肉桂油的提取及理化性质的测定

1、肉桂油的提取及理化性质的测定摘要：本文研究了利用水蒸气蒸馏法提取肉桂油，并且通过对肉桂醛的各官能团的鉴定，从而得到相应的理化性质。进而研究肉桂油在各领域的应用。关键词：肉桂油、提取、理化性质、水蒸气蒸馏。Abstract: This paper carries out a study on the process of the distillation of oil of cassia by way of wet distillation, and through the confirmation of the functional groups of cinnamaldehyde, this

2、 paper will sum up its according physicochemical property. Then it will elaborate on the applications of oil of cassia in different fields.The main words：oil of cassia, refine，physicochemical property,wet distillation.1.1：引言 肉桂油的主要成分是肉桂醛，肉桂油广泛用于香料、药物以及作为深加工的原料。天然肉桂油价值较昂贵，而肉桂醛的化学合成品价格低廉，仅为天然产物的十几分之一。

3、然而，由于合成香料逐渐被发现其不安全性，天然香料以其安全性及合成香料难以替代的感官特性受到广大消费者的强烈偏爱。 水蒸气蒸馏法提取肉桂油已有一百多年的历史，它是将桂叶或桂皮放在一个大锅炉里水煮或水蒸气蒸提，然后冷却，油水分离，从而获得肉桂油。因此，肉桂油提取新技术的研究势在必然，当前研究主要是提取条件的探讨和提取工艺及理化性质的测定。1.2：实验原理 植物的香精油一般存在于植物的根、茎、叶、籽和花中，大部分是易挥发性的物质，因此可以用水蒸气蒸馏的方法加以分离，其他的分离方法还有萃取法和榨取法。肉桂皮中香精油的主要成分是肉桂醛。其结构式为：反3苯基丙烯醛肉桂醛沸点为252，略带浅黄色油状液体，难

4、溶于水，易溶于苯、丙酮、乙醇、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等有机溶剂。肉桂醛易被氧化，长期放置，经空气中的氧慢慢氧化成肉桂酸，肉桂醛能随水蒸气蒸发，因此本实验将用水蒸气蒸馏的方法提取出肉桂油。利用肉桂醛具有双键和醛基，可以发生加成和氧化反应等，来进行肉桂醛官能团的定性。1.3：实验仪器及用品 （1）仪器 圆底烧瓶（50ml、500ml），量筒（100ml），分液漏斗（150ml），烧杯，锥形瓶（50ml），展开缸，毛细管，硅胶板两块（2cm×10cm），研钵，粉碎机，水蒸气蒸馏装置，电磁搅拌器。 （2） 用品 桂皮粉45g，CH2Cl2，CCl4，无水Na2SO4，CH3OH,2.4二硝

5、基苯肼,浓H2SO4，CH3COOC2H4，3%Br-CCl4溶液，0.5%KMnO4溶液，5%AgNO3溶液，10%NaOH溶液，NH3 H2O，液体石蜡，5%HNO3溶液，石油醚（90120）,肉桂醛，沸石。1.4：实验步骤 （1）肉桂油提取 1.4.1干燥:将肉桂树皮洗净，在干燥通风的地方阴干。 1.4.2 粉碎:将干燥后的肉桂皮，用粉碎机粉碎，并过80目的筛，肉桂皮粉在80目有较高的提取率。 1.4.3 安装水蒸气整流装置：水蒸气蒸馏装置主要由水蒸气发生器，蒸馏部分，冷凝部分和接收部分组成。水蒸气发生器盛水量不超过容器的3/4，瓶口配双孔软木塞，一孔插入长约lm、内径约57mm的玻璃管

6、作为安全管，以调节水蒸气发生器的压力;另一孔插入内径约810mm的水蒸气导出管(900弯管)，导出管与一个T形管相连，T形管的支管套一短橡皮管，并用止水夹夹住。1.4.4：装样蒸馏：将45g桂皮粉装入500ml长劲圆底蒸馏烧瓶中，并将磁力搅拌器的磁子放入，磁力搅拌器放在圆底烧瓶底作为蒸馏部分（长颈蒸馏瓶中的液体不得超过容量的1/3，以防溅起的液体进入馏出液导出管）。将水蒸气发生器与蒸馏部分相连，馏出液导出管与冷凝器相连，蒸馏速度一般控制在每秒2一3滴，尾接管处接锥形瓶，收集粗产品。（2）萃取与浓缩 将流出液转移到分液漏斗中，按1:1的比例用CH2C2l分两次萃取，弃去上层的H2O层，CH2Cl

7、2层移至锥形瓶中，加少量无水Na2SO4干燥30min。分离出溶液，用水浴加热蒸去大量的溶剂，将浓缩液移入已称量的干燥试管中，继续在水浴上蒸发至完全除去CH2Cl2为止，然后收集产品。1.5 产品指标及分析检测 【1】产品质量指标外观指标：淡黄色至红棕色液体，具有中国肉桂油的特香气。技术指标（GB119581989）见表1.51。表1.51 肉桂油技术指标指标项目指标指标项目指标总醛量/%酸值重金属含量/%8015.00.001折射率醇中溶解度/70%相对密度1.60001.61401ml试样全溶于3ml1.0521.070【2】分析检测 肉桂油的性质检验（1）羰基的鉴定 取一支试管,加入1

