肉桂酸合成小論文

肉桂酸合成小論文摘要：采用Knoevenagel縮合反應(yīng)合成肉桂酸，以苯甲醛、丙二酸為反應(yīng)物，使得在制備過程中降低了反應(yīng)溫度，提高了收率和產(chǎn)物純度，簡化了合成工藝。達(dá)到了縮短反應(yīng)時間、改進(jìn)工藝流程、提高收率和簡化后處理的目的。更好以綠色化學(xué)的宗旨發(fā)展藥物的作用。關(guān)鍵詞：肉桂酸微波合成Knoevenagel縮合前言肉桂酸的用途肉桂酸，又名β-苯丙烯酸、3-苯基-2-丙烯酸。是從肉桂皮或安息香分離出的有機(jī)酸。植物中由苯丙氨酸脫氨降解產(chǎn)生的苯丙烯酸。結(jié)構(gòu)式如下：主要用于香精香料、食品添加劑、醫(yī)藥工業(yè)、美容、農(nóng)藥、有機(jī)合成等方面。1．香精香料中的應(yīng)用用于調(diào)制蘋果、櫻桃、可作為蘋果香精、櫻桃香精、水果香精、花香香精調(diào)和使用?？勺鳛榉枷慊旌衔?，用于香皂、香波、洗衣粉、日用化妝品中。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、酒類等食品。2．食品添加劑的應(yīng)用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—甜味阿斯巴甜（Aspartame）的主要原料。肉桂酸還是辣椒素合成酶的一個組成部分—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)，從而有力推動辣椒產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。利用肉桂酸的防霉防腐殺菌可應(yīng)用于糧食、蔬菜、水果中的保鮮、防腐。肉桂酸具有很強(qiáng)的興奮作用，可廣泛直接添加于一切食品中。3．醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用醫(yī)藥工業(yè)中，可用于合成治療冠心病的重要藥物乳酸可心定和心痛平，及合成氯苯氨丁酸和肉桂苯哌嗪，用來制造“心可安”，局部麻醉劑、殺菌劑、止血藥等。還可合成氯苯氨丁酸和肉桂苯哌嗪，用作脊錐骨骼松弛劑和鎮(zhèn)痙劑。主要用于腦血栓，腦動脈硬化，冠狀動脈硬化等病癥。對肺腺癌細(xì)胞增殖有明顯抑制作用。肉桂酸是A－5491人肺腺癌細(xì)胞有效的抑制劑，在抗癌方面具有極大的應(yīng)用價值。4．肉桂酸在美容方面的應(yīng)用肉桂酸可應(yīng)用于美容方面，酪氨基酸酶是黑色素合成關(guān)鍵酶，它啟動了由酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素生物聚合體的級鏈反應(yīng)，肉桂酸有抑制形成黑色酪氨酸酶的作用，對紫外線有一定的隔絕作用，能使褐斑變淺，甚至消失，是高級防曬霜中必不可少的成分之一。肉桂酸顯著的抗氧化功效對于減慢皺紋的出現(xiàn)有很好的療效。5．肉桂酸在農(nóng)藥工業(yè)中的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)工業(yè)中，肉桂酸作為生長促進(jìn)劑和長效殺菌劑而用于果蔬防腐。6．肉桂酸在有機(jī)合成化工方面的應(yīng)用在有機(jī)化工合成方面，肉桂酸可作為鍍鋅板的緩釋劑，聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑，多氨基甲酸脂的交聯(lián)劑，乙內(nèi)酰和聚己內(nèi)酰胺的阻燃劑，化學(xué)分析試劑。也是測定鈾、釩分離的試劑；它還是負(fù)片型感光樹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側(cè)基為肉桂酸酯的環(huán)氧樹脂。應(yīng)用于塑料方面，可用作PVC的熱穩(wěn)定劑，殺菌防霉除臭劑，還可添加在橡膠、泡沫塑料中制成防臭鞋和鞋墊，也可用于棉布和各種合成纖維、皮革、涂料、鞋油、草席等制品中防止霉變。二、肉桂酸的合成方法肉桂酸的合成方法有Perkin法，甲醛-丙酮法，芐叉二氯-無水冰醋酸法，這些方法工藝上尚有許多缺點。如流程長、反應(yīng)溫度高、能耗高、收率低、副產(chǎn)物多、分離困難和對環(huán)境污染嚴(yán)重等。（1）改進(jìn)的Perkin合成法：用傳統(tǒng)Perkin合成肉桂酸，存在著反應(yīng)時間長、溫度高且產(chǎn)率低的弊病。為提高產(chǎn)率，對傳統(tǒng)的Perkin反應(yīng)做了改進(jìn)：一是用K2CO3作催化劑，產(chǎn)率可提高到50～70%；二是用KF/K2CO3作催化劑，最高產(chǎn)率達(dá)80%以上?！?】

