a-溴代肉桂醛物化性质和制备方法

[db:作者] / 2023-02-07 00:00

a-溴代肉桂醛

[别名]2-溴-3-苯基丙烯醛。

[结构式]

[物化性质]无色针状结晶，纯品熔点72～73℃，工业品熔点69～72℃。不溶于水。由苯甲醛和乙醛进行缩合先制得肉桂醛，再溴化、脱溴化氢制得。广泛用于纺织、皮革、涂料等的防霉。用作除臭剂，特别是除脚臭。是处理金属工作液，如金属切削液或研磨液的杀菌剂。它可防止并抑制冷却塔、空调器、增湿器、循环冷却水、造纸水中的黏泥微生物。

[制备方法]a-溴代肉桂醛(简称a-BCA)的合成有多种路线，但比较简便、经济且适于工业基础生产的方法是以肉桂醛开始，与溴素加成，再消去溴化氢。

(1)合成原理

以肉桂醛和溴为主要原料，由冰醋酸作溶剂合成a-BCA的原理主要有两个方面：一方面存在大π-π共轭效应，总能量比孤立的π键低，因而比孤立双键体系稳定，不饱和性降低；另一方面羰基是吸电子基，由于羰基的诱导效应，a-氢的反应将显著被促进。反应式如下：

为了提高转化率，必须在反应适当的时候加入适量的碱和醇，以促进反应的进行，缩短反应时间。此方法已经有比较成熟的工艺，即在冰醋酸中水浴冷却下加溴，加成产物不经分离即可加入碳酸钾，于冰醋酸回流情况下消去溴化氢，根据文献记录收率可达75%～85%。工艺流程如图7-16 所示。

图7-16 a-BCA合成工艺流程

(2)改进方法1

陆昱京在专利CN1086204中以无水碳酸钠作碱试剂，控制反应温度在80℃以下。实例中产率达91%。在装有搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗的三颈圆底烧瓶中加入11g肉桂醛、40mL冰醋酸，滴入13.5g溴之后，搅拌，再加入5.5g无水碳酸钠，此时有CO2放出，反应器内呈无色透明黏稠状，然后使反应体系升温至80℃，反应1h，随后将其倒入蒸馏水中，有结晶生成，然后离心过滤分出结晶，再用乙醇洗净，晾干即得16g淡黄色a溴代肉桂醛，其熔点为69～70℃，产率为91%。

(3) 改进方法2

传统方法产物色泽较深，重结晶难，有学者通过以下措施克服以上不足：适当降低反应温度来改善色泽，并提高收率;以四氯化碳作溶剂(代替冰醋酸)，用2,4-二甲基吡啶(代替碳酸钾)作碱试剂。

在装有电动搅拌、温度计、滴液漏斗和回流冷凝器的150mL四口瓶中，加入肉桂醛11.0g和冰醋酸40mL。搅拌下滴加13.3g溴素，冰水浴冷却，始终控制反应温度不超过5℃。溴素加完后反应呈微黄色，在此温度下继续搅拌反应约30min，红色退去。生成的溴加成物无需分离继续进行消除反应，搅拌下分批加入无水碳酸钾7.0g。待全部溶解不再发泡后，水浴加热至80℃，在此温度维持1.5h，反应结束。冷却至室温，将上述反应液倾入100mL蒸馏水中，析出沉淀物;减压过滤，得浅黄色粗产物。在80%乙醇中重结晶得白色a-BCA 15.1g;收率86%;熔点71～72℃。

[应用]a-溴代肉桂醛是一种广谱杀菌剂和消臭剂，可用于水体杀菌灭藻，个人卫生和器械消毒杀菌，也可用于纤维织物、木材、皮革、纸张、涂料和塑料等制品的防腐、防蛀和消臭。

(1)杀菌机理

肉桂醛本身具有一定杀菌效果，其抗菌性和菌体细胞膜的磷脂蛋白的双分子层透过性能有关，经过a：溴化后，抗菌性增强。BCA的萜烯，带有不稳定性特征，主要干扰能量代谢中的酶反应，抑制呼吸作用，破坏正常代谢途径。国外对32种卤代肉桂醛衍生物的抗菌性和物质研究结果表明aBCA和对氨基-a溴代肉桂醛的最低致辞死量几乎相同，含0.5%～1.0% BCA对某些菌类抑制生长作用很明显。

(2)杀菌消毒

本品配制液可作为医院、公共场所、厕所杀菌消毒剂，医院医疗器械消毒剂，家用物品消毒剂，兽用驱虫剂，生物尸体保存防腐剂。

表7-23 是a-BCA的最小抑菌浓度。

(3)防霉除臭

掺入天然或合成纤维，可起长期防霉防蛀作用。用于制革业，可使所制皮革色泽鲜艳，使用寿命延长，配成液剂擦拭军用器械，可防霉防烂。

表7-23 a-BCA的最小抑菌浓度

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