戊二醛物化性質(zhì)和制備方法

時(shí)間：2023-03-24 07:39:41來(lái)源：food欄目：食品快速檢測(cè) 閱讀：

戊二醛物化性質(zhì)和制備方法

[db:作者] / 2023-02-07 00:00

戊二醛

[結(jié)構(gòu)式]

[物化性質(zhì)]無(wú)色或淺黃色油狀液體。沸點(diǎn)187～189℃(分解)。易溶于水、乙醇，溶于苯。能隨水蒸氣揮發(fā)。純度在98%以上的戊二醛在室溫下可保存數(shù)日不變，但純度低時(shí)易聚合成不溶性玻璃體。戊二醛在水溶液中游離態(tài)存在不多，大量的是不同形式的水合物，而大多數(shù)是環(huán)狀結(jié)構(gòu)的水合物。高濃度戊二醛不易保存，50%戊二醛水溶液聚合反應(yīng)不顯著。市售商品多為25%的戊二醛水溶液，其熔點(diǎn)為-6℃(純戊二醛熔點(diǎn)約-14℃)，沸點(diǎn)101℃，相對(duì)密度1.062。

[制備方法]

(1)環(huán)戊烯氧化法

環(huán)戊烯氧化法是最早用于合成戊二醛的方法，早期人們用臭氧作為氧化劑，環(huán)戊烯與臭氧反應(yīng)生成臭氧化合物，然后經(jīng)還原分解得到戊二醛，同時(shí)伴有醛酸、戊二酸及脂類化合物生成反應(yīng)液中生成的戊二醛需立即處理，否則易被繼續(xù)氧化成戊二酸，該方法設(shè)備要求高，工藝條件苛刻等，目前僅限于實(shí)驗(yàn)室制備。反應(yīng)式如下:

(2)吡啶法

該法以吡啶為原料，用甲醇和金屬鈉還原吡啶為二氫吡啶，再經(jīng)鹽酸羥胺處理得戊二肟，最后用亞硝酸鈉和鹽酸使戊二肟分解得戊二醛。有關(guān)反應(yīng)方程式如下:

該法轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%，但收率較低，約50%。適合小規(guī)模生產(chǎn)，該方法反應(yīng)步驟較多，工藝流程長(zhǎng)，僅適合小規(guī)模生產(chǎn)。

(3)吡喃法

1950年Lonely和Emerson采用丙烯醛和乙烯基乙醚為原料，經(jīng)過(guò)加成水解兩步反應(yīng)合成戊二醛。反應(yīng)式如下:

第一步反應(yīng)生成2-乙氧基-3，4二氫吡喃。這是雙烯加成反應(yīng)，所用催化劑為AlCl3、BF3、SbCl3、ZnCl2等。近年來(lái)也開始引入稀土元素做催化劑，反應(yīng)可在常溫常壓下進(jìn)行，也可在高溫高壓下進(jìn)行，收率一般可達(dá)80%～90%。

第二步反應(yīng)是水解反應(yīng)，所用催化劑為有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸，反應(yīng)條件緩和，但收率不高，一般可在70%左右采用加壓水解或常壓低酸量催化水解，收率可達(dá)75%。由于吡喃法成本較低，操作方便，投資少，收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，污染小，因而它很快取代吡啶法，是目前工業(yè)化最廣的方法。美國(guó)的聯(lián)合碳化物公司和殼牌公司，比利時(shí)的楊森公司，日本的石丸制藥公司，國(guó)內(nèi)的北京化工廠、北京制藥廠、武漢有機(jī)合成化工廠、山西制藥廠和上海醫(yī)工院南翔實(shí)驗(yàn)廠都用此法生產(chǎn)；其缺點(diǎn)是原料來(lái)源困難，且丙烯醛和乙烯基乙醚沸點(diǎn)低，不宜儲(chǔ)運(yùn)，但由于其優(yōu)勢(shì)較明顯，至今還是最為常用的方法。

(4)多元醇氧化法

早期曾有人采用四醋酸鉛氧化分解1，2-環(huán)戊二醇或者1，2，3-環(huán)已三醇的方法合成戊二醛，但環(huán)戍二醇還是由環(huán)戊烯制得。1，2，3-環(huán)乙三醇更不易得，所以這些方法并沒有引起重視。20世紀(jì)80年代初先后有文獻(xiàn)報(bào)道運(yùn)用1，5-戊二醇催化氧化制備戊二醛，運(yùn)用這種方法制備戊二醛主要采用載體銀做催化劑，空氣做氧化劑，反應(yīng)是在一個(gè)固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，將預(yù)熱汽化后的戊二醇與空氣混合，進(jìn)入催化劑床層進(jìn)行氣、固相反應(yīng)即可生成戊二醛。

(5)戊二酸法

工業(yè)，上生產(chǎn)已二酸的過(guò)程中副產(chǎn)了大量的戊二酸，國(guó)內(nèi)外學(xué)者以其為原料，開發(fā)出合適的催化反應(yīng)體系，直接用戊二酸合成戊二醛。如法國(guó)學(xué)者用鈀作催化劑，以叔酰胺作助催化劑，將戊二酸還原為戊二醛，收率為55.88%。目前要解決的是催化劑的壽命問題，如果能完善催化體系，此法將是一條理想的戊二醛的生產(chǎn)線，本方法有很好的工業(yè)化前景。

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