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(guān)于戊二醛毒性的報(bào)道，但戊二醛的交聯(lián)在臨床上的應(yīng)用具有許多優(yōu)點(diǎn)且已經(jīng)被接受。雖然戊二醛在制藥工業(yè)以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛使用，但是它的毒性、刺激性和對(duì)環(huán)境的污染是不容忽視的。據(jù)報(bào)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(xiàn)不同程度的噴嚏、頭痛、流淚、皮疹和慢性咳嗽。它對(duì)小動(dòng)物有突變異種現(xiàn)象，因此被視為致癌物。1978年9月美國癌癥協(xié)會(huì)(NCI)對(duì)戊二醛的致癌性進(jìn)行了生物檢查。目前戊二醛是英國危險(xiǎn)物質(zhì)安全管理處控管的化學(xué)物質(zhì)之一，英國健康安全行政部對(duì)于必須暴露于戊二醛工作環(huán)境中的職業(yè)，制定了0.2×106的安全接觸標(biāo)準(zhǔn)。在歐盟日用消費(fèi)品中無有害物質(zhì)的生態(tài)標(biāo)簽中，戊二醛被列為禁止使用的有毒或有害物質(zhì)。在制藥工業(yè)以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(yīng)用^[3]

戊二醛在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，首先，它是快速、高效、廣譜的殺菌劑，廣泛應(yīng)用于石油化工、造紙、金屬加工、油田注水等領(lǐng)域，戊二醛也還是有機(jī)合成的中間體，制革工業(yè)中的鞣革劑，蛋白質(zhì)交聯(lián)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(huán)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(huán)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(jìn)行生產(chǎn)使用；戊二醇氧化法，該反應(yīng)氧化深度不易控制，并且戊二醛極易氧化，導(dǎo)致存在產(chǎn)品收率低，成本高等確定；環(huán)戊烯氧化法，采用酸催化雙氧水氧化環(huán)戊二烯，隨著非均相催化劑的研究該方法體現(xiàn)出極大的潛力，但目前還存在催化劑套用次數(shù)少，戊二醛轉(zhuǎn)化率較低的缺點(diǎn)，暫時(shí)不能滿足工業(yè)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(yīng)合成2-烷氧基-3.4-二氫吡喃，再經(jīng)水解得戊二醛。吡喃法相對(duì)來說，工藝成熟，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高，環(huán)境污染小，適宜進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。

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(yīng)器中，乙炔與乙醇的摩爾比為1∶1，反應(yīng)溫度控制在145℃，塔式反應(yīng)器出口氣體經(jīng)冷凝后得到反應(yīng)粗液，精制后即得到產(chǎn)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(yīng)制備的乙烯基乙醚和丙烯醛及催化劑ZnCl2加入連續(xù)生產(chǎn)的塔式反應(yīng)器中，丙烯醛與乙烯基乙醚的摩爾比為1∶1，反應(yīng)溫度控制在60℃，反應(yīng)壓力控制在0.3MPa。用水洗除去反應(yīng)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(yīng)器中，以連續(xù)進(jìn)料方式加入2-乙氧基-3，4-二氫吡喃、水及阻聚劑，水解反應(yīng)在常壓下進(jìn)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(duì)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(lián)吡啶—鈰(Ⅳ)—戊二醛化學(xué)發(fā)光體系及其應(yīng)用. 分析化學(xué)(06), 738-740.

[3] 姜篤銀, 陳璧, 賈赤宇, 徐明達(dá), 朱雄翔, & 湯朝武等. (1999). 戊二醛交聯(lián)的異種/異體脫細(xì)胞真皮基質(zhì)的制作及臨床應(yīng)用觀察. 第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 20(005), 371-374.