Perkin反应

Perkin反应，又称普尔金反应，由不含有α-H的芳香醛（如苯甲醛）在强碱弱酸盐的作用下与有机酸酐进行的缩合反应。

与Knoevenagel反应一致的条件下(碱性)、酸酐与芳香族醛或酮脱水缩合，形成取代烯烃的反应。

概述Perkin反应，又称普尔金反应，由不含有α-H的芳香醛（如苯甲醛）在强碱弱酸盐（如碳酸钾、醋酸钾等）的催化下，与含有α-H的酸酐（如乙酸酐、丙酸酐等）所发生的缩合反应，并生成α,β-不饱和羧酸盐，后者经酸性水解即可得到α,β-不饱和羧酸。

例如，肉桂酸的合成就利用该原理。需要说明的是本反应要求无水，所有溶剂均经过处理。通过Perkin反应还能制取核反应的燃料，这是在核技术方面的重大突破。1

反应原理与Knoevenagel反应基本一样。酸酐的α位的H酸性相对比较高，被弱碱夺去后进行的整个反应。2

合成肉桂酸工艺肉桂酸，化学名β-苯基丙烯酸或3-苯基-2-丙烯酸，又称桂皮酸，无色针状晶体，具有爽快的淡甜脂香气，是一种重要的精细化工合成中间体。肉桂酸理论上有顺、反两种异构体，一般说的肉桂酸均指反式异构体。肉桂酸被广泛应用于医药、香料、农药、塑料和感光树脂等精细化工产品的制备，还可以用作长效杀菌剂、果品蔬菜防腐剂、植物生长促进剂和测定钒、铀及分离钍的试剂等。近年来，随着新型人工甜味剂阿斯巴甜作为甜味剂的优秀代表异军突起，肉桂酸作为合成阿斯巴甜的重要前体物质展示出了巨大的市场潜力。

肉桂酸的生产有很多方法，但目前肉桂酸的工业生产方法仍以经典的Perkin合成法和苯乙烯-四氯化碳法为主。由于四氯化碳是甲烷氯化物的一种，具有破坏臭氧层的作用，国家规定将逐步停止生产，苯乙烯-四氯化碳法可能将停止应用。因此，Perkin法合成肉桂酸的重要性进一步加强，有必要对此经典合成法作进一步研究。

Perkin法是以苯甲醛与乙酸酐为原料在醋酸盐的催化作用下发生类似羟醛缩合的反应，生成肉桂酸。催化剂还可以是氟化钾、碳酸盐等。因为此法具有原料易得、工艺流程短、副产物少等优点，目前为国内外生产肉桂酸的主要方法。但其肉桂酸的收率低、成本较高等缺点的存在也制约了此法的发展。

反应历程Perkin法是芳香醛和具有α-H原子的酸酐在碱性催化剂的作用下，发生类似羟醛缩合的反应，生成芳基取代的α，β－不饱和芳香酸的反应。

Perkin法的反应机理：羧酸盐的负离子作为质子的受体，与酸酐作用，产生羧酸，同时生成一个羧酸酐的α－负离子，该负离子与醛发生亲核加成生成烷氧负离子，然后向分子内的羰基进攻，关环，从另一侧开环，得到羧酸根负离子。羧酸根负离子发生E2消除，再经酸化，最后得到芳基不饱和羧酸，主要是反式羧酸。

其反应历程如图1所示。

未反应的苯甲醛的回收本实验中苯甲醛的沸点为178～179℃，直接蒸馏去除温度太高，因此采用水蒸气蒸馏去除未反应的苯甲醛。

水蒸气蒸馏的原理如下：当水和有机物一起共热时，根据分压定律整个体系的蒸气压力应为各组分蒸气压之和。即P=PA+PB，其中P代表总的蒸气压，PA为水的蒸气压，PB为与水不相溶物或难溶物质的蒸气压。

当混合物中各组分的蒸气压总和等于外界大气压时，混合物开始沸腾。这时的温度即为它们的沸点，而这时的沸点比其中任何一组分的沸点都要低些。因此，常压下应用水蒸气蒸馏，就能在低于100℃的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来。蒸馏时混合物的沸点保持不变，直到其中一组分几乎全部蒸出。水蒸气蒸馏法的优点在于使所需要的有机物在较低的温度下从混合物中蒸馏出来，可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失，提高分离提纯的效率。同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些，所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物。

用Perkin法合成肉桂酸，首先确定碱性催化剂为无水碳酸钾，进一步通过正交实验确定影响因素主次顺序依次为催化剂用量、反应时间和反应物摩尔比。结果表明，最佳工艺条件为苯甲醛与乙酸酐的摩尔比为1∶3，反应时间为90min，苯甲醛与无水碳酸钾的摩尔比为1：1，在此条件下所合成的肉桂酸样品，产品产率可达61.2%，纯度可达97%以上。2

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学