亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        硫酸鈣催化合成肉桂酸乙酯工藝研究

        2019-12-02 01:25:01郝利娜張立光
        當(dāng)代化工 2019年10期
        關(guān)鍵詞:肉桂酸硫酸鈣面法

        郝利娜 張立光

        摘? ? ? 要:為解決肉桂酸乙酯合成過程中收率低的問題,以肉桂酸和乙醇為原料,采用無水硫酸鈣為催化劑合成了肉桂酸乙酯,在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用Box-Behnken響應(yīng)面法對(duì)合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化,最佳工藝條件為: n肉桂酸∶n乙醇=1∶6.36,硫酸鈣加入量12.86%,反應(yīng)時(shí)間14.55 h,肉桂酸乙酯收率可達(dá)到89.42%。成本低,適合工業(yè)化生產(chǎn)。

        關(guān)? 鍵? 詞:硫酸鈣;肉桂酸乙酯;響應(yīng)面法

        中圖分類號(hào):TQ251.1? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A? ? ? 文章編號(hào): 1671-0460(2019)10-2223-04

        Abstract: To solve the low yield of ethyl cinnamate synthesis process, taking cinnamic acid and ethanol as raw materials, using anhydrous calcium sulfate as catalyst, ethyl cinnamate was synthesized on the basis of single factor experiment, the synthesis process was optimized by the Box-Behnken response surface method, the best process conditions were determined as follows: n cinnamic acid∶n ethanol = 1∶6.36, the amount of calcium sulphate 12.86%, the reaction time 14.55 h. Under above conditions, cinnamic acid ethyl ester yield reached 89.42%.The process has low cost, so it is suitable for industrial production.

        Key words: Calcium sulfate; Ethyl cinnamate; Response surface method

        肉桂酸乙酯其化學(xué)名稱為β-苯基丙烯酸乙酯,可由沙棗揮發(fā)油等植物中提取[1-3],是一種重要的香料,可配置東方型香精、果子香精[4],在日用化學(xué)品、食品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[5,6]。

        目前,合成肉桂酸乙酯的路線主要采用肉桂酸與乙醇在催化劑下合成,以工業(yè)化的路線采用濃硫酸作為催化劑[7],該工藝存在產(chǎn)品收率低,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,產(chǎn)品選擇性低,廢水量大等問題。一些研究人員采用陽離子樹脂作為催化劑合成了肉桂酸乙酯,具有催化劑成本低,合成過程操作簡(jiǎn)單、安全,催化活性高等優(yōu)勢(shì),但存在產(chǎn)品收率相對(duì)較低問題[8-10]。李靜等[11,12]采用雜多酸催化合成肉桂酸乙酯,并在微波輔助下進(jìn)行反應(yīng),并采用分子篩作為除水劑,產(chǎn)品總收率可達(dá)95%,但合成過程成本較高限制了工業(yè)化。丁亮中[13]等采用無機(jī)鹽催化劑氯化鐵負(fù)載在聚氯乙烯樹脂上,成果得到了肉桂酸乙酯,實(shí)現(xiàn)了無機(jī)鹽催化的合成路線,但收率僅為80%。俞善信[14-16]等采用硫酸鐵銨作為催化劑合成了肉桂酸乙酯,收率94%,但也無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

        本文采用硫酸鈣為催化劑,肉桂酸與乙醇酯化得到肉桂酸乙酯,采用響應(yīng)面法對(duì)合成工藝進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,硫酸鈣催化劑可連續(xù)循環(huán)使用,解決了收率低,催化劑無法重復(fù)使用的問題。

        1? 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1? 試劑與儀器

        肉桂酸,分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;無水乙醇,試劑級(jí),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;無水硫酸鈣,分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

        DF-101S集熱式加熱磁力攪拌器;DLSB-40/80低溫冷卻循環(huán)泵;DZF6500真空干燥箱;5000型高效液相色譜儀(美國(guó) Varian 公司),WRS-1A 數(shù)字熔點(diǎn)儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。

