作植物生长调节剂、杀菌剂、果品和蔬菜 的防腐剂、杀虫剂及除草剂。肉桂酸衍生物 3,3-二甲基甲酯 具有杀菌活性,其中顺式(cis)异构体在日本作为农药使用,反 式几乎没有活性。SheLl 公司在此基础上,成功地开发出杀菌 剂烯酰吗啉,同样顺式有活性,但顺反异构体在光照射下可以 相互转化,总有效体为 80%。烯酰吗啉和氟吗啉都属于肉桂酸 衍生物,在 20 世纪 90 年代,沈阳化工研究院刘长令用氟原子 取代烯酰吗啉分子中苯环上的氯原子,发现了治疗活性明显 优于烯酰吗啉的新杀菌剂氟烯酰吗啉,其顺、反异构体均有生 物活性。这是我国自己创制并获得中国和美国发明专利的农 用杀菌剂。现在列为全国”十五”攻关项目,将实现 200 t/a 的生产规模。 (2)合成感光树脂:以肉桂酸为原料,可以合成负片型感光树脂, 如聚乙烯醇肉桂酸酯、聚氧化乙烯肉桂酸乙酯(OSR)和侧基 为肉桂酸酯的环氧树脂。其中 OSR 是一种感光度、耐热性、 金属黏接性、抗氢氟酸性都很好的光刻胶。 (3)电镀工业:可直接用于镍、铜、锌的电镀作业,作为缓蚀剂。
配香原料,可使主香料的香气更加清香挥发。肉桂酸的各种酯 (如甲、乙、丙、丁等)都可用作定香剂,用于饮料、冷饮、糖 果、酒类等食品。肉桂酸正丙酯又称β-苯基丙烯酸正丙酯, 具有特殊的桃杏、酒样香味,广泛应用于食品、烟草、化妆品、 肥皂的调香剂中,是一种有待开发的香料。一般是采用肉桂酸 与正丙醇在浓硫酸或盐酸催化下进行酯化反应。肉桂酸苄酯 是一种具有弱芳香、花香等香气的香料,主要用于配制龙涎 香。工业上主要采用肉桂酸钠与氯化苄在乙二胺作用下,发生 亲核取代反应生产肉桂酸苄酯。
馏液和 1 mL CCl4 溶液 ，剧烈震荡后静止。待分为两层 后，用吸管小心的吸取上层的水层 ，然后在 CCl4 层中 加入 2~3 滴 Br2-CCl4 溶液，振荡后放置，观察溶液的颜 色变化。写出反应方程式。
（4）双键及醛基的鉴定 取一支试管,加入 3~4 mL 肉桂皮
水蒸汽蒸馏液，逐滴加入 4~5 滴 0.5% KMnO4 溶液边 加边振荡试管，并注意观察溶液的变化。在水浴中稍
The main words：oil of cassia, refine，physicochemical property,wet distillation.
1.1：引言 肉桂油的主要成分是肉桂醛，肉桂油广泛用于香料、药
物以及作为深加工的原料。天然肉桂油价值较昂贵，而肉桂 醛的化学合成品价格低廉，仅为天然产物的十几分之一。然 而，由于合成香料逐渐被发现其不安全性，天然香料以其安 全性及合成香料难以替代的感官特性受到广大消费者的强 烈偏爱。
微温热，观察棕黑色沉淀的生成。写出反应方程式。
1.6：实验现象
实 验 实验现象
内容
羰 基 橙红色沉淀 的鉴 定
方程式
C6H5CH CHCHO + O2N
NO2 NHNH2
NO2
O2N
NHN CHCH CHC6H5
醛基 的鉴 定
银镜
C6H5CH CHCHO + Ag(NH3)2+
C6H5CH CHCOO- + Ag
酸值
≦15.0 醇中溶解度/70% 1ml 试样全溶于 3ml
重金属含量/% ≦0.001
相对百度文库度
1.052~1.070
【2】分析检测
肉桂油的性质检验
（1）羰基的鉴定 取一支试管,加入 1 mL 2，4－二硝基苯肼
溶液,不断振荡下，逐滴加入肉桂皮水蒸汽蒸馏液，直至
橙红色沉淀生成为止。写出反应方程式。
双 键 红棕色褪去 的鉴 定
C6H5CH CHCHO + Br2
C6H5CHBrCHBrCH3
双键 及醛 基的 鉴定
棕黑色沉淀
C6H5CH CHCHO + KMnO4
C6H5CH CHCOO- + MnO2
1.7：注意事项
（1）CH2Cl2 毒性较大，应避免吸入体内。蒸发溶剂也可通过普通
蒸馏装置进行。
水浴上蒸发至完全除去 CH2Cl2 为止，然后收集产品。
