第22卷第4期河池师专学报自然科学版Vol.22No.42002年12月JOURNALOFHECHINORMALCOLLEGENATURALSCIENCESDec.2002直接酯化法合成乳酸薄荷酯廖蓓玲河池师专化生系广西宜州546300摘要在醇酸摩尔比为12温度120?催化剂浓度为3.0时合成乳酸薄荷酯产率可达72产品香气纯正。关键词乳酸薄荷酯合成中图分类号O623.624文献标识码A文章编号10057652002040065031前言天然的薄荷酯在烟草制品中具有很重要的作用但由于它易挥发而使烟草中的含量不定造成产品的不稳定为克服上述缺点美国12研制了沸点较高香气较好的薄荷醇酯类产品特别是以天然原料乙酰丙酮酸制得的乙酰丙酸薄荷酯能消除烟草中的苦涩味由于薄荷酯比薄荷醇具有较好的特性所以人们不断的开发薄荷酯类产品我们考虑乳酸是一种丰富的天然原料且乳酸薄荷酯中又含羟基可互相缔合应具有较高的沸点和低挥发性并且乳酸薄荷酯的价格比较高。为了进一步降低成本获得香气纯正的产品我们以天然的薄荷醇和乳酸为原料对乳酸薄荷酯合成进行研究设计了它的合成用作烟用香料。2实验部分2.1实验原理?3酯属于羧酸衍生物。低级酯具有芳香气味可用作香料。酯可用羧酸和醇在酸的催化作用下共热脱水生成这个反应称为酯化反应:酯化反应是可逆的在平衡时只有一部分的羧酸和醇转化为酯因此当酯化反应达到平衡时反应混合物中含有酯、酸、醇、水工业生产中一般采用酸过量并将生成的酯和水的恒沸混合物不断连续蒸出破坏平衡的存在同时不断加入酸和醇从而达到实现连续生产的目的。酯化时羧酸和醇之间的脱水方式可以有两种不同的脱水方式:1265?收稿日期2002-10-17?作者简介廖蓓玲1965女河池师专化生系实验师主要研究方向为有机合成及实验管理。1是羧酸分子中的羟基与醇羟基的氢结合脱水生成酯。由于羧酸分子去掉羟基后剩余部分叫酰基故方式1称为酰氧键断裂。2是由羧酸中的氢和醇中的羟基结合脱水生成酯由于醇去掉羟基后剩下烷基故方式2称为烷氧键断裂经研究发现酯化反应是按方式1即酰氧键断裂方式进行的反应机理如下:由于酯化反应是可逆反应在一定的条件下当正向反应的速度和逆向反应的速度相等时反应达到化学平衡状态。酯化反应达到平衡的移动较慢可采用提高温度使用催化剂或改变反应物浓度的方式来提高反应速度缩短反应达到平衡的时间。乳酸薄荷酯可利用乳酸和薄荷醇在催化剂作用下进行酯化反应制备。合成乳酸薄荷酯有直接酯化法和酯交换法两种由于乳酸酯的自聚大于薄荷酯的置换而影响得率故选用直接酯化法作进一步研究。从反应式可知为了反应的顺利进行需要脱掉体系中大量的水且考虑到薄荷醇的沸点比较高选用苯来进行脱水。由于所使用的工业乳酸中一般含有15的水分故本实验先用苯和乳酸加热脱水再加醇和催化剂酯化收得率明显提高。本文旨在直接酯化法基础上着重研究各因素对产率的影响情况。2.2主要试剂薄荷醇广西药材公司乳酸85广东汕头新宇化工厂催化剂C自制苯长沙市国营延风化工厂2.3实验方法根据实验要求的配比先将乳酸、苯投入反应瓶中加热脱水脱水后冷却到室温加入薄荷醇和催化剂C继续加热脱水随着水的脱出反应体系内温度不断上升最后达到一定温度计算脱水量冷却用饱和食盐水洗涤再用10碳酸钠溶液洗涤饱和食盐水洗涤蒸馏脱苯减压蒸馏产品用蒸馏方法除去杂质计算收率。3结果与讨论3.1薄荷醇与乳酸摩尔比的影响固定催化剂的浓度为3.0改变醇酸摩尔比其对产率的影响见表1。表1醇酸摩尔比对乳酸薄荷酯产率的影响醇酸摩尔比0.91.01.21.51.8产率/535563726566由表中数据看出当醇酸摩尔比增大时产率增大但当达到1.2以后增加不明显考虑到薄荷醇的价格较高故选择醇酸摩尔比为1.2。3.2温度的影响固定醇酸摩尔比为12催化剂用量为3.0反应温度对产率的影响见表2。表2温度对乳酸薄荷酯产率的影响温度/?100105110115120125130产率/58606466726863由表2中可以看出在120?以前温度升高产率增加但超过120?后温度升高产率反而下降原因是反应中存在一个平衡受温度影响较大温度增大平衡向逆方向移动。且过高的温度下易使产物转化为二酸酯或多酸酯影响收率所以选择反应温度为120?。3.3催化剂用量的影响固定乳酸的量为1摩尔醇酸摩尔比为1.21反应温度为120?改变催化剂C的用量其对产率的影响见表3。表3催化剂用量对乳酸薄荷酯产率的影响催化剂用量/1.52.02.53.03.54.0产率/656870727169由表中数据可看出催化剂用量少产率低催化剂用量增加产率逐渐增大当达到一定量时用量增大产率反而下降这是因为酸性催化剂引起的副反应增大所致。反应的催化剂有多种考虑到浓无机酸会引起醇脱水及产物聚合等副反应我们选择自制的催化剂C作合成催化剂浓度为3.0。4产品检验合成的乳酸薄