（2）以苯甲醛與丙二酸為原料，通過發(fā)生Knoevenagel縮合反應(yīng)合成肉桂酸。

上述工藝有操作簡單、產(chǎn)量高、反應(yīng)緩和、無污染、產(chǎn)物分離容易、操作方便等優(yōu)點，是合成肉桂酸較為理想的方法。其工藝最佳條件是：苯甲醛與丙二酸物質(zhì)的量比為1.0：1.2

,

苯甲醛、吡啶與六氫吡啶物質(zhì)的量比為1.0：2.4：0.025，在95℃下回流2.0h,

產(chǎn)率為89.19％，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)98.19％。

(3）苯甲醛–丙酮法：以苯甲醛和丙酮為原料，通過發(fā)生羥醛縮合合成肉桂酸，（4）苯乙烯–一氧化碳法：該方法的合成路線為，這是一條新的合成路線。其特點是原料價廉、產(chǎn)率較高。但反應(yīng)條件比較苛刻。（5）苯乙烯–四氯化碳法，該合成新方法反應(yīng)溫和、能耗低、無污染且產(chǎn)率相當(dāng)高（總收率可達(dá)85%左右）。（6）二氯芐－醋酸鉀法：該方法的合成路線為，該合成方法可認(rèn)為是Perkin反應(yīng)的進(jìn)一步改進(jìn)，收率為45%。如果能降低醋酸鉀的消耗，此法具有一定工業(yè)化前景?！?】（7）苯甲醛—乙烯酮法：該方法的合成路線為，該方法以甲苯為溶劑，在苯甲醛中通入乙烯酮氣體，帶反應(yīng)完全之后，蒸去甲苯，在180℃實驗原理在微波輻射下，醛和活潑亞甲基類化合物發(fā)生的縮合反應(yīng)速度能被極大地提高。丙二酸中亞甲基上的氫比較生動，在哌啶作用下，可以使患上丙二酸形成碳負(fù)離子，與取代苯甲醛中碳氧雙鍵進(jìn)行親核加成，從質(zhì)子化哌啶中奪取一個質(zhì)子生成，在反應(yīng)條件下，失去一份子水并經(jīng)脫羧，最后生成具有較低能量的反式肉桂酸級其同系物?！?】反應(yīng)方程式：實驗儀器藥品儀器：微波爐、錐形瓶、冷凝管、抽濾瓶、濾紙、布氏漏斗、玻璃棒、鐵架臺、量筒、燒杯、電子秤試劑：苯甲醛、丙二酸、醋酸胺、含水乙醇實驗裝置圖反應(yīng)裝置抽濾裝置實驗步驟在50mL錐形瓶中4.3g（40mmol）苯甲醛、4.2g（40mmol）丙二酸和3.1g（40mmol）醋酸銨，搖勻后放進(jìn)微波爐，裝上回流冷凝管?；鹆︽I置“高火”，調(diào)節(jié)電流控制600W，微波輻射5分鐘，反應(yīng)混合物完全熔融成液體并有CO2氣體放出。稍冷，取出錐瓶，加入約50mL冷水，產(chǎn)物即變?yōu)楣腆w，將固體產(chǎn)物攪碎，抽濾，用水充分浸潤、洗滌兩次，抽干后，干燥即得較純的淺黃色產(chǎn)物肉桂酸。用含水乙醇(水/乙醇=1/3體積比)重結(jié)晶，得白色針狀結(jié)晶性粉末，熔點為132~133℃實驗結(jié)果，產(chǎn)率得白色針狀結(jié)晶性粉末，稱重3.4g。肉桂酸產(chǎn)率：3.4/6.003x100%=56.64%實驗討論本次實驗收率相對較低，根據(jù)理論可以得到產(chǎn)率為80%左右的肉桂酸。造成產(chǎn)率偏低的原因有很多：1．稱量藥品的時候可能出現(xiàn)誤差，因為電子秤在通風(fēng)槽內(nèi)，稱量藥品時有可能受到風(fēng)的影響造成誤差。2．用微波爐微波加熱前，沒有充分搖勻錐形瓶內(nèi)的藥品，導(dǎo)致反應(yīng)可能不夠充分，使產(chǎn)物量減少。3．抽濾時沒有洗凈錐形瓶，導(dǎo)致產(chǎn)物損失。在實驗前雖然我們在網(wǎng)上查找過關(guān)于此實驗的資料，但是由于第一次用微波爐作為反應(yīng)條件，在實驗中我們出現(xiàn)不少錯誤，造成很多減少產(chǎn)率的因素。所以在做實驗前一定要做好準(zhǔn)備，實驗時細(xì)心操作，盡量減少產(chǎn)物的損失。參考文獻(xiàn)【1】吳賽蘇.Perkin反應(yīng)合成肉桂酸工藝的改進(jìn)[Ｊ].化學(xué)世界，2