肉桂酸综述

肉桂酸综述

1.摘要

肉桂酸是一个非常典型的精细化学品，本身既可作为香料、保鲜剂、防腐剂使用，同时又是很多高附加值的精细化学品如香料、医药、农药、甜味剂、塑料和感光树脂等的原料或中间体。

2.关键词

用途，合成，微波促进

3.前言

肉桂酸的用途：

①.肉桂酸在香精香料中的应用

1.调制苹果、樱桃、可作为苹果香精、樱桃香精、水果香精、花香香精调和使用。

2.可作为芳香混合物，用于香皂、香波、洗衣粉、日用化妆品中。

3.有抑制形成黑色酪氨酸酶的作用，对紫外线有一定的隔绝作用，能使褐斑变浅、甚至消失，是高级防晒霜中必不可少的成分之一。

4.肉桂酸本身就是一种香料，具有很好的保香作用，通常作为配香原料，可使主香料的香气更加清香挥发。肉桂酸的各种酯（如甲、乙、丙、丁等）都可用作定香剂，用于饮料、冷饮、糖果、酒类等食品。

②.肉桂酸在食品添加剂的应用

1.肉桂酸用微生物酶法合成L-苯丙氨酸。L-苯丙氨酸是重要的食品添加剂—甜味阿斯巴甜的主要原料。

2.肉桂酸和巴氏杀菌助剂组成，具有很强的杀菌、防腐作用。

3.肉桂酸还是辣椒素合成酶的一个组成部分—肉桂酸水解酶，可以利用转基因培育高产辣椒素含量的辣椒优良品种。

4.利用肉桂酸的防霉防腐杀菌可应用于粮食、蔬菜、水果中的保鲜、防腐。

5.可用在葡萄酒中，使其色泽光鲜。

6.肉桂酸具有很强的兴奋作用，可广泛直接添加于一切食品中。

③.肉桂酸在在有机化工合成的应用

1.肉桂酸可作为镀锌板的缓释剂，聚氯乙烯的热稳定剂，多氨基甲酸脂的交联剂，乙内酰和聚己内酰胺的阻燃剂，化学分析试剂。

2.肉桂酸可用于测定铀、钒分离的试剂。

3.肉桂酸是负片型感光树脂的最主要合成原料。主要合成桂酸酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚乙烯氧肉桂酸乙酯和侧基为肉桂酸酯的环氧树脂。

肉桂酸的合成方法：

①Perkin法

原理：

合成方法：

在装有回流冷凝管和干燥管的250 ml三口烧瓶中加入5 ml(0.05m01)苯甲醛、一定量的其他原料(乙酸酐、无水碳酸钾、相转移催化剂PEG一400、阻聚剂对叔丁基邻苯二酚)，装人电磁搅拌子，在180°C加热回流一定时间；回流反应结束后，加水120ml，用饱和碳酸钠水溶液调节pH值至8，用水蒸汽蒸馏至馏出液中无油珠为止(未反应的苯甲醛完全蒸出)再加少许活性炭，煮沸并趁热过滤，用浓盐酸调节滤液pH值为4，冷却结晶，再抽滤，在100°

