肉桂酸甲酯小試合成

肉桂酸甲酯小試合成

王海亮(浙江蘭溪巨化氟化學(xué)有限公司,浙江 蘭溪 321100)

1 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

開(kāi)發(fā)肉桂酸下游產(chǎn)品,延長(zhǎng)肉桂酸產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整.我們選擇了下游產(chǎn)品肉桂酸甲酯作為小試開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。肉桂酸甲酯具有果香膏香，可作為制造香水香精、皂用香精的常用定香劑、也可用于食用香精。有關(guān)資料表明，無(wú)機(jī)酸催化酯化法，由于反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、副反應(yīng)多而影響產(chǎn)品的收率和質(zhì)量，同時(shí)后處理麻煩、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。因此我們篩選了兩種催化劑來(lái)進(jìn)行對(duì)比小試，通過(guò)試驗(yàn)確定最佳催化劑后再進(jìn)行工藝條件優(yōu)化等試驗(yàn)工作。

2 試驗(yàn)內(nèi)容

2.1 反應(yīng)方程式

2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

在1000ml帶攪拌的四口瓶中投入2mol肉桂酸、催化劑和甲醇，裝上回流冷凝管，開(kāi)攪拌，用恒溫電熱套加熱回流一定時(shí)間，然后改為蒸餾裝置，蒸出未反應(yīng)的甲醇，加入定量的10%碳酸鈉水溶液，攪拌10分鐘后于分液漏斗分層，加200 ml水洗滌。兩次水層一同冷卻結(jié)晶后過(guò)濾，濾液用鹽酸調(diào)PH值2~3可以回收肉桂酸，濾餅則和分層后所得的物料一同進(jìn)行減壓蒸餾，去前餾份水后得肉桂酸甲酯產(chǎn)品，稱(chēng)重，分析含量，計(jì)算產(chǎn)品收率。

2.3 采用不同催化劑對(duì)反應(yīng)收率的影響

我們分別采用A催化劑（95%、工業(yè)級(jí)）和B催化劑（試劑）作為催化劑，采用文獻(xiàn)中報(bào)道的最佳投料配比進(jìn)行酯化反應(yīng)，結(jié)果見(jiàn)表一：

表一：不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響（肉桂酸甲酯理論得量為324.32g）

由表一可以看出，采用A作催化劑時(shí)甲醇投料量小，且合成的肉桂酸甲酯的收率較高，因此我們選用該催化劑進(jìn)行了一系列的工藝條件優(yōu)化試驗(yàn)。

2.4 A催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響

在試劑用量和實(shí)驗(yàn)條件不變，即投99.0%肉桂酸299.3g（2.0mol）、工業(yè)99%甲醇390.0g、保溫回流4小時(shí)的情況下，只改變A催化劑的用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果催化劑A用量的改變對(duì)反應(yīng)后甲酯的收率有著明顯的影響，隨著催化劑用量的增加，反應(yīng)收率提高，當(dāng)催化劑用量在25.0 g以上時(shí)，甲酯收率趨于穩(wěn)定。

2.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)肉桂酸甲酯收率的影響

投99.0%肉桂酸299.3g（2.0mol）、工業(yè)99%甲醇390.0g、采用25.0gA作催化劑，其它條件不變，通過(guò)改變反應(yīng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果

回流時(shí)間（h）3 4 5 6 7甲酯收率（%）89.1 92.2 93.0 93.1 92.5

從以上情況可以看出，當(dāng)反應(yīng)保溫回流時(shí)間為6小時(shí)，肉桂酸甲酯的收率最高。

2.6 醇酸用量比對(duì)反應(yīng)后肉桂酸甲酯收率的影響

在其它條件不變的情況下，當(dāng)用299.3g（2mol）肉桂酸與甲醇酯化時(shí)，采用25.0gA作催化劑，保溫回流6小時(shí)，通過(guò)改變甲醇的用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果

甲醇用量（g）300 390 435 480甲酯收率（%）92.1 93.1 93.1 93.0

由表四中可以看出，甲醇過(guò)量有利于提高反應(yīng)收率，當(dāng)甲醇用量為390g以上時(shí)，甲酯收率趨于穩(wěn)定，因此甲醇用量以390g為宜。

2.7 回收甲醇套用對(duì)產(chǎn)品收率的影響

投99.0%肉桂酸299.3g（2.0mol）、工業(yè)99%甲醇390.0g、采用25.0gA催化劑，保溫反應(yīng)6小時(shí)，回收甲醇套用于下一批，并補(bǔ)加適量新的甲醇，連續(xù)套用3批，觀察甲醇套用對(duì)產(chǎn)品收率的影響。結(jié)果表明，甲醇連續(xù)套用后，回收甲醇的水份越來(lái)越高，肉桂酸甲酯收率逐漸下降。因此，在不除去回收甲醇中水份的情況下，甲醇套用對(duì)產(chǎn)品收率影響較大。

3 結(jié)語(yǔ)

3.1 通過(guò)試驗(yàn)，我們認(rèn)為用A催化合成肉桂酸甲酯的收率較高。反應(yīng)較優(yōu)工藝條件為：A催化∶肉桂酸∶甲醇＝0.125∶2∶12.065（摩爾比），反應(yīng)回流時(shí)間為6小時(shí)，收率93%。

3.2 回收甲醇水份較高，不除去水份不能套用，建議采用精餾提純或折價(jià)出售。