催化氧化肉桂醛制备肉桂酸

羟基肉桂酸生产工艺
羟基肉桂酸是一种重要的有机化工中间体,广泛应用于医药、农药、香料及染料等领域。

其主要生产工艺有以下几种:
1. 从肉桂醛出发的工艺
该工艺是最常见的生产方式,主要步骤包括:
(1) 肉桂醛与甲醇在碱催化下发生亚胺缩合反应生成肉桂酸甲酯;
(2) 将肉桂酸甲酯在碱性条件下与过量的过氧化氢反应,经过羟基化得到羟基肉桂酸;
(3) 酸化中和、过滤、浓缩、结晶等步骤分离纯化产品。

2. 从苯甲醛出发的工艺
(1) 苯甲醛在路易斯酸催化下与丙烯醛缩合生成肉桂醛;
(2) 将肉桂醛经上述工艺转化为羟基肉桂酸。

3. 从苯乙烯出发的工艺
(1) 苯乙烯发生溴代反应生成3-溴代丙酸酯;
(2) 在碱催化下与甲醇反应生成羟基肉桂酸甲酯;
(3) 水解得到羟基肉桂酸。

4. 生物合成工艺
利用微生物(如曲霉)的代谢作用,从苯丙氨酸或酪蛋白等前体物质合成羟基肉桂酸。

这是一种绿色环保的生产方式,但目前工业化程度较低。

以上是羟基肉桂酸的几种主要生产工艺路线,不同工艺有着自身的优缺点,企业需根据具体情况选择合适的方案。

有机化学实验报告实验名称：肉桂酸的制备学院：专业：班级：姓名：学号指导教师：日期：年月日一、实验目的1、学习肉桂酸的制备原理和方法；2、掌握水蒸气蒸馏的原理及其应用；3、进一步掌握回流、水蒸气蒸馏、抽滤等基本操作。

二、实验原理芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下，可以发生类似羟醛缩合的反应，生成α，β-不饱和芳香醛，这个反应称为Perkin反应。

催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐，也可以用碳酸钾或叔胺。

三、实验试剂及仪器试剂：苯甲醛(5.0mL，0.05mol)，乙酸酐(14mL，过量)，无水碳酸钾(7.11g)，1:1氯化氢溶液，10%氢氧化钠溶液，活性炭。

仪器：三口烧瓶，温度计，空气塞，空气冷凝管，铁架台，十字夹，试管夹，蒸馏支管，直形冷凝管，接引管，锥形瓶，蒸汽发生器，烧杯，玻璃棒，电炉，石棉网，布氏漏斗，抽滤瓶，滤纸。

四、实验步骤及现象时刻步骤及现象13:28 在三口烧瓶中先加入7.11g白色无水碳酸钾粉末，再加入5.0mL苯甲醛，14mL乙酸酐；搭建回流装置，开始加热回流。

13:30 烧瓶中溶液产生大量小气泡；沉淀的碳酸钾缓慢溶解。

13:34 烧瓶内形成浅黄色浊液，空气冷凝管中有无色液体冷凝回流；反应液沸腾，温度计显示读数132℃。

13:38 反应液沸腾，上层产生大量泡沫；反应液颜色加深。

13:43 反应液慢慢变为橘黄色，并不断变深；温度计显示读数为137℃；13:47 泡沫消失；反应液变为橘红色；温度计显示读数为140℃。

13:51 反应液变得浓稠，呈现红褐色，缓慢产生泡沫；反应液底部有白色颗粒形成。

13:56 反应液上层形成一层红褐色厚膜，停止产生气泡。

13:58 温度计读数下降为122℃。

14:03 烧瓶内反应液几乎蒸干，提前停止加热回流。

14:15 待烧瓶冷却至近室温后，加入40mL水，浸泡红褐色固体。

14:20 碾磨固体，使其不黏在烧瓶内壁。

14:35 搭建蒸馏装置。

14:41 将蒸汽发生器连接到烧瓶，通入蒸汽进行加热；碾碎的固体和溶液一起翻滚。

肉桂酸的制备实验一、实验原理利用柏琴（Perkin）反应制备肉桂酸。

一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂，提供CH3COO-负离子，从而使脂肪酸酐生成负碳离子，然后负碳离子和醛或羧酸衍生物（酐和酯）分子中的羰基发生亲核加成，形成中间体。