        1.2? 試驗(yàn)步驟

        向配有冷凝管和分水器的四口燒瓶?jī)?nèi)加入肉桂酸、無水乙醇、無水硫酸鈣,攪拌,加熱至回流,連續(xù)向燒瓶?jī)?nèi)加入帶水劑,反應(yīng)生成的水通過分水器分出,反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫,過濾除去催化劑,蒸出剩余乙醇和水,減壓精餾得到肉桂酸乙酯。產(chǎn)率89.4%,純度99.7%,熔點(diǎn)6.7~7.9 ℃,1HNMR(DMSO-d6, 400 MHz), δ:1.32(t,? 3H, -CH3), 4.25 (q, 2H, -CH2), 6.39(d, 1H, α-HC=), 7.61(d, 1H, β-HC=), 7.71(br, 3H, 3,4,5-H), 7.52(br,? 2H, 2,6-H)。

        2? 結(jié)果與討論

        2.1? 單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

        2.1.1? 無水乙醇用量對(duì)肉桂酸乙酯收率的影響

        在回流條件下硫酸鈣加入量為10%,反應(yīng)時(shí)間為12 h條件下,考察無水乙醇加入量變化對(duì)肉桂酸乙酯收率的影響,結(jié)果如表1所示。

        由表1可以看出,當(dāng)無水乙醇加入量較低時(shí),肉桂酸乙酯收率較低,隨著無水乙醇加入量的逐漸增加,肉桂酸乙酯收率也逐漸呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),當(dāng)無水乙醇用量超過n(無水乙醇)∶n(肉桂酸)為6∶1后,肉桂酸乙酯收率增加逐漸趨于平緩。最佳條件為n(無水乙醇)∶n(肉桂酸)= 6∶1。

        2.1.2? 硫酸鈣加入量對(duì)肉桂酸乙酯收率的影響

        在n(無水乙醇)∶n(肉桂酸)=6∶1、反應(yīng)時(shí)間為12 h條件下,考察硫酸鈣加入量變化對(duì)肉桂酸乙酯收率的影響,結(jié)果如表2所示。

        由表2可以看出,當(dāng)硫酸鈣加入量較低時(shí),肉桂酸乙酯收率較低,隨著硫酸鈣加入量的升高,肉桂酸乙酯收率也逐漸呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),當(dāng)硫酸鈣加入量升高至12%時(shí),肉桂酸乙酯收率增加逐漸趨于平緩。最佳硫酸鈣加入量為12%。

        2.1.3? 反應(yīng)時(shí)間對(duì)肉桂酸乙酯收率的影響

        在n(無水乙醇)∶n(肉桂酸)=6∶1、硫酸鈣加入量為12%條件下,考察不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)肉桂酸乙酯收率的影響,結(jié)果如表3所示。

        由表2可以看出,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間在10 h時(shí),肉桂酸乙酯收率較低,隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,肉桂酸乙酯收率也逐漸呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),當(dāng)反應(yīng)時(shí)間增加至14 h時(shí),肉桂酸乙酯收率增加逐漸趨于平緩。最佳反應(yīng)時(shí)間為14 h。

        2.2? 響應(yīng)面法優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

        2.2.1? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

        在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,對(duì)無水乙醇用量(A)、催化劑加入量(B)、反應(yīng)時(shí)間(C)進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面分析,實(shí)驗(yàn)編碼見表4,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表5。

        利用軟件Design-Expert對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,進(jìn)行了二次擬合,結(jié)果見表6,得到編碼后的二次擬合回歸方程為:

        收率%=(87.4+4.39A+3.97B+1.69C+0.15AB-0.075AC-0.9BC-0.69A2-4.41B2-2.34C2)

