肉桂酸的合成

摘要：用苯甲醛、碳酸钾和过量的乙酸酐在无水高温条件下混合反应，生成物经过水溶、水蒸气蒸馏、变成钠盐溶解、活性炭热过滤脱色后，调节pH，再用稀乙醇重结晶，得到较纯净的肉桂酸晶体。 关键词：肉桂酸 重结晶 水蒸气蒸馏

肉桂酸：肉桂酸又名皮酸,是一种重要的有机合成中间体。广泛用于医药、香料、农药、塑料和感光树脂等精细化工生产。在医药、香料、日化、农药等行业肉桂酸及其衍生物具有广泛的用途,其市场前景十分看好。

重结晶：重结晶就是把固体粗产物溶解在热的溶剂中，使之成为饱和溶液，冷却后，由于溶解度降低，溶液成为过饱和溶液而析出的过程。

水蒸气蒸馏：通过水蒸气发生装置，用大量的水蒸气流过，除去有机物中可带走的杂质，从而达到分离提纯有机化合物的目的。

引言：实验原理：苯甲醛与乙酸酐在无水碳酸钾条件下进行高温加热

发生反应，生成肉桂酸和乙酸，再用水蒸气带出乙

酸，然后再对肉桂酸进行重结晶提纯，得到纯净的

肉桂酸。

操作原理：混合溶剂重结晶：在不了解混合溶剂配比的条件下，

可先加入良溶剂，使得被提纯的物质完全溶解，再

向其中加入少量不良溶剂，可以看到被提纯物质的

析出，然后又溶解，可以继续加入不良溶剂，直到

刚好出现少量晶体不再继续溶解，即加入少量良溶

剂，使得溶解，记录二者的配比，即可得到混合溶

剂的配比和使用量的数据。

实验部分：

实验仪器：250ml三口瓶 酒精灯 铁架台 空气冷凝管 水蒸气发

生装置 干燥管 直形冷凝管 热水漏斗 滤纸 锥形瓶 实验步骤：

1. 在250ml三口瓶上装一带有氯化钙干燥管的空气冷凝管，三口瓶的另一口插入水银温度计，瓶中加入3.13g新鲜的苯甲醛、8ml乙酸酐和4.2g无水碳酸钾，盛苯甲醛的器皿用少量乙酸酐洗涤，洗涤液一并转移到三口瓶中，用酒精灯慢慢加热至160~170℃，需要注意的是反应初期会产生大量二氧化碳，出现泡沫，所以加热时要控制火的大小，不要使得二氧化碳泡沫冲出来。反应中固体由白色变成暗白黄色，最后变成黄褐色。

2. 回流45min后停止加热，稍冷后加入10ml水，用不锈钢刮刀尽量将固体捣碎。然后按照图示搭起水蒸气蒸馏装置。开始连在水蒸气发生装置上的夹子打开，加热水蒸气发生装置，待出口处出现大量水蒸气时关紧夹子，然后开始蒸馏，待蒸出的液体在水面上不分层，不显现油花时停止蒸馏，停止蒸馏时注意先打开夹子，再停止加热，防止发生倒吸现象。蒸馏结束时三口瓶中的液体呈深黄色澄清，上面漂浮黑色物质。

3. 待三口瓶中液体稍冷却后，加入20ml的10%de NaOH溶液，震摇使固体溶解，再加入20mlH2O以保证Na盐全部溶解。加入适量的活性炭煮沸十分钟，趁热过滤。过滤后溶液呈淡黄色澄清。在热滤液中边搅拌边加入浓盐酸，使呈酸性，pH约为3，析出大量的白色晶体。

