肉桂油的提取及理化性質(zhì)的測(cè)定

1、肉桂油的提取及理化性質(zhì)的測(cè)定摘要：本文研究了利用水蒸氣蒸餾法提取肉桂油，并且通過(guò)對(duì)肉桂醛的各官能團(tuán)的鑒定，從而得到相應(yīng)的理化性質(zhì)。進(jìn)而研究肉桂油在各領(lǐng)域的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：肉桂油、提取、理化性質(zhì)、水蒸氣蒸餾。Abstract: This paper carries out a study on the process of the distillation of oil of cassia by way of wet distillation, and through the confirmation of the functional groups of cinnamaldehyde, this

2、 paper will sum up its according physicochemical property. Then it will elaborate on the applications of oil of cassia in different fields.The main words：oil of cassia, refine，physicochemical property,wet distillation.1.1：引言 肉桂油的主要成分是肉桂醛，肉桂油廣泛用于香料、藥物以及作為深加工的原料。天然肉桂油價(jià)值較昂貴，而肉桂醛的化學(xué)合成品價(jià)格低廉，僅為天然產(chǎn)物的十幾分之一。

3、然而，由于合成香料逐漸被發(fā)現(xiàn)其不安全性，天然香料以其安全性及合成香料難以替代的感官特性受到廣大消費(fèi)者的強(qiáng)烈偏愛(ài)。 水蒸氣蒸餾法提取肉桂油已有一百多年的歷史，它是將桂葉或桂皮放在一個(gè)大鍋爐里水煮或水蒸氣蒸提，然后冷卻，油水分離，從而獲得肉桂油。因此，肉桂油提取新技術(shù)的研究勢(shì)在必然，當(dāng)前研究主要是提取條件的探討和提取工藝及理化性質(zhì)的測(cè)定。1.2：實(shí)驗(yàn)原理 植物的香精油一般存在于植物的根、莖、葉、籽和花中，大部分是易揮發(fā)性的物質(zhì)，因此可以用水蒸氣蒸餾的方法加以分離，其他的分離方法還有萃取法和榨取法。肉桂皮中香精油的主要成分是肉桂醛。其結(jié)構(gòu)式為：反3苯基丙烯醛肉桂醛沸點(diǎn)為252，略帶淺黃色油狀液體，難

4、溶于水，易溶于苯、丙酮、乙醇、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑。肉桂醛易被氧化，長(zhǎng)期放置，經(jīng)空氣中的氧慢慢氧化成肉桂酸，肉桂醛能隨水蒸氣蒸發(fā)，因此本實(shí)驗(yàn)將用水蒸氣蒸餾的方法提取出肉桂油。利用肉桂醛具有雙鍵和醛基，可以發(fā)生加成和氧化反應(yīng)等，來(lái)進(jìn)行肉桂醛官能團(tuán)的定性。1.3：實(shí)驗(yàn)儀器及用品 （1）儀器 圓底燒瓶（50ml、500ml），量筒（100ml），分液漏斗（150ml），燒杯，錐形瓶（50ml），展開(kāi)缸，毛細(xì)管，硅膠板兩塊（2cm×10cm），研缽，粉碎機(jī)，水蒸氣蒸餾裝置，電磁攪拌器。 （2） 用品 桂皮粉45g，CH2Cl2，CCl4，無(wú)水Na2SO4，CH3OH,2.4二硝

5、基苯肼,濃H2SO4，CH3COOC2H4，3%Br-CCl4溶液，0.5%KMnO4溶液，5%AgNO3溶液，10%NaOH溶液，NH3 H2O，液體石蠟，5%HNO3溶液，石油醚（90120）,肉桂醛，沸石。1.4：實(shí)驗(yàn)步驟 （1）肉桂油提取 1.4.1干燥:將肉桂樹(shù)皮洗凈，在干燥通風(fēng)的地方陰干。 1.4.2 粉碎:將干燥后的肉桂皮，用粉碎機(jī)粉碎，并過(guò)80目的篩，肉桂皮粉在80目有較高的提取率。 1.4.3 安裝水蒸氣整流裝置：水蒸氣蒸餾裝置主要由水蒸氣發(fā)生器，蒸餾部分，冷凝部分和接收部分組成。水蒸氣發(fā)生器盛水量不超過(guò)容器的3/4，瓶口配雙孔軟木塞，一孔插入長(zhǎng)約lm、內(nèi)徑約57mm的玻璃管

