羟乙醛的制备方法

背景及概述^[1]

乙醇醛（羟乙醛）(HOCHCHO，Glycolaldehyde)是最简单的糖，其与丙烯醛发生反应后能形成核糖，而这正是RNA的重要成分，它是生命起源过程中非常关键的糖分子。其分子中有醛基和羟基两种官能团，具有醇和醛的双重性质，化学性质活泼。作为重要的化学中间体，广泛应用于食品、医药卫生、化工等行业。目前乙醇醛（羟乙醛）的生产方法主要有甲醛氢甲酰化法、选择性的formose反应、糖醇的含水热解和含氮杂环卡宾催化。基于铑催化的甲醛氢甲酰化反应虽反应条件缓和但仍需较高的压力，且铑价格昂贵；选择性的formose反应与糖醇的含水热解虽然催化剂无机碱廉价易得，但需严格控制反应条件，且会产生大量废水，发展必须解决废水的处理问题。

相比而言N-杂环卡宾催化甲醛自缩合，使用来源广泛、价格便宜的甲醛为起始原料，其催化效率高、选择性好、产物易分离且稳定性较好，最具开发应用前景。将由噻唑盐、咪唑盐和三氮唑盐得到的稳定的卡宾催化甲醛反应，发现基于1，4-二取代-1H-1，2，4-三氮唑盐的催化剂乙醇醛（羟乙醛）为主要产品，并提出反应机理。以2-对硝基苯基-1-甲基-1，2，4-三唑碘化物作催化剂催化甲醛反应，四氢呋喃为溶剂，与催化剂等物质量的三乙胺作助碱，氮气保护下80℃反应2h，产物乙醇醛（羟乙醛）收率46.2％，副产物二羟基丙酮(DHA)和甘油醛收率分别为0.7％和4.1％。虽然使用三氮唑盐催化剂催化甲醛缩合生成乙醇醛（羟乙醛）反应研究较早，但是均为均相催化剂，在催化剂合成中具有步骤繁琐、收率低、反应苛刻等特性，增加了甲醛缩合制备乙醇醛（羟乙醛）的成本。因此，有必要寻找一种廉价的脒作催化剂，或者负载的脒和三氮唑盐催化剂实现循环使用，探索合适的甲醛缩合生产乙醇醛（羟乙醛）的工艺，降低生产成本，为产品的工业化规模生产和商品化创造了良好的条件。。

制备^[1]

羟乙醛制备如下：将甲醛(30mmol)置于反应釜中，然后向反应釜中加入N，N-二甲基甲酰胺(10ml)，加入脒催化剂I-K(0.15mmol，如图2所示)或者硅胶固载三氮唑催化剂A-H(1g，0.15mmol三氮唑盐/g载体，如图2所示)，助剂三乙胺(0.70mmol)。安装好反应釜，在温度为0～300℃，压力为0～10MPa下搅拌反应1～1000分钟。

主要参考资料

[1]CN201710494485.8一种生产乙醇醛（羟乙醛）的方法