1.5 产品指标及分析检测 【1】产品质量指标
外观指标：淡黄色至红棕色液体，具有中国肉桂油的特香气。技
术指标（GB11958—1989）见表 1.51。
表 1.51 肉桂油技术指标
指标项目 指标
指标项目
指标
总醛量/% ≧80
折射率
1.6000~1.6140
1.8.2 香精香料 (1)调制苹果、樱桃香料,可作为苹果香精、樱桃香精、水果香 精、花香香精调和使用。 (2)可作为芳香混合物,用于香皂、香波、洗衣粉、日用化妆品 中。 (3)有抑制形成黑色酪氨酸酶的作用,对紫外线有一定的隔绝 作用,能使褐斑变浅、甚至消失,是高级防晒霜中必不可少的 成分之一。 (4)肉桂酸本身就是一种香料,具有很好的保香作用,通常作为
(3)肉桂酸是合成 L-苯丙氨酸的前提物质,L-苯丙氨酸在医药 行业主要用于氨基酸制剂和氨基酸类药物,如抗肿瘤药物对 氟苯丙氨酸等。其中这两种抗肿瘤药物市场十分紧俏,预计今 后发展前景光明。 (4)郑州大学医学院实验发现,肉桂酸是人肺腺癌细胞有效的 抑制剂,在抗癌方面具有极大的潜在应用价值,有增加血白细 胞含量、抗放射,还有抗肿瘤、肺瘤、肺结核作用。 (5)可直接添加或复配制造局部麻醉剂、杀菌剂、止血药,并具 有抗疲劳的功效;具有较好的抗菌及杀毛滴虫的功效,对于创 伤的愈合有一定的疗效,可用于创可贴之类的外用药中;有安 眠及给心脏供给充足的血液以达到安身养心的功效;抗血小 板聚集;促进新陈代谢,抗肠炎,具有消炎作用;可直接用作兴 奋剂,具有很好的功效。
1.3：实验仪器及用品 （1）仪器 圆 底 烧 瓶 （ 50ml 、 500ml ）， 量 筒 （ 100ml ）， 分 液 漏 斗
（150ml），烧杯，锥形瓶（50ml），展开缸，毛细管，硅胶 板两块（2cm×10cm），研钵，粉碎机，水蒸气蒸馏装置，电
磁搅拌器。 （2） 用品 桂皮粉 45g，CH2Cl2，CCl4，无水 Na2SO4，CH3OH,2.4―
水蒸气蒸馏法提取肉桂油已有一百多年的历史，它是将 桂叶或桂皮放在一个大锅炉里水煮或水蒸气蒸提，然后冷
却，油水分离，从而获得肉桂油。因此，肉桂油提取新技术 的研究势在必然，当前研究主要是提取条件的探讨和提取工 艺及理化性质的测定。 1.2：实验原理
植物的香精油一般存在于植物的根、茎、叶、籽和花中，大 部分是易挥发性的物质，因此可以用水蒸气蒸馏的方法加以分离，其 他的分离方法还有萃取法和榨取法。
（2）醛基的鉴定 在一支洁净的试管中，加入 1 mL 5％AgN
溶液和 1 滴 10％NaOH 溶液，立即生成棕色沉淀，不振
荡下，逐滴加入浓 NH3·H2O，直至沉淀恰好溶解为止。 在制得的上述溶液中加入 2~3 滴肉桂皮水蒸汽蒸馏液，
振荡后在水浴中加热，观察银镜的生成并写出反应方程
式。
（3）双键的鉴定 取一支试管,加入 3~4 mL 肉桂皮水蒸汽蒸
肉桂油的提取及理化性质的测定
摘要：本文研究了利用水蒸气蒸馏法提取肉桂油，并且通过 对肉桂醛的各官能团的鉴定，从而得到相应的理化性质。进 而研究肉桂油在各领域的应用。 关键词：肉桂油、提取、理化性质、水蒸气蒸馏。
Abstract: This paper carries out a study on the process of the distillation of oil of cassia by way of wet distillation, and through the confirmation of the functional groups of cinnamaldehyde, this paper will sum up its according physicochemical property. Then it will elaborate on the applications of oil of cassia in different fields.
