一種硫酸氫鈉催化合成肉桂酸環(huán)己酯的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硫酸氫鈉催化合成肉桂酸環(huán)己酯的方法，所述方法包括以下步驟：(1)將肉桂酸、環(huán)己醇和硫酸氫鈉混合、攪拌直至肉桂酸溶解，得到混合物；(2)將混合物進(jìn)行微波輻射處理；(3)將步驟(2)得到的混合物在微波輻射條件下進(jìn)行回流分水反應(yīng)，得到肉桂酸環(huán)己酯。利用本發(fā)明的方法制備得到的肉桂酸環(huán)己酯產(chǎn)率高，反應(yīng)時(shí)間短。硫酸氫鈉是肉桂酸和環(huán)己醇進(jìn)行酯化反應(yīng)的催化劑，可以加速酯化反應(yīng)的進(jìn)行，從而縮短反應(yīng)時(shí)間。
【專利說(shuō)明】一種硫酸氫鈉催化合成肉桂酸環(huán)己酯的方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明屬于肉桂酸環(huán)己酯制備領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種硫酸氫鈉催化合成肉桂酸 環(huán)己酯的方法。 【背景技術(shù)】
[0002] 肉桂酸環(huán)己酯是一種無(wú)色粘稠狀液體，不溶于水，難溶于丙二醇，溶于乙醇，具有 令人愉悅的果香味，常用于食用香精和日化香精的配料中，屬于典型的常用香料及食品添 加劑，肉桂酸環(huán)己酯還可以用作醫(yī)藥中間體及化妝品的配方。
[0003] 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前合成肉桂酸環(huán)己酯的方法有以下幾種：一是傳統(tǒng)的硫酸催化酯 化法，二是用路易斯酸FeCl 3 · 6H20為催化劑來(lái)合成肉桂酸環(huán)己酯，三是催化劑濃硫酸中加 入聚乙二醇-400作為混合催化劑來(lái)合成肉桂酸環(huán)己酯。名稱為《肉桂酸環(huán)己酯的催化合 成》（《河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2012年第33卷第2期、P66-69)制備了一種合成肉桂酸環(huán)己酯 的催化劑MCM-41中孔分子篩，MCM-41中孔分子篩的水熱穩(wěn)定性好，孔徑為2-8nm，比表面積 超過(guò)700m 2/g。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過(guò)硫酸功能化的MCM-41中孔分子篩是合成肉桂酸環(huán)己酯的 環(huán)保型固體酸催化劑，但是反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較弱，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)物的產(chǎn)率低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中制備肉桂酸環(huán)己酯的方法存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn) 率低的缺點(diǎn)。提供一種硫酸氫鈉催化合成肉桂酸環(huán)己酯的方法，使得制備得到的肉桂酸環(huán) 己酯的應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)率高。
[0005] 為此，本發(fā)明提供了一種硫酸氫鈉催化合成肉桂酸環(huán)己酯的方法，所述方法包括 以下步驟：
[0006] (1)將肉桂酸、環(huán)己醇和硫酸氫鈉按照質(zhì)量比為1-3:2-6:0. 1-0. 5混合、攪拌直至 肉桂酸溶解，得到混合物；
[0007] (2)將混合物進(jìn)行微波輻射處理，微波輻射功率為110-250?，微波輻射時(shí)間為 l_4min ;
[0008] (3)將步驟（2)得到的混合物在微波輻射條件下進(jìn)行回流分水反應(yīng)，得到肉桂酸 環(huán)己酯，微波福射功率為30-lOOw，微波福射時(shí)間為5-15min。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，硫酸氫鈉對(duì)酯化反應(yīng)具有良好的催化活性，硫酸氫鈉是硫酸的酸式 鹽，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，不溶于有機(jī)酸和醇，易溶于水，硫酸氫根可以電離出H+而顯酸性，其催 化作用遵循質(zhì)子酸催化機(jī)理。由于硫酸氫鈉含有結(jié)晶水，在催化酯化時(shí)，自身的結(jié)晶水能夠 促使催化劑在其表面電離出H+來(lái)催化反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)生成的水又促使硫酸氫鈉電離出更 多的H+，從而加速酯化反應(yīng)的進(jìn)行。
