对甲氧基肉桂酸异辛酯——理想的紫外线吸收剂

理化性质

对甲氧基肉桂酸异辛酯表现为淡黄色黏稠液体的一种化学物质，别名4-甲氧基肉桂酸异辛酯；反式对甲氧基肉桂酸异辛酯; 对甲氧基肉桂酸异辛酯等，英文缩写表示为OMC，其分子式是C₁₈H₂₆O₃，分子量为290.4。该化合物的有关物理数据包括：沸点198-200 °C/3 mmHg(lit.)；密度接近于水，为1.009；折射率1.543-1.547；闪点193 °C。

对甲氧基肉桂酸异辛酯是一种良好的紫外防晒剂，对紫外线吸收范围在260～340nm，是理想的紫外线吸收剂，且光学稳定性好，对皮肤无刺激，宜于高级化妆品中应用[1-2]。

合成方法

对甲氧基肉桂酸异辛酯的方法多样，主要合成原理为Knoevenagel反应，根据反应底物以及催化剂的不同分为以下几条路线：

路线一：以对甲氧基苯甲醛和丙二酸为原料，吡啶为催化剂，通过 Knoevenagel反应合成了对甲氧基肉桂酸，然后与异辛醇通过酯化反应合成防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯。相关实验考察了Knoevenagel反 应的原料配比，催化剂用量，反应温度及时间诸因素对产品收率的影响。结果表明：在n(对甲氧基苯甲醛)：n(丙二酸)：n(吡啶)=1：1.2：1.4， 反应温度85℃，反应时间6 h的优化条件下，对甲氧基肉桂酸收率为66.3%[3]。

路线二：用茴香醛，丙二酸二乙酯和异辛醇为主要原料，以L-脯氨酸/磷酸钾为催化剂，无水乙醇为溶剂，经Knoenenagel反应合成对甲氧基肉桂酸乙酯中间体，收率达83.7%。在对甲苯磺酸催化作用下，对甲氧基肉桂酸乙酯与异辛醇进行酯交换反应得到对甲氧基肉桂酸异辛酯，收率达92.3%[4]。

路线三：采用钯炭催化对溴苯甲醚与丙烯酸异辛酯进行Heck反应可以合成对甲氧基肉桂酸异辛酯，产率高达99.0%。在整个合成过程中，催化剂回收使用3次，活性无明显损失，反应副产物溴化钠可用于制备对溴苯甲醚[5]。

应用实例

化妆领域

对甲氧基肉桂酸异辛酯可用于合成防晒化妆品。将甲氧基肉桂酸异辛酯，3-(4-甲基苯亚甲基)樟脑负载于改性的纳米多孔氧化锌制得复合防晒剂A，将4-叔丁基-4-甲氧基二苯甲酰甲烷，二乙基己基丁酰胺基三嗪酮负载于改性的纳米多孔二氧化钛制得复合防晒剂B，再进一步可以制成防水型的防晒乳液。与传统方法相比，本方法制备的防晒化妆品不仅能减少有机防晒剂与皮肤的直接接触，促进无机防晒剂在基质中的均匀分散，而且具有良好的防水性，可用于水下环境，并能实现对长波紫外线和中波紫外线的全面防护[6]。

对有关防晒剂在有水体系中经光照发生的降解行为进行研究发现，在乙醇-水混合溶液中，对甲氧基肉桂酸异辛酯的日光照每天降解率可达38%，在防晒霜类的乳状液中也有相当的光降解。对甲氧基肉桂酸异辛酯光降解后形成较小分子，使吸收波长向短波方向移动，影响其在UVB波段的吸收而降低其防晒性能。经紫外分析研究，某些黄酮类化合物可抑制对甲氧基肉桂酸异辛酯的光降解，其中抑制效果最好的是柚皮素，在乙醇水溶液中的最大降解抑制率约为50%[7]。

基础化学

基于对甲氧基肉桂酸异辛酯的吸收紫外线性质，首先采用饱和水溶液法制备对甲氧基肉桂酸异辛酯，随后将其与β-环糊精反应制备得到对甲氧基肉桂酸异辛酯-β-环糊精包合物，经红外光谱、热重、差示扫描量热对该包合物进行鉴定，证实了包合物的形成过程。紫外光谱分析表明包合过程没有改变对甲氧基肉桂酸异辛酯的性质，包合物仍具有吸收紫外线的能力；不仅吸收紫外线能力没有受到影响，包合作用还增强了对甲氧基肉桂酸异辛酯在乙醇-水混合溶液中的稳定性；热分析同样表明该包合物具有良好的热稳定性[8]。

涂料领域

有关研究公开了一种用于金属彩钢板表面的水性涂料及其制备方法，该涂料各原料重量百分比为：改性有机硅树脂50-70%，环氧树脂5-10%，醇酸树脂5-10%，脂肪族二异氰酸酯3-8%，对甲氧基肉桂酸异辛酯2-5%，云母粉5-10%，抗氧化剂0.5-2%，成膜助剂2-4%，硬脂酸锌0.5-1.2%，丙三醇10-15%；该制备方法操作方便，适宜商业化生产，制备的光稳定改性剂含有2个哌啶环，其捕获自由基，传递激发态分子的能量高于一般的光稳定剂，且易与有机硅树脂进行接枝，聚合生成稳定的改性有机硅树脂，无需另外添加光稳定剂，避免了涂料混合不均的现象[9]。

参考文献

[1]路百程.对甲氧基肉桂酸异辛酯的合成[J].江苏化工, 2000(04):19.DOI:CNKI:SUN:JSHG.0.2000-04-013.

[2]李范周,李承佑,郑淳圭,等.涂布有对甲氧基肉桂酸异辛酯的无机复合粉末以及使用该无机复合粉末的防紫外线化妆品组成物:CN201280023996.7[P].CN103607992A.

[3]卢莲英,汪敦佳,景晶,等.防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯的合成[J].化学世界, 2006, 47(11):5.DOI:10.3969/j.issn.0367-6358.2006.11.011.

[4]曾庆友,ZENGQing-you.对甲氧基肉桂酸异辛酯合成新工艺[J].化学工程师, 2007(10).DOI:10.3969/j.issn.1002-1124.2007.10.006.

[5]林栋,杨奇超,王玉芳,等.对甲氧基肉桂酸异辛酯的高效合成研究[J].化学与生物工程, 2012, 29(11):3.DOI:10.3969/j.issn.1672-5425.2012.11.013.

[6]赵宏伟.一种具有防水性的防晒化妆品及制备方法.CN201810783902.5.

[7]王建新,徐磊,王建国.防晒剂对甲氧基肉桂酸辛酯的光降解及其抑制[J].日用化学工业, 2003, 33(3):4.DOI:10.3969/j.issn.1001-1803.2003.03.007.

[8]董伟,范旭,曹光群.对甲氧基肉桂酸异辛酯-β-环糊精包合物的制备及稳定性[J].光谱实验室, 2012, 29(4):5.DOI:10.3969/j.issn.1004-8138.2012.04.107.

[9]刘奕君,何文霞,陈晓玲.一种用于金属彩钢板表面的水性涂料及其制备方法:CN201810232771.1[P].CN108384453A.