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肉桂酸的合成朱齐红101551215210化妆品（1）班摘要：对肉桂酸的性质，用途以及合成方法，Knoevenagel缩合反应原理进行探讨，同时对微波加速反应的机理进行了探讨并对提纯肉桂酸，检测其浓度进行深入研究。关键字：用途、合成方法、提纯Knoevenagel缩合、肉桂酸。一、肉桂酸的用途肉桂酸及其系列产品是十分重要的精细化工产品，已被广泛应用于药物，香料和感光树脂领域，研究这些个化合物的合成具有十分重要的意义。在香料行业，肉桂酸是试羧酸类香料，有良好的保香作用。在日化行业。肉桂酸用于设置香皂和日用化妆品用的香料。在农药行业，肉桂酸用于植物生长增进剂、长效杀菌剂果蔬保鲜防腐剂和除草剂的制备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。.在医药工业中，可用于合成治疗冠心病的重要药物，还可用作脊锥骨骼松弛剂和镇痉剂，主要用于脑血栓，脑动脉硬化，冠状动脉硬化等病症。对于肺腺癌细胞增殖有明显抑制作用。肉桂酸是A－5491人肺腺癌细胞有效的抑制剂，在抗癌方面具有极大的应用价值。由于肉桂酸份子中存在烯类双键，因而可形成多种聚合物，且所形成的聚合物有耐热、耐冲击、耐化学性、防水性、高分解温度、导电性、透明性、光敏性、抗光蚀等优点，是优良的涂层材料。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。也是测定铀、钒分离的试剂；它还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。肉桂酸还可应用于美容方面，酪氨基酸酶是黑色素合成关键酶，它启动了由酪氨酸转化为黑色素生物聚合体的级链反应，肉桂酸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。肉桂酸显著的抗氧化功效对于减慢皱纹的出现有很好的疗效。二、肉桂酸的各种合成方法（1）改进的Perkin合成法：用传统Perkin合成肉桂酸，存在着反应时间长、温度高且产率低的弊病。为提高产率，对传统的Perkin反应做了改进：一是用K2CO3作催化剂，产率可提高到50～70%；二是用KF/K2CO3作催化剂，最高产率达80%以上。（2）苯甲醛–丙二酸法：以苯甲醛和丙二酸为原料，通过发生Knoevenagel缩合反应合成肉桂酸：其优点是操作简单、产率高（超过85%）、反应缓和、产物分离容易和无污染。其缺点是原料丙二酸价格较贵，导致生产成本较高。（3）苯甲醛–丙酮法：以苯甲醛和丙酮为原料，通过发生羟醛缩合合成肉桂酸：其特点是工艺流程长、操作复杂、能耗大、转化率和产率均比较低。（4）苯乙烯–一氧化碳法：该方法的合成路线为：这是一条新的合成路线，肉桂醛氧化法其特点是：要以浓度达到90%—100%的过氧化氢和NaClO2等无机氧化剂进行氧化，如此高浓度的过氧化氢是危险品，还需要大量的有机溶剂如丙腈、苯等，也不利于工业化生产。原料价廉产率较高但反应条件比较苛刻（5）苯乙烯–四氯化碳法：该方法的合成路线为：该合成新方法反应温和、能耗低、无污染且产率相当高（总收率可达85%左右）(6)无溶剂微波辐射醋酸铵催化合成肉桂酸法。1.实验原理：采用固体为催化剂，在无溶剂微波辐射下芳香醛与活泼亚甲基化合物发生knoevenagel缩合反应，合成了一系列苄叉基化合物CHOCH2(COOH)2＋NH4OAc微波辐射+CO2+H2OCOOHC=CHH无溶剂微波辐射条件下的反应操作简便，减少了溶剂对环境的污染三、肉桂酸的合成、1实验原理：采用固体为催化剂，在无溶剂微波辐射下芳香醛与活泼亚甲基化合物发生knoevenagel缩合反应，合成了一系列苄叉基化合物CHOCH2(COOH)2＋NH4OAc微波辐射+CO2+H2OCOOHC=CHH2实验部分2.1主要仪器和试剂实验仪器：微波化学实验仪，熔点测定仪，电子秤，锥形瓶，抽虑装置，玻璃棒实验药品：苯甲醛，丙二酸，醋酸铵2.2实验装置图2.3实验操作在50mL锥形瓶中2.8g（0.026mol）苯甲醛、一定比例的丙二酸和醋酸铵，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CO2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℃。[2]2.4实验结果实验现象：（1）三种反应物混合时呈浑浊的乳白色半溶混合液。（2）放进微波炉中后，有透明液体回流，速度比较快。（3）从微波炉拿出产物时，呈溶液黄色。（4）往锥形瓶中加入水时，立刻出现白色浑浊不溶物，后慢慢增多呈浅黄色。（5）抽滤后得到浅黄色粉末状产物，称重为3.0g。结果分析：（1）产率的计算：CHOCH2(COOH)2＋NH4OAc微波辐射+CO2+H2OCOOHC=CHH110.04057moln则n=0.04057mol即理论产量为：m=M×n=0.04057×148=6.004g产率=实际产量/理论产量=3.0/6.004×100%=49.97%（2）结果分析：当功率为600w,时间为5分钟时，产率比较高。相对其他组同学用功率低于600，时间为5分钟时，产物比较少，有些几乎没有。可以看出,在不同的功率下,随着微波功率的增加,说明功率越高,反应越快,而且总体来说,时间一定,功率越高,产率越高。因此必须同时考虑微波炉功率和辐射时间来选择反应条件。四、结论由于本次实验条件及各种因素的限制，几乎只做了600功率，时间为五分钟的实验，只有少数同学用不同功率和时间的实验。因此采用无溶剂微波促进Knoevenagel缩合反应合成肉桂酸法仍需进行更深层次的实验，本实验只能算是一小部分。虽然本实验次数不多，但也从可以初步结论，微波辐射功率在500-600W、辐射时间在5-6min时，产率较高。催化剂醋酸铵的量仍需进一步实验。无溶剂微波促进Knoevenagel缩合反应合成肉桂酸法使得在制备过程中降低了反应温度，提高了收率和产物纯度，简化了合成工艺。更好的以绿色化学的宗旨发展药物的作用。参考文献:[1]王官武，王宝亮.微波辐射和加热条件下的无催化剂无溶剂Knoevenagel缩合反应[J].有机化学，2004，24（1）：85~87[2]唐培堃主编．精细有机合成化学与工艺学，北京：化学出版工业社，2006年8月第二版.[3]侯敏，余波，李志良.微波辐射下肉桂酸的合成研究[J].合成化学，2002，10（3）：211~215[4]GedyeR.，SmithF.，Westaway，K.，Humera，A.，BaldiseraL.，LabergeL.R.Theuseofmicrowaveovensforrapidorganicsynthesis[J].TetrahedronLett.，1986，27(3)：279-282