脱氢松香酸的性质、应用与制备

松香是一种可再生天然树脂，其主要成分是枞酸型和海松酸型树脂酸，简称“枞酸”。松香改性产品歧化松香的主要化学成分是脱氢枞酸，含量一般为50%～60%。脱氢枞酸也称去氢枞酸或脱氢松香酸，具有性质稳定、抗氧化能力强、比旋光度较大等特性，是一种生物活性物质，在医药、农药、表面活性剂及其他精细化学品制备方面有广泛用途。^[1]

物理化学性质

脱氢松香酸又称去氢枞酸。脱氢松香酸是无色的、单斜片状晶体，熔点在172~175 ℃。脱氢松香酸易溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿、丙酮、二氧化碳和稀氢氧化钠溶液，不溶于水。少量脱氢松香酸对人类无毒，对大鼠有中等毒性。脱氢松香酸的分子式为C₂₀H₂₈O₂，分子量为300.44。脱氢松香酸的结构式如图1-2所示。^[2]

由图1-2可知，一个脱氢松香酸分子中含有一个苯环、一个羧基和3个手性中心：C-4、C-5、C-10。脱氢松香酸分子中的苯环能够发生取代反应，羧基能够发生酯化反应等。各种树脂酸中，脱氢松香酸最耐臭氧降解。脱氢松香酸分子中的特征官能团是苯环和羧基。因此，脱氢松香酸拥有芳香族化合物和羧酸类化合物的化学性质。脱氢松香酸的研究主要是通过多种亲电取代反应进行改性以及对亲电取代产物进行衍生。脱氢松香酸经过亲电取代反应如硝化、溴代、傅克反应等，合成多种荧光衍生试剂、表面活性剂、抑菌剂、手性催化剂、抗氧剂和手性试剂拆分剂等。^[2]

应用

脱氢松香酸是歧化松香的主要化学成分。脱氢松香酸的用途为：(1）制备脱氢松香酸金属皂。用作乳化剂，提高橡胶的耐热性、耐磨性和耐撕性，改善橡胶轮胎的质量。(2)在层积材料上，脱氢松香酸与少量天然橡胶混合使用，增加胶粘性和耐热性。(3)用做造纸的填料和电器的绝缘材料。(4)用于生产生理活性材料。(5)制造松香腈和松香胺。(6)制造水溶性压敏胶粘剂、有机颜料、印刷油墨等。一个脱氢松香酸分子含有一个苯环和三个手性中心。因此，脱氢松香酸具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗溃疡等多种生物活性、生理功效和光学活性。近年来，脱氢松香酸在农药、医药、化学、食品、表面活性剂、其它精细化学品及光学研究中具有潜在的应用价值。^[3]

制备

歧化松香是松香的一种重要的改性产品。松香在一定温度下，经过催化剂的作用，发生了歧化反应，形成了脱氢枞酸、二氢枞酸和四氢枞酸。歧化反应的本质是在一个反应过程中，自身的一部分被氧化，同时另一部分被还原。松香树脂酸含有碳碳共辄双键，碳碳共辄双键经过歧化反应后形成新产物。松香的歧化过程如图1-1所示。

脱氢松香酸在松香中约含5%，在歧化松香中约含50~60%。因此，脱氢松香酸的天然分离方式是从歧化松香中分离提纯而来。歧化松香中的脱氢枞酸、二氢枞酸和四氢枞酸分子中只相差几个氢原子，分子结构形状相似，分子间力很相近，因此脱氢松香酸的分离提纯不能采用简单的物理方法。脱氢松香酸的分离方法主要是采用胺盐结晶法、皂化法和逐级酸化法。^[2]

参考文献

[1] 穆允玲, 陈小鹏, 王琳琳等. 活性白土催化松香脱氢裂化反应研究[J]. 化学世界, 2010, 51(08): 452-455.

[2] 周东军. 歧化松香和脱氢松香酸氧化特性研究[D]. 广西大学, 2015.

[3] 王玉民, 赵振东, 毕良武, 等．脱氢枞酸的结构修饰及生物活性研究进展[J]. 现代化工, 2008, 28(2):328-330, 332.