背景及概述[1]

乙二醛又稱草醛、甘醛、Biformyl、diformyl。黃色棱柱狀結(jié)晶或液體，蒸氣為綠色。相對分子質(zhì)量58.04。相對密度1.14。熔點15℃。沸點50.4℃。折射率1.3826(20.5℃)。蒸氣密度2.1g/l。溶于水、乙醇、乙醚。40%的水溶液pH2.1～2.7。由于有兩個醛基，化學(xué)性活潑，氧化時生成甲酸，易聚合生成白色樹脂狀固體。能與含有羥基的化合物生成縮醛。其蒸氣與空氣的混合物可引起爆炸。燃燒時產(chǎn)生藍紫色火焰。無水聚合物在加熱時轉(zhuǎn)變?yōu)閱误w。能與氫氰酸加成；與羥胺反應(yīng)，生成二肟；氧化時生成乙醛酸，進一步氧化，生成草酸。大鼠經(jīng)口LD502020mg/kg。由于其化學(xué)性活潑，商品常為40%的水溶液，以四醇的形式存在。

用途[1-3]

乙二醛用作纖維添加劑，本品與尿素反應(yīng)生成二羥基尿素，進一步與甲醛反應(yīng)，生成N，N′-二羥甲基-N，N′-二羥基尿素DMDHE，這種化合物除可用作纖維加工時耐壓燙整理劑及防縮劑外，還用作樹脂穩(wěn)定劑，提高織物的性能；用作除臭劑，因乙二醛很容易與氨、胺、硫化氫、巰基等起反應(yīng)，而使之無臭化，可用于家庭及工廠的除臭；如果在乙二醛中加入水玻璃，就可形成很結(jié)實的固體膠體，利用這種性質(zhì)，可用作砂型的固化劑、土壤固化劑；用作紙加工劑，乙二醛用于淀粉、改性淀粉、聚乙烯醇的交聯(lián)，使之耐水化，可以提高紙的強度；此外，還可用作乙二酸的原料；香料、醫(yī)藥(血凝劑)、農(nóng)藥等的原料。

1）輕工行業(yè)：在輕工行業(yè)中，乙二醛主要用于造紙工業(yè)。將乙二醛添加到上漿劑中上漿，可提高紙張的濕/干強度和抗張強度，使其抗皺能力增加2～3倍；用乙二醛與聚乙烯醇和水混合制成的粘合劑裱糊紙張，所形成的膜可以抗多種有機溶劑的侵蝕；乙二醛用做淀粉、纖維素、改性淀粉以及聚醋酸乙烯等的交聯(lián)劑，可提高紙張的表面抗水和耐水性能；此外，乙二醛還可以用于生產(chǎn)膠版紙和銅版紙。另外，乙二醛與異丁醛縮氨基脲的丁醛縮合物可用做牛皮的鞣劑；乙二醛與甲醛的反應(yīng)物用于鞣革，可消除毛皮的氣味，并能殺死毛皮中的微生物；乙二醛和三聚氰酰胺合成的粘合劑可用于生產(chǎn)三合板；用乙二醛與多聚甲醛處理過的木材，在空氣中干燥后，可大大降低其吸水性能。

2）紡織和印染工業(yè)：紡織與印染是我國乙二醛目前最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。乙二醛及其衍生產(chǎn)品在紡織工業(yè)中用做整理劑，可以增加棉花、尼龍等纖維的防縮、防皺、耐洗免燙性能，是壓抗性、壓燙性整理劑。如以乙二醛、尿素、甲醛為原料，經(jīng)甲基化、環(huán)化反應(yīng)，可以制得SR織物整理劑；經(jīng)羥甲基化、環(huán)構(gòu)化反應(yīng)可以制得2D樹脂整理劑；以乙二醛、尿素、甲醛和三聚氰胺為原料縮合可以制備PN樹脂整理劑。乙二醛與氨基酸類化合物、芳香族二胺化合物或者肼類化合物等反應(yīng)，可生成染料或染料中間體。如由乙二醛制得的衍生物乙二醛亞硫酸氫鹽，可作為染色印花的防染劑或用做酸性染料染聚酰胺的平衡劑；乙二醛與脂肪族醛、尿素和硫酸等反應(yīng)可生成酞花青織物染料。

