醇醛縮合反應的研究

摘? 要：縮合反應指的是二個及二個以上的有機分子之間互相反應然后接下來以共價鍵的表現(xiàn)，通過分子內(nèi)部生成一個較小的有機分子的反應，那其中較小的分子可以是酸，氰化物，乙醇等，常見的縮合反應有分子的內(nèi)部反應¹。例如它們分子式一樣的醛、酮、胺內(nèi)部發(fā)生自縮合反應，酯及醋醋酐縮合，兩分子 醋酸水楊乙酯在?的催化及常溫作用下脫醇縮合等等。縮合反應在有機化學反應中具有十分及重要的位置。脫水縮合反應是兩分子內(nèi)部互相作用通過共價鍵結(jié)合的方式丟失水分子的分子間的反應^1，2。本文主要研究縮合反應中醇醛縮合反應，對其反應過程和縮合形式進行研究。

關(guān)鍵詞：縮合反應;相互作用;醇醛縮合反應

1.反應過程：

經(jīng)典的醇醛縮合反應可分為堿催化反應和酸催化反應，其中堿催化反應較為常見。

1.1堿催化工藝：

在堿作用下活化的α氫原子以質(zhì)子形式離開，造成烯醇陰離子的形成，其中烯醇陰離子與這兩者中的另一個醛分子以其共價鍵相連的羰基發(fā)生分子內(nèi)親核加成，質(zhì)子得到電子途徑是其從水分子中獲得的，從而形成β一羥基醛。

2.酸催化的歷程：

存在的酸催化劑在與羰基上相連結(jié)合的氧原子形成類似于鹽的的形態(tài)，這樣可以增強羰基上部碳原子的正電荷的正電性，并有效的加速烯醇的形成，從而烯醇可以更容易地與另一個羰基進行親核加成反應³。

2.縮合形式

2.1兩個分子含α氫的醛的自身縮合。

2.2 分子含α氫的不同醛或酮的反應

在這種情況下，產(chǎn)物是幾種醇和醛的混合物，這種縮合方法很少用于有機合成⁴。

2.3? 成環(huán)縮合

通過一系列的化學反應，在有機化合物分子中化學鍵的斷裂和電子的轉(zhuǎn)移，可以產(chǎn)成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)五元或著六元碳雜環(huán)、多元環(huán)反應⁵。

3.醇醛縮合反應在合成工業(yè)上的應用

3.1兩分子含α氫的醛或酮的自身縮合

3.1.1乙醛自縮合法

其反應方程式為：2CH3CHO → CH3COOC2H5

1906年，俄羅斯科學家提森科第一個發(fā)現(xiàn)醛類可以經(jīng)歷類似于坎尼扎羅醛⁶的歧化反應，通過這樣的方式在醇鋁的存在作用下形成了酯。

3.1.2乙醛的醇醛縮合及二次產(chǎn)物

乙醛醇醛縮合的副產(chǎn)物都是重要的化工原料，包括

丁醇是我國目前最較為重要的工業(yè)低級醇中的代表之一，在其世界中年產(chǎn)量剛好且僅不如甲醇的產(chǎn)量。丁醛的主要作用是作為中間體來合成有機類化合物，目前可用于量產(chǎn)大量的丁基辛醇。甲氧基丁醇是其傳凍液在其液壓機的重要組分，其中所制造的乙酸鹽在其涂料中作為表現(xiàn)十分優(yōu)異的溶劑⁷。丁烯二酸是在我國目前主要合成橡膠的較為理想原料中的一種。

3.2 交叉醇醛縮合反應

這類反應是其中之一不含 α 氫原子，它們只能與烯醇負離子反應自身不能構(gòu)成烯醇負離子，這樣才能使產(chǎn)品單一產(chǎn)率較高，然后具有組成價值⁸。