4. 将产物用冰水浴冷却后抽滤，用少量冷水洗涤晶体，尽量抽干，以完全除去其中的水分，在烘干前m表面皿=26.65g，m1=30.48g，m2=3.83g，烘干后m3=30.44g，m4=3.79g。然后将固体用10ml95%的酒精加热溶解，再不断加入水，以观察混合溶液重结晶的现象，总加入80ml水后出现少量不溶解的固体，乙醇和水体积比为9.5：80.5=1：8.5。停止加热，等溶液冷却后再放入冰水浴中，以得到纯净的肉桂酸晶体，然后抽滤，最终得到的晶体为银白色片状晶体，有金属光泽。m表面皿=26.66g，m总=27.80g，m=1.14g。 实验讨论与总结:

本次实验为多个实验操作相组合，涉及到加热回流、重结晶、抽滤、以及新接触的水蒸气蒸馏。比较复杂，其中要特别注意的是水蒸气蒸馏过程和混合溶剂重结晶的过程。

水蒸气蒸馏：

1. 水蒸气发生装置的螺旋夹先是打开，蒸馏过程中关闭，在停止加热前要打开，避免发生倒吸现象。

2. 水蒸气提纯的有机化合物必须不溶于水，在100℃左右与水长时间共存不会发生化学反应，在100℃左右该化合物必须具有一定能够

的蒸气压，一般不小于1.33kPa。

混合溶剂重结晶：加入10ml的95%的酒精后边加热边分批加入水，观察现象，知道出现的晶体不再溶解位置，不要一次性的加入水，使得现象不明显。

参考文献 《大学有机化学实验》，复旦大学出版社

 

第二篇：合成实验肉桂酸的改进

第!L卷第0期$%%)年!!月

天津化工

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合成实验肉桂酸的改进

于丽颖!，李占英!，王

（!"吉林化工学院制药与应用化学系，吉林

冰"

!#$%$$；$"吉化树脂厂吉林!#$%$$）

摘要：用氟化钾作催化剂，对肉桂酸的合成工艺进行了改进研究，最佳反应条件以氟化钾为催化剂，苯甲反应时间!(，反应温度为!)%*!+%,，收率可达+-").，降低了反应温度，缩短了反应时间，醛&乙酐’!&$，提高了产率。

关键词：苯甲醛；乙酐；肉桂酸；醋酸钾；氟化钾中图分类号：/0$)")!

文献标识码：1

文章编号：（$%%)）!%%23!$0+%03%%$+3%$

肉桂酸是一种重要的有机化工原料，广泛地应用在食品、医药、农药、日用化工、精细化工等各个肉桂酸的制备是以苯甲醛与乙酐领域4!5。长期以来，

在催化剂作用下进行6789:;的反应，尤其在反应过程中涉及到回流、水蒸气蒸馏、重结晶是固体化合物典型的合成、分离和纯化等基本操作，因而是国内外大多数大学有机化学实验必选题目，实验教材中所选用的催化剂为无水醋酸钾，产率可达)).以上，但我们在指导学生实验中发现用无水醋酸钾作催化剂，反应温度高，水蒸气蒸馏时间长，产率低，产品的色泽深，改用氟化钾代替无水醋酸钾，对肉桂酸的合成工艺进行改进，可以明显缩短反应时间，降低反应温度，肉桂酸的产率可达+-").，高于实验教材4$5，产品的色泽好。

合均匀后加热，使其保持微微沸腾（!)%*!+%,）!(。将反应混合物趁热（!%%,左右）倒入称盛$)FG水的$)%FG圆底烧瓶中。用$%FG热水分两次洗涤原烧瓶，洗涤液也倒入圆底烧瓶中，用饱和的碳酸钠水溶液将HI调为2，使其呈弱碱性，然后进行水蒸气蒸馏至馏出液无油珠为止，加少量活性炭脱色，煮沸数分钟趁热过滤，滤液用浓盐酸调至HI为冷却析晶，过滤洗涤干燥后即得白色肉桂酸，产-，

率达+-").。产品用含水乙醇（水&乙醇’#&!）进行重结晶，得到纯肉桂酸晶体。

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结果与讨论

不同催化剂对产率的影响

不同催化剂对于肉桂酸的合成影响很大，固定

!