8、mL 2，4二硝基苯肼溶液,不断振荡下，逐滴加入肉桂皮水蒸汽蒸馏液，直至橙红色沉淀生成为止。写出反应方程式。（2）醛基的鉴定 在一支洁净的试管中，加入1 mL 5AgN溶液和1滴10NaOH溶液，立即生成棕色沉淀，不振荡下，逐滴加入浓NH3·H2O，直至沉淀恰好溶解为止。在制得的上述溶液中加入23滴肉桂皮水蒸汽蒸馏液，振荡后在水浴中加热，观察银镜的生成并写出反应方程式。（3）双键的鉴定 取一支试管,加入34 mL肉桂皮水蒸汽蒸馏液和1 mL CCl4溶液 ，剧烈震荡后静止。待分为两层后，用吸管小心的吸取上层的水层 ，然后在CCl4层中加入23滴Br2-CCl4溶液，振荡后放置，观察溶

9、液的颜色变化。写出反应方程式。 （4）双键及醛基的鉴定 取一支试管,加入34 mL肉桂皮水蒸汽蒸馏液，逐滴加入45滴0.5% KMnO4溶液边加边振荡试管，并注意观察溶液的变化。在水浴中稍微温热，观察棕黑色沉淀的生成。写出反应方程式。 1.6：实验现象实验内容实验现象方程式羰基的鉴定橙红色沉淀C6H5CHCHCHONHNH2NO2O2N+NHNNO2O2NCHCHCHC6H5醛基的鉴定银镜双键的鉴定红棕色褪去双键及醛基的鉴定棕黑色沉淀1.7：注意事项 （1）CH2Cl2毒性较大，应避免吸入体内。蒸发溶剂也可通过普通蒸馏装置进行。 （2）蒸馏时，蒸馏烧瓶内的水不能超过烧瓶容量的1/3，水过多的话

10、，待水沸腾时，会把部分桂皮粉冲出支管，导致产品部纯。 （3）肉桂醛（反3苯基丙烯醛）易被空气中的氧慢慢氧化成肉桂酸，因此，不易长期放置。1.8：其他应用 医药方面(1)可用于合成治疗冠心病的重要药物乳酸心可定(化学名称为N-(3,3)-二苯基丙基-2-17甲基苯乙胺乳酸盐)和痛平(双苯克冠胺,PF-26)。(2)可用于合成氯苯氨丁酸和肉桂哌嗪,前者用作脊椎骨骼松弛和镇痉剂,后者用于脑血栓、脑动脉硬化、冠状动脉硬化病症。 (3)肉桂酸是合成L-苯丙氨酸的前提物质,L-苯丙氨酸在医药行业主要用于氨基酸制剂和氨基酸类药物,如抗肿瘤药物对氟苯丙氨酸等。其中这两种抗肿瘤药物市场十分紧俏,预计今后发展前景

11、光明。(4)郑州大学医学院实验发现,肉桂酸是人肺腺癌细胞有效的抑制剂,在抗癌方面具有极大的潜在应用价值,有增加血白细胞含量、抗放射,还有抗肿瘤、肺瘤、肺结核作用。(5)可直接添加或复配制造局部麻醉剂、杀菌剂、止血药,并具有抗疲劳的功效;具有较好的抗菌及杀毛滴虫的功效,对于创伤的愈合有一定的疗效,可用于创可贴之类的外用药中;有安眠及给心脏供给充足的血液以达到安身养心的功效;抗血小板聚集;促进新陈代谢,抗肠炎,具有消炎作用;可直接用作兴奋剂,具有很好的功效。香精香料(1)调制苹果、樱桃香料,可作为苹果香精、樱桃香精、水果香精、花香香精调和使用。(2)可作为芳香混合物,用于香皂、香波、洗衣粉、日用化

12、妆品中。(3)有抑制形成黑色酪氨酸酶的作用,对紫外线有一定的隔绝作用,能使褐斑变浅、甚至消失,是高级防晒霜中必不可少的成分之一。(4)肉桂酸本身就是一种香料,具有很好的保香作用,通常作为配香原料,可使主香料的香气更加清香挥发。肉桂酸的各种酯(如甲、乙、丙、丁等)都可用作定香剂,用于饮料、冷饮、糖果、酒类等食品。肉桂酸正丙酯又称-苯基丙烯酸正丙酯,具有特殊的桃杏、酒样香味,广泛应用于食品、烟草、化妆品、肥皂的调香剂中,是一种有待开发的香料。一般是采用肉桂酸与正丙醇在浓硫酸或盐酸催化下进行酯化反应。肉桂酸苄酯是一种具有弱芳香、花香等香气的香料,主要用于配制龙涎香。工业上主要采用肉桂酸钠与氯化苄在乙

