肉桂酸甲酯小试合成

王海亮(浙江兰溪巨化氟化学有限公司,浙江 兰溪 321100)

1 试验目的

开发肉桂酸下游产品,延长肉桂酸产品的产业链，促进产品结构的调整.我们选择了下游产品肉桂酸甲酯作为小试开发项目。肉桂酸甲酯具有果香膏香，可作为制造香水香精、皂用香精的常用定香剂、也可用于食用香精。有关资料表明，无机酸催化酯化法，由于反应时间长、副反应多而影响产品的收率和质量，同时后处理麻烦、设备腐蚀严重。因此我们筛选了两种催化剂来进行对比小试，通过试验确定最佳催化剂后再进行工艺条件优化等试验工作。

2 试验内容

2.1 反应方程式

2.2 实验过程

在1000ml带搅拌的四口瓶中投入2mol肉桂酸、催化剂和甲醇，装上回流冷凝管，开搅拌，用恒温电热套加热回流一定时间，然后改为蒸馏装置，蒸出未反应的甲醇，加入定量的10%碳酸钠水溶液，搅拌10分钟后于分液漏斗分层，加200 ml水洗涤。两次水层一同冷却结晶后过滤，滤液用盐酸调PH值2~3可以回收肉桂酸，滤饼则和分层后所得的物料一同进行减压蒸馏，去前馏份水后得肉桂酸甲酯产品，称重，分析含量，计算产品收率。

2.3 采用不同催化剂对反应收率的影响

我们分别采用A催化剂（95%、工业级）和B催化剂（试剂）作为催化剂，采用文献中报道的最佳投料配比进行酯化反应，结果见表一：

表一：不同催化剂对反应的影响（肉桂酸甲酯理论得量为324.32g）

由表一可以看出，采用A作催化剂时甲醇投料量小，且合成的肉桂酸甲酯的收率较高，因此我们选用该催化剂进行了一系列的工艺条件优化试验。

2.4 A催化剂用量对反应的影响

在试剂用量和实验条件不变，即投99.0%肉桂酸299.3g（2.0mol）、工业99%甲醇390.0g、保温回流4小时的情况下，只改变A催化剂的用量进行实验，结果催化剂A用量的改变对反应后甲酯的收率有着明显的影响，随着催化剂用量的增加，反应收率提高，当催化剂用量在25.0 g以上时，甲酯收率趋于稳定。

2.5 反应时间对肉桂酸甲酯收率的影响

投99.0%肉桂酸299.3g（2.0mol）、工业99%甲醇390.0g、采用25.0gA作催化剂，其它条件不变，通过改变反应时间来进行实验，结果

回流时间（h）3 4 5 6 7甲酯收率（%）89.1 92.2 93.0 93.1 92.5

从以上情况可以看出，当反应保温回流时间为6小时，肉桂酸甲酯的收率最高。

2.6 醇酸用量比对反应后肉桂酸甲酯收率的影响

在其它条件不变的情况下，当用299.3g（2mol）肉桂酸与甲醇酯化时，采用25.0gA作催化剂，保温回流6小时，通过改变甲醇的用量进行实验，结果

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，甲醇过量有利于提高反应收率，当甲醇用量为390g以上时，甲酯收率趋于稳定，因此甲醇用量以390g为宜。

2.7 回收甲醇套用对产品收率的影响

投99.0%肉桂酸299.3g（2.0mol）、工业99%甲醇390.0g、采用25.0gA催化剂，保温反应6小时，回收甲醇套用于下一批，并补加适量新的甲醇，连续套用3批，观察甲醇套用对产品收率的影响。结果表明，甲醇连续套用后，回收甲醇的水份越来越高，肉桂酸甲酯收率逐渐下降。因此，在不除去回收甲醇中水份的情况下，甲醇套用对产品收率影响较大。

3 结语

3.1 通过试验，我们认为用A催化合成肉桂酸甲酯的收率较高。反应较优工艺条件为：A催化∶肉桂酸∶甲醇＝0.125∶2∶12.065（摩尔比），反应回流时间为6小时，收率93%。

3.2 回收甲醇水份较高，不除去水份不能套用，建议采用精馏提纯或折价出售。