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富马酸酯类衍生物是一类十分重要的化合物,在医药、食品等行业都具有十分广阔的应用。其α,β-不饱和羰基结构是防腐剂发挥抗菌作用的功能基团,富马酸酯即是一种含该官能团抗菌防腐剂。本课题的目标是研究出以富马酸为母体进行酯化,合成高效、广谱、低毒并且低致敏性的食品抗菌防腐剂。研究富马酸衍生物的合成及抗菌性能,为其应用提供依据,具有重要意义。本文合成了2种富马酸单酯和2种非对称富马酸酯,并对这4种富马酸酯的抗菌性能进行了研究。内容主要包括以下几个方面:(1)用顺丁烯二酸酐分别与甲醇和苯甲醇反应制得2种相应的马来酸单酯,然后马来酸单酯在无水氯化铝存在下加热异构化为富马酸单酯。研究了原料配比、反应温度、反应时间、催化剂的种类及用量对富马酸单甲酯和富马酸单苯甲酯酯收率的影响,确定了较佳反应条件。其中富马酸单甲酯的收率为83.2%,富马酸单苯甲酯的收率为74.5%。(2)以富马酸单甲酯、富马酸单苯甲酯与二氯亚砜反应制得相应富马酸单酯单酰氯。研究了原料配比、酰氯化温度与时间等因素对富马酸单甲酯单酰氯和富马酸单苯甲酯单酰氯收率的影响。最优化条件下,富马酸单甲酯单酰氯的收率为85.6%(以富马酸单甲酯的量计),富马酸单苯甲酯单酰氯的收率为80.5%(以富马酸单苯甲酯量计)。(3)以富马酸单甲酯单酰氯和富马酸单苯甲酯单酰氯分别与对苯二酚和甲醇发生反应制得2种新的富马酸酯——富马酸甲酯对苯二酚酯和富马酸甲酯甲苯酯。通过优化各个反应条件,得到富马酸甲酯苯甲酯的产率为57.6%,富马酸单甲酯对苯二酚酯的产率达到69.8%。(4)通过熔点、IR和1H-NMR的测定对各步产物进行了表征。(5)对4种富马酸酯的抗菌活性进行了系统研究。结果表明,4种富马酸酯对牛奶酸败混合菌的生长均具有较好的抑制作用。添加量为0.05%时,4种富马酸酯抑菌活性强度为MPHF>MBHF>MMF>MBF;富马酸甲酯对苯二酚酯在pH=3-8时抗菌性能较好。(6)皮肤试验证明:四种富马酸酯都比富马酸二甲酯对皮肤产生的刺激、过敏作用小,一定程度消除了富马酸二甲酯在应用过程中遇到的最大障碍。