微波促进对甲苯磺酸催化合成肉桂酸甲酯

防腐剂——对羟基苯甲酸正丁酯的合成作者：项艳来源：《绿色科技》2013年第03期摘要：对羟基苯甲酸与正丁醇分别在浓硫酸、对甲苯磺酸、磷钨酸铯这三种催化剂催化下，探讨了合成对羟基苯甲酸丁酯的利与弊，分析了酯化反应的各种影响因素，以及这几种反应方法的优化反应条件。

关键词：对羟基苯甲酸正丁酯；微波辐射；对甲苯磺酸；浓硫酸；磷钨酸铯1 引言防腐剂是指能防止由微生物所引起的食品腐败变质，增长食品保质期的食品添加剂。

引起食品腐败变质的原因有物理、化学及生物等诸多因素[1]，如氧化作用可使食品发生变色，油脂酸败会引起食品变味，许多微生物在食品中繁殖生长，会导致食品腐败。

虽然冷藏设备越来越普及，但由于食品防腐剂使用方便，效果好，从而防腐剂使用数量逐年增加。

防腐剂中应用最广泛的是对羟基苯甲酸酯类，对羟基苯甲酸酯类称尼泊金酯类，主要有对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯及对羟基苯甲酸庚酯等[2]。

它们的性质与烷基有直接相关性。

随着烷基的增大，毒性降低，抗菌性增高，水溶性减小，脂溶性增大。

而异丙酯、异丁酯的毒性分别比正丙酯和正丁酯的毒性要大。

对羟基苯甲酸酯类的抗菌能力是由其未电离的分子决定的[3]，所以其抗菌效果不像酸性防腐剂那样易受pH值的变化的影响，在pH值为4～8的范围内有较好的抗菌效果。

自从苯甲酸钠大量投产后，对羧基苯甲酸酯类的使用大量减少。

其特点是毒性较苯甲酸等低，抗菌作用与pH值无关，但水溶性较低及浓度稍大时具有特殊的气味，使其在食品防腐中的应用具有局限性。

目前，我国只允许使用对羟基苯甲酸乙酯和丙酯。

2 防腐剂的安全性目前，我国只批准了32种允许使用的食品防腐剂[4]，且都为低毒、安全性较高的品种。

它们在被批准使用前都经过了大量的科学实验，有动物饲养和毒性毒理试验和鉴定，只要食品生产厂商所使用的食品防腐剂品种、数量和范围，严格控制在国家标准《食品添加剂使用卫生标准》规定的范围之内。

Vol．43No．3（2012）ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY 文章编号:1006-4184（2012）03-0020-04收稿日期：2011-10-09作者简介：全勇，(1986-)，男，汉族，湖北公安人，硕士研究生，专业方向：化学制药。

肉桂酸甲酯又称3-苯丙烯酸甲酯，不溶于水，溶于乙醇等大多有机溶剂；具有香酯似香气，可用于香料工业作定香剂，也可作为食用香精；在医药工业上，也是重要的有机合成原料[1-2]。

国内外关于合成肉桂酸甲酯的报道较多，本文就其合成的研究进行综述，并进行了评述。

1肉桂酸甲酯的合成肉桂酸甲酯的合成方法按起始原料的不同,可以分为以下八大类。

1.1以苯甲醛为原料(1)苯甲醛与乙酸甲酯在钠/甲醇作催化剂的条件下，经Claisen-Schmidt 缩合反应生成肉桂酸甲酯，收率90％以上[3-4]。

此反应有一部分的肉桂酸生成，在后处理时还需加入一定量的甲醇，在酸的催化下反应一段时间后才能达到较高的收率。

(2)苯甲醛与有机磷化合物在催化剂的条件下，经Wittig 反应得到肉桂酸甲酯。

Jesse Dambacher,Wen Zhao 等以水为媒介，20℃反应1h 来制得，收率91％[5]；S.Collina,D.Rossi 等通过微波加热到150℃，反应10~15min 来合成，收率99％[6]，此方法用微波加快了反应速率，可用于类似结构化合物的合成，加快筛选活性化合物的进度。