C 下对产品进行干燥，称重，计算产率。

优点：合成方法简单，原料廉价。

缺点：该反应为固液两相反应，同时苯甲醛等原料在反应过程中会发生聚合，故产率不高。

②Knoevenagel 法 原理：

合成方法： 在100mL 干燥的三颈瓶中，加入O.02mol 新蒸馏过的苯甲醛、一定比例的丙二酸和适量催

化剂，配置温度计和回流冷凝管(上接CaCl ：干燥管)。于118℃搅拌回流1～2h 。回流结束

后，进行水蒸气蒸馏，除去未反应完的苯甲醛。如颜色较深，可加入2～3g 活性炭，煮沸

数分钟脱色，趁热过滤，在搅拌下往热滤液中加入盐酸至呈明显酸性(pH4～5)。冷却，待晶

体全部析出后滤、水洗、干燥得粗产物。再在热水或丙酮中重结晶，产物经干燥后，称重，

计算收率。

优点：实验操作简单、反应温度低、条件温和、产物纯度和收率高

缺点：需要精确控制好催化剂碱性、苯甲醛的用量，若碱性太强，导致苯甲醛发生聚合生成

较多的黄色树脂化物，使原料苯甲醛被消耗，影响收率及产物纯度和外观。

③苯乙烯-CCl 4法 原理：

合成方法： 将若干催化剂和二乙胺、以及一定比例的苯乙烯和四氯化碳依次加入四口烧瓶，机械搅拌，

在65-75°C 回流反应5-7h ，冷却以后进行酸洗一遍，水洗两遍，除去溶液中含有的二乙胺

和氯化亚铜，得到淡黄色油状液体。经减压蒸馏收集120-135°C 馏分，得到无色透明的1，

3，3，3-四氯丙基苯。

优点：实验操作简单、反应温度低、条件温和，产率可达91%。

缺点：反应时间过长，能耗大。

3.无溶剂微波促进Knoevenagel 缩合反应原理

在微波辐射下， 醛和活泼亚甲基类化合物发生的缩合反应速度能被极大地提高。丙二酸中

亚甲基上的氢比较生动，在哌啶作用下，可以使患上丙二酸形成碳负离子，与取代苯甲醛中

碳氧双键进行亲核加成，从质子化哌啶中夺取一个质子生成，在反应条件下，失去一份子水

并经脱羧，最后生成具有较低能量的反式肉桂酸级其同系物。

4. 无溶剂微波促进Knoevenagel 缩合反应合成肉桂酸

CH O CH

2(CO O H )2＋4微波辐射+CO 2+H 2O CO O H H

H

合成方法：

在50mL 锥形瓶中4.3g （40mmol ）苯甲醛、4.2g （40mmol ）丙二酸和3.1g （40mmol ）醋酸

铵，摇匀后放进微波炉，装上回流冷凝管。火力键置“高火”，调节电流控制一定功率（由

电表电流可查功率校准曲线，确定微波输出功率），微波辐射数分钟，(本反应640W 时，辐

射6min ，产率最高，达84.5%)，反应混合物完全熔融成液体并有CO 2气体放出。稍冷，取

出锥瓶，加入约50mL 冷水，产物即变为固体，将固体产物搅碎，抽滤，用水充分浸润、洗

涤两次，抽干后，干燥即得较纯的浅黄色产物肉桂酸。用含水乙醇(水/乙醇=1/3体积比)重结

晶，得白色针状结晶性粉末，熔点为132~133℃。

4.实验原理

用无溶剂微波促进Knoevenagel 缩合反应合成肉桂酸，收率很高，而且反应时间短（仅几分

钟），后处理简单，无需有机溶剂，无有毒有害的三废排放，是一个非常成功的的洁净的绿

色反应，符合化学合成工艺。

无溶剂微波促进Knoevenagel 缩合反应合成肉桂酸

CH O CH

2(CO O H )2＋4微波辐射+CO 2+H 2O CO O H H

H

5.实验仪器药品

微博反应仪，苯甲醛4.3g ，乙二酸4.2g ，醋酸铵2.43g

6. 实验装置图

7. 实验步骤

在50mL 锥形瓶中4.3g （40mmol ）苯甲醛、4.2g （40mmol ）丙二酸和2.43g （40mmol ）醋酸铵，摇匀后放进微波炉，装上回流冷凝管。火力键置“高火”，调节电流控制功率为500W ，微波辐射6分钟，反应混合物完全熔融成液体并有CO 2气体放出。反应完马上取出锥瓶，加入约50mL 冷水，产物即变为固体，将固体产物搅碎，抽滤，用水充分浸润、洗涤两次，抽干后，干燥即得较纯的浅黄色产物肉桂酸。

8.实验结果，产率

最后得产物4.9g

产率：4.9÷168÷（4.3÷106）=0.729×100%=72.9%

9.实验讨论

用无溶剂微波促进Knoevenagel 缩合反应合成肉桂酸，收率很高，反应时间短，操作简便，比其他合成肉桂酸的方法更具优势，是实验合成的首选。

10.参考文献

[1]吴赛苏 肉桂酸Perkin 反应合成肉桂酸工艺的改进[期刊论文]-化学世界 2002（11）

[2]张海军．Perkin 反应合成肉桂酸[J]．香料香精化妆品，2006，(5)：17～23

学版）

[3]倪宏志，邓润华．肉桂酸的制备和应用[J]．化学世界，1996，(8)：399—400

[4]张千弘，冯艳，王江岩．微波辐射合成肉桂酸[J]．天津化工，2001，(6)：19-21．