肉桂酸合成工艺

主要试剂与产品的物理常数
化合物 苯甲醛 乙酸酐
分子量 熔点/C 106.13 -56 102．09 -73
沸点 /C 179
140
相对密度 /d204
1.047
折光率 /n20D
1.5456
溶 解度 g/100ml水
0.3
1．080 1．3904 12（热解）
反式肉 桂酸
顺式肉 桂酸
乙酸
148．16 135 148．17 68 60．05 16．6
2．安装反应装置如图1，三口烧瓶一口堵塞，一口插入温度 计进液相，一口装空气冷凝管。
3．用电夹套加热，控制温度在150～170℃回流1h。要注意 控制加热速度，防止物料从空气冷凝管顶端逸出，必要时 可再接一个冷凝管。
4．将反应液冷却至约100℃左右，加入40 mL 热水，此时有 固体析出。
5．向三口烧瓶内加入饱和碳酸钠溶液，并摇动三口烧瓶， 用pH 试纸检验，直到pH 值为8 左右，约需饱和碳酸钠溶 液30～40 mL。
6．如图2 搭好水蒸气蒸馏装置，蒸出未反应的苯甲醛，蒸到 馏出液澄清无油珠时停止蒸馏（可用盛水的烧杯去接引管 下接几滴馏出液，检验有无油珠）， 约需20min。
7．将剩余液转入400 mL 烧杯中，补加少量水至液体总量为 200～250 mL，再加1～2 匙活性炭。
8．煮沸脱色5min。 9．趁热减压过滤，滤液转入干净的烧杯，冷却到室温。 10．搅拌下慢慢加入浓盐酸，到pH 试纸变红，大约需要
CH CHCOOH + CH3COOH
Perkin 反应的催化剂通常是相应酸酐的羧酸 钾或钠盐，有时也可用碳酸钾或叔胺代替。 反应时，可能是酸酐受醋酸钾（钠）的作 用，生成一个酸酐的负离子，负离子和醛 发生亲核加成，生成中间物β－羟基酸酐， 然后再发生失水和水解作用而得到不饱和 酸。
三、实验前准备
（4）将粗产品在热水中重结晶，干燥、并测 得熔点为133 ~134 ℃ 。
五、样品熔点测定
取适量样使用WRS-1型数字熔点仪测得熔
点133-134 ℃与文献132-144 ℃基本相等。
将样品0．010g溶于20mL分析甲醇中，以 甲醇：水：磷酸=55 ：45 ：0．01为流动 相，进样10uL，测得肉桂酸含量为99．09 ％。对其结构进行红外吸收谱线图分析， 可知本产品为反式肉桂酸。
肉桂酸的化学合成
一、实验目的
1．掌握肉桂酸的制备原理和方法。 2．学习水蒸气蒸馏的原理及其操作，掌握利
用水蒸气蒸馏分离、提纯肉桂酸的方法。
二、实验原理
肉桂酸，又叫做3-丙基-2-丙基酸，是从肉 桂皮和安息香中分离出来的，主要用于 香 精，香料，食品添加剂，医药工业，有机 合成，美容等行业。
Perkin反应制备肉桂酸
主要试剂与仪器 1．试剂 苯甲醛 6 mL (0.06mol)，乙酸酐 11 mL
(0.12mol)，无水醋酸钾6g (0.06mol)，饱和碳酸 钠溶液，浓盐酸，活性炭。 2．仪器 250 mL 三口烧瓶，空气冷凝管， 250mL 圆底烧瓶，75 度弯管, 直形冷凝管，支管接引管， 锥形瓶，量筒，烧杯，布氏漏斗，吸滤瓶，表面 皿，红外灯。
300
1．247544 /
12519 1．2844 /
0.0418 略溶
118
1．049 1．3716 互溶
实验装置如图1、图2 所示
图1 制备肉桂酸的反应装置
图2 水蒸气蒸馏装置
四、合成
实验步骤
1．在250 mL 三口烧瓶中依次加入无水醋酸钾6g，苯甲醛6 mL，乙酸酐11 mL，沸石2 粒。
20～40mL。 11、冷却到室温后，减压过滤，滤饼用5～10 mL 冷水洗涤，
抽干。
12、滤饼转入表面皿，红外灯下干燥。产品称量，回收，计 算产率。
产物分离与提纯
水蒸气蒸馏是将水蒸气通入不溶或难溶于水 但有一定挥发性的有机物质中，使该有机物质在 低于100C的温度下，随着水蒸气一起蒸馏出来。
wk.baidu.com水蒸气蒸馏是分离和纯化有机物的常用方法， 尤其是在反应产物中有大量树脂状杂质的情况下， 效果较一般蒸馏或重结晶为好。使用这种方法时， 被提纯物质应该具备下列条件：不溶（或几乎不 溶）于水；在沸腾下与水长时间共存而不起化学 变化；在100C左右时必须具有一定的蒸气压。
六、注意事项
1．久置的苯甲醛含苯甲酸，故需蒸馏提纯。苯甲酸 含量较多时可用下法除去：先用10%碳酸钠溶液 洗至无CO2 放出，然后用水洗涤，再用无水硫酸 镁干燥，干燥时加入1%对苯二酚以防氧化，减压 蒸馏，收集79℃/25mmHg 或69℃／15mmHg， 或62℃/10mmHg 的馏分，沸程2℃，贮存时可加 入0.5%的对苯二酚。
（1）在干燥的圆底烧瓶上装一带有温度计和 干燥管的冷凝管，瓶内加入苯甲醛，乙酸 酐，和一定量的碳酸钾，在160 ~ 170 ℃的 条件下反应，回流时间在1到2小时之间。
（2）然后，加入浓Na2CO3溶液，调节pH值 为8 左右，将该溶液转入三颈瓶中进行水蒸 汽蒸馏至馏出液澄清为止。
（3）残液中加入少量活性炭，煮沸10 min左 右，趁热过滤，在搅拌下缓慢加入浓盐酸 至溶液的pH值为4 左右，经冰水冷却，待 结晶全部析出后，抽滤。用少量冷水洗涤 滤瓶，得粗产品。
结论
本反应以苯甲醛为原料，通过与乙酸酐发生缩合反 应合成肉桂酸，该方法具有工艺简单、产率高、 反应无污染、产物分离纯化容易、操作方便等优 点，是合成肉桂酸较为理想的方法。其最佳工艺 条件是：苯甲醛与乙酸酐物质的量之比为1．0： 1．2，苯甲醛、吡啶与六氢吡啶物质的量之比为 1．0：2．4：0．025，在160～170℃回流2．0h， 产率达89．19％，质量分数达99．09％。
芳香醛与具有α-H原子的脂肪酸酐在相应的无 水脂肪酸钾盐或钠盐的催化下共热发生缩 合反应，生成芳基取代的α，β-不饱和酸， 此反应称为Perkin反应。
本反应选用苯甲醛与乙酸酐为原料，吡啶和六氢吡 啶为缩合剂在醋酸钾的催化下，通过发生缩合反 应合成肉桂酸。反应式如下：
CHO+ (CH3CO)2O
CH3COONa 160-170 ℃
2．无水醋酸钾需新鲜熔融。将含水醋酸钾放入蒸发 皿内，加热至熔融，立即倒在金属板上，冷后研 碎，置于干燥器中备用。