全 文 ：从植物中提取
乙酰柏木烯试验研究
陈 礻韦
(南昌市工业技术研究院 南昌 330006)
摘 要: 利用蒸汽蒸馏出柏科植物根茎中含有的柏木烯 ,柏木烯再经乙酰化反应得乙酰柏
木烯
关键词: 倍半萜 乙酰化
1 前言
柏木烯存在于柏木油中 ,柏木油是香料
工业中的重要原料。它除了有高含量的倍半
萜α- 及 β - 柏木烯外 ,还含有柏木醇 ,二者
可用减压蒸馏分离。柏木油又称雪松油 ,是一
种精油 ,由柏科植物的根茎或枝经蒸馏而得 ,
无色至黄红色液体或半固体 ,比重 0. 938～
0. 964( 20℃ ) ,折光率为 1. 455～ 1. 510。
柏木烯与乙酐在酸性催化剂作用下进行
乙酰化反应得到以 9-乙酰柏木烯为主的混
合物。乙酰柏木烯是淡黄色粘稠液体 ,比重
0. 996～ 1. 010( 25℃ ) n0 20= 1. 517～ 1. 521,具
有愉快而持久的木质香气。目前 ,从柏木油获
得柏木烯大部分用于制取乙酰柏木烯。乙酰
柏木烯可应用于消毒剂、化妆品、洗涤产品等
日用化工、卫生保健行业。
2 实验
目前有几种制备方法。 如柏木烯在
TiCl4、 ZnCl2、 AlCl3或 BF3等催化剂作用下 ,
用乙酐或乙酰氯进行酰化可得乙酰柏木烯 ,
在工业生产中常用的制法是柏木烯在多聚磷
酸的催化下用乙酐进行酰化。本方案讨论的
是工业生产的小试试验。
实验步骤:在搅拌下使一定量的催化剂、
AC2 O、 CH2 Cl2混合物升温至所需温度 (≤
50℃ ) ;滴入柏木烯 ( 0. 2m l) , ( 40. 8克 ) ,保温
搅拌数小时 ;再冷至室温 ,加碎冰 100ml ,再
搅拌一会儿 (此时温度升至 50℃ ) ;加水
160m l,使之分层更明显 ;分离。 水层用 2- 3
次 2× 30mlCH2 Cl2洗涤 ,合并有机层 ,用
NaHCO3 ( 5% )洗至中性或碱性 ,再用饱和食
盐水洗至中性 ;用无水硫酸镁干燥 10小时以
上 ,过滤 ;在常压下将滤液蒸馏回收 CH2 Cl2
(温度在 40℃左右 ) ;继续减压蒸馏控制温度
在 108℃- 110℃ ,压力在 3毫米汞柱 ,收集
未转化柏木烯 ,待收集完 ,温度会上升 ;控制
温度在 120℃ - 140℃ ,压力还是 3毫米汞
柱 ,收集乙酰柏木烯 (淡黄色 ) ,此液体具有愉
快的木质香味。
产品分析结果:
·15·1999年第 4期 江 西 化 工DOI : 10. 14127 /j . cnki . jiangxi huagong . 1999. 04. 006
比重 D25 25= 0. 997
折光率 n20D = 1. 518～ 1. 519
含酮量≥ 80% (用羟胺法测得 )
3 讨论
3. 1 经过一系列对比实验 ,得出温度是此反
应的决定性因素之一 ,控制适当的温度是此
反应的关键。假如温度太高 ,会产生以下缺
点: ( 1)会影响产品的得率 ; ( 2)影响产品的纯
度和气味 ,即外观和感观不好 ; ( 3)因为
CH2 Cl2挥发严重直接导致用量加大 ,增加成
本。假如温度太低则会使反应不完全 ,影响到
产品产率。 另外 ,在蒸馏时的温度不得超过
200℃ ,否则易发生分解反应 ,影响产品的纯
度。在减压蒸馏收集前后馏份中 ,不仅要控制
好温度 ,还要观察颜色的突变。 见表 1。
表 1 温度与产品的关系
实验编号 01 02 03 04 05
温度 25℃ 30℃ 45℃ 50℃ 60℃
产品得率 25% 29% 35% 38% 30%
产品颜色 浅色 浅色 浅色 浅黄色 黄色
3. 2 催化剂的选型是此反应的决定因素之
二 ,在此酰化反应中我们选择使用 PPA为催
化剂 ,由于 PPA价格较贵 ,消耗量很大 ,而且
转化率低 ,转化率大约在 30%左右 ,所以成
本就比较高。 基于这点我们研究要找到第二
催化剂 ,与第一催化剂组成适宜的组份 ,在合
理的实验条件下达到提高转化率和降低成本
的目的。最后得出用少量的 PCA就能代替大
量的 PPA,并且转化率提高到 38%。 但若
PCA的量用多了 ,会增加稠粘性 ,造成蒸馏
困难 ,若 PCA量少了转化率就会降低。 见表
2。
表 2 催化剂与产品的关系:
实验编号 01 02 03 04
PPA: PCA
(重量比 ) 1: 0 0. 5: 0. 1 0. 5: 0. 2 0. 5: 0. 4
产品得率 30% 38% 35% 32%
3. 3 在工业生产中 ,乙酐是过量的 ,添加
PCA后 ,用量可减少 1 /4,且不会影响产率。
由于 PCA中含有少量水 ,为安全起见和产品
的纯度 ,必须在冷却下 ,朝 PCA中慢慢倒入
乙酐直至放热现象消失。
实验表明 ,产品生产按上操作 ,可得到令
人满意的结果。
参考文献:
1. [苏 ]N· H勃拉图斯著《香料化学》轻工出版社
2. 邢其毅等著《基础有机化学》人民教育出版社
3.《有机化学》 R· T· 莫里森· R· N· 博伊德著
·16· 江 西 化 工 1999年第 4期