戊二醛的制备

背景及概述^[1][2]

戊二醛是重要的饱和直链脂肪簇二元醛，尽管有许多关于戊二醛毒性的报道，但戊二醛的交联在临床上的应用具有许多优点且已经被接受。虽然戊二醛在制药工业以及生物医学领域被广泛使用，但是它的毒性、刺激性和对环境的污染是不容忽视的。据报道戊二醛具有明显的黏膜毒性和皮肤刺激性，接触戊二醛的人员可出现不同程度的喷嚏、头痛、流泪、皮疹和慢性咳嗽。它对小动物有突变异种现象，因此被视为致癌物。1978年9月美国癌症协会(NCI)对戊二醛的致癌性进行了生物检查。目前戊二醛是英国危险物质安全管理处控管的化学物质之一，英国健康安全行政部对于必须暴露于戊二醛工作环境中的职业，制定了0.2×106的安全接触标准。在欧盟日用消费品中无有害物质的生态标签中，戊二醛被列为禁止使用的有毒或有害物质。在制药工业以及生物医学领域中，含有戊二醛的材料，尤其是直接接触人体的药物，支架材料等，其中戊二醛的含量需要明确，使用过程中，患者才能更加放心。

戊二醛

应用^[3]

戊二醛在工业上有着广泛的应用，首先，它是快速、高效、广谱的杀菌剂，广泛应用于石油化工、造纸、金属加工、油田注水等领域，戊二醛也还是有机合成的中间体，制革工业中的鞣革剂，蛋白质交联剂。

制备^[2]

目前戊二醛的合成方法主要有吡啶法、戊二醇氧化法、还原法、吡喃法、环戊烯氧化法，吡啶法是以金属钠和甲醇还原二氢吡啶再由盐酸羟胺开环制戊二肟，后由亚硝酸钠和盐酸分解得戊二醛，该方法工艺路线长，消耗大，污染大，成本高已不适合进行生产使用；戊二醇氧化法，该反应氧化深度不易控制，并且戊二醛极易氧化，导致存在产品收率低，成本高等确定；环戊烯氧化法，采用酸催化双氧水氧化环戊二烯，随着非均相催化剂的研究该方法体现出极大的潜力，但目前还存在催化剂套用次数少，戊二醛转化率较低的缺点，暂时不能满足工业化的要求；吡喃法，用乙炔和脂肪醇制取乙烯基醚，然后乙烯基醚与丙烯醛反应合成2-烷氧基-3.4-二氢吡喃，再经水解得戊二醛。吡喃法相对来说，工艺成熟，反应条件温和，操作简单，产品质量好，收率高，环境污染小，适宜进行工业生产。

具体方法：

①乙烯基乙醚的制备——将作为原料的原料乙炔和乙醇加入到装有催化剂乙醇钾的塔式反应器中，乙炔与乙醇的摩尔比为1∶1，反应温度控制在145℃，塔式反应器出口气体经冷凝后得到反应粗液，精制后即得到产品乙烯基乙醚，乙烯基乙醚的收率为62％。

②2-乙氧基-3，4-二氢吡喃的制备——将由上述反应制备的乙烯基乙醚和丙烯醛及催化剂ZnCl2加入连续生产的塔式反应器中，丙烯醛与乙烯基乙醚的摩尔比为1∶1，反应温度控制在60℃，反应压力控制在0.3MPa。用水洗除去反应液中的ZnCl2催化剂，精制后得到2-乙氧基-3，4-二氢吡喃，收率为68％。

③戊二醛的制备——在装有酸性阳离子交换树脂Amberlyst-35的管式反应器中，以连续进料方式加入2-乙氧基-3，4-二氢吡喃、水及阻聚剂，水解反应在常压下进行，水解温度控制在70℃，其中2-乙氧基-3，4-二氢吡喃与水的摩尔比为1∶8，空速为0.5h-1，所用阻聚剂为亚磷酸三(2、2、6、6-四甲基哌啶)酯，用量为750ppm。戊二醛的收率为91％。

主要参考资料

[1] 囤宏志, 姜志国, 王海侨, & 李效玉. (2009). 戊二醛改性酚醛树脂及对泡沫塑料性能的研究. 化工新型材料, 37(3), 100-100.

[2] 韩鹤友, 何治柯, & 曾云鹗. (2000). 钌(Ⅱ)—联吡啶—铈(Ⅳ)—戊二醛化学发光体系及其应用. 分析化学(06), 738-740.

[3] 姜笃银, 陈璧, 贾赤宇, 徐明达, 朱雄翔, & 汤朝武等. (1999). 戊二醛交联的异种/异体脱细胞真皮基质的制作及临床应用观察. 第四军医大学学报, 20(005), 371-374.