在珀金反应中，是碳酸钾夺取乙酐分子中的α－Ｈ，形成乙酸酐负碳离子。

实验所用的仪器必须是干燥的。

主反应：副反应：在本实验中，由于乙酸酐易水解，无水碳酸钾易吸潮，反应器必须干燥。

提高反应温度可以加快反应速度，但反应温度太高，易引起脱羧和聚合等副反应，所以反应温度控制在150~170℃左右。

未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。

机理：【此机理中的碱为无水乙酸钾】二、反应试剂、产物、副产物的物理常数三、药品四、实验流程图五、实验装置图（4）干燥装置六、实验内容在250ml三口烧瓶中放入3ml( 3.15g，0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g，0.084mol)新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。

三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计，温度计要求插入液面以下，采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。

由于反应中二氧化碳逸出，可观察到反应初期有大量泡沫出现。

反应完毕，在搅拌下向反应液中分批加入20ml水，再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。

然后进行水蒸汽蒸馏，蒸出未反应完的苯甲醛。

待三口烧瓶中的剩余液体冷却后，加入活性炭煮沸10-15min，进行趁热过滤，将滤液冷却至室温，在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝（或溶液pH=3）。

冷却，待晶体析出后进行抽滤，用少量冷水洗涤沉淀。

抽干，让粗产品在空气中晾干。

产量：约3.0g（产率约65%）。

粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。

肉桂酸有顺反异构体，通常以反式存在。

纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。

熔点mp=133℃。

（一）制备阶段：1.安装反应装置：按(1)合成装置图，三口烧瓶的中间口连接空气冷凝管【注：冷凝管上口不能用塞子塞住，要与大气相通，常压反应】，侧口插入一根200℃温度计，温度计要求插入液面以下【注：水银球不能接触瓶壁】，另一侧口加一个空心塞。

肉桂醛-醛类产品的代表【主要成分】肉桂醛【产品别名】苯丙烯醛;3-苯基丙烯醛;亚苄基乙醛;Β-苯基丙烯醛;桂皮醛【产品来源】苯甲醛、乙醛【分子量】132.16【分子式】C9H8O【产品含量】≥98%【外观】无色至淡黄色黏稠液体，有特殊的肉桂香味。