        由表6可以看出,方差分析響應(yīng)面的回歸參數(shù),各變量的響應(yīng)值的顯著性由F值來判斷,其概率P值越小,應(yīng)變量的顯著性越大,本模型的P值為0.000 1<0.01為極顯著,失擬項(xiàng)P值為0.112 6 >0.05為不顯著,表明該模型擬合效果較好。從表3中可以看出,在一次項(xiàng)中,A、B、C對(duì)應(yīng)P值<0.000 1,A、B、C的P值均<0.01,達(dá)到極顯著水平;在二次項(xiàng)中AB、AC對(duì)應(yīng)P值0.05是不顯著的,A、B、C三個(gè)因素的影響程度為:A-乙醇加入量>B-硫酸鈣加入量>C-反應(yīng)時(shí)間。

        2.2.2? 各個(gè)因素對(duì)收率影響的響應(yīng)面曲線(見圖1-3)

        響應(yīng)面可以更直觀地看到A、B、C對(duì)收率的影響,由圖中可以看出,乙醇加入量與硫酸鈣加入量的曲線的陡峭,說明在合成過程中對(duì)收率的影響較大。

        利用Design-Expert軟件繼續(xù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行數(shù)值最優(yōu)化計(jì)算,最優(yōu)條件為:n肉桂酸∶n乙醇=1∶6.36,硫酸鈣加入量12.86%,反應(yīng)時(shí)間14.55 h,肉桂酸乙酯收率可達(dá)到89.26%。對(duì)響應(yīng)面法模擬的最優(yōu)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,進(jìn)行三批次重復(fù)性試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果平均收率為89.42%,與Design-Expert模擬計(jì)算的結(jié)果接近,說明采用響應(yīng)面優(yōu)化的萃取條件是可行的。

        3? 結(jié) 論

        (1)采用硫酸鈣作為催化劑,以肉桂酸和乙醇為原料,成功合成了肉桂酸乙酯,收率為89.42%,達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)要求,硫酸鈣催化劑可實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用。

        (2)考察了肉桂酸乙酯酯化工藝中乙醇加入量、硫酸鈣加入量、反應(yīng)時(shí)間對(duì)肉桂酸乙酯收率的影響,在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,利用響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化了,最優(yōu)條件為:n肉桂酸∶n乙醇=1∶6.36,硫酸鈣加入量12.86%,反應(yīng)時(shí)間14.55 h,肉桂酸乙酯收率可達(dá)到89.42%

        (3)與傳統(tǒng)的濃硫酸催化相比,硫酸鈣催化具有以下優(yōu)點(diǎn):催化劑價(jià)格便宜、成本低、肉桂酸乙酯收率高、可以重復(fù)使用。

        參考文獻(xiàn):

        [1]劉鑄晉, 吳厚銘, 徐永珍,等. 沙棗花凈油化學(xué)成份的研究[J]. 有機(jī)化學(xué), 1986, 6(4):301-304.

        [2]李兆琳, 陳寧. 沙棗花揮發(fā)油化學(xué)成分的研究[J]. 高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào), 1989, 10(8):804-808.

        [3]薛敦淵, 陳寧, 潘鑫復(fù),等. 硬尖神香草揮發(fā)油化學(xué)成分研究[J]. 高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào), 1990, 11(1):90-92.

        [4]許戈文,李布青.合成香料產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)商業(yè)出版社,1996:366.

        [5]張雪梅, 蒲彪, 歐陽玲花,等. 發(fā)酵制取檸檬皮膳食纖維及其脫色工藝研究[J]. 中國(guó)釀造, 2006, 25(1):26-29.

        [6]陸勤豐. 膳食纖維制品的開發(fā)研究[J]. 糧食加工, 2005, 30(4):44-47.

        [7]嚴(yán)贊開. 四丁基溴化銨催化合成肉桂酸乙酯[C].中國(guó)化學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì),2010.

        [8]駱雪萍, 薛萍, 曹快樂,等. 基于大孔樹脂催化的肉桂酸乙酯綠色合成新工藝[J]. 中藥材, 2008, 31(12):1901-1902.

        [9]薛萍, 鄺守敏, 蘇雪群,等. 微波-樹脂催化合成肉桂酸甲酯[J]. 精細(xì)石油化工, 2008, 25(5):17-18.