二硝基苯肼,浓 H2SO4，CH3COOC2H4，3%Br-CCl4 溶液，0.5%KMnO4 溶液，5%AgNO3 溶液，10%NaOH 溶液，NH3 •H2O，液体石蜡， 5%HNO3 溶液，石油醚（90~120℃）,肉桂醛，沸石。 1.4：实验步骤
（1）肉桂油提取
1.4.1 干燥:将肉桂树皮洗净，在干燥通风的地方阴干。 1.4.2 粉碎:将干燥后的肉桂皮，用粉碎机粉碎，并过 80 目的筛，肉桂皮粉在 80 目有较高的提取率。 1.4.3 安装水蒸气整流装置：水蒸气蒸馏装置主要由水蒸 气发生器，蒸馏部分，冷凝部分和接收部分组成。水蒸气发 生器盛水量不超过容器的 3/4，瓶口配双孔软木塞，一孔插 入长约 lm、内径约 5~7mm 的玻璃管作为安全管，以调节水 蒸气发生器的压力;另一孔插入内径约 8~10mm 的水蒸气导 出管(900 弯管)，导出管与一个 T 形管相连，T 形管的支管套 一短橡皮管，并用止水夹夹住。 1.4.4：装样蒸馏：将 45g 桂皮粉装入 500ml 长劲圆底蒸馏烧 瓶中，并将磁力搅拌器的磁子放入，磁力搅拌器放在圆底烧 瓶底作为蒸馏部分（长颈蒸馏瓶中的液体不得超过容量的 1/3，以防溅起的液体进入馏出液导出管）。将水蒸气发生器
肉桂皮中香精油的主要成分是肉桂醛。其结构式为：
H
C H
C CHO
反－3－苯基丙烯醛
肉桂醛沸点为 252℃，略带浅黄色油状液体，难溶于水，易溶于苯、 丙酮、乙醇、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等有机溶剂。肉桂醛易被氧 化，长期放置，经空气中的氧慢慢氧化成肉桂酸，肉桂醛能随水蒸气 蒸发，因此本实验将用水蒸气蒸馏的方法提取出肉桂油。利用肉桂醛 具有双键和醛基，可以发生加成和氧化反应等，来进行肉桂醛官能团 的定性。
与蒸馏部分相连，馏出液导出管与冷凝器相连，蒸馏速度一
般控制在每秒 2 一 3 滴，尾接管处接锥形瓶，收集粗产品。 （2）萃取与浓缩
将流出液转移到分液漏斗中，按 1:1 的比例用 CH2C2l 分两 次萃取，弃去上层的 H2O 层，CH2Cl2 层移至锥形瓶中，加 少量无水 Na2SO4 干燥 30min。分离出溶液，用水浴加热蒸 去大量的溶剂，将浓缩液移入已称量的干燥试管中，继续在
（2）蒸馏时，蒸馏烧瓶内的水不能超过烧瓶容量的 1/3，水过多的
话，待水沸腾时，会把部分桂皮粉冲出支管，导致产品部纯。
（3）肉桂醛（反—3—苯基丙烯醛）易被空气中的氧慢慢氧化成肉
桂酸，因此，不易长期放置。
1.8：其他应用
1.8.1 医药方面 (1)可用于合成治疗冠心病的重要药物乳酸心可定(化学名称 为 N-(3,3)-二苯基丙基-2-17 甲基苯乙胺乳酸盐)和痛平(双苯 克冠胺,PF-26)。 (2)可用于合成氯苯氨丁酸和肉桂哌嗪,前者用作脊椎骨骼松 弛和镇痉剂,后者用于脑血栓、脑动脉硬化、冠状动脉硬化病 症。
(4)塑料工业:用作 PVC 的热稳定剂,多氨基甲酸酯的交联剂和 己内酰胺的阻燃剂。 (5)化妆品工业:用作阳光遮蔽剂,美容去色素,去屑止痒。 (6)分离试剂:测定铀及分离钍的试剂。
参考文献
[1] 于丽颖,李占英,王冰.合成实验肉桂酸的改进.天津化 工,2005,19(6):27~28. [2] 杨新宇,陈大茴,王建光.在离子液体中利用 Perkin 反应合 成肉桂酸.化学研究与应用,2006,18(9):1 135~1 136. [3] 张海军,施磊,陈建村.Perkin 法合成肉桂酸的研究.精细石 油化工进展,2006,7(4):42~45. [4] 张海军,陈建村,施磊.Perkin 反应合成肉桂酸香料.香精化 妆品,2006,(5):17~20. [5] 张海军,施磊,陈建村,等.Perkin 反应合成肉桂酸.山东化 工,2004,33(5):4~5. [6] 任立国,高文艺,赵崇峰.苯乙烯和四氯化碳合成肉桂酸. 辽宁石油化工大学学报,2005,5(1):9~12. [7] 李建芬,陈红梅.Knoevenagel 法合成肉桂酸及其工艺优 化.精细石油化工,2007,(1):34~37. [8] 周汉芬,李建芬.有机碱催化 Knoevenagal 法合成肉桂酸 及其工艺优化.化学工程师,2007,(7):1~3. [9] 孙淑琴,李英俊,张治广,等.超声波辐射法合成肉桂酸.实