肉桂酸合成工艺

——羧酸类香料肉桂酸合成工艺羧酸，尤其是脂肪族羧酸，广泛分布于天然香料中，它们是植物的花，叶和果实里的酯类和脂肪的组成成分。少数的芳香族羧酸，如苯甲酸、水杨酸、没食子酸和桂酸等，是以游离和结合的形式存在于天然的植物中。大多数羧酸一般没有愉快的香气，但少数几种羧酸在日化香精和食品香精中却是不可缺少，如：乙酸、丁酸、异戊酸、草莓酸、桂酸、山梨酸等都是调香中重要的香味成分，有些甚至可以直接应用于食品中，作为调味剂。另外羧酸是酯类母体，香料中所有的各种酯类，大部分是从羧酸酯化而得，羧酸的酯类化合物大都具有愉快、甜美的果香、花香，在调香配方占有较大比例，所以羧酸的合成在合成香料中占有叫重要的地位。肉桂酸，又名β-苯丙烯酸、3-苯基-2-丙烯酸、桂皮酸；桂酸

[结构或分子式]C6H5-CH=CH-COOH[分子量]148.17[性状]白色至淡黄色粉末。微有桂皮香气。[溶解性]溶于乙醇、甲醇、石油醚、氯仿，易溶于苯、乙醚、丙酮、冰醋酸、二硫化碳及油类，微溶于水。[密度]1.245[熔点（℃）]133[沸点（℃）]300

一、肉桂酸的初步认识一、肉桂酸的初步认识肉桂酸具有酸的一些通性

酸的一些物理性质：（1）饱和一元酸中，甲酸、乙酸、丙酸具有。含有C4-C9个碳原子的羧酸具有腐败恶臭，是油状液体。C10以上碳原子的羧酸为石蜡状固体，挥发性很低，没有气味。（2）低级羧酸能溶于水，随着相对分子质量的增加，憎水的烃基越来越大，在水中溶解度迅速减小，最后与烷烃的溶解度很近。高级脂肪酸都不溶于水而溶于有机溶剂。肉桂酸具有羧酸的化学通性

（1）酸性呈明显的弱酸性，能与碱中和生成盐和水，也可以和碳酸氢盐反应生成二氧化碳和水。（2）羧基上羟基的取代反应成酯反应；成酰卤反应；成酸酐反应；成酰胺、腈、胺的反应

一、肉桂酸的初步认识肉桂酸具有羧酸的化学通性

（3）脱羧反应脱羧失去羧基放出CO2的反应（4）还原反应（5）裂解反应（6）α-H取代反应一、肉桂酸的初步认识羧酸类化合物的制备方法二、肉桂酸的合成工艺1、氧化反应制备羧酸（1）伯醇和醛的氧化（2）烃的氧化（3）酮的氧化2、水解反应制备羧酸（1）酯的水解（2）腈的水解腈的水解是制备脂肪酸、芳香酸和杂环酸的最重要方法之一。羧酸类化合物的制备方法二、肉桂酸的合成工艺3、羧化法制备羧酸（1）插入CO2（羧基化）（2）插入CO（羧基化）4、酰化反应制备羧酸是合成芳酮酸的主要方法5、缩合反应制备羧酸羧酸类化合物的制备方法二、肉桂酸的合成工艺5、缩合反应制备羧酸

柏金（Perkin）反应：芳香醛与酸酐在钾盐（钠盐）等碱性催化剂存在下进行缩合反应，生成α，β-不饱和酸。此反应中的羰基化合物的羰基的α-碳原子上不含有活泼的氢。这是生成肉桂酸的主要方法。二、肉桂酸的合成工艺肉桂酸的合成工艺原料：苯甲醛乙酸酐碳酸钾碳酸钠