        [10]薛萍, 鄺守敏, 曹快樂,等. 微波-大孔樹脂協(xié)同催化肉桂酸甲酯綠色合成新工藝的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2008(9):242-242.

        [11]李靜, 王淑敏. 微波輻射磷鎢酸催化合成肉桂酸乙酯[J]. 化學(xué)試劑, 2004, 26(1):43-44.

        [12]吳慶銀, 吳廣東. 雜多酸催化合成肉桂酸異戊酯[J]. 當(dāng)代化工, 1992(1):48-50.

        [13]丁亮中, 俞善信, 文瑞明. 聚氯乙烯三氯化鐵催化合成肉桂酸酯[J]. 山西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2001, 24(2):133-135..

        [14]俞善信, 張魯西. 硫酸鐵銨催化合成肉桂酸甲酯[J]. 應(yīng)用化工, 1999(4):12-13.

        [15]俞善信, 張魯西. 硫酸鐵銨催化合成肉桂酸乙酯[J]. 湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報(bào), 2000(2):52-54.

        [16]文瑞明, 羅新湘, 俞善信,等. 硫酸鐵銨催化合成肉桂酸酯[J]. 合成化學(xué), 2001, 9(3):269-271.

        猜你喜歡
        肉桂酸硫酸鈣面法
        肉桂酸對(duì)db/db小鼠肝臟PI3K/AKT/FoxO1信號(hào)通路的影響
        響應(yīng)面法提取棗皂苷工藝的優(yōu)化
        落葉果樹(2021年6期)2021-02-12 01:29:04
        硫酸鈣轉(zhuǎn)晶行為的研究進(jìn)展
        響應(yīng)面法優(yōu)化葛黃片提取工藝
        中成藥(2017年4期)2017-05-17 06:09:46
        基于配體鄰菲啰啉和肉桂酸構(gòu)筑的銅配合物的合成、電化學(xué)性質(zhì)及與DNA的相互作用
        響應(yīng)面法優(yōu)化紅樹莓酒發(fā)酵工藝
        基于支持向量機(jī)響應(yīng)面法的連續(xù)剛構(gòu)橋可靠度
        鈦酸鉀晶須和硫酸鈣晶須增強(qiáng)PA66/PVDF的摩擦學(xué)行為研究
        提鹽廢鹵制備硫酸鈣晶須
        合成鄰甲氧基肉桂酸的兩步法新工藝
        少妇被爽到高潮喷水免费福利| 狠狠噜天天噜日日噜| 自拍 另类 综合 欧美小说| 国产精品麻豆成人av| 日韩av免费一区二区| 亚洲av日韩av永久无码下载| 99热久久精里都是精品6| 中文字幕乱偷乱码亚洲| 久久精品日韩免费视频| 色中文字幕在线观看视频| 最近中文字幕大全在线电影视频| 国产精品无码无片在线观看 | 岛国熟女精品一区二区三区| 男人进去女人爽免费视频| 波多野结衣中文字幕在线视频| av毛片在线播放网址| 精品国产三级a在线观看不卡| 巨人精品福利官方导航| 伊人久久综合影院首页| 日本一区二区视频免费观看| 激情文学婷婷六月开心久久| 小蜜被两老头吸奶头在线观看| 黄视频国产| 久久精品国产亚洲av成人无人区| 国产免费三级av在线| 男女性高爱潮免费网站 | 亚洲国产中文字幕在线视频综合| 亚洲综合激情五月丁香六月| 国产在线手机视频| 青青青视频手机在线观看| 亚洲人成在线播放网站| 真人直播 免费视频| 九九99久久精品在免费线97| 中文字幕有码在线亚洲| 精品久久久久香蕉网| 午夜性刺激免费视频| 日日麻批视频免费播放器| 国产高清在线精品一区app| 一本大道色婷婷在线| 久久久久AV成人无码网站| 在线观看视频日本一区二区|