[发明专利]一种生产乙醇醛的方法

说明书

本申请涉及甲醛缩合制备乙醇醛的方法，利用脒或固载化的脒和三氮唑盐为催化剂，采用碱为反应助剂，将甲醛转化为乙醇醛、甘油醛、低碳糖。反应体系中原料甲醛价廉易得，催化剂合成简单，目标产物乙醇醛收率高。本申请涉及的生产过程简单、易于操作，环境友好，为产品的工业化规模生产创造了良好的条件。

技术领域

本发明涉及有机化合物合成领域，具体涉及甲醛缩合制备乙醇醛的方法。

背景技术

乙醇醛(HOCH₂CHO,Glycolaldehyde)是最简单的糖，其与丙烯醛发生反应后能形成核糖，而这正是RNA的重要成分，它是生命起源过程中非常关键的糖分子。其分子中有醛基和羟基两种官能团，具有醇和醛的双重性质，化学性质活泼。作为重要的化学中间体，广泛应用于食品、医药卫生、化工等行业。

目前乙醇醛的生产方法主要有甲醛氢甲酰化法、选择性的formose反应、糖醇的含水热解和含氮杂环卡宾催化。基于铑催化的甲醛氢甲酰化反应虽反应条件缓和但仍需较高的压力，且铑价格昂贵；选择性的formose反应与糖醇的含水热解虽然催化剂无机碱廉价易得，但需严格控制反应条件，且会产生大量废水，发展必须解决废水的处理问题。相比而言N-杂环卡宾催化甲醛自缩合，使用来源广泛、价格便宜的甲醛为起始原料，其催化效率高、选择性好、产物易分离且稳定性较好，最具开发应用前景。

Teles等将由噻唑盐、咪唑盐和三氮唑盐得到的稳定的卡宾催化甲醛反应，发现基于1,4-二取代-1H-1,2,4-三氮唑盐的催化剂乙醇醛为主要产品，并提出反应机理(Helv.Chim.Acta,1996,79:61-83)。US 5508422中以2-对硝基苯基-1-甲基-1,2,4-三唑碘化物作催化剂催化甲醛反应，四氢呋喃为溶剂，与催化剂等物质量的三乙胺作助碱，氮气保护下80℃反应2h，产物乙醇醛收率46.2％，副产物二羟基丙酮(DHA)和甘油醛收率分别为0.7％和4.1％。US 5298668研究了Nitron结构催化甲醛缩合反应，以DMF为溶剂，加入等物质量的Nitron和助碱三乙胺，氮气保护下80℃搅拌1h，乙醇醛收率可达65.2％，甘油醛收率16.0％，DHA收率0.8％，四碳糖收率1.2％。

虽然使用三氮唑盐催化剂催化甲醛缩合生成乙醇醛反应研究较早，但是均为均相催化剂，在催化剂合成中具有步骤繁琐、收率低、反应苛刻等特性，增加了甲醛缩合制备乙醇醛的成本。因此，有必要寻找一种廉价的脒作催化剂，或者负载的脒和三氮唑盐催化剂实现循环使用，探索合适的甲醛缩合生产乙醇醛的工艺，降低生产成本，为产品的工业化规模生产和商品化创造了良好的条件。

发明内容

本申请涉及甲醛缩合制备乙醇醛(GA)的方法，其特征是：利用脒或者固载化的脒和三氮唑盐为催化剂，在有机溶剂中，采用碱为反应助剂，将甲醛转化为乙醇醛、甘油醛等低碳糖。