1、肉 桂 酸 的 制 备 教 案袁 晓 英 梁 敏 怡 蔡 钦 辉一 、 实 验 目 的1、 了 解 肉 桂 酸 的 制 备 原 理 和 方 法 ；2、 巩 固 回 流 、 水 蒸 气 蒸 馏 等 操 作 。二 、 实 验 原 理Perkin反 应 ： 芳 香 醛 和 酸 酐 在 碱 性 催 化 剂 作 用 下 ， 发 生 类 似 羟 醛 缩合 的 作 用 ， 生 成 , -不 饱 和 芳 香 酸 的 反 应 。 催 化 剂 通 常 是 用 相 应 酸酐 的 羧 酸 钾 或 钠 ， 有 时 也 可 用 K2CO3或 叔 胺 代 替 ， 典 型 的 例 子 是 肉 桂 酸的 制 备 。肉 桂 酸系
2、 统 命 名 ： 3-苯 基 丙 烯 酸 属 , -不 饱 和 酸它 是 生 产 冠 心 病 药 物 “ 心 可 安 ” 的 重 要 中 间 体 。 其 酯 类 衍 生 物 是 配制 香 精 和 食 品 香 料 的 重 要 原 料 。 它 在 农 用 塑 料 和 感 光 树 脂 等 精 细 化 工 产品 的 生 产 中 也 有 着 广 泛 的 应 用 。为 了 缩 短 反 应 时 间 ， 提 高 产 率 ， 本 实 验 按 照 Kalnin所 提 出 的 方 法 ，用 碳 酸 钾 代 替 Perkin反 应 中 得 醋 酸 钾 。三 、 文 献 值名 称 分 子 量 性 状 比 重 熔 点 沸
3、 点 溶 解 度 ： 克 /100ml溶 剂水 醇 醚苯 甲醛 106.12无 色液 体 1.044 -26 178-179 0.3 溶 溶 乙 酸酐 102.08无 色刺 激液 体 1.082 -73138-140 水 解 水 解 溶肉 桂酸 148.16无 色结 晶 1.248 133-134 300 溶 热水 2420易 溶 四 、 实 验 用 品 ：仪 器 ： 三 颈 烧 瓶 ， 回 流 冷 凝 管 ， 水 蒸 气 发 生 装 置 ， 温 度 计 及 套 管 ，直 行 冷 凝 管 ， 接 液 管 ， 锥 形 瓶 ， 烧 杯 ， T型 管 ， 电 炉 ， 石 棉 网药 品 ： 新 蒸 馏
4、 苯 甲 醛 ， 新 蒸 馏 醋 酐 ， 研 细 的 无 水 碳 酸 钾 ， 10 氢 氧化 钠 溶 液 ， 浓 盐 酸 ， 刚 果 红 试 纸五 、 实 验 步 骤 ：1、 缩 合安 装 回 流 装 置 在 干 燥 的 1 0 0 ml的 三 颈 烧 瓶 中 加 入 1 .5 ml 苯 甲 醛（ 新 蒸 馏 ） 、 4ml醋 酐 （ 新 蒸 馏 ） 、 2.2g无 水 碳 酸 钾 （ 研 细 ） 、 少 量 沸石 缓 慢 加 热 至 1 4 0 后 继 续 加 热 回 流 30min,控 制 温 度 在 1 4 0 -1802、 水 蒸 气 蒸 馏反 应 物 冷 却 ， 加 入 10ml温
5、水 改 搭 为 水 蒸 气 蒸 馏 装 置 ， 将 未 反 应的 苯 甲 醛 蒸 出 ， 直 至 馏 出 液 无 油 珠 烧 瓶 冷 却 ， 加 入 1 0 ml1 0 %的 氢氧 化 钠 溶 液 ， 振 摇 ， 使 肉 桂 酸 全 部 溶 解 抽 滤 ， 将 滤 液 转 入 250ml烧杯 中 ， 冷 却 至 室 温 在 搅 拌 下 用 浓 盐 酸 酸 化 至 刚 果 红 试 纸 变 蓝 于冰 -水 浴 中 冷 却 后 抽 滤 ， 用 少 量 水 洗 涤 、 抽 干 、 称 量 。六 、 实 验 装 置 图回 流 装 置 水 蒸 气 蒸 馏 装 置 七 、 注 意 事 项1、 苯 甲 醛 放