Congde Huo,Xun He 等以NaOH 为催化剂，甲醇作溶剂来合成，收率95％[7]。

此方法是用两性离子的有机磷化合物参与反应，使后处理简便，不过柱纯化就能得到较纯的产物。

(3)苯甲醛与α位卤代乙酸甲酯在催化剂的条件下，经Reformatsky 反应得到肉桂酸甲酯。

Jianhua Zheng,Yanchang Shen 以苯甲醛和溴乙酸甲酯在镉/三正丁基砷的催化下合成，收率87％[8]。

对甲氧基肉桂酸2-乙基己酯的合成
张红;丁盈红;张精安;孙福强
【期刊名称】《香料香精化妆品》
【年(卷),期】2005()2
【摘要】以对甲氧基苯甲醛为原料,经Knoevenagel反应合成对甲氧基肉桂酸,反应条件用正交试验法优化,即酸醛摩尔比为1.2∶1,催化剂苯胺用量为0.7mL,稀释剂甲苯15mL,反应时间2h,在此最佳条件下收率为95.3%;再以对甲苯磺酸为催化剂,用微波辐射技术,经酯化反应得对甲氧基肉桂酸2-乙基己酯,微波功率320W～400W,辐射40min,产率为85%。

【总页数】3页(P8-10)
【关键词】乙基己酯;肉桂酸;Knoevenagel;对甲氧基苯甲醛;微波辐射技术;正交试验法;对甲苯磺酸;反应合成;反应条件;反应时间;最佳条件;酯化反应;微波功率;催化剂;摩尔比;稀释剂;苯胺
【作者】张红;丁盈红;张精安;孙福强
【作者单位】广东药学院药学系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ225.241;TQ245.12
【相关文献】
1.相转移催化合成对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯的研究 [J], 照那斯图;吴卫平;刘生桂;周灯学;朱兰芬
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肉桂酸的制备实验思考题肉桂酸是一种重要的有机化合物，广泛应用于医药、香料、食品等领域。

本文将介绍肉桂酸的制备实验，并提出一些思考题，以帮助读者深入理解肉桂酸的制备过程和化学原理。

一、实验原理肉桂酸的制备方法有多种，其中一种常用的方法是通过苯乙酸和乙酸酐的酯化反应制备。

具体反应方程式如下：苯乙酸 + 乙酸酐→肉桂酸 + 乙酸此反应需要催化剂，一般使用硫酸或氢氟酸等强酸催化剂。

反应过程中，苯乙酸和乙酸酐首先发生酯化反应，生成肉桂酸乙酯。

然后，通过水解反应将肉桂酸乙酯转化为肉桂酸。

二、实验步骤1.将苯乙酸和乙酸酐按一定比例混合，加入少量催化剂（如硫酸），搅拌均匀。

2.将混合物加热至反应温度（通常为60-80℃），并保持一定时间，使反应充分进行。

3.反应结束后，加入适量的水，将肉桂酸乙酯水解成肉桂酸。

4.通过过滤、洗涤和干燥等步骤，得到纯净的肉桂酸产物。

三、思考题1.为什么需要加催化剂？催化剂可以提高反应速率和反应效率，降低反应温度和能量消耗。

在肉桂酸的制备反应中，催化剂可以促进苯乙酸和乙酸酐的酯化反应，加速反应速率，提高肉桂酸的产率。

2.为什么需要加水？水可以促进肉桂酸乙酯的水解反应，将其转化为肉桂酸。

同时，水可以去除反应中产生的副产物和杂质，有利于提高产物的纯度。

3.反应过程中是否会产生副产物？如何减少副产物的生成？在肉桂酸的制备反应中，可能会产生一些副产物，如苯乙酸乙酯、酸酐、重酸等。

减少副产物的生成可以从以下几个方面入手：（1）选择合适的催化剂，降低其催化剂的浓度和用量。

（2）控制反应温度和反应时间，避免反应过程中出现副反应。

（3）使用高纯度的原料，减少杂质的产生。

（4）加入适量的水，促进反应的进行，避免产生副产物。

4.肉桂酸的制备方法还有哪些？肉桂酸的制备方法还有通过肉桂醛氧化反应、肉桂酸酐水解反应等方法。

不同的制备方法适用于不同的生产需求和工艺条件，需要根据具体情况进行选择。

5.肉桂酸有哪些应用？肉桂酸广泛应用于医药、香料、食品等领域。

微波技术在酯化反应中的应用喻莉徐明波杨水金湖北师范学院化学与环境工程学院，黄石435002传统加热条件下的酯化反应大多有反应时间长、收率低、副反应多、设备腐蚀严重、后处理困难等缺点，而微波辐射技术可使酯化反应快速、高教、安全。