【产品功能及应用】在碱性条件下由苯甲醛和乙醛缩合精制而得。

相对密度1.049（20℃/4℃），熔点-7.5℃，沸点253℃（部分分解），127℃（2.13Kpa），折射率1.6195，闪点71℃。

易溶于乙醇、乙醚、氯仿和油脂，溶于丙二醇，难溶于水和甘油。

在空气中易被氧化成硅酸，能随水蒸汽挥发。

其主要运用及特点：1、在医药方面的应用：肉桂醛是重要医药原料之一，常用于外用药、合成药中。

也是抗真菌的活性物质，用于杀菌消毒防腐，特别是对真菌有显著疗效。

肉桂醛能降低胰酶活性，有显著的健胃、驱风效果。

可以用于血糖控制药中，防治糖尿病。

除此之外，肉桂醛还具有抗病毒、抗癌、扩张血管及降压作用。

对皮肤的疤痕、纤维瘤的软化与清除皆具有效果。

还用于活络油等跌打外用药中，主要起活络筋骨、散淤血，具有镇静、镇痛、解热、抗惊厥、调节中枢神经系统的作用，还可提高白血球及血小板数。

2、在化工方面的应用：用于有机化工合成合成α-溴代肉桂醛、肉桂酸、肉桂醇、肉桂腈等系列产品。

还可做成显色剂，实验试剂、杀虫剂、驱蚊剂、冰箱除味剂、保鲜剂等。

肉桂醛不仅安全环保而且气味芬芳。

还可应用于石油开采中的杀菌灭藻剂、酸化缓蚀剂，可显著增加石油产量，提高石油质量，降低开采成本。

3、在香精香料中的应用：肉桂醛是重要香料之一，常用于皂用香精，调制桅子、素馨、铃兰、玫瑰等香精。

肉桂醛作为羟酸类含香化合物，有良好的持香作用，在调香中作配香原料使用，使主香料香气更清香。

因其沸点比分子结构相似的其他有机物高，因而常用作定香剂。

在食品香料中可用于水果香精及糕点等食品的增香剂。

4、在食品工业中的应用：肉桂醛是GB 2760一96规定为允许使用的食用香料。

肉桂酸的制备一、实验目的和要求1、熟悉柏琴反应的原理,了解肉桂酸的制备原理和方法。

2、掌握回流，水蒸汽蒸馏的操作。

二、反应原理芳香醛和酸酐在碱性催化剂存在下，可发生类似羟醛缩合的反应。

生成α、β不饱和芳香酸，称为Perkin 反应。

催化剂通常是用相应酸酐的羧酸钾或钠，有时也可用K 2CO 3或叔胺代替，典型的例子是肉桂酸的制备。

碱的作用是促使酸酐的烯醇化，生成醋酸酐碳负离子,接着与芳醛发生亲核加成,最后,经β消去，产生肉桂酸盐。

三、药品试剂，操作步骤(略)四、操作重点及注意事项1、所用仪器必须是干燥的。

因乙酐遇水能水解成乙酸，无水CH 3COOK ，遇水失去催化作用，影响反应进行。

2、放久了的醋酐易潮解吸水成乙酸，故在实验前必须将乙酐重新蒸馏，否则会影响产率。

3、久置后的苯甲醛易自动氧化成苯甲酸，这不但影响产率而且苯甲酸混在产物中不易除净，影响产物的纯度，故苯甲醛使用前必须蒸馏。

+CHO (CH 3CO)2O 170-180 C _3COOK _CH=CH _COOH CH 3COOH +4、无水醋酸钾，必须是新配制的，它的吸水性很强，操作要快。

它的干燥程度对反应能否进行和产量的提高都有明显的影响。

5、加热回流，控制反应呈微沸状态，如果反应液激烈沸腾易使乙酸酐蒸气冷凝管送出影响产率。

6、在反应温度下长时间加热，肉桂酸脱成苯乙烯，进而生成苯乙烯低聚物。

7、反应物必须趁热倒出，否则易凝成块状。

8、中和时必须使溶液呈碱性，控制pH＝8较合适，不能用NaOH中和，否则会发生坎尼查罗反应。

生成的苯甲酸难于分离出去，影响产物的质量。

五、思考题1、苯甲醛和丙酸酐在无水的丙酸钾存在下相互作用得到什么产物？写出反应式？答：2、反应中，如果使用与酸酐不同的羧酸盐，会得到两种不同的芳香丙烯酸，为什么？答：酸性条件下，羧酸盐自身也能形成碳负离子，因而反应体系中存在两种不同的碳负离子。

肉桂酸的制备实验流程图肉桂酸是一种常见的有机化合物，具有多种生物活性，被广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。

本实验旨在通过苯甲醛和丙二酸的酸催化反应制备肉桂酸，并通过结晶纯化得到高纯度的产物。

下面将详细介绍肉桂酸的制备实验流程。

1. 实验仪器和试剂。

1.1 仪器，反应釜、冷凝器、热水浴、真空泵、结晶皿等。

1.2 试剂，苯甲醛、丙二酸、浓硫酸、甲醇、无水氯化钙等。

2. 实验步骤。

2.1 反应物准备，称取适量苯甲醛和丙二酸，按摩尔比1:1混合均匀。

2.2 反应条件设定，将混合物加入反应釜中，加入少量浓硫酸作为催化剂，设置适当的温度和时间进行反应。

2.3 反应控制，反应过程中需控制温度和搅拌速度，观察反应进程，避免产生副反应。

2.4 反应产物提取，反应结束后，用甲醇将反应产物提取出来，通过真空泵蒸发甲醇得到 crude 肉桂酸。

2.5 结晶纯化，将 crude 肉桂酸溶解于热甲醇中，加入无水氯化钙，冷却至室温后，过滤得到肉桂酸结晶。

3. 实验注意事项。

3.1 反应条件，控制好反应温度和时间，避免产物的副反应和不纯物的生成。

3.2 结晶纯化，要保证溶剂的纯度和结晶条件的控制，以获得高纯度的肉桂酸。

4. 实验结果分析。

4.1 实验产物，通过NMR、IR等手段对产物进行结构表征，验证肉桂酸的形成。

4.2 结晶纯化，测定结晶产物的熔点和纯度，评估实验结果的质量。

5. 实验总结。

5.1 实验优点，本实验采用简单的酸催化反应和结晶纯化技术，实现了对肉桂酸的高效制备和纯化。

5.2 实验局限，反应条件和结晶条件对产物纯度和产率有一定影响，需要进一步优化。

通过以上实验流程，我们成功制备了肉桂酸，并通过结晶纯化得到了高纯度的产物。

这一实验流程不仅可以为学生提供有机合成和纯化技术的实践机会，也对肉桂酸的制备工艺提供了参考。

希望本实验能为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。

肉桂酸的实验室制备一、实验目的（一）学习肉桂酸的制备原理和方法。

（二）学习水蒸气蒸馏的原理及其应用，掌握水蒸气蒸馏的装置及操作方法。

二、实验原理芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下，可以发生类似羟醛缩合的反应，生成α，β-不饱和芳香醛，这个反应称为柏金反应。