13、二胺作用下,发生亲核取代反应生产肉桂酸苄酯。食品添加剂(1)肉桂酸用微生物酶法合成L-苯丙氨酸。L-苯丙氨酸是重要的食品添加剂甜味剂阿斯巴甜(Aspartame)的主要原料。目前阿斯巴甜已在100多个国家和地区获准使用,应用于6 000多种饮料、食品和医药等产品中,是一种高效、安全、营养型甜味剂,近年来发展迅猛。目前国际市场阿斯巴甜需求量以年均15%20%速度增长,远远高于其他人工甜味剂年均5%的速度。我国阿斯巴甜生产与应用刚刚起步,但发展潜力巨大。 (2)肉桂酸还是辣椒素合成酶的一个组成部分肉桂酸水解酶,可以利用转基因培育高产辣椒素含量的辣椒优良品种,必将大大提高辣椒品质,从而有力推动辣椒产

14、业化发展。(3)利用肉桂酸的防霉防腐杀菌作用,可应用于粮食、蔬菜、水果的保鲜和防腐。(4)还可用在葡萄酒中,使其色泽光鲜。(6)肉桂酸具有很强的促进兴奋作用,可广泛直接添加于食品中。其他领域(1)农业化学品:可用作植物生长调节剂、杀菌剂、果品和蔬菜的防腐剂、杀虫剂及除草剂。肉桂酸衍生物3,3-二甲基甲酯具有杀菌活性,其中顺式(cis)异构体在日本作为农药使用,反式几乎没有活性。SheLl公司在此基础上,成功地开发出杀菌剂烯酰吗啉,同样顺式有活性,但顺反异构体在光照射下可以相互转化,总有效体为80%。烯酰吗啉和氟吗啉都属于肉桂酸衍生物,在20世纪90年代,沈阳化工研究院刘长令用氟原子取代烯酰吗啉

15、分子中苯环上的氯原子,发现了治疗活性明显优于烯酰吗啉的新杀菌剂氟烯酰吗啉,其顺、反异构体均有生物活性。这是我国自己创制并获得中国和美国发明专利的农用杀菌剂。现在列为全国”十五”攻关项目,将实现200 t/a的生产规模。(2)合成感光树脂:以肉桂酸为原料,可以合成负片型感光树脂,如聚乙烯醇肉桂酸酯、聚氧化乙烯肉桂酸乙酯(OSR)和侧基为肉桂酸酯的环氧树脂。其中OSR是一种感光度、耐热性、金属黏接性、抗氢氟酸性都很好的光刻胶。(3)电镀工业:可直接用于镍、铜、锌的电镀作业,作为缓蚀剂。(4)塑料工业:用作PVC的热稳定剂,多氨基甲酸酯的交联剂和己内酰胺的阻燃剂。(5)化妆品工业:用作阳光遮蔽剂,美

16、容去色素,去屑止痒。(6)分离试剂:测定铀及分离钍的试剂。参考文献 1于丽颖,李占英,王冰.合成实验肉桂酸的改进.天津化工,2005,19(6):2728.2杨新宇,陈大茴,王建光.在离子液体中利用Perkin反应合成肉桂酸.化学研究与应用,2006,18(9):1 1351 136.3张海军,施磊,陈建村.Perkin法合成肉桂酸的研究.精细石油化工进展,2006,7(4):4245.4张海军,陈建村,施磊.Perkin反应合成肉桂酸香料.香精化妆品,2006,(5):1720.5张海军,施磊,陈建村,等.Perkin反应合成肉桂酸.山东化工,2004,33(5):45.6任立国,高文艺,赵

17、崇峰.苯乙烯和四氯化碳合成肉桂酸.辽宁石油化工大学学报,2005,5(1):912.7李建芬,陈红梅.Knoevenagel法合成肉桂酸及其工艺优化.精细石油化工,2007,(1):3437.8周汉芬,李建芬.有机碱催化Knoevenagal法合成肉桂酸及其工艺优化.化学工程师,2007,(7):13.9孙淑琴,李英俊,张治广,等.超声波辐射法合成肉桂酸.实验室研究与探索,2007,26(7):4345.10李惠淮,冀亚飞.肉桂酸的合成.安徽教育学院学报,2003,21(6):6162.11苟少华,胡宏纹.芳基碘化物聚(4-乙烯基吡啶)钯(O)催化下的乙烯基化反应分子催化,1989,3(2):

18、165.12赵勇.肉桂酸的合成与应用进展.化工科技市场,2001,(6):1718.13李志平,彭志远,李辉,等.K2CO3/CH3COOK混合固体碱催化合成肉桂酸.湖南城市学院学报(自然科学版),2006,15(1):5354.14陈平,高良军,汤涛.K2O/Al2O3固体碱催化合成肉桂酸.化学与生物工程,2008,(1):1820.15朱静.醋酸钾催化合成肉桂酸.精细石油化工进展,2003,4(3):1617.致谢词本文从选题的确定，论文的写作、修改到最后定稿得到了我的指导老师李惠成老师的悉心指导。特别是她多次询问写作进程和实验情况，并为我指点迷津，帮助我开拓思路，精心点拨，热忱鼓励。他严肃的教学态度，严谨的治学精神，精益求精、一丝不苟、踏踏