乙醛酸的应用

概述^[1]

乙醛酸是一种有机酸物质，可从水中得半水合晶体，具有难闻气味。其为强腐蚀性酸，可腐蚀除某些不锈钢合金外的大部分金属品。短时间暴露于空气中迅速潮解为糖浆状。

应用^[2]

乙醛酸是最简单的具有醛和羧酸官能团的醛酸，其衍生品种已达数十种。作为重要的精细化工原料，乙醛酸在香料、医学造纸、皮革、塑料、涂料、着色、农药、食品添加剂、有机、生化等多领域得到广泛的应用。典型的有：香兰素、乙基香兰素、洋茉莉醛、尿囊素、羟基苯甘氨酸、苯乙酮等化工产品。

1）尿囊素

乙醛酸的一大用途是制备尿囊素。在一定的温度及催化剂下，由乙醛酸和尿素一步缩合而成尿囊素。尿囊素的下游产品有艾克劳克莎(alcloxa)、艾迪奥克莎(aldioxa)、重氮烷基脲、聚半乳糖酸及尿囊素的水杨酸、抗坏血酸、氨基乙酸等复合物。尿囊素系列产品在医药、日用、农业等行业有着广泛应用，前景非常看好。在医药上，它是具有多种功用的药物，可直接使用，也可作为添加剂；在轻化工领域，可用作化妆品的添加剂；在农业上，可作为植物生长的调节剂。目前我国尿囊素主要用于医药和日用化工方面，年需求量约200t。由于尿囊素价格较高，在农业方面用途尚未全面打开。随着我国乙醛酸大规模生产，尿囊素的消费量将大幅增加。2003年尿囊素的生产成本为3万元，市场售价5万元，经济效益很高。

2)香兰素及乙基香兰素

愈创木酚和乙醛酸在碱性存在下缩合成3-甲氧基-4-羟基苯乙醇酸，然后在催化剂下氧化脱CO2生成粗品，经提纯制成香兰素，即Friedel法。香兰素是广谱型香料，香气幽雅、爽快，直接应用于化妆品、香皂、香烟、糕点、糖果以及烘烤食品等行业，是应用最为广泛的香料之一，它还在电镀工业中用做上光剂、农业中用做催熟剂等。此外，香兰素是重要的有机合成中间体，可生产如4，5-三甲氧基苯甲醛(TMB)、藜芦醛(3，4-二甲氧基苯甲醛)、儿茶酸(3，4-二羟基苯甲酸)等许多产品，国内前景非常看好。

3）对羟基苯乙酸

对羟基苯乙酸近年来发展迅速，其合成主要采用苯酚-乙醛酸路线，此法工艺简单，污染少，成本低，是目前主要的工业生产方法。苯酚、乙醛酸在碱性条件下先生成对羟基扁桃酸盐，再水解成对羟基扁桃酸，最后在催化剂下还原成对羟基苯乙酸。对羟基苯乙酸用途很广，目前主要用于合成对羟基苯乙酰胺(抗高血压药阿替洛尔的中间体)、保健药品大豆异黄酮(大豆甙元、葛根素等)、对甲氧基苯乙酸(新型抗抑郁药文拉法新的中间体)、皮肤病药物丁苯羟酸、对羟基苯乙醇等，前景非常看好。阿替洛尔是目前世界上最畅销的抗高血压药，国内外需求量增长迅速。对羟基苯乙醇由对羟基苯乙酸还原制得，是美多心安、倍他洛尔等心血管药物的原料。

4）苯甘氨酸

乙醛酸可用于合成苯甘氨酸，有混旋苯甘氨酸(DLPG)、左旋苯甘氨酸(DPG)等，通常是指DPG，生产中一般先制得dl-苯海因，然后再制得DPG。DPG目前主要用于合成β-内酰胺类抗生素、多肽激素及农药，国内主要用于合成β-内酰胺类抗生素。

5）扁桃酸

扁桃酸，有R型及S型结构，以苯与乙醛酸反应制得，扁桃酸及其盐与酯的售价都很高。扁桃酸可用于合成血管扩张药环扁桃酸酯、眼科药物羟苄唑、中枢神经兴奋药匹莫林及苯并二呋喃酮染料，另外，扁桃酸也可合成苯乙酮酸，它是医药胃长宁及目前具有相当市场的高效安全除草剂苯嗪草酮的原料。

制备^[3]

按照原料来源的不同，乙醛酸的合成方法大致划归以下4种类型。

1）乙二醛的催化氧化法

以乙二醛为起始原料，乙二醛水溶液在催化剂和加热条件下，通入氧气（或空气，或过氧化氢）氧化而得。该法早期采用硝酸为催化剂，反应控制难度较大，且对设备腐蚀严重，反应中生成的一氧化氮污染空气，产品用电渗析法提纯，不利于工业化。目前，催化剂已被金属盐或金属氧化物等所取代，过氧化氢氧化法成为乙二醛制备乙醛酸路线的主要方法。

2）二氯乙酸或二溴乙酸的缩合水解法

二氯乙酸或二溴乙酸在甲醇溶剂中，与甲醇钠发生缩合和水解反应，再经升温去除有机溶剂和降温结晶，最后过滤分离，得到乙醛酸。

3）乙二酸电解还原法

在直流电作用下，乙二酸在阴极上获得游离电子，乙二酸分子中一个羰基被还原成醛基而成为乙醛酸。该法反应条件温和、收率高、产品质量好、成本低，且无三废污染，已成为国内外厂家生产乙醛酸主要的合成路线。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] 乙醛酸的生产及市场应用

[3] 乙醛酸的制备研究进展