β-苯基丙烯酸的合成与研究

2006年第5期淮南师范学院学报No.5,2006第8卷(总第39期)JOURNAL OF HUAINAN TEACHERS COLLEGEGeneral No.39,Ⅴol.8β-苯基丙烯酸的合成与研究田冬,王桂英(准南师范学院化学生物系,安徽淮南232001)「摘要」在无水碳酸钾存在时,由苯甲醛和乙酸酐合成β-苯基丙烯酸,并对其反应条件和实验方法进行了研究,结果表眀反应温度、反应时间及催化剂的用量均对最后产率有一定的影响。关键词]β-苯基丙烯酸;苯甲醛;乙酸酐;微型合成中图分类号]0621.2文献标识码]A文章编号]1009-9530(2006)05-0123-02β-苯基丙烯酸,无色针状结晶,具有爽快的淡醛。随着烧瓶中水量的减少,用恒压滴液漏斗中的甜脂香气,是一种重要的有机合成中间体,广泛应水慢慢地给以补足,至流岀液无油珠为止。用于香料、医药、农药、甜味剂、塑料和感光树脂等将反应物趁热倒入烧杯中,加少许活性碳,搅方面。有机微型合成实验,试剂用量少,操作简便,拌,冷却后,加入8m10%的NaOH溶液,使所有不仅能降低实验费用,而且能減少对环境的污染。β-苯基丙烯酸生成盐而溶解。抽滤,将滤液倾入因此进行有机微型化学合成实验的研究与实践具5σm烧杯中,在搅拌下加入浓盐酸至刚果红试纸有显著的经济效益、环保效益和教学效果。材料提恰好变蓝,用水冷却旳皛体,抽滤,洗涤,干燥,得到供的β-苯基丙烯酸的合成实验,反应试剂用量大,产品,产率68.8%。水蒸气蒸馏装置复杂,实验结果不理想。我们改用3.2β-苯基丙烯酸的纯化微型装置合成了β-苯基丙烯酸,试剂用量少,反应用1:3的乙醇-水溶液进行重结晶(用冰水泠时间短操作简便,产率较高,有明显的教学价值。却),再用热水进行重结晶两次,得白色晶体,干1、原理燥,待测定β-苯基丙烯酸是利用 Perkin反应,将苯甲醛4、结果讨论与乙酸酐混合在相应的羧酸盐存在下加热,发生羟4.1β-苯基丙烯酸的纯度测定醛缩合反应,再脱水生成β-苯基丙烯酸。我们用碳准确称取0.0250g、0.0254g、0.0256g邻苯二甲酸钾代替乙酸钾。反应如下酸氢钾三份,分别置于三个锥型瓶中,加入4m水CHO+CHCO)0K(0 7-CH-CHOOH+CH,COOH使之溶解,加入1滴酚酞指示剂,用于标定NoH溶液,滴定至呈微红色,30s不退色即为滴定终点2、试剂与仪器州,消耗NaOH溶液体积分别为11.4ml、11.8m、试剂:苯甲醛、乙酸酐、碳酸钾、氩氧化钠、浓盐12.om,测得NaOH溶液的平均浓度为酸和无水氯化钙均为市售分析纯0.0105mol-l仪器:SGW,X-4显微熔点测定仪(上海精密科表1β-苯基丙烯酸的纯度测定学有限公司), AVATAR360傅立叶变换红外光谱美国 Nicolet公司),玻璃仪器均为成套微型仪序号产品重量无水乙醇消耗NaOHβ-苯基丙烯体积体积m)酸含量(%)器10.02l13.229743、实验步骤20.02149743.1β-苯基丙烯酸的合成30.021713.61在干燥的1oml二颈烧瓶中加入1ml(0.010mol)40.02193.513.74975新蒸馏的苯甲醛和2.8ml(0.029mo)新蒸馏过的乙酸酐以及研细的1.2g无水碳酸钾,在170-180℃温中国煤化工,1-0.0219g四份,置于四度下回流50minl反应完毕,待反应物稍冷却后,个CNMHG酚酞指示剂,用上述已加入3m温水,改为蒸馏装置,烧瓶另一口安裝盛标定过浓度的NaOH溶液标定至呈微红色,30s之有5m水的恒压滴液漏斗,加热蒸馏岀过量的苯甲内不退色H,即为滴定终点。平行测定四次结果如「作者简介田冬(1977—),男,安徽东至人,淮南师范学院化学生物系助教,主要从事仪器分析和有机化学实验教学工作。准南师范学院学报第8卷下表1所示,计算出β-苯基丙烯酸的平均含量为得反应产率降低,实验证明当温度为170℃时为最974%。