实验室制取间溴苯甲醛实验过程

实验66　肉桂酸的制备（Perkin反应）

肉桂酸（cinnamic acid）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或食品香料的重要原料，它在农药、塑料和感光树脂等精细化工产品生产中也有着广泛的应用。

实验目的

学习Perkin反应的原理及实验方法；掌握水蒸气蒸馏及重结晶的操作技术。

实验原理

实验用品

仪器　圆底烧瓶；回流冷凝管；三口烧瓶；锥形瓶；熔点仪；蒸发皿；空气冷凝器；温度计等。

试剂　苯甲醛；醋酸酐；无水醋酸钾；碳酸钠（s）；无水氯化钙；活性炭；浓盐酸；乙醇（70％）等。

实验步骤

1.常量合成

在100mL圆底烧瓶中，依次加入3g无水醋酸钾、7.5mL醋酸酐和5mL新蒸馏过的苯甲醛，投入几粒沸石，配置回流冷凝管，冷凝管上连接无水氯化钙干燥管，将圆底烧瓶置于170℃左右的油浴上加热回流2h。

回流结束后，将反应混合物趁热倒入盛有20mL水的500mL三口烧瓶中，用少量热水冲洗反应瓶，使反应物全部转入三口烧瓶。然后，缓缓加入适量的固体碳酸钠，使溶液呈微碱性（pH＝9～10）。装配水蒸气蒸馏装置，进行水蒸气蒸馏，以蒸除混合物中未反应的苯甲醛。当馏出物无油珠时即可停止蒸馏。

将水蒸气蒸馏装置改为回流装置，向蒸馏瓶中加入少量活性炭，加热回流10min，趁热过滤。将滤液转至锥形瓶中，并冷却至室温，在搅拌下缓缓滴加浓盐酸使其呈酸性（pH＝3），有晶体析出。置锥形瓶于冰水浴中，经充分冷却使肉桂酸晶体尽量析出。抽滤并用少许冷水洗涤。粗产物可用水或70％乙醇进行重结晶。产物经干燥后，称重、测熔点并计算产率。

肉桂酸为无色针状晶体，有顺、反异构体，一般为反式异构体。熔点为133～134℃。

2.半微量合成

取1.8g无水醋酸钾，放入蒸发皿中在电炉或电热套上使其熔化，取下研碎，及时放入100mL三口烧瓶中。再往该瓶加入1.5mL苯甲醛及3mL醋酸酐，混合均匀后，装上空气冷凝器及温度计，加热回流1h，维持反应温度在150～170℃之间。

反应完毕，向反应液中加30mL水，边加热边振荡一会，再慢慢加入碳酸钠，中和反应液至pH值等于8。然后进行水蒸气蒸馏直至馏出液中无油珠出现。待三口烧瓶中的剩余液体冷却后，加入活性炭煮沸10～15min，进行热抽滤，用浓盐酸调节滤液至pH值等于3，冷却待晶体析出后进行抽滤，用少量水洗涤晶体，抽干，在红外灯下将晶体烘干。产品为白色晶体，可用95％乙醇进行重结晶。产率约为60％，熔点为131～133℃。

纯肉桂酸的熔点为133℃，沸点300℃，为1.245，红外光谱如图5－32所示。

图5－32　肉桂酸的红外光谱图

注意事项

（1）醋酸酐和苯甲醛对皮肤有强烈的侵蚀作用，量取时应当心。

（2）无水醋酸钾可用无水醋酸钠或无水碳酸钾代替，若醋酸钾含水，应作预处理。先将含水醋酸钾置于蒸发皿中加热至熔融，蒸除水分后又结成固体，再加大火力使其熔融并不断搅拌，防止炭化变黑，趁热倒在金属板上，冷却后研碎，置于干燥器中备用。

（3）久置的苯甲醛会自行氧化成苯甲酸，混入产品中不易去除，影响产品纯度，故在使用前应将其去除。

（4）开始加热不要过猛，以防醋酸酐受热分解而挥发，白色烟雾不要超过空气冷凝器高度的l/3。

思考题

（1）若苯甲醛和丙酸酐发生Perkin反应，其产物是什么？

（2）在本实验中，如果原料苯甲醛中含有少量苯甲酸，这对实验结果会带来什么影响？应采取什么措施？

（3）在水蒸气蒸馏前若不向反应混合物中加碱，蒸馏馏分中会有哪些组分？

（4）分析肉桂酸的红外光谱，指出反映羟基、羰基和碳碳双键的特征吸收峰。

（5）为什么说Perkin反应是变相的羟醛缩合反应？其反应机理是怎样的？