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α, β-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 系统命名：3-苯基丙烯酸 属α, β-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 1.082-73 138- 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100ml的三颈烧瓶中加入1.5ml 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140℃后继续加热回流30min,控制温度在140℃- -180℃ 2、水蒸气蒸馏 反应物冷却，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10ml10%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、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，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Perkin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α, β-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 1.082-73140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100ml的三颈烧瓶中加入1.5ml 苯甲醛、 4ml醋酐、2.2g无水碳酸钾、少量沸石→ 缓慢加热至140℃后继续加 热回流30min,控制温度在140℃--180℃ 2、水蒸气蒸馏 反应物冷却，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10ml10%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 。