肉桂酸甲酯是一种有机化合物,结构式为C6H5CH=CHCOOCH3。外观为白色至微黄色结晶,呈樱桃和香酯似香气,具有可可香味。主要用于日化和食品工业,是常用的定香剂或食用香料,同时也是重要的有机合成原料。合成方法有无机酸 (如盐酸 、硫酸) 催化酯化法、有机酸催化酯化法、多相催化酯化法和高压微波合成法。
基本信息
【中文名称】肉桂酸甲酯
【中文别名】β-
苯丙烯酸甲酯,苯丙烯酸甲酯,桂皮酸甲酯,肉硅酸甲酯;3-苯丙烯酸甲酯;
【英文名称】methyl cinnamate
【英文别名】 2-Propenoic acid, 3-phenyl-, methyl ester; Methyl 3-phenyl propenoate; METHYL CINNAMATE; NATURAL METHYL CINNAMATE
【含量】99%
【CAS号】103-26-4
【分子式】C10H10O2
【分子量】162.19
【FEMA 】 2698
【EINECS号】203-093-8
【InChI】 InChI=1/C10H10O2/c1-12-10(11)8-7-9-5-3-2-4-6-9/h2-8H,1H3/b8-7+
理化性质
【外观】白色至淡黄色结晶或无色至淡黄色液体。
【相对密度(d435)】1.07
【熔点】34-38℃
【沸点】260-262℃
【闪点】>110℃
【折射率(nD20)】1.5670
【香味】呈樱桃和香酯似香气。
【溶解情况】溶于乙醇、
乙醚、甘油、丙二醇、大多数非挥发性油和矿物油,不溶于水。
用途
在国际市场中主要是用于香料和防晒中,我国GB-2760-2014规定为允许使用的食用香料。用于香料工业作定香剂,常用于调配康乃馨、樱桃、
草莓和葡萄等东方型花香香精,用于肥皂、洗涤剂,也用于风味剂和糕点。肉桂酸甲酯、
肉桂酸乙酯,都可以添加到香烟烟丝中,用作增香剂和香味补偿剂。作为有机合成中间体,主要用于医药工业。
肉桂酸甲酯的药用价值:咪唑与肉桂酸甲酯以甲基作为中间连接体,制备对溴甲基肉桂酸甲酯,这个中间体则是生产奥扎格雷的主要原料。肉桂酸甲酯对抑制白癜风有积极作用。在美白,防晒中,肉桂酸甲酯的作用更是无可替代!
制备
由肉桂酸与甲醇酯化而得。将肉桂酸、甲醇和硫酸的混合物加热回流5h,加收过量的甲醇。冷却,分去酸层,水洗后再用10%碳酸钠溶液洗涤,然后用水洗至中性。得粗品,经重结晶或减压蒸馏[收集132-134℃(2.0kPa)馏分],得肉桂酸甲酯成品。收率约70%。
肉桂酸甲酯(C6H5CHCHCOOCH3)为白色晶体,熔点34℃,不溶于水,溶于乙醇和乙醚.由于它具有新鲜的果实香味,在香料工业中常用作配制果子香精、东方型香精和皂用香精等高级香精,在食品、日用化妆品、制皂等方面有着广泛的用途.关于肉桂酸甲酯的制备,有用聚乙烯吡啶为催化剂,使肉桂酸与氯化亚砜作用先生成肉桂酰氯,再与甲醇反应制备肉桂酸甲酯的报道.此法不但产率低(产率为77%)、副反应多、操作步骤繁琐、腐蚀设备,且有尾气回收问题,并造成环境污染.还有用聚乙二醇和氯化钯、聚氯乙烯三氯化铁树脂、
十二水合硫酸铁铵为催化剂合成肉桂酸甲酯的报道,但这些方法也不太令人满意.用
固体超强酸ZrO2/S2O2-8催化合成肉桂酸甲酯的方法,国内外未见文献报道.作者在固体超强酸ZrO2/S2O2-8催化下,用肉桂酸与甲醇合成了肉桂酸甲酯.该催化剂价廉易得、催化活性高、不腐蚀设备、可回收重复使用.此方法具有操作简便、反应条件温和、对环境友好、收率高等优点.