6、 久 了 ， 由 于 自 动 氧 化 而 生 成 较 多 量 的 苯 甲 酸 ， 这 不 但影 响 反 应 的 进 行 ， 而 且 苯 甲 酸 混 在 产 品 中 不 易 除 干 净 ， 将 影 响 产 品 的 质量 。 故 本 反 应 所 需 的 苯 甲 醛 要 事 先 蒸 馏 。2、 乙 酸 酐 放 久 了 因 吸 潮 和 水 解 将 转 变 为 乙 酸 ， 故 本 实 验 所 需 的 醋酐 必 须 在 实 验 前 进 行 重 新 蒸 馏 。3、 所 用 仪 器 必 须 是 干 燥 的 ， 因 乙 酐 遇 水 能 水 解 成 乙 酸 ， 无 水 碳 酸钾 也 应 烘 干 至 恒 重 ,否
7、则 将 会 使 乙 酸 酐 水 解 而 导 致 实 验 产 率 降 低 。4、 缩 合 反 应 宜 缓 慢 升 温 ， 以 防 苯 甲 醛 氧 化 。 反 应 开 始 后 ， 由 于 逸出 二 氧 化 碳 ， 有 泡 沫 出 现 ， 随 着 反 应 的 进 行 ， 会 自 动 消 失 。 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 。5、 反 应 物 必 须 趁 热 倒 出 ， 否 则 易 凝 成 块 状 。6、 中 和 时 必 须 使 溶 液 呈 碱 性 ， 控 制 pH 8较 合
8、 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 。7、 进 行 酸 化 时 要 慢 慢 加 入 浓 盐 酸 ， 一 定 不 要 加 入 太 快 ， 以 免 产 品冲 出 烧 杯 造 成 产 品 损 失 。8、 肉 桂 酸 要 结 晶 彻 底 ， 不 能 用 太 多 水 洗 涤 产 品 。9、 肉 桂 酸 有 顺 反 异 构 体 ， 通 常 制 得 的 是 其 反 式 异 构 体 。10、 水 蒸 气 导 入 管 必 须 要 插 入 样 品 的 液 面 之 下 ， 要 保 持 水
9、 蒸 气 导 管畅 通 。 水 蒸 气 蒸 馏 要 注 意 ：(1)操 作 前 ,仔 细 检 查 整 套 装 置 的 严 密 性 。(2)先 打 开 T型 管 的 止 水 夹 ,待 有 蒸 汽 逸 出 时 再 旋 紧 止 水 夹 。(3)控 制 馏 出 液 的 流 出 速 度 ， 以 2 3滴 /秒 为 宜 。(4)随 时 注 意 安 全 管 的 水 位 ， 若 有 异 常 现 象 ， 先 打 开 止 水 夹 ， 再 移开 热 源 ， 检 查 、 排 除 故 障 后 方 可 继 续 蒸 馏 。(5)蒸 馏 结 束 后 先 打 开 止 水 夹 ， 再 停 止 加 热 ， 以 防 倒 吸 。八 、
10、 问 题 讨 论1、 制 备 肉 桂 酸 时 ， 往 往 出 现 焦 油 ， 它 是 怎 样 产 生 的 ？ 又 是 如 何 除去 的 ？答 ： 产 生 焦 油 的 原 因 是 ： 在 高 温 时 生 成 的 肉 桂 酸 脱 羧 生 成 苯 乙 烯 ，苯 乙 烯 在 此 温 度 下 聚 合 所 致 ， 焦 油 中 可 溶 解 其 它 物 质 。 产 生 的 焦 油 可 用活 性 炭 与 反 应 混 合 物 碱 溶 液 一 起 加 热 煮 沸 ， 焦 油 被 吸 附 在 活 性 炭 上 ， 经过 滤 除 去 。2、 进 行 水 蒸 汽 蒸 馏 时 ， 蒸 汽 导 入 管 的 末 端 为 什 么