[〇〇1〇] 根據(jù)本發(fā)明，步驟（2)中微波輻射功率優(yōu)選為130-200?，微波輻射時(shí)間優(yōu)選為 l_2min。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，步驟（3)中微波輻射功率優(yōu)選為50-80W，微波輻射時(shí)間優(yōu)選為 6_10min〇
[0012] 本發(fā)明采用微波輻射法進(jìn)行加熱，與傳統(tǒng)加熱方法相比，微波輻射加熱過(guò)程是勻 速的，開啟光波頻率110-250?，輻射時(shí)間35-50S，即可達(dá)到回流狀態(tài)，進(jìn)入酯化反應(yīng)狀態(tài)， 一定程度上減少升溫過(guò)程中的副反應(yīng)發(fā)生，而常規(guī)熱傳導(dǎo)加熱方式升溫時(shí)間較長(zhǎng)。根據(jù)本 發(fā)明的方法制備得到的肉桂酸環(huán)己酯的產(chǎn)率比文獻(xiàn)報(bào)道的合成肉桂酸環(huán)己酯的產(chǎn)率高，反 應(yīng)時(shí)間短。硫酸氫鈉是肉桂酸和環(huán)己醇進(jìn)行酯化反應(yīng)的催化劑，可以加速酯化反應(yīng)的進(jìn)行， 從而縮短反應(yīng)時(shí)間。
[0013] 產(chǎn)率的計(jì)算公式：產(chǎn)率=實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量 【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0015] 實(shí)施例1
[0016] 將1. 48g肉桂酸、4g環(huán)己醇和0. 25g硫酸氫鈉加入到裝有溫度計(jì)、分流器、回流冷 凝管和電動(dòng)攪拌裝置的三口燒瓶中，加熱攪拌直至肉桂酸溶解。將得到的混合物進(jìn)行微波 輻射處理，設(shè)定微波輻射功率為150w，微波輻射時(shí)間為lmin。然后在微波輻射條件下進(jìn)行 回流分水反應(yīng)，設(shè)定微波輻射功率為80w，微波輻射時(shí)間為6min，得到肉桂酸環(huán)己酯的產(chǎn)率 為 98. 2%。
[0017] 實(shí)施例2
[0018] 將1. 48g肉桂酸、4g環(huán)己醇和0. 25g硫酸氫鈉加入到裝有溫度計(jì)、分流器、回流冷 凝管和電動(dòng)攪拌裝置的三口燒瓶中，加熱攪拌直至肉桂酸溶解。將得到的混合物進(jìn)行微波 輻射處理，設(shè)定微波輻射功率為130w，微波輻射時(shí)間為2min。然后在微波輻射條件下進(jìn)行 回流分水反應(yīng)，設(shè)定微波輻射功率為60w，微波輻射時(shí)間為8min，得到肉桂酸環(huán)己酯的產(chǎn)率 為 98. 5%。
[0019] 實(shí)施例3
[0020] 將1. 48g肉桂酸、3. 15g環(huán)己醇和0. 25g硫酸氫鈉加入到裝有溫度計(jì)、分流器、回流 冷凝管和電動(dòng)攪拌裝置的三口燒瓶中，加熱攪拌直至肉桂酸溶解。將得到的混合物進(jìn)行微 波輻射處理，設(shè)定微波輻射功率為130w，微波輻射時(shí)間為2min。然后在微波輻射條件下進(jìn) 行回流分水反應(yīng)，設(shè)定微波輻射頻率為60w，微波輻射時(shí)間為8min，得到肉桂酸環(huán)己酯的產(chǎn) 率為98. 1%。
[0021] 對(duì)比例1
[0022] 將1. 48g肉桂酸、4g環(huán)己醇和0. 25g硫酸氫鈉加入到裝有溫度計(jì)、分流器、回流冷 凝管和電動(dòng)攪拌裝置的三口燒瓶中，加熱攪拌直至肉桂酸溶解。將得到的混合物在加熱條 件下進(jìn)行回流分水反應(yīng)，設(shè)定溫度為160°C，加熱時(shí)間為2. 5h，得到肉桂酸環(huán)己酯的產(chǎn)率為 95. 3%。
[0023] 表1加熱方式對(duì)反應(yīng)的影響
【權(quán)利要求】
1. 一種硫酸氫鈉催化合成肉桂酸環(huán)己酯的方法，其特征在于，所述方法包括以下步 驟： (1) 將肉桂酸、環(huán)己醇和硫酸氫鈉按照質(zhì)量比為1-3:2-6:0. 1-0. 5混合、攪拌直至肉桂 酸溶解，得到混合物； (2) 將混合物進(jìn)行微波輻射處理，微波輻射功率為110-250?，微波輻射時(shí)間為l-4min ; (3) 將步驟（2)得到的產(chǎn)物在微波輻射條件下進(jìn)行回流分水反應(yīng)，得到肉桂酸環(huán)己酯， 微波輻射功率為30-100?，微波輻射時(shí)間為5-15min。
2. 如權(quán)利要求1所述的硫酸氫鈉催化合成肉桂酸環(huán)己酯的方法，其特征在于，所述步 驟（2)中微波輻射功率為130-200?，微波輻射時(shí)間為l-2min。
3. 如權(quán)利要求1所述的硫酸氫鈉催化合成肉桂酸環(huán)己酯的方法，其特征在于，所述步 驟（3)中微波輻射功率為50-80?，微波輻射時(shí)間為6-10min。
【文檔編號(hào)】C07C67/08GK104086423SQ201410252725
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】建方方, 馬連湘, 石營(yíng), 蔡明光 申請(qǐng)人:青島東方循環(huán)能源有限公司, 青島科技大學(xué)