3）醫(yī)藥行業(yè)：乙二醛與其它化合物進行環(huán)化反應(yīng)，可以得到一系列用途廣泛的醫(yī)藥原料。乙二醛與氨等反應(yīng)生成的咪唑和2-甲基咪唑等，可用于生產(chǎn)克霉唑和咪康唑等抗菌藥物；乙二醛與2-氨基丁醇發(fā)生縮合反應(yīng)生成雙醛亞胺，再經(jīng)還原得到的乙胺丁醇，是一種高效結(jié)核菌抑制劑；乙二醛與鄰苯二胺發(fā)生環(huán)合反應(yīng)制得的喹啉，是合成用于治療結(jié)核藥物吡嗪酰胺的中間體，喹啉也可進一步氧化或脫羥基生成吡嗪羧酸，其衍生物四氯喹啉是一種殺真菌劑；乙二醛與甘氨酰胺發(fā)生縮合反應(yīng)生成的2-羥基吡嗪，可用做生產(chǎn)磺胺類藥物及殺蟲劑硫磷嗪的原料；由乙二醛生產(chǎn)的羥基苯乙酸可用做合成抗菌素的中間體；由乙二醛合成的2-甲基-5-硝基咪唑及其衍生物組成的同系物是泌尿生殖系統(tǒng)中應(yīng)用的廣譜性抗菌藥物，如達美素、甲硝咪唑可用于抗傳染性疾病，甲硝羥乙唑和他咪唑是廣譜抗寄生蟲藥品。乙二醛的氧化產(chǎn)物乙醛酸是近年來國內(nèi)較為緊俏的一種有機合成中間體。由其制備的對羥基苯甘氨酸可用于生產(chǎn)廣譜抗生素羥氨芐青霉素的側(cè)鏈化合物，生產(chǎn)的對羥基苯乙酸可用做抗高血壓藥阿替洛爾的中間體，生產(chǎn)的尿囊素可用做皮膚創(chuàng)傷愈合劑以及化妝品添加劑。隨著乙醛酸下游產(chǎn)品的不斷發(fā)展，市場對優(yōu)質(zhì)乙醛酸的需求快速增加，目前需求量已經(jīng)超過6000t，而國內(nèi)產(chǎn)量不足千噸，開發(fā)利用前景十分廣闊。乙醛酸的生產(chǎn)方法主要有乙二醛空氣催化氧化法、草酸電解還原法和順酐臭氧氧化法等3種，其中乙二醛空氣催化氧化法容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，被專家認為是最適合我國國情的乙醛酸合成工藝。由此可見，隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的不斷發(fā)展，對藥用級乙二醛的需求量也將不斷增加。

4）石油工業(yè)：在石油工業(yè)中，乙二醛與粘土、蘇打的混合物溶液用做油田鉆井的泥漿，可得到滿意的粘度和良好的凝膠強度；乙二醛與2-氯乙醇以及正己烷合成的潤滑油，具有良好的潤滑性能；乙二醛還可用于合成石油輸送潤滑劑等；我國目前生產(chǎn)的乙二醛主要用于生產(chǎn)石油輸送管道用的潤滑劑等，消費用戶主要是一些大型油田。

5）其它：乙二醛加入被污染的電鍍槽中，鉻的干擾可立即消失；乙二醛與草酸、二羥酸等混合后涂在金屬表面可防止生銹，乙二醛與氨基乙酸等混合后可作鍍鋅鋼板的防銹劑；由乙二醛生產(chǎn)的甘脲經(jīng)甲基化和醚化得到的產(chǎn)品，可用于醇酸樹脂、聚酯/環(huán)氧樹脂的交聯(lián)劑；乙二醛與丙烯酰胺或丙烯醇反應(yīng)的產(chǎn)物可作為乙烯型共聚物的交聯(lián)劑及合成壓敏膠粘合劑；乙二醛與氨、胺、硫化物、硫醇等容易發(fā)生反應(yīng)，可以作為這些氣體的吸附脫除劑；乙二醛和一或多甲基乙二醛等反應(yīng)的產(chǎn)物可用做食用油和油質(zhì)食品的有效氧化劑；另外，乙二醛還可用做水泥添加劑、火箭推進劑、燃料以及用于鈾的濃縮等。

制法[1]

①以乙醛為原料，用硝酸氧化，可制得乙二醛。反應(yīng)中以硝酸銅為催化劑，在40～45℃下反應(yīng)。反應(yīng)完成后加熱至98℃，回收乙醛；用活性炭脫色，減壓精餾，最后用離子交換樹脂除去陰、陽離子，可得精制乙二醛。

②以乙二醇為原料，在催化劑氧化銅存在下，在250～300℃及0.75MPa下，用空氣氧化，可制得乙二醛。先將乙二醇預(yù)熱使之氣化，再和空氣混合后，進入催化劑床層。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻冷凝后，即可得到乙二醛。

③在催化劑鈀-鋰存在下，用臭氧氧化乙炔，可制得乙二醛。

主要參考資料

[1] 實用精細化工辭典

[2] 我國乙二醛市場前景分析

[3] 乙二醛生產(chǎn)技術(shù)的研究進展