本文综述了近年来微波辐射技术在酯化反应中的新进展，由于微波辐射的运用，酯化反应表现出更高的反应效率和更好的选择性。

微波；酯化反应；应用TQ225.24;TQ426.94A T1672-8114(2012)03-04-喻莉（1987-），女，湖北省黄冈市人，湖北师范学院化学与环境工程学院硕士研究生；研究向：多酸化学l量少，酯戗3A3"xH，O荛@@[1]St ra us s C R,Tr a i no r R W.D eve l opm e n t s i n M ic r o w ave-A s si s te d O rga n i cC he m i s t r y[J].A ust.J.C hem.,1995,48:1665 @@[2]张旺玺.微波在化学反应中的应用[J].合成技术及应用，2004，3：25～27.@@[3]李莉，许洪胤.微波在合成中的应用[J]有色冶金设计与研究，2007，4：20～22.@@[4]邵丽君，沈喜海，董丹虹，等.微波辐射对甲苯磺酸催化合成丙酸异戊酯[J].河北科技师范学院学报，2006,20(4):23～25. @@[5]张清，邵俊，刘伟，等.微波辐射活性炭固载钨硅酸催化合成丙酸异戊酯[J].化学研究与应用，2008，9:1119～1201. @@[6]李楠，崔志敏，陈学恒.微波辐射固体酸催化合成己二酸二正辛酯[J].化学研究，2000，4：39～41.@@[7]施磊，张海军，吴东辉.微波辐射下活性炭固载固体酸催化合成苯甲酸异戊酯[J].精细石油化工进展，2003，7:19～21. @@[8]徐克勤.精细有机化工原料中间体手册[M]北京：化学工业出版社，1998，370～371.@@[9]孙履厚.精细化工新材料与技术[M].北京：中国石化出版社，1998,273.@@[10]孙剑飞，王咏梅，关瑾，等.微波辐射丝光沸石催化合成氯乙酸异戊酯[J]应用化工，2005，34:156～158.@@[11]刘红梅，贾丹丹，牛少莉，等.微波催化剂协同作用合成乳酸乙酯[J].河北科技示范学院学报，2007，21:33～36. @@[12]王科军，李凤仪，温和瑞，等.微波辐射壳聚糖硫酸盐催化合成乙酸正丁酯[J].石油化工，2005，34(4)：364～367. @@[13]林中祥，陈日清.微波辐射下松香与多元醇的酯化反应研究[J]林产化学与工业，2003，23(3):37～40.@@[14]程芝.天然树脂生产工艺学[M].北京：中国林业出版社，1996，285. @@[15]邓斌，张晓军，徐安武，等.微波协同大孔树脂催化合成葡萄糖五乙酸酯的研究[J]天然气化工，2009，34:23～26. @@[16]刘霞，张丽芳，王嵩，等.微波辅助合成草酸二异戊酯[J].化学与生物工程，2008，25(12):33～35.@@[17]陈秀宇.微波幅射四氯化锡催化合成柠檬酸三辛酯的研究[J].广东化工，2007，34(3):20～21.@@[18]谢雯静，易静，史永刚，等.微波辐射下无溶剂合成己二酸二乙酯[J].化工技术与开发,2010，39(1):10～11.@@[19]李莉，易静，韦彩央，等.碘催化无溶剂合成己二酸二乙酯[J].河南化工，2009，26(12):37～38.@@[20]王嵩，许广鑫，刘霞，等.微波辅助合成丁酸环己酯[J]化学与生物工程，2003，23(10):22～24.@@[21]施新宇，施磊，张海军，等.微波辐射下活性炭固载固体酸催化合成乙酸环己酯[J]化学工程师，2003，99(6):8～10. @@[22]陈小原，杨勇，章爱华.微波辐射下硫酸铁催化合成乙酸环己酯[J].吉首大学学报，2008，29(4):71～74.@@[23]王志英，邵仕香，邢红菊，等.微波催化乙酸薄荷酯的研究[J].天津化工，2002，4,6～7.@@[24]李德江，付和清.微波辐射相转移催化肉桂酸苄酯的合成[J].湖南师范大学自然科学学报，2001，27(4):63～65 @@[25]陈钢，周玲妹，徐翠莲，等.微波辐射合成α-萘乙酸甲酯的研究[J].河南教育学院学报，2005，14(2):30～31. @@[26]施小宁，常艳红，缬雨佳.微波辐射溴化铜催化水杨酸酯的合成[J].天水师范学院学报，2009，29(2):62～64.@@[27]张德华，陈才元.微波常压法浓硫酸催化合成对叔丁基苯乙酸甲酯[J].黄石高等专科学校学报，2004，20(4):18～19 @@[28]宋国胜，郭祀远，蔡妙颜，等.微波常压下快速合成甘油单月桂酸酯[J]粮食与油脂，2001，11:5.@@[29]王科军，刘芳，周晓莲，等.微波辅助合成丙烯酸十八酯[J].科研开发，2005，13(5):13～16.A ppl i c at i on of M i cr ow a ve Tec hnol ogy i n Est e r i f i ca t i onY U l i XU M i ng-bo Y A N G Shui-j i n。

