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摘 要：以超细高岭土负载碳酸钾作为催化剂，苯甲醛和乙酸酐为原料，通过珀金反应合成肉桂酸。文章研究了反应时间、催化剂用量、反应物的摩尔比及催化剂的重复使用对反应产率的影响，并用红外光谱以及元素分析对合成的产品肉桂酸进行表征。实验结果表明，合成肉桂酸的最佳条件为：反应时间为1.5 h，反应物摩尔比为1:3，催化剂用量为反应物用量的52.91%，催化剂重复使用3次，产率可达到69.49%。超细高岭土负载碳酸钾作为催化剂，具有用量少且催化活性高，价格低廉，使用方便，而且无需使用溶剂，后续处理简单，符合绿色环保要求等优点，可望代替传统催化剂无水醋酸钾用于肉桂酸的合成。10785
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关键词：超细高岭土负载碳酸钾；催化；珀金反应;合成；肉桂酸
目 录
摘 要 1
关键词 1
引 言 2
1 实验部分 3
1.1 仪器和试剂 3
1.2 固体碱催化剂的制备 3
1.3 反应原理 3
1.4 主要试剂及产品的物理常数 3
1.5 肉桂酸的合成 4
2 结果与讨论 5
2.1 产品的测定 5
2.2 反应时间对肉桂酸产率的影响 6
2.3 催化剂用量对肉桂酸产率的影响 6
2.4 催化剂重复使用对肉桂酸产率的影响 7
2.5 反应物配比对肉桂酸产率的影响 8
3 结 论 9
参考文献 10
致 谢 12
超细高岭土负载碳酸钾在珀金反应中的应用研究
Research on Application of Superfine Kaolin Supported Potassium Carbonate in the Perkin Reaction
Abstract：Superfine kaolin supported potassium carbonate as catalyst, benzaldehyde and acetic anhydride as raw material, it’s the synthesis of cinnamic acid through Perkin reaction. Effects of the reaction time, catalyst dosage, reaction of molar ratio and repeated use of catalyst on the reaction yield of the product was characterized, and the synthesis of cinnamic acid by IR spectra and elemental analysis. The experimental results show that the best conditions for synthesis of cinnamic acid were: reaction time is 1.5 h, the molar ratio of reaction was 1:3, the dosage of catalyst is 52.91% of the amount of acetic anhydride and repeated use of catalyst is 3, the yield can reach 69.49%. Superfine kaolin supported potassium carbonate as catalyst, with less dosage and high catalytic activity, low price, easy to use, and without the use of solvent, the subsequent processing has the advantages of simple, conforms to the green environmental protection requirements, is expected to replace the traditional anhydrous potassium acetate catalyst for synthesis of cinnamic acid.
Key Words：Superfine kaolin supported potassium carbonate; Catalysis; Perkin reaction; Synthesis; Cinnamic acid
引 言
肉桂酸又名桂皮酸、β- 苯丙烯酸, 是从肉桂皮或安息香分离出的有机酸，植物中由苯丙氨酸脱氨降解产生的苯丙烯酸，是一种重要的有机化工中间体, 广泛用于医药、香料、农药、塑料和感光材料等行业[1,2]。在香料工业中主要用于制备酯类，如肉桂酸甲酯，肉桂酸乙酯，肉桂酸丁酯和肉桂酸苄酯等，也可用于食品香料[3]。肉桂酸在医药工业主要用于制造冠心病药物——“心可定”以及麻醉剂、止血药等的中间体[4]。
Perkin 法自20 世纪50 年代实现工业化以来, 其工艺日趋完善, 已成为国内外生产肉桂酸的主要方法, 具有原料易得、操作简单、工艺流程短、条件温和、分离简单, 同时副产物少且纯度较高等优点[5,6]。但其肉桂酸收率低、成本相对较高等因素的存在也制约了此法的发展, 许多厂家因此已经停止了肉桂酸的生产[7,8]。目前国内外大多是采用Perkin法来合成肉桂酸[9-11]。不同催化剂会对该反应产生不同的影响，近年来很多学者在这方面都进行了的研究。例如，Yoshiro ogata 等曾对苯甲醛与乙酸酐缩合生成肉桂酸的各种胺类催化剂及其反应动力学进行了研究[12]。吴赛苏认为Perkin反应，即苯甲醛和无水冰醋酸在无水醋酸钠的催化反应，由于乙酐活性低，反应温度高、时间长、产率低(38％－45％)，不利于工业化生产,于是采用碳酸钾作催化剂，但易与反应过程当中苯甲醛聚合生成树脂类化合物,改用无水碳酸钾作催化剂、对于苯二酚为阻聚剂，降低了温度、明显缩短了反应时间、减少了副反应聚合物的生成，使肉桂酸的产率达到了74.4％[13]。杨辉琼等提出了以苯甲醛与丙二酸为原料，经由过程发生Knoevenagel缩合反应合成肉桂酸。上面所说的工艺有操作简单、产量高、反应缓和、无污染、产物分离容易、操作方便等优点，是合成肉桂酸较为好的方法[14]。其工艺最佳条件是：苯甲醛与丙二酸物质的量比为1.0：1.2，苯甲醛、吡啶与751氢吡啶物质的量比为1.0：2.4：0.025，在95℃下回流2.0h,产率为89.19％，质量分数达98.19％。