6、作為安全管，以調(diào)節(jié)水蒸氣發(fā)生器的壓力;另一孔插入內(nèi)徑約810mm的水蒸氣導(dǎo)出管(900彎管)，導(dǎo)出管與一個(gè)T形管相連，T形管的支管套一短橡皮管，并用止水夾夾住。1.4.4：裝樣蒸餾：將45g桂皮粉裝入500ml長(zhǎng)勁圓底蒸餾燒瓶中，并將磁力攪拌器的磁子放入，磁力攪拌器放在圓底燒瓶底作為蒸餾部分（長(zhǎng)頸蒸餾瓶中的液體不得超過(guò)容量的1/3，以防濺起的液體進(jìn)入餾出液導(dǎo)出管）。將水蒸氣發(fā)生器與蒸餾部分相連，餾出液導(dǎo)出管與冷凝器相連，蒸餾速度一般控制在每秒2一3滴，尾接管處接錐形瓶，收集粗產(chǎn)品。（2）萃取與濃縮 將流出液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，按1:1的比例用CH2C2l分兩次萃取，棄去上層的H2O層，CH2Cl

7、2層移至錐形瓶中，加少量無(wú)水Na2SO4干燥30min。分離出溶液，用水浴加熱蒸去大量的溶劑，將濃縮液移入已稱(chēng)量的干燥試管中，繼續(xù)在水浴上蒸發(fā)至完全除去CH2Cl2為止，然后收集產(chǎn)品。1.5 產(chǎn)品指標(biāo)及分析檢測(cè) 【1】產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)外觀指標(biāo)：淡黃色至紅棕色液體，具有中國(guó)肉桂油的特香氣。技術(shù)指標(biāo)（GB119581989）見(jiàn)表1.51。表1.51 肉桂油技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)總?cè)┝?%酸值重金屬含量/%8015.00.001折射率醇中溶解度/70%相對(duì)密度1.60001.61401ml試樣全溶于3ml1.0521.070【2】分析檢測(cè) 肉桂油的性質(zhì)檢驗(yàn)（1）羰基的鑒定 取一支試管,加入1

8、mL 2，4二硝基苯肼溶液,不斷振蕩下，逐滴加入肉桂皮水蒸汽蒸餾液，直至橙紅色沉淀生成為止。寫(xiě)出反應(yīng)方程式。（2）醛基的鑒定 在一支潔凈的試管中，加入1 mL 5AgN溶液和1滴10NaOH溶液，立即生成棕色沉淀，不振蕩下，逐滴加入濃NH3·H2O，直至沉淀恰好溶解為止。在制得的上述溶液中加入23滴肉桂皮水蒸汽蒸餾液，振蕩后在水浴中加熱，觀察銀鏡的生成并寫(xiě)出反應(yīng)方程式。（3）雙鍵的鑒定 取一支試管,加入34 mL肉桂皮水蒸汽蒸餾液和1 mL CCl4溶液 ，劇烈震蕩后靜止。待分為兩層后，用吸管小心的吸取上層的水層 ，然后在CCl4層中加入23滴Br2-CCl4溶液，振蕩后放置，觀察溶

9、液的顏色變化。寫(xiě)出反應(yīng)方程式。 （4）雙鍵及醛基的鑒定 取一支試管,加入34 mL肉桂皮水蒸汽蒸餾液，逐滴加入45滴0.5% KMnO4溶液邊加邊振蕩試管，并注意觀察溶液的變化。在水浴中稍微溫?zé)?，觀察棕黑色沉淀的生成。寫(xiě)出反應(yīng)方程式。 1.6：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象方程式羰基的鑒定橙紅色沉淀C6H5CHCHCHONHNH2NO2O2N+NHNNO2O2NCHCHCHC6H5醛基的鑒定銀鏡雙鍵的鑒定紅棕色褪去雙鍵及醛基的鑒定棕黑色沉淀1.7：注意事項(xiàng) （1）CH2Cl2毒性較大，應(yīng)避免吸入體內(nèi)。蒸發(fā)溶劑也可通過(guò)普通蒸餾裝置進(jìn)行。 （2）蒸餾時(shí)，蒸餾燒瓶?jī)?nèi)的水不能超過(guò)燒瓶容量的1/3，水過(guò)多的話