催化剂通常是相应酸酐对应的羧酸的钾或钠盐，也可以用无水碳酸钾或叔胺。

CHO(CH3CO)2OCH3COOH三、主要试剂及物理性质苯甲醛（新蒸馏过）、乙酸酐、无水碳酸钾、10%氢氧化钠水溶液、盐酸、活性炭四、试剂用量规格药品名称药品用量苯甲醛5mL乙酸酐14mL无水碳酸钾7.00g10%氢氧化钠水溶液40mL浓盐酸20mL五、仪器装置三口烧瓶、直形冷凝管、球形冷凝管、圆底烧瓶、75度弯管、接受器、锥形瓶、量筒、烧杯、布氏漏斗、吸滤瓶、表明皿、玻璃棒、电子天平、电热炉图1 制备肉桂酸的反应装置图图2 水蒸气蒸馏装置空气冷凝管温度计三口瓶图1.反应装置六、实验步骤及现象（一）在250mL圆底烧瓶中，加入5mL新蒸馏过的苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾。

在170~180℃的油浴中，将此混合物回流45min。

由于逸出二氧化碳，最初有泡沫出现。

（二）冷却反应混合物，加入40mL，浸泡几分钟。

用玻璃棒轻轻压碎瓶中的固体，并用水蒸气蒸馏，从混合物中蒸除未反应的苯甲醛（可能会有焦油状混合物）。

将反应装置连接好，打开T形管上的螺旋夹，把水蒸气发生器里的水加热到沸腾，当有水蒸气从T形管的支管冲出时，再旋紧螺旋夹，让水蒸气通入烧瓶中，这时可以看到烧瓶中的混合物翻腾不息，不久在冷凝管中就会出现有机物质和水的混合物。

调节加热温度，使瓶内的混合物不致飞溅得太厉害，并控制馏出液的速度约为每秒种2～3滴。

为了使水蒸气不致于在烧瓶内过多地冷凝，在进行水蒸气蒸馏时通常也可用小火将蒸馏烧瓶加热。

当馏出液澄清透明，不再含有油滴时，一般即可停止蒸馏，这时应首先打开螺旋夹，然后移去热源，以免发生倒吸现象。

肉桂醛的化学方程式(一)肉桂醛是一种常用的香料和香精成分，具有独特的香气和味道。

在化学上，它的分子式为C9H8O，结构式为(C6H5CH=CHCHO)。

下面就肉桂醛的化学方程式进行详细说明。

肉桂醛的合成方程式1.肉桂酸和硫酸的酯化反应C6H5CH=CHCOOH + CH3CH2OH → C6H5CH=CHCHO + H2O在酸性条件下，肉桂酸与乙醇通过酯化反应生成肉桂醛和水。

2.苯乙烯的氧化反应C6H5CH=CH2 + [O] → C6H5CH=CHCHO + H2O在氧化剂的存在下，苯乙烯发生氧化反应，生成肉桂醛和水。

肉桂醛的应用方程式1.合成香料的反应以肉桂醛为主要原料，通过多种合成反应制得不同种类的香料，如味精、巧克力、甜味剂等。

其中一个典型的反应如下：C6H5CH=CHCHO + H2 → C6H5CH2CH2OH肉桂醛与氢气在催化剂的作用下，发生氢化反应生成肉桂醇。

2.合成农药的反应肉桂醛在农药的合成中也起到重要作用，以下是一种典型的反应：C6H5CH=CHCHO + NH2OH • HCl → C6H5CH=NHOH + HCl + H2O肉桂醛与盐酸羟胺在碱性条件下，发生亚硝基的形成反应生成亚硝基肉桂醛。

3.合成药物的反应肉桂醛也在药物的合成中有一定的应用，以下是一种典型的反应：C6H5CH=CHCHO + NH2OH • HCl → C6H5CH=NHOH + HCl + H2O肉桂醛与羟胺盐酸盐在碱性条件下，发生亚硝基的形成反应生成亚硝基肉桂醛。

总结通过酯化和氧化反应，可以合成肉桂醛。

肉桂醛可以用于合成香料、农药以及药物等多个领域。

不同反应路径可以产生不同的肉桂醛衍生物，拓宽了其应用范围。

肉桂醛在香精香料行业具有广泛的应用前景。