肉桂酸及其酯类化合物主要来源及其光化学反应 1、来源 肉桂酸酯类衍生物的

爱洛姆佳佳 2024-12-17 17:02:49

肉桂酸及其酯类化合物主要来源及其光化学反应 1、来源 肉桂酸酯类衍生物的制备方法分为从天然植物中提取,化学合成法和酶法合成。 由于天然植物中含量有限、提取产率低,目前人们主要采用化学合成的方法对其进行制备,方法有:无机酸(如盐酸、硫酸)催化酯化法、有机酸催化酯化法、多相催化酯化法和高压微波合成法等。 肉桂酸酯类的合成通常采用肉桂酸与相应的醇缩合酯化这一反应途径,但合成中往往用到三乙胺、二乙胺、吡啶、DMF等挥发性强、毒性大的有机溶剂和强酸强碱等一次性催化剂,该传统工艺存在反应温度高、时间长、能耗物耗大、酸碱等三废排放多、对环境的污染严重、产品分离操作繁琐和成本较高等缺点。 微波辅助合成技术是近年来发展起来的对环境友好的绿色生产工艺技术(1具无机酸催化酯化法存在副反应多,反应时间长,产品收率低,设备腐蚀严重,后处理产生的废水等缺点;多相催化酯化法反应时间长,产品收率不高;有机酸催化酯化法反应时间短,产品收率高,但成本高;高压微波合成法虽然能克服前三种方法的缺点,但是难于实现工业化生产。 最近,伴随着非水相酶催化技术的发展,由于其具有条件温和,催化活性高,副产物少和反应绿色环保等优点,研究学者开始将酶催化技术应用于肉桂酸酯类衍生物的合成,并尝试合成了几种肉桂酸酯类衍生物。 2、肉桂酸酯基团的光化学反应 肉桂酸基团在紫外光的曝光下会发生两方面的光化学反应:可逆的顺反异构 反应和不可逆的光二聚反应。碳碳双键的顺反异构反应会明显的使分子体积发 生改变。 这种体积变化有着广泛的应用价值例如全息信息存储、光栅以及同改变胆幽相液晶的螺距实现颜色改变等。因此肉桂酸基团的异构反应得到了广泛的关注。 光二聚反应又被称环化加成反应,是发生在有机物中乙烯基之间的光环化反 应。肉桂酸的光二聚产物--2, 4-二苯环丁烷二羧酸早在世纪末就已经在可卡 因的叶子中被发现了。到1902年2, 4-二苯环丁烷二羧酸在实验室中被成功合 成。然而直到世纪五十年代科学家才对光二聚反应的研究感兴趣,开始从晶体结构和形态的角度阐述这个反应。到目前为止,科学家已经分别采用了X射线衍射、原子力显微镜、振动波谱以及固体核磁共振等分析测试方法来研究该反应。 Schmidt等采用局部化学反应原理来解释肉桂酸酯光二聚的反应机理。反式肉桂酸及其衍生物的晶体排列方式通常被认为可以分为以下三种:a型即分子间是头尾排列;β型即分子头头排列;γ型即分子间无序排列。其中a型及β型肉桂酸及其衍生物晶体在紫外光照下分别生成头-尾及头-头的光二聚产物,而Y型不会发生光二聚反应,即光稳定型。这是由于局部化学反应原理认为在晶体中化学反应只会发生在分子或原子间可运动的最小范围之内。 因此科学家们认为肉桂酸酯及其衍生物的晶体光二聚反应条件为:反应的双键必须近似平行:晶格间距小于4. 2A.因此肉桂酸酯及其衍生物在晶体中的排列方式决定了最终产物及其空间构型。 同样,由于光二聚反应会改变物质的结构、溶解性、光学性质等诸多方面, 且相较于光异构的可逆性具有稳定性,具有更为广泛的应用前景,从而使得肉桂酸酯及其衍生物的光二聚反应得到了科学工作者的非常广泛的关注。 对它们的研究也涉及很多领域。例如在高分子领域,诸如光致抗蚀剂、全息信息存储、液晶光取向层、高分子液晶等。

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