微波化学反应动力学微波对化学反应速率的影响早在1967年Williams.N.H就报道了用微波加快某些化学反应的实验研究结果。

1986年Gi guere.R.J(1)等人发现用微波辐射4-氰苄基苯氧离子与氰苄的SN2亲核取代反应可以使反应速率提高1240倍,从而引起化学家对微波可加速化学反应的作用的高度重视。

此外,化学家注意到,微波不仅可以加快化学反应,而且在一定条件下还可以抑制反应的进行,也可以开辟反应的新途径。

以下举些实例说明微波对化学反应速率影响的程度。

(ⅰ)微波对有机合成反应的加速作用以酯化反应为例。

羧酸与醇作用生成羧酸酯的反应,是最早应用微波的有机反应之一,1986年,Gedye(2,3)将密封的反应器(300ml的Brghof反应瓶)置于微波炉中,研究了苯甲酸与醇的酯化反应,并与传统加热方法使之反应加以对比,结果列于表8-3表8-3 微波加热与传统加热对苯甲酸酯化反应速率影响的对比注:表中C-传统加热,W-微波加热表8-3表明,微波对酯化反应有明显加速作用,特别对低佛点的醇(甲醇)的酯化作用加速的更明显,速率提高96倍。

再如,刘福安(4)等研究了反式-丁烯二酸与甲醇的双酯化反应,微波作用下仅回流50min，产率达82％，若达相近的产率而采用传统加热法却需480min：HOOC H H2SO4 H COOCH3C=C +2CH3OH C=C +2H2OH COOH CH3COOC H又如，Baghurst.D.R(5)利用微波合成铑和铱的二烯烃化合物，该反应使用传统加热法需在水和乙醇溶液中回流4－36h，而用微波炉只需45~50s，产率分别为91％和72％：MCl3·xH2O+C8H12→[M(C8H12)Cl]2 (M=Rh或Ir)微波技术还能应用于芳香环上的金属取代反应，配位体的再分配反应、络合物的合成反应等，如Ph3Bi+3BiCl3=3PhBiCl2上述反应用传统加热反应需在异丙醇中回流3~4h，产率为30％~68％，而用微波加热，只需6min，产率64％。

硫酸氢钠催化合成肉桂酸甲酯
俞善信;管仕斌
【期刊名称】《香料香精化妆品》
【年(卷),期】2003()4
【摘要】硫酸氢钠能够代替硫酸作为酯化催化剂。

在一水硫酸氢钠催化下合成了肉桂酸甲酯 ,并用熔点、元素分析和红外光谱进行表征。

当 0 .0 2mol肉桂酸、0 .15mol甲醇、0 .0 0 7mol硫酸氢钠一起回流加热 3h ,其收率达 98.8% ,此催化剂能重复使用。

【总页数】2页(P20-21)
【关键词】硫酸氢钠;催化合成;肉桂酸甲酯;红外光谱;催化剂;合成香料
【作者】俞善信;管仕斌
【作者单位】湖南师范大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ655
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1.硫酸氢钠催化合成肉桂酸环己酯 [J], 高艳萍
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Study on Solvent-free Synthesis of Octadecyl
Stearate
作者： 李静[1];王捷[2];黄兴才[1]
作者机构： [1]许昌学院表面微纳米材料研究所,河南许昌461000;[2]许昌职业技术学院化学教研室,河南许昌461000
出版物刊名： 许昌学院学报
页码： 95-98页
年卷期： 2011年 第2期
主题词： 硬脂酸十八醇酯;固态合成;微波辐射;酯化;正交实验法
摘要：在无溶剂状态下,以十八醇和硬脂酸为原料,以对甲苯磺酸（PTSA）为催化剂,微波协助合成了硬脂酸十八醇酯.利用正交实验法探究了酯化反应的各种影响,其影响因素的大小依次为D〉A〉C〉B;其反应的最优条件：醇酸物质的量比（A）为1∶1.2,催化剂用量（B）为0.2 g,微波辐射功率（C）为514 W,微波辐射时间（D）为40 m in,产率可达94.35%.。