肉桂酸的制備

1、肉桂酸的制備肉桂酸的制備綠藥1501陳寧婷2015303601031、實驗目的實驗目的1、學習肉桂酸的制備原理和方法。2、學習水蒸氣蒸餾的原理及其應用，掌握水蒸氣蒸餾的裝置及操作方法。2、基本原理基本原理芳香醛與具有αH的脂肪酸酐在相應的無水脂肪酸鉀鹽和鈉鹽（也可以用碳酸鉀或叔胺的催化劑）共熱的作用下，可以發(fā)生類似羥醛縮合的反應，生成α，β不飽和酸。此反應稱為Perkin反應。肉桂酸，又名β－苯丙烯酸、3－苯基－2－丙烯酸是從肉桂皮或安

2、息香分離出的有機酸.肉桂酸是生產(chǎn)冠心病藥物“心可安”的重要中間體。其酯類衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。它在農(nóng)用塑料和感光樹脂等精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中也有著廣泛的應用，是一種重要的精細化工合成中間體[56]，被廣泛應用于醫(yī)藥、香料、塑料、感光樹脂、食品添加劑等精細化學品的制備。肉桂酸的合成方法較多，主要有Perkin法、苯乙烯四氯化碳法、苯甲醛丙二酸法、苯甲醛乙烯酮法、肉桂醛氧化法、氯代芳烴丙烯酸及其衍生物法等。本實驗制備肉桂酸采用

3、Perkin反應。[24]該工藝反應時間較長，產(chǎn)率大約為55%66%。[1]反應式如下：Perkin反應簡介：芳香醛與酸酐在堿性催化劑（強堿弱酸鹽）作用下，可以發(fā)生類似羥醛縮合作用，生成αβ不飽和芳香酸。Perkin反應的催化劑通常是相應酸酐的羧酸鉀或鈉鹽，有時也可用碳酸鉀或叔胺代替。反應時，可能是酸酐受醋酸鉀（鈉）的作用，生成一個酸酐的負離子，負離子和醛發(fā)生親核加成，生成中間物β－羥基酸酐，然后再發(fā)生失水和水解作用而得到不飽和酸。反應

4、機理如下：3、主要試劑和儀器主要試劑和儀器1.試劑：試劑：苯甲醛3.0mL（0.03mol），乙酸酐5.5mL(0.06mol)，無水醋酸鉀3.0g（0.03mol），飽和碳酸鈉溶液，濃鹽酸，活性炭。再加1～2匙活性炭。8煮沸脫色3min。在煮沸過程中，由于蒸發(fā)，可補加少量水。9趁熱減壓過濾，濾液轉入干凈的燒杯，冷卻到室溫。10.攪拌下慢慢加入濃鹽酸，到pH值為3左右，大約需要10～20mL。11.冷卻到室溫后，減壓過濾，濾餅用5～10

5、mL冷水洗滌，抽干。12.濾餅轉入表面皿，紅外燈下干燥。產(chǎn)品稱量，回收，計算產(chǎn)率。六、注意事項六、注意事項1）久置的苯甲醛含苯甲酸，故需蒸餾提純。苯甲酸含量較多時可用下法除去：先用10%碳酸鈉溶液洗至無CO2放出，然后用水洗滌，再用無水硫酸鎂干燥，干燥時加入1%對苯二酚以防氧化，減壓蒸餾，收集79℃25mmHg，或62℃10mmHg的餾分，沸程2℃，儲存時可加入0.5%對苯二酚。2）無水醋酸鉀需新鮮溶解。將含水醋酸鉀放入蒸發(fā)皿內(nèi)，加熱至

6、熔融，立即倒在金屬板上，冷后研碎，置于干燥器中備用。3）反應混合物在加熱過程中，由于CO2的逸出，最初反應時會出現(xiàn)泡沫。這時候加熱溫度盡量低些，等到CO2大部分出去后，再小心加熱到回流態(tài)，這時溶液呈淺棕黃色。反應結束的標志是反應時間已到規(guī)定時間，有小量固體出現(xiàn)。反應結束后，再加熱水，可能會出現(xiàn)整塊固體，很不好壓碎，干脆不要去壓碎它（當然能搞碎是最好的），以免觸碎反應瓶。等水汽蒸餾時，溫度一高，它會溶解的。4)本實驗中，反應物苯甲醛和乙酐

7、的反應活性都較小，反應速度慢，必須提高反應溫度來加快反應速度。但反應溫度又不宜太高，一方面由于乙酐和苯甲醛的沸點分別為140℃和178℃，溫度太高會導致反應物的揮發(fā)，另外，溫度太高，易引起脫羧、聚合等副反應，故反應溫度一般控制在150170℃左右。反應混合物在150170℃下長時間加熱，發(fā)生部分脫羧而產(chǎn)生不飽和烴類副產(chǎn)物，并進而生成樹脂狀物，若反應溫度過高（200℃），這種現(xiàn)象更明顯。加熱的溫度最好用油浴，若用電爐加熱，必須使燒瓶底離開

8、電爐4~5cm，電爐開小些，慢慢加熱到回流狀態(tài)，等于用空氣浴進行加熱。如果緊挨著電爐，會因溫度太高，反應太激烈，結果形成大量樹脂狀物質，甚至使肉桂酸一無所有，這點是實驗的關鍵。5)肉桂酸有順反異構，通常以反式存在，為無色晶體，熔點133℃。6)如果產(chǎn)品不純，可在水或3：1稀乙醇中進行重結晶。7)蒸餾燒瓶的容量應保證混合物的體積不超過其1／3，導入蒸汽的玻管下端應垂直地正對瓶底中央，并伸到接近瓶底（插入容器底部的目的是使瓶內(nèi)液體充分加熱和

9、攪拌，有利于更有效地進行水蒸汽蒸餾。）。安裝時要傾斜一定的角度，通常為45℃左右。8)水蒸汽發(fā)生器上的安全管（平衡管）不宜太短，其下端應接近器底，盛水量通常為其容量的1／2，最多不超過2／3，最好在水蒸汽發(fā)生器中加進沸石起助沸作用。9)應盡量縮短水蒸汽發(fā)生器與蒸餾燒瓶之間的距離，以減少水汽的冷凝。10)開始蒸餾前應把T形管上的止水夾打開，當T形管的支管有水蒸汽沖出時，接通冷凝水開始通水蒸汽，進行蒸餾。11)為使水蒸汽不致在燒瓶中冷凝過多