10、，待水沸騰時(shí)，會(huì)把部分桂皮粉沖出支管，導(dǎo)致產(chǎn)品部純。 （3）肉桂醛（反3苯基丙烯醛）易被空氣中的氧慢慢氧化成肉桂酸，因此，不易長(zhǎng)期放置。1.8：其他應(yīng)用 醫(yī)藥方面(1)可用于合成治療冠心病的重要藥物乳酸心可定(化學(xué)名稱(chēng)為N-(3,3)-二苯基丙基-2-17甲基苯乙胺乳酸鹽)和痛平(雙苯克冠胺,PF-26)。(2)可用于合成氯苯氨丁酸和肉桂哌嗪,前者用作脊椎骨骼松弛和鎮(zhèn)痙劑,后者用于腦血栓、腦動(dòng)脈硬化、冠狀動(dòng)脈硬化病癥。 (3)肉桂酸是合成L-苯丙氨酸的前提物質(zhì),L-苯丙氨酸在醫(yī)藥行業(yè)主要用于氨基酸制劑和氨基酸類(lèi)藥物,如抗腫瘤藥物對(duì)氟苯丙氨酸等。其中這兩種抗腫瘤藥物市場(chǎng)十分緊俏,預(yù)計(jì)今后發(fā)展前景

11、光明。(4)鄭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),肉桂酸是人肺腺癌細(xì)胞有效的抑制劑,在抗癌方面具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值,有增加血白細(xì)胞含量、抗放射,還有抗腫瘤、肺瘤、肺結(jié)核作用。(5)可直接添加或復(fù)配制造局部麻醉劑、殺菌劑、止血藥,并具有抗疲勞的功效;具有較好的抗菌及殺毛滴蟲(chóng)的功效,對(duì)于創(chuàng)傷的愈合有一定的療效,可用于創(chuàng)可貼之類(lèi)的外用藥中;有安眠及給心臟供給充足的血液以達(dá)到安身養(yǎng)心的功效;抗血小板聚集;促進(jìn)新陳代謝,抗腸炎,具有消炎作用;可直接用作興奮劑,具有很好的功效。香精香料(1)調(diào)制蘋(píng)果、櫻桃香料,可作為蘋(píng)果香精、櫻桃香精、水果香精、花香香精調(diào)和使用。(2)可作為芳香混合物,用于香皂、香波、洗衣粉、日用化

12、妝品中。(3)有抑制形成黑色酪氨酸酶的作用,對(duì)紫外線有一定的隔絕作用,能使褐斑變淺、甚至消失,是高級(jí)防曬霜中必不可少的成分之一。(4)肉桂酸本身就是一種香料,具有很好的保香作用,通常作為配香原料,可使主香料的香氣更加清香揮發(fā)。肉桂酸的各種酯(如甲、乙、丙、丁等)都可用作定香劑,用于飲料、冷飲、糖果、酒類(lèi)等食品。肉桂酸正丙酯又稱(chēng)-苯基丙烯酸正丙酯,具有特殊的桃杏、酒樣香味,廣泛應(yīng)用于食品、煙草、化妝品、肥皂的調(diào)香劑中,是一種有待開(kāi)發(fā)的香料。一般是采用肉桂酸與正丙醇在濃硫酸或鹽酸催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)。肉桂酸芐酯是一種具有弱芳香、花香等香氣的香料,主要用于配制龍涎香。工業(yè)上主要采用肉桂酸鈉與氯化芐在乙