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实验部分

实验原理

实验原理（见反应式）：

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催化剂

苯甲醛#FG（%"%!FJK）、乙酐)")FG，分别选用%"%!反应温度!)%*!+%,，FJK无水醋酸钾和无水氟化钾，反应时间!(，进行实验。不同催化剂对肉桂酸产率的影响为：无水醋酸钾))"-.；无水氟化钾，+-").。

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可见在相同的反应条件下，用氟化钾代替醋酸钾，可以提高肉桂酸的产率。

!#"试剂与仪器

苯甲醛、乙酐、无水醋酸钾、无水氟化钾为分析

"#"反应温度对产率的影响

催化剂为氟化钾，在上述反应条件下，改变反

纯。苯甲醛和乙酐使用前均经重蒸。

数显电加热套，熔点<=>3!型显微熔点仪，北京市科仪电光仪器厂；?@3A=$!%%型红外光谱仪，美国6D公司。BC8压片，

!#$实验步骤

将#E新融熔并研细的无水醋酸钾、#FG新蒸馏的苯甲醛和)")FG乙酐装入回流反应装置中，混

应的温度，进行实验。则反应温度对肉桂酸产率的影响为：!#%*!)%,，-!").；!)%*!+%,，+-").；!+%*

!L%,，)2"L.。

反应温度对产率有较大影响，反应温度低，反应物活性低，产率低，不利于反应。温度升高，则苯

收稿日期：$%%)3%03$%

CN天津化工CFF?年EE月

甲醛易聚合、炭化，副反应增加，产品色泽深，产率降低。适宜的反应温度为E?FMEHFI。

!"%产品的分析测定

按本法制备的肉桂酸熔点为EPCMEPPI，与文

!"#反应时间对产率的影响

固体催化剂为氟化钾，反应温度为E?FMEHFI，

献值RPS（EPPI）相符，（,/GE）：（宽峰），TUC?FFMPJFF，，E==F（羧基<D@吸收）E=PF（共轭<D<吸收）

（苯环<D<吸收），（酸的<G@E?H?，EJOF，EJJ?ECCF吸收）。

进行实验则反应时间对肉桂酸产率的影响为：F:?’，

JN:?K；E’，HJ:?K；E:?’，HJ:OK。

肉桂酸的产率随时间的增加而增加，反应E’，产率达到HJ:?K，继续反应，产率增加较少，同时体系颜色加深，副反应程度增大，因此，适宜的反应时间为E’。

#结论

本文对有机化学实验教材中肉桂酸合成工艺

进行改进。探索了适宜的反应条件。实验结果表明，较佳反应条件为：固体催化剂为无水氟化钾，原料物质的量比苯甲醛：乙酐DEAC（/*3），反应温度为

!"$原料配比对产率的影响

固体催化剂为氟化钾，反应温度为E?FMEHFI，

反应时间为E’，进行配比实验。原料配比（物质的量比）对肉桂酸的影响为：EAE，J?:=K；EAC，HJ:?K；EAP，E?FMEHFI，反应时间为E’，可得白色结晶的肉桂

酸，产率可达HJ:?K，高于教材中的收率。

参考文献

［E］肉桂酸开发应用前景广阔RVS:化工生产与技术，EOON，CF

（J）：?O:

［C］周科衍，高占先:有机化学实验RWS:北京：高等教育出版

社，CFFF，EHOGENF:

［P］章思规:实用精细化学品手册RWS:北京：化学工业出版

社，EOO=:HE?:

H?:CK。

苯甲醛价格较高，而且过量的苯甲醛后处理较难，实验选择乙酐过量。原料苯甲醛和乙酐物质的量比由EQE到EQC时，产率提高较多，继续提高乙酐的用量，产率提高不明显，为了节省乙酐的用量而又保证较好的产率，适宜的物质的量比为EAC。

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发展化工生产必须保护环境

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