3.2.1新戊二醇的制備

異丁醛和甲醛通過醇醛縮合的反應過程中，在輔助以三乙基胺作為所必備的催化劑的連續(xù)作用下，得到的這類醇醛不經(jīng)過人工分離而直接可以由其反應所生成。并且這類醇醛縮合反應的副產(chǎn)物少⁹，綠色環(huán)保。

4.總結(jié)

醛和醇的縮合反響是化學工業(yè)中重要的一類縮合反應，通常用于工業(yè)化生產(chǎn)縮醛類物質(zhì)¹⁰。縮醛類物質(zhì)在眾多領(lǐng)域范疇中目前都擁有廣泛的和其直接的用處如：離子型樹脂、人工合成的擁有持久型香氣的香料、人們?nèi)粘Ｋ玫娜沼闷?、醫(yī)藥化工工業(yè)的日常使用品、精細化工產(chǎn)品的組成成分、在人民所日常食用的食物添加劑等?？s醛因為其具有其他物質(zhì)所沒有的可逆性，所以目前通常拿來用與在有機化學反應組成中用來保護醇羥基還有羰基。在我國近些年以來，其中還作為一種全新的香料⁶在加工食物的過程中使用?？s醛的整體結(jié)構(gòu)與醚比較相似，在堿性環(huán)境的介質(zhì)中可以以比較穩(wěn)定的形式存在，因而可以利用這一原理使產(chǎn)品的香味持久保持，處理和解決了香料香味短和不耐高溫的問題系列問題。因而，人們對其的加工的工藝技術(shù)進行不間斷的研究與探索¹¹。醛和醇的縮合反應發(fā)生的是羰基的分子內(nèi)部加成反應，產(chǎn)物是縮醛類物質(zhì)。目前反應過程主要有兩步：第一步是生成半縮醛物質(zhì)、半縮醛物質(zhì)與另一分子醇結(jié)合和反應生成縮醛物質(zhì)。

參考文獻

[1]? 葉平平. Guerbet醇縮合及醛酮參與的縮合反應研究. 碩士，浙江大學，2011.

[2]? 陳新德;現(xiàn)代化工，顏. J.，石蠟裂解烯烴羰基合成高碳醇試驗研究. 2007，27（3），48-51.

[3]? 楊向新，醇醛縮合反應及在有機合成上的應用 %J 山東紡織工學院學報. 1991，（04），65-73.

[4]? 崔紅格. 生物質(zhì)基平臺化合物糠醛和乙醇間催化氧化縮合反應的研究. 碩士，天津理工大學，2018.

[5]? 付建平; 韓曉丹; 胡居吾; 王慧賓; 熊偉;李雄輝，木瓜蛋白酶催化的不對稱雜環(huán)酮的醇醛縮合反應研究 %J 化學通報. 2016，79（11），1052-1057.

[6]? 宋如，相轉(zhuǎn)移催化制備甘油縮醛香料 %J 精細化工中間體. 2014，44（05），65-69.

[7]? 劉肖紅. 正丁醛自縮合及“一鍋法”合成辛醇反應固體催化劑研究. 碩士，河北工業(yè)大學，2015.

[8]? 任洪清; 謝建軍; 劉華財; 陰秀麗;吳創(chuàng)之，SBA-15接枝有機胺官能團催化劑的制備、表征及在醇醛縮合反應中的應用 %J 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2014，34（02），1-8.

[9]? 徐鵬. 銅基催化劑催化醛酮縮合及甘油常壓氫解反應研究. 碩士，合肥工業(yè)大學，2019.

[10]? 高常春;殷玉圣，正丁醛縮合制辛烯醛生產(chǎn)工藝優(yōu)化 %J 能源化工. 2015，36（04），80-82.

[11]? 于雪. 金屬氧化物及固體酸催化劑在縮合反應中催化性能的研究. 博士，吉林大學，2014.

作者簡介：石琨（出生年份-1996.05），男，漢族，河南省安陽市，在校研究生;碩士，研究方向：傳統(tǒng)工業(yè)催化。