肉桂酸的制备.docx

集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-19882）
肉桂酸的制备
肉桂酸的制备
实验目的
1、学习肉桂酸的制备原理和方法。
2、学习水蒸气蒸馏的原理及其应用，掌酸钠溶液洗至无CO2放出，然后用水洗涤，再用无水硫酸镁干燥，干燥时加入1%对苯二酚以防氧化，减压蒸馏，收集79℃/25mmHg，或62℃/10mmHg的馏分，沸程2℃，%对苯二酚。
2）无水醋酸钾需新鲜溶解。将含水醋酸钾放入蒸发皿内，加热至熔融，立即倒在金属板上，冷后研碎，置于干燥器中备用。
3）反应混合物在加热过程中，由于CO2的逸出，最初反应时会出现泡沫。这时候加热温度尽量低些，等到CO2大部分出去后，再小心加热到回流态，这时溶液呈浅棕黄色。反应结束的标志是反应时间已到规定时间，有小量固体出现。反应结束后，再加热水，可能会出现整块固体，很不好压碎，干脆不要去压碎它（当然能搞碎是最好的），以免触碎反应瓶。等水汽蒸馏时，温度一高，它会溶解的。
4)本实验中，反应物苯甲醛和乙酐的反应活性都较小，反应速度慢，必须提高反应温度来加快反应速度。但反应温度又不宜太高，一方面由于乙酐和苯甲醛的沸点分别为140℃和178℃，温度太高会导致反应物的挥发，另外，温度太高，易引起脱羧、聚合等副反应，故反应温度一般控制在150-170℃左右。
反应混合物在150-170℃下长时间加热，发生部分脱羧而产生不饱和烃类副产物，并进而生成树脂状物，若反应温度过高（200℃），这种现象更明显。加热的温度最好用油浴，若用电炉加热，必须使烧瓶底离开电炉4~5cm，电炉开小些，慢慢加热到回流状态，等于用空气浴进行加热。如果紧挨着电炉，会因温度太高，反应太激烈，结果形成大量树脂状物质，甚至使肉桂酸一无所有，这点是实验的关键。
5)肉桂酸有顺反异构，通常以反式存在，为无色晶体，熔点133℃。
6)如果产品不纯，可在水或3：1稀乙醇中进行重结晶。
7)蒸馏烧瓶的容量应保证混合物的体积不超过其1／3，导入蒸汽的玻管下端应垂直地正对瓶底中央，并伸到接近瓶底（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。）。安装时要倾斜一定的角度，通常为45℃左右。
8)水蒸汽发生器上的安全管（平衡管）不宜太短，其下端应接近器底，盛水量通常为其容量的1／2，最多不超过2／3，最好在水蒸汽发生器中加进沸石起助沸作用。
9)应尽量缩短水蒸汽发生器与蒸馏烧瓶之间的距离，以减少水汽的冷凝。
10)开始蒸馏前应把T形管上的止水夹打开，当T形管的支管有水蒸汽冲出时，接通冷凝水开始通水蒸汽，进行蒸馏。
11)为使水蒸汽不致在烧瓶中冷凝过多而增加混合物的体积。在通水蒸汽时，可在烧瓶下用小火加热。
12)在蒸馏过程中，要经常检查安全管中的水位是否正合，如发现其突然升高，意味着有堵塞现象，应立即打开止水夹，移去热源，使水蒸汽发生器与大气相通，避免发生事故（如倒吸），待故障排除后再行蒸馏。如发现T形管支管处水积聚过多，超过支管部分，也应打开止水夹，将水放掉，否则将影响水蒸汽通过。
13)当馏出液澄清透明，不含有油珠状的有机物时，即可停止蒸馏，这时也应首先打开夹子，然后移去热源。
14)如果随水蒸汽挥发馏出的物质熔点较高，在冷凝管中易凝成固体堵塞冷凝管，可考虑改用空气冷凝管。
15)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。
16）有关水蒸气蒸馏的基本原理及实验操作
水蒸气蒸馏的基本原理
水蒸气蒸馏是分离和纯化有机物质得常用方法，通过水蒸气蒸馏可以实现液-液分离或液-固分离。但被提纯或分离的物质必须具备以下条件：
（a）不溶或难溶于水。
（b）与水一起沸腾时不发生化学变化或反应。
（c）在 100℃左右该物质蒸气压至少在10mmHg以上。
水蒸气蒸馏常在下列情况下使用：
在常压下进行简单蒸馏易发生分解的高沸点有机物。
含有较多固体混合物，而用简单蒸馏、萃取或过滤等方法又难以分离。
（c）混合物中含有大量树脂状物质或不挥发性杂质，采用蒸馏、萃取等方法又难以分离。
水蒸气蒸馏法的优点在于使所需要的有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来，可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失，提高分离提纯的效率。同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些，所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物。因此在常压下用水蒸气蒸馏，就能在低于 100℃的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来。
当有机物与水一起共热时，根据道尔顿(Dalton)分压定律，整个系统的蒸气压应为各组分蒸气压之和，即： P= PH2O+PA
其中 P代表总的蒸气压，PH2O 为水的蒸气