戊二醛的合成及应用

有机金属催化氧化法 杂多酸催化氧化法 复合金属氧化物氧化法 钨酸催化氧化法 单纯双氧水氧化法 分子筛氧化法
2.4.3钨酸催化环戊烯氧化
合成试剂：以钨酸为催化剂、30％过氧化氢水溶液为氧化 剂、叔丁醇(TBA)为溶剂的由环戊烯合成戊二醛。
合成过程：装有冷凝管的反应器置于恒温水槽中，按比例依 次加入钨酸催化剂、过氧化氢水溶液、叔丁醇溶剂、环戊 烯，在电磁搅拌下控制温度密封进行反应。反应式如下
年来成为国内外研究的重点。该法的收率的也随着催化剂和
溶剂的改进而提高。
2.4.1环戊烯氧化法反应机理
环戊烯与氧化剂的反应首先形成环氧环，继而环氧 环化合物再次转化得到中间产物羟基环戊基过氧化 氢，受催化作用转化为戊二醛。该反应是由于过氧 化物对环戊烯中双键的亲电进攻而发生的。反应机 理如下：
2.4.2过氧化氢氧化法
2.2 戊二酸还原法
工业上在生产己二酸的过程中副产了大量的戊 二酸，如果能够开发出合适的催化反应体系，直接 用戊二酸合成戊二醛，将是一条十分理想的戊二醛 生产路线。法国Rhone—Poulenc公司用Pd作催化 剂，叔酰胺作助催化剂，将戊二酸还原为戊二醛， 此法与吡喃法相比的优点是生产成本低、产品不用 分离可直接用于皮革鞣剂和消毒剂。存在的问题是 催化剂的寿命较短，如果该问题得到解决，此法将 有一定的应用前景。
目前，用于戊二醛商业化生产的吡喃法，工艺路线 复杂，原料来源困难且价格较高，并且污染严重， 致使戊二醛的价格偏高，限制了其大规模推广，而 在我国戊二醛大部分还依赖于进口，因此，研究价 格低廉的新型环保的戊二醛合成工艺具有重大的意 义。
戊二醛的应用
消毒剂、灭菌剂 皮革鞣剂 石油开采杀菌剂 蛋白交联剂 其他应用
2.3 戊二醇氧化法
1，5—戊二醇在Cu—Zn催化剂存在下于250— 360℃减压下气相脱氢或在质量分数10％Ag／Al2O3 催化下在400℃下空气氧化制得戊二醛，收率分别 为80％和64％。催化剂一般采用CrO3—C5H5N、 Cu—Zn等选择性氧化催化剂，也可以采用Ag—Pd ／Al2O3作为催化剂。
此法的优点是反应路线短、缺点是氧化反应是一个 连串反应，氧化深度不易控制、收率低、原料短缺 且价高、造成生产成本高。
2.4 环戊烯氧化法
分类（按氧化剂）：
（1）臭氧氧化法 （2）空气氧化法 （3）过氧化氢氧化法 （4）氧化物氧化法。
随着环境保护和清洁生产越来越受到人们和社会的关注，绿 色化学合成的应用成为化学工作者的研究重点。以H2O2为氧 化剂，由环戊烯制备戊二醛的方法，由于H2O2价廉易得，工 艺路线短，反应条件温和，分离容易以及污染少等优点，近
在医药、食品工业、塑料、涂料、黏合剂、染 料、香料、纺织、造纸、印刷、照相等行业广泛使 用。
二 合成方法
吡喃法 戊二酸还原法 戊二醇氧化法 戊烯氧化法
2.1 吡喃法
以丙烯醛和乙基乙烯醚为原料，经双烯加成反应生成3，4— 二氢吡喃—2—乙基醚，再经水解即得戊二醛。
此法的缺点是所用原料来源困难且价格昂贵、成本较高、反 应步骤长，丙烯醛和乙基乙烯基醚的沸点低，运输困难，给 工业生产增加了一定难度。
戊二醛的合成 方法及应用
一 戊二醛简介 二 合成方法 三 结论
一 戊二醛简介
戊二醛，分子式C5H802，透明无色的油状液体，易溶 于水、乙醇和苯。不易燃、不挥发，化学性质比较 活跃，在空气中不稳定。
戊二醛是环氧乙烷之后化学消毒灭菌 剂发展史上的第三个里程碑。
最佳工艺条件为：钨酸浓度为1％，反应时间为24 h，反应 温度为35℃，V(叔丁醇)：V(环戊烯)为10：l。在最佳的工艺 条件下，戊二醛的收率为79．6％。
小结
三 结论
（1）吡喃法是迄今为止工业化生产戊二醛最主要的 方法，其需要进一步提高收率，降低成本，减少腐 蚀。在今后一段时间内该方法仍是工业生产的主要 方法。
（2）以双氧水溶液为氧化剂，以适当的催化剂氧化 环戊烯，合成戊二醛的方法已经成为研究的重点， 其中尤以钨酸为催化剂的研究居多。在环境保护和 清洁生产日益受到重视的今天，从原子利用率和经 济性的角度来看，该种方法都展示出了强大的竞争 力，有望成为下一个工业化生产戊二醛的方法。