11、要 插 入 到 接 近 于容 器 的 底 部 ？答 ： 插 入 容 器 底 部 的 目 的 是 使 瓶 内 液 体 充 分 加 热 和 搅 拌 ， 有 利 于 更有 效 地 进 行 水 蒸 汽 蒸 馏 。3、 在 水 蒸 汽 蒸 馏 过 程 中 ， 经 常 要 检 查 什 么 事 项 ？ 若 安 全 管 中 水 位上 升 很 高 说 明 什 么 问 题 ， 如 何 处 理 才 能 解 决 呢 ？答 ： 经 常 要 检 查 安 全 管 中 水 位 是 否 正 常 ， 若 安 全 管 中 水 位 上 升 很高 ， 说 明 系 统 有 堵 塞 现 象 ， 这 时 应 立 即 打 开 止 水 夹 ，
12、让 水 蒸 汽 发 生 器 和大 气 相 通 ， 排 除 故 障 后 方 可 继 续 进 行 蒸 馏 。 4、 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【 板 书 】一 、 实 验 目 的1、 了 解 肉 桂 酸 的 制 备 原 理 和 方 法 ；2、 巩 固 回 流 、 水 蒸 气 蒸 馏 等 操 作 。二 、 实 验 原 理利 用 Per
13、kin反 应 ， 将 芳 香 醛 和 酸 酐 混 合 后 在 碳 酸 钾 催 化 下 加 热 ， 发生 类 似 羟 醛 缩 合 的 作 用 ， 生 成 , -不 饱 和 芳 香 酸 的 反 应 ，三 、 文 献 值名 称 分 子 量 性 状 比 重 熔 点 沸 点 溶 解 度 ： 克 /100ml溶 剂水 醇 醚苯 甲醛 106.12无 色液 体 1.044 -26 178-179 0.3 溶 溶 乙 酸 无 色 138-酐 102.08刺 激液 体 1.082 -73 140 水 解 水 解 溶肉 桂酸 148.16无 色结 晶 1.248 133-134 300 溶 热水 2420易 溶
14、四 、 实 验 药 品 ：药 品 ： 1.5ml新 蒸 馏 苯 甲 醛 ， 4ml新 蒸 馏 醋 酐 ， 2.2g研 细 的 无 水 碳 酸钾 ， 10ml温 水 ， 10ml10 氢 氧 化 钠 溶 液 ， 浓 盐 酸 ， 沸 石五 、 实 验 步 骤 ：1、 缩 合安 装 回 流 装 置 在 干 燥 的 1 0 0 ml的 三 颈 烧 瓶 中 加 入 1 .5 ml 苯 甲 醛 、4ml醋 酐 、 2.2g无 水 碳 酸 钾 、 少 量 沸 石 缓 慢 加 热 至 1 4 0 后 继 续 加热 回 流 30min,控 制 温 度 在 1 4 0 -1802、 水 蒸 气 蒸 馏反 应 物
15、冷 却 ， 加 入 10ml温 水 改 搭 为 水 蒸 气 蒸 馏 装 置 ， 将 未 反 应的 苯 甲 醛 蒸 出 ， 直 至 馏 出 液 无 油 珠 烧 瓶 冷 却 ， 加 入 1 0 ml1 0 %的 氢氧 化 钠 溶 液 ， 振 摇 ， 使 肉 桂 酸 全 部 溶 解 抽 滤 ， 将 滤 液 转 入 250ml烧杯 中 ， 冷 却 至 室 温 在 搅 拌 下 用 浓 盐 酸 酸 化 至 刚 果 红 试 纸 变 蓝 于冰 -水 浴 中 冷 却 后 抽 滤 ， 用 少 量 水 洗 涤 、 抽 干 、 称 量 。六 、 注 意 事 项1、 本 实 验 所 需 的 苯 甲 醛 要 事 先 蒸 馏 、 乙 酸 酐 也 要 在 实 验 前 进 行 重新 蒸 馏 。2、 所 用 仪 器 、 药 品 必 须 无 水 干 燥 ， 否 则 产 率 降 低 。3、 缩 合 反 应 宜 缓 慢 升 温 ， 以 防 苯 甲 醛 氧 化 。七 、 实 验 现 象 记 录时 间 操 作 现 象