恰当温度,对反应结果较有利。结果如图2所示。4.2β-苯基丙烯酸的熔点测定用sGWX-4显微熔点测定仪测定其熔点,在130℃坍塌,在131-132℃下熔化,与文献值符合S。4.3β-苯基丙烯酸的红外光谱分析产品的红外光谱图如图1所示,可知在3432cm-下的峰为O-H的伸缩振动吸收峰,在3065cm1和3027cm-1的吸收峰为烯烃上C-H的伸缩振动吸收峰,在1694cm1下的峰为C=O的伸缩振动吸收峰,在1630cm1下的峰为C=C的伸缩振动吸收峰,在1951cm1、1577cm-1、1449cm1、710cm的吸收峰为苯环的骨架振动吸收峰,在979cm-左右的吸收峰为烯烃上C-H的弯曲振动吸收峰,与标准图谱一致i emmparaiure℃图2反应温度对产率的影响4.6反应时间对产率的影响以1ml苯甲醛和2.8ml乙酸酐为原料,加入1.2gK2CO3催化剂,在170℃的温度进行反应,考察不同的反应时间对产率的影响。结果表明此反应的时间控制在50min最为怡当,时间过短反应不充份,若将反应回流延长3倍后,反应产率有稍许增加,能达到70%左右,但副产物增多分离困难,从效益上看以50min较好。结果如表3所示表3反应时间对产率的影响反应时间30min70min产率35.3%68.8%68.7%0.1%图1β-苯基丙烯酸的红外光谱图由以上分析可知,此反应的最适宜条件为:1ml4.4催化剂用量对反应产率的影响苯甲醛和28ml乙酸酐为原料,加入1.2gK2CO3催以lm苯甲醛和28ml乙酸酐为原料,在化剂,在170℃的温度在反应50min,得产率170℃下反应50min,加入不同量的催化剂,考察催68.8%。本反应试剂用量少,操作方便,催化剂用量化剂用量对反应产率的影响,结果表明以1.2g左适宜,产率较高,产品纯度高。有机微型化学合成实右为最好,太多或太少均会使反应产率降低。结果验,能降低实验经费,又能减少对环境的污染,因此如下表2所示。采用和研究微型实验是非常有必要的。表2催化剂用量对反应产率的影响参考文献]实验编号催化剂用量(g)产品重量(g)产率(%)∏l张毓凡,曹玉蓉,冯宵等有机化学实验[M]天津:南开大学0.790.9675出版社,2001.16021.02[2]周宁怀,王德琳微型有机化学实验M北京:北京科学出4「3许尊乐,刘汉标有机化学实验[M广州:中山大学出版社4.5反应温度对产率的影响1998.220-22112gK2CO3催化剂,在不同的温度在进行反应,4赵清泉主编分析化学实验M]北京:高等教育出版社应时间为5min。结果表明,当温度较低时反应不能5j充份进行完全.温度过高后由于副反应的影响,也使中国煤化工有机化学制备手册(中卷Synthesizing and research ofCNMHGTIAN Dong, WANG Gui-yingAbstract: The B-phenyl cryic acid is synthesized from benzaldehyde and acetic anhydride in thepresence of anhydrous potassium carbonate. And we carried out the research on the reaction conditions andthe experimental methods. The results showed that the reactive temperature, the reactive time and theamount of catacyst had effects on the product yield of the trans-Cinnamic acidKey words: B-phenyl cryic acid benzaldehyde; acetic anhydride; micro-synth