111-30-8/戊二醛的制備

背景及概述^[1][2]

戊二醛是重要的飽和直鏈脂肪簇二元醛，盡管有許多關于戊二醛毒性的報道，但戊二醛的交聯在臨床上的應用具有許多優點且已經被接受。雖然戊二醛在制藥工業以及生物醫學領域被廣泛使用，但是它的毒性、刺激性和對環境的污染是不容忽視的。據報道戊二醛具有明顯的黏膜毒性和皮膚刺激性，接觸戊二醛的人員可出現不同程度的噴嚏、頭痛、流淚、皮疹和慢性咳嗽。它對小動物有突變異種現象，因此被視為致癌物。1978年9月美國癌癥協會(NCI)對戊二醛的致癌性進行了生物檢查。目前戊二醛是英國危險物質安全管理處控管的化學物質之一，英國健康安全行政部對于必須暴露于戊二醛工作環境中的職業，制定了0.2×106的安全接觸標準。在歐盟日用消費品中無有害物質的生態標簽中，戊二醛被列為禁止使用的有毒或有害物質。在制藥工業以及生物醫學領域中，含有戊二醛的材料，尤其是直接接觸人體的藥物，支架材料等，其中戊二醛的含量需要明確，使用過程中，患者才能更加放心。

戊二醛

應用^[3]

戊二醛在工業上有著廣泛的應用，首先，它是快速、高效、廣譜的殺菌劑，廣泛應用于石油化工、造紙、金屬加工、油田注水等領域，戊二醛也還是有機合成的中間體，制革工業中的鞣革劑，蛋白質交聯劑。

制備^[2]

目前戊二醛的合成方法主要有吡啶法、戊二醇氧化法、還原法、吡喃法、環戊烯氧化法，吡啶法是以金屬鈉和甲醇還原二氫吡啶再由鹽酸羥胺開環制戊二肟，后由亞硝酸鈉和鹽酸分解得戊二醛，該方法工藝路線長，消耗大，污染大，成本高已不適合進行生產使用；戊二醇氧化法，該反應氧化深度不易控制，并且戊二醛極易氧化，導致存在產品收率低，成本高等確定；環戊烯氧化法，采用酸催化雙氧水氧化環戊二烯，隨著非均相催化劑的研究該方法體現出極大的潛力，但目前還存在催化劑套用次數少，戊二醛轉化率較低的缺點，暫時不能滿足工業化的要求；吡喃法，用乙炔和脂肪醇制取乙烯基醚，然后乙烯基醚與丙烯醛反應合成2-烷氧基-3.4-二氫吡喃，再經水解得戊二醛。吡喃法相對來說，工藝成熟，反應條件溫和，操作簡單，產品質量好，收率高，環境污染小，適宜進行工業生產。

具體方法：

①乙烯基乙醚的制備——將作為原料的原料乙炔和乙醇加入到裝有催化劑乙醇鉀的塔式反應器中，乙炔與乙醇的摩爾比為1∶1，反應溫度控制在145℃，塔式反應器出口氣體經冷凝后得到反應粗液，精制后即得到產品乙烯基乙醚，乙烯基乙醚的收率為62％。

②2-乙氧基-3，4-二氫吡喃的制備——將由上述反應制備的乙烯基乙醚和丙烯醛及催化劑ZnCl2加入連續生產的塔式反應器中，丙烯醛與乙烯基乙醚的摩爾比為1∶1，反應溫度控制在60℃，反應壓力控制在0.3MPa。用水洗除去反應液中的ZnCl2催化劑，精制后得到2-乙氧基-3，4-二氫吡喃，收率為68％。

③戊二醛的制備——在裝有酸性陽離子交換樹脂Amberlyst-35的管式反應器中，以連續進料方式加入2-乙氧基-3，4-二氫吡喃、水及阻聚劑，水解反應在常壓下進行，水解溫度控制在70℃，其中2-乙氧基-3，4-二氫吡喃與水的摩爾比為1∶8，空速為0.5h-1，所用阻聚劑為亞磷酸三(2、2、6、6-四甲基哌啶)酯，用量為750ppm。戊二醛的收率為91％。

主要參考資料

[1]囤宏志, 姜志國, 王海僑, & 李效玉. (2009). 戊二醛改性酚醛樹脂及對泡沫塑料性能的研究. 化工新型材料, 37(3), 100-100.

[2] 韓鶴友, 何治柯, & 曾云鶚. (2000). 釕(Ⅱ)—聯吡啶—鈰(Ⅳ)—戊二醛化學發光體系及其應用. 分析化學(06), 738-740.

[3] 姜篤銀, 陳璧, 賈赤宇, 徐明達, 朱雄翔, & 湯朝武等. (1999). 戊二醛交聯的異種/異體脫細胞真皮基質的制作及臨床應用觀察. 第四軍醫大學學報, 20(005), 371-374.