实验：肉桂酸乙酯的制备

肉桂酸乙酯的工业制备
一、反应方程式
二、原料、规格及消耗定额
肉桂酸 乙醇 浓硫酸 碳酸钙 无水氯化钙 99% 99.5% 98% 工业级 工业级 1145 275 280 5 3~4
三、工艺流程说明及操作步骤
向5000L搪瓷反应釜中投入1260kg肉桂酸，3000kg无水乙醇，开 启搅拌，再加入605kg浓硫酸，开启蒸汽加热回流8~10h，色谱分析
梅子、桂皮、辛香、香荚兰豆等香精中。
5、因沸点高而稳定，宜用于焙烤类食品。
• 减压蒸馏 是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。 它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、 氧化或聚合的物质。 • 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因 此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助 于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点，这
最后得到肉桂酸乙酯1100kg左右，废液再投入下一釜作酯化反应原
料及催化剂，并适当补充一定量的硫酸。
肉桂酸乙酯合成流程图
室温离子液体 、固体超强酸SO2-4/TiO2 、KHSO 4 、微波辐射硅钨 酸 、SnCl 4 、LiClO4· 3H2O 、硫酸铁铵 、 FeCl 3 、氨基磺酸等
提高产率的措施:
• 乙醇过量，平衡右移； • 环己烷为带水剂，分水器及时将水分出；
• 圆底烧瓶、回流冷凝管要彻底干燥；
• 使用适量浓硫酸做催化剂 主要试剂及产物的物理常数
便是减压蒸馏操作的理论依据。
减压蒸馏装置图
温度计 克氏蒸馏头
毛细管
多尾接受器
冷凝管
蒸馏瓶
抽气部分 水泵或油泵
减压蒸馏步骤
• 当被蒸馏物中含有低沸点的物质时，应先进行普通蒸馏， 然后用水泵减压蒸去低沸点物质，最后再用油泵减压蒸 馏。 • 在克氏蒸馏瓶中，放置待蒸馏的液体，装好仪器，旋紧 毛细管上的螺旋夹 ，打开安全瓶上的二通活塞 ，然后 开泵抽气。 • 逐渐关闭，从压力计上观察系统所能达到的真空度。
肉桂酸乙酯的制备
实验目的
了解从有机酸合成酯的一般原理和方法
学习分水装置的使用
掌握减压蒸馏的实验操作和技术
学习减压蒸馏的基本原理
熟练掌握回流、洗涤、分离和干燥等操作
实验原理
羧酸酯是一类在工业和商业上用途广泛的化合物。 可由羧酸和醇在催化剂存在下直接酯化来进行制备，或采 用酰氯、酸酐和腈的醇解，或羧酸盐与卤代烷或硫酸酯的反应。 酸催化的直接酯化是工业和实验室制备羧酸酯最重要的方 法，常用的催化剂有硫酸、氯化氢和对甲苯磺酸。
？
• 加热回流
控制馏出液温度62-65℃，反应约2h，记录分水器中生
成水的量。
• 蒸除溶剂
反应完毕，放出分水器中全部液体，然后蒸除体系中过
量的乙醇和环己烷到分水器。
过滤，先水浴普通蒸馏回收乙醚
然后用水泵减压蒸去低沸点物质 最后再用油泵减压蒸馏，
• 粗产品的纯化
反应液 2) 分液（收集有机层） 3) 水相10mL乙醚萃取 4) 合并有机相 80mL半饱和 食盐水 1) 稀释、除酸 5) 10mL 10%Na2CO3洗涤 6) 10mL水洗涤 7) CaCl2干燥
实验装置
蒸馏装置 反应装置
投料
环己烷的作用？
三元共沸物成分： 水7% 乙醇17% 环己烷76%
1) 苯甲酸：3.0 g 2) 无水乙醇：15ml 3) 环己烷：15ml 4) 浓H2SO4：1mL（滴加）
分水器的准备
环己烷 水 标记线
①装满水至支管
②放出10ml水并标记
③添加10ml环己烷
反应体系中肉桂酸含量，转化率达到60%以上时，停止反应，回收
未反应的乙醇，当釜温升至150℃时停止加热，开冷却水冷却，静 止分层，分离去下层肉桂酸和浓硫酸的混合物，用500kg水洗涤两 次，再用10%的碳酸钠水溶液洗涤一次，再用水洗至中性。用 3~3.5kg无水氯化钙干燥后，将反应液抽至蒸馏釜进行减压蒸馏，
实验步骤
• 1、加料：于50ml圆底烧瓶中加入：3g肉桂酸；15ml乙醇； 15ml环己烷；1ml浓硫酸，摇匀，加沸石。 • 2、分水回流：水浴上回流约2-3h，至分水器中层液体约3ml
停止。记录体积，继续蒸出多余的苯和乙醇，移去热源。
• 3、中和：加水30ml，分批加入固体Na2CO3中和至中性。 • 4、分离萃取、干燥：分液，水层用10ml石油醚萃取。合并 有机层，用无水氯化钙干燥。 • 5、精馏：回收石油醚，加热精馏，收集270℃馏分。
注意事项
• 分液时仔细判断有机层和水层 • 水相用乙醚进行萃取
• 蒸除乙醚时水浴加热，小心操作
• 最后蒸馏仪器设备应充分干燥
思考及讨论
• 本实验可采取哪些措施来提高产率？ • 实验中使用环己烷的作用是什么？ • 具有什么性质的化合物需用减压蒸馏进行提纯？ • 使用水泵减压蒸馏时，应采取什么预防措施？ • 使用油泵减压时，要有哪些吸收和保护装置？其作用是什么？ • 当减压蒸完所要的化合物后，应如何停止减压蒸馏？为什么？
肉桂酸乙酯的性质
• 【外观】无色至淡黄色液体。 • 【相对密度(d435)】1.049
• 【熔点】6~8℃
• 【沸点】270~272 ℃
• 【香味】呈淡的持久的肉桂和草莓香气和甜的蜂蜜香味。
•Leabharlann Baidu【溶解情况】混溶于乙醇、乙醚和大多数非挥发性油，几不
溶于甘油和水，微溶于丙二醇。
肉桂酸乙酯的用途
1、配制草莓、树莓、李、樱桃等型香精。 2、用于玫瑰、水仙、龙涎香-琥珀香、柑橘香、香薇、素心 兰、古龙、重东方型和木香-熏香型等香精中。 3、在香皂、盥用水类、粉类香精中能协调其他膏香，并有 定香作用。 4、作为食用香料用于樱桃、葡萄、草莓、悬钩子、桃子、
有机物 苯甲醛 肉桂酸 肉桂酸乙酯 式量 106.7 性状 熔点oC 沸点oC 179 300C 271.5
密度 g/mL
1.0415 1.2475 1.0491
溶解度 水 乙醇 乙醚 溶 溶 溶
无色油状 -26
微溶 溶 微溶 溶 不溶 溶
148.16 白色晶体 135 176.22 无色油状 12