13、二胺作用下,發(fā)生親核取代反應(yīng)生產(chǎn)肉桂酸芐酯。食品添加劑(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劑甜味劑阿斯巴甜(Aspartame)的主要原料。目前阿斯巴甜已在100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)獲準(zhǔn)使用,應(yīng)用于6 000多種飲料、食品和醫(yī)藥等產(chǎn)品中,是一種高效、安全、營(yíng)養(yǎng)型甜味劑,近年來(lái)發(fā)展迅猛。目前國(guó)際市場(chǎng)阿斯巴甜需求量以年均15%20%速度增長(zhǎng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他人工甜味劑年均5%的速度。我國(guó)阿斯巴甜生產(chǎn)與應(yīng)用剛剛起步,但發(fā)展?jié)摿薮蟆?(2)肉桂酸還是辣椒素合成酶的一個(gè)組成部分肉桂酸水解酶,可以利用轉(zhuǎn)基因培育高產(chǎn)辣椒素含量的辣椒優(yōu)良品種,必將大大提高辣椒品質(zhì),從而有力推動(dòng)辣椒產(chǎn)

14、業(yè)化發(fā)展。(3)利用肉桂酸的防霉防腐殺菌作用,可應(yīng)用于糧食、蔬菜、水果的保鮮和防腐。(4)還可用在葡萄酒中,使其色澤光鮮。(6)肉桂酸具有很強(qiáng)的促進(jìn)興奮作用,可廣泛直接添加于食品中。其他領(lǐng)域(1)農(nóng)業(yè)化學(xué)品:可用作植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、殺菌劑、果品和蔬菜的防腐劑、殺蟲(chóng)劑及除草劑。肉桂酸衍生物3,3-二甲基甲酯具有殺菌活性,其中順式(cis)異構(gòu)體在日本作為農(nóng)藥使用,反式幾乎沒(méi)有活性。SheLl公司在此基礎(chǔ)上,成功地開(kāi)發(fā)出殺菌劑烯酰嗎啉,同樣順式有活性,但順?lè)串悩?gòu)體在光照射下可以相互轉(zhuǎn)化,總有效體為80%。烯酰嗎啉和氟嗎啉都屬于肉桂酸衍生物,在20世紀(jì)90年代,沈陽(yáng)化工研究院劉長(zhǎng)令用氟原子取代烯酰嗎啉

15、分子中苯環(huán)上的氯原子,發(fā)現(xiàn)了治療活性明顯優(yōu)于烯酰嗎啉的新殺菌劑氟烯酰嗎啉,其順、反異構(gòu)體均有生物活性。這是我國(guó)自己創(chuàng)制并獲得中國(guó)和美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利的農(nóng)用殺菌劑。現(xiàn)在列為全國(guó)”十五”攻關(guān)項(xiàng)目,將實(shí)現(xiàn)200 t/a的生產(chǎn)規(guī)模。(2)合成感光樹(shù)脂:以肉桂酸為原料,可以合成負(fù)片型感光樹(shù)脂,如聚乙烯醇肉桂酸酯、聚氧化乙烯肉桂酸乙酯(OSR)和側(cè)基為肉桂酸酯的環(huán)氧樹(shù)脂。其中OSR是一種感光度、耐熱性、金屬黏接性、抗氫氟酸性都很好的光刻膠。(3)電鍍工業(yè):可直接用于鎳、銅、鋅的電鍍作業(yè),作為緩蝕劑。(4)塑料工業(yè):用作PVC的熱穩(wěn)定劑,多氨基甲酸酯的交聯(lián)劑和己內(nèi)酰胺的阻燃劑。(5)化妝品工業(yè):用作陽(yáng)光遮蔽劑,美

16、容去色素,去屑止癢。(6)分離試劑:測(cè)定鈾及分離釷的試劑。參考文獻(xiàn) 1于麗穎,李占英,王冰.合成實(shí)驗(yàn)肉桂酸的改進(jìn).天津化工,2005,19(6):2728.2楊新宇,陳大茴,王建光.在離子液體中利用Perkin反應(yīng)合成肉桂酸.化學(xué)研究與應(yīng)用,2006,18(9):1 1351 136.3張海軍,施磊,陳建村.Perkin法合成肉桂酸的研究.精細(xì)石油化工進(jìn)展,2006,7(4):4245.4張海軍,陳建村,施磊.Perkin反應(yīng)合成肉桂酸香料.香精化妝品,2006,(5):1720.5張海軍,施磊,陳建村,等.Perkin反應(yīng)合成肉桂酸.山東化工,2004,33(5):45.6任立國(guó),高文藝,趙

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