【市场价格】2013年6月份市场价格为45000.00至48000.00/吨
肉桂酸甲酯的合成
肉桂酸甲酯又称β- 苯基丙烯酸甲酯,具有可可香味,主要用于日化和食品工业,是常用的定香剂或食用香精,同时也是重要的有机合成原料。它的合成方法有无机酸 (如盐酸 、硫酸) 催化酯化法、有机酸催化酯化法、多相催化酯化法和高压微波合成法。无机酸催化酯化法存在副反应多,反应时间长,产品收率低,设备腐蚀严重,后处理产生的废水等缺点;多相催化酯化法反应时间长,产品收率不高 (72 %~87 %);有机酸催化酯化法反应时间短,产品收率高,但成本高;高压微波合成法虽然能克服前三种方法的缺点,但是难于实现工业化生产。20 世纪20年代在
美国普林斯顿大学化学实验室发现超声波有加速化学反应的作用,在20世纪80 年代中期超声波在化学中的应用研究迅速发展,超声波在有机化学中已被应用于氧化反应、还原反应、加成反应、缩聚反应、水解反应等,几乎涉及有机化学的各个领域,超声化学方法被认为是绿色化学。超声波作为一种新的能量形式用于有机化学反应,不仅使很多以往不能进行或难以进行的反应得以顺利进行,而且它作为一种方便、迅速、有效、安全的合成技术大大优于传统的搅拌、外加热方法。本文采用超声波辐射技术,对肉桂酸甲酯的合成进行探索性研究,实验结果表明,采用超声波合成肉桂酸甲酯,产品收率高,反应条件简单,易于工业化生产。
仪器与试剂
肉桂酸和甲醇为化学纯;Na HSO4・H2 O为分析纯; XRC - 1 显微熔点测定仪(中国成都,四川大学科仪
厂) ; P E - 2400C HN 元素分析仪(美国P E 公司) ;MA GNA - IR550 型富利叶红外光谱仪(美国P E 公司) ; FR
- 1 型全聚四氟乙烯密封增压微波消化罐(70mL ,压力1 . 2M Pa ,四川省分析测试研究所生产) ; KQ - 200 KDB型高功率数控超声波清洗器(中国昆山超声仪器有限公司,工作频率40 KHz) 。
肉桂酸甲酯的合成
在 100mL 圆底烧瓶中 ,加入一定量的肉桂酸和 Na H SO4・H2 O ,装上回流冷凝管 ,放入超声波清洗槽中 ,圆底烧瓶底部位于扬声器正上方约 5cm 处 ,清洗槽水面高于烧瓶中反应物液面 2cm 。在 60 ℃下超声辐射一定时间 ,取出冷却 。加入乙醚溶解反应物和产物 ,再依次用水 、10 %碳酸钠和水进行洗涤 ,醚层经无水氯化钙干燥后水浴回收乙醚 ,残留物冷却得产品 ,称重 ,计算产率。
合成结果
据研究认为超声波催化促进有机化学反应 ,是由于液体反应物在超声波作用下 ,产生无数微小空腔 ,空腔内产生瞬时的高温高压而使反应速度加快 ,而且空腔内外压力十分悬殊 ,致使空腔迅速塌陷 、破裂 ,产生极大的冲击力 ,从而起到了激烈搅拌的作用 ,使反应物充分接触 ,从而提高反应效率。
研究表明 ,采用超声波辐射技术 ,以 Na HSO4・H2 O 为催化剂 ,合成肉桂酸甲酯的最佳反应条件为:醇酸物质的量比为 8 ∶1 ,催化剂用量为反应物总质量的 10. 0 % ,超声波功率为 120 W ,辐射时间为 2. 5h ,产品平均收率为 96. 3 %。该法简便 ,产品收率高 ,有工业应用价值。
储运条件
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。