浓盐酸活性炭二、肉桂酸的合成工艺化合物分子量熔点/

C沸点/

C相对密度/d204折光率/n20D溶解度g/100ml水苯甲醛106.13-561791.0471.54560.3乙酸酐102．09-731401．0801．390412（热解）反式肉桂酸148．161353001．247544/0.0418顺式肉桂酸148．1768125191．2844/略溶乙酸60．0516．61181．0491．3716互溶参数反应式二、肉桂酸的合成工艺苯甲醛与乙酸酐在碳酸钾的催化下发生柏金反应制备肉桂酸的反应是羧酸衍生物α-H的反应，未反应的苯甲醛在碱性中水蒸气蒸馏可除去。碳酸钾二、肉桂酸的合成工艺苯甲醛乙酸酐反应器无水碳酸钾水蒸气蒸馏浓碳酸钠溶液脱色过滤酸化冷却重结晶肉桂酸160-180℃调pH为8左右调pH为4左右工艺过程二、肉桂酸的合成工艺（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。

本实验的反应装置中使用的反应瓶及回流冷凝管都应事先干燥，否则缩合反应不能顺利进行。

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100

C的温度下，随着水蒸气一起蒸馏出来。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100

C左右时必须具有一定的蒸气压。（3）残液中加入少量活性炭，煮沸10min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。（4）将粗产品在热水中重结晶，干燥、并测得熔点为132~132℃。二、肉桂酸的合成工艺[1]①无水碳酸钾可用无水醋酸钠或无水醋酸钾代替。②若用未蒸馏过的苯甲醛试剂代替新蒸馏过的苯甲醛进行实验，产物中可能会含有苯甲酸等杂质，而后者不易从最后的产物中分离出去。另外，反应体系的颜色也较深一些。[2]①操作中，应先通冷凝水，再进行加热。②反应过程中体系的颜色会逐渐加深，有时会有棕红色树脂状物质出现。二、肉桂酸的合成工艺[3]加入热的蒸馏水后，体系分为两相，下层水相；上层油相，呈棕红色。加Na2CO3目的是中和反应中产生的副产品乙酸，使肉桂酸以盐的形式溶于水中。[4]水蒸气蒸馏的目的：除去未反应的苯甲醛。油层消失后，体系呈匀相为浅棕黄色。有时体系中会悬浮有少许水溶于水的棕红色固体颗粒。[5]加活炭的目的：脱色。二、肉桂酸的合成工艺用碳酸钾作催化剂优于传统的醋酸钠催化剂，有以下几点：（一）碳酸根离子的碱性强于醋酸根离子，有利于夺取乙酸酐的α氢原子；（二）碳酸钾可以中和该反应生成的醋酸；（三）生成的醋酸钾可以作催化剂；（四）钾阳离子的作用：研究表明，钾阳离子非常广泛地以络合物的形式参与反应。醋酸离子对的紧密程度按钠钾顺序递增，使更多的碳酸根离子进入有机相。碳酸钾的量要适当，量过少，得不到好的催化效果，量过大，碱性过大，易发生副反应。二、肉桂酸的合成工艺试剂预处理：碳酸钠处理，即在蒸发皿中加强热，使固体熔化，不断搅拌使水分蒸发后，趁热倒入研钵中，冷却后研成粉末，放入干燥器中待用。苯甲醛与醋酸酐使用前重新蒸馏。二、肉桂酸的合成工艺苯甲醛久置后含有苯甲酸，后者不但会影响反应的进行，而且混在产物中不易除去，会影响产品质量。因此实验所用的苯甲醛必须重新蒸馏，收集170

180

C的馏分。苯乙烯-四氯化碳法苯乙烯-四氯化碳法是以苯乙烯和四氯化碳为原料的新合成路线。它包括两步工艺:第一步是在催化剂作用下,四氯化碳和苯乙烯发生自由基加成反应,得中间体1,1,1,3-四氯苯基丙烷;第二步是在强酸存在下,生成的中间体发生水解消去反应,得到肉桂酸。二、肉桂酸的合成工艺二、肉桂酸的合成工艺其中用作第一步反应的催化剂主要有:CuCl2或CuCl与脂肪胺组成的催化剂;金属氧化物(如CuO,Cu