對甲氧基肉桂酸乙酯合成研究
衛生與健康
作者：張金玲
[摘 要]目的與方法，以對甲氧基苯甲醛為原料，醋酸銨為催化劑，經Knoevenagel反應，采用微波輻射技術合成了中間體對甲氧基肉桂酸，再以對甲苯磺酸為催化劑，經酯化反應得對甲氧基肉桂酸乙酯。 結果與結論 兩步反應的產率分別為87.8%和91.0%，產品結構經IR和1HNMR（CDCl3）確證。
[關鍵詞]對甲氧基肉桂酸 對甲氧基肉桂酸乙酯 Knoevenagel縮合 微波輻射 酯化
中圖分類號：R181.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0400-01
280～320nm區域的紫外線易使皮膚曬傷，產生紅斑、水泡等“日光皮炎”。對甲氧基肉桂酸酯類在280～320nm區域有寬而強的吸收，對皮膚無刺激，安全性好，是一類理想的防曬劑，其中辛酯在美國、歐盟各國和中國用量都居首位或前列，乙酯在此區域也有良好的吸收，且吸收率高，是另一個常用防曬劑，同時它還具有廣譜抗真菌作用，是莪術根莖中抗真菌的主要有效成分。對甲氧基肉桂酸乙酯的合成路線有多種，國內金繼曙以對甲氧基苯甲醛為原料，按常規吡啶催化Knoevenagel反應製得中間體對甲氧基肉桂酸，產率70%；酸和乙醇的酯化用濃硫酸催化，回流6h，酯產率78%。本文參照此路線，作了以下改進：①用價廉無毒無汙染的醋酸銨代替常規的吡啶、苯胺等有機堿作催化劑催化Knoevenagel反應；采用微波輻射技術，在無溶劑條件下合成對甲氧基肉桂酸，產率87.8%。②酯化反應改用腐蝕性弱的對甲苯磺酸催化，反應時間由6h減為2.5h，而產率提高13%。本文方法操作方便、副反應少、產物易純化、對環境汙染小，符合綠色化學的要求。合成路線如下：
1 實驗儀器和藥品
MCLTr型通用微波化學實驗儀（微波功率由外接調壓器連續調節，上麵有三個孔，可接冷凝管等），熔點測定管（溫度計未校正），Bruker EQUINOX 55型傅裏葉變換紅外光譜儀，7501紫外可見分光光度計，Bruker AVANCE 400型核磁共振儀。
對甲氧基苯甲醛、丙二酸、醋酸銨、乙醇、對甲苯磺酸均為國產化學純。
1.1 對甲氧基肉桂酸的製備
取5.6g（0.04mol）對甲氧基苯甲醛、4.6g（004mol）丙二酸和3.2g（0.04mol）醋酸銨置100mL錐形瓶中，搖勻後放進微波爐，裝上回流冷凝管。火力鍵置“高火”，調節電流控製功率為400W（由電表指示查功率校準曲線，確定微波輸出功率），微波連續輻射7min，反應混合物完全熔融並有CO2氣體放出。稍冷，加入約80mL冷水，產物即變為固體。將固體物攪碎，抽濾，用水充分浸潤、洗滌兩次，幹燥即得對甲氧基肉桂酸（反式），產率87.8%。用乙醇重結晶得白色針狀結晶，熔點為172～174℃（文獻[2]：173～175℃），3000（寬，締合υO-H），1685（υC=0），1625（υC=C），1598，1511（苯環υC-H），941（γ麵外O-H），826（對二取代苯）。1HNMR（CDCl3，TMS為內標）：δ3.86（s，3H，-OCH3），δ6.33（d，1H，與羧基同碳烯氫），δ6.93（d，2H，―OCH3鄰位H），δ7.51（d，2H，―OCH3間位H），δ7.75（d，1H，與苯環同碳烯氫）。
1.2 對甲氧基肉桂酸乙酯的製備
取7.2g（0.04mol）對甲氧基苯甲酸、24mL（04mol）乙醇和1g對甲苯磺酸置100mL錐形瓶中，裝上回流冷凝管，開動磁力攪拌，水浴加熱，回流反應2.5h。稍冷，改蒸餾裝置，在水浴上蒸出過量的乙醇（回收）。冷卻，將反應物倒入冰水中，漸漸析出大塊乳白色固體，將固體物研細抽濾，分別用水、Na2CO3溶液和水充分浸泡、洗滌，抽幹，晾幹，得75g乳白色固體，產率91.0%。將固體物溶於適量乙醚進一步提純，醚層經Na2CO3溶液充分洗滌後，用水洗至中性，Na2SO4幹燥過夜，濾出Na2SO4，水浴上蒸除乙醚，殘留物冷卻慢慢析出白色晶體，熔點49～50℃（文獻[2]值：49～50℃）；IR（KBr壓片）（cm-1）：1706（υC=0），1630（υC=C），1602，1512，1443（苯環骨架），830（對二取代苯）。1HNMR（CDCl3，TMS為內標）：δ1.32（t，3H，―CH3），δ3.82（s，3H，-OCH3），δ4.24（m，2H，―CH2―），δ6.29（d，1H，羧基同碳烯氫），δ6.88（d，2H，―OCH3鄰位H），δ7.46（d，2H，―OCH3間位H），δ7.62（d，1H，苯環同碳烯氫）。