醇醛缩合反应的研究

摘  要：缩合反应指的是二个及二个以上的有机分子之间互相反应然后接下来以共价键的表现，通过分子内部生成一个较小的有机分子的反应，那其中较小的分子可以是酸，氰化物，乙醇等，常见的缩合反应有分子的内部反应¹。例如它们分子式一样的醛、酮、胺内部发生自缩合反应，酯及醋醋酐缩合，两分子 醋酸水杨乙酯在 的催化及常温作用下脱醇缩合等等。缩合反应在有机化学反应中具有十分及重要的位置。脱水缩合反应是两分子内部互相作用通过共价键结合的方式丢失水分子的分子间的反应^1，2。本文主要研究缩合反应中醇醛缩合反应，对其反应过程和缩合形式进行研究。

关键词：缩合反应;相互作用;醇醛缩合反应

1.反应过程：

经典的醇醛缩合反应可分为碱催化反应和酸催化反应，其中碱催化反应较为常见。

1.1碱催化工艺：

在碱作用下活化的α氢原子以质子形式离开，造成烯醇阴离子的形成，其中烯醇阴离子与这两者中的另一个醛分子以其共价键相连的羰基发生分子内亲核加成，质子得到电子途径是其从水分子中获得的，从而形成β一羟基醛。

2.酸催化的历程：

存在的酸催化剂在与羰基上相连结合的氧原子形成类似于盐的的形态，这样可以增强羰基上部碳原子的正电荷的正电性，并有效的加速烯醇的形成，从而烯醇可以更容易地与另一个羰基进行亲核加成反应³。

2.缩合形式

2.1两个分子含α氢的醛的自身缩合。

2.2 分子含α氢的不同醛或酮的反应

在这种情况下，产物是几种醇和醛的混合物，这种缩合方法很少用于有机合成⁴。

2.3  成环缩合

通过一系列的化学反应，在有机化合物分子中化学键的断裂和电子的转移，可以产成稳定的结构五元或着六元碳杂环、多元环反应⁵。

3.醇醛缩合反应在合成工业上的应用

3.1两分子含α氢的醛或酮的自身缩合

3.1.1乙醛自缩合法

其反应方程式为：2CH3CHO → CH3COOC2H5

1906年，俄罗斯科学家提森科第一个发现醛类可以经历类似于坎尼扎罗醛⁶的歧化反应，通过这样的方式在醇铝的存在作用下形成了酯。

3.1.2乙醛的醇醛缩合及二次产物

乙醛醇醛缩合的副产物都是重要的化工原料，包括

丁醇是我国目前最较为重要的工业低级醇中的代表之一，在其世界中年产量刚好且仅不如甲醇的产量。丁醛的主要作用是作为中间体来合成有机类化合物，目前可用于量产大量的丁基辛醇。甲氧基丁醇是其传冻液在其液压机的重要组分，其中所制造的乙酸盐在其涂料中作为表现十分优异的溶剂⁷。丁烯二酸是在我国目前主要合成橡胶的较为理想原料中的一种。

3.2 交叉醇醛缩合反应

这类反应是其中之一不含 α 氢原子，它们只能与烯醇负离子反应自身不能构成烯醇负离子，这样才能使产品单一产率较高，然后具有组成价值⁸。

3.2.1新戊二醇的制备

异丁醛和甲醛通过醇醛缩合的反应过程中，在辅助以三乙基胺作为所必备的催化剂的连续作用下，得到的这类醇醛不经过人工分离而直接可以由其反应所生成。并且这类醇醛缩合反应的副产物少⁹，绿色环保。

4.总结

醛和醇的缩合反响是化学工业中重要的一类缩合反应，通常用于工业化生产缩醛类物质¹⁰。缩醛类物质在众多领域范畴中目前都拥有广泛的和其直接的用处如：离子型树脂、人工合成的拥有持久型香气的香料、人们日常所用的日用品、医药化工工业的日常使用品、精细化工产品的组成成分、在人民所日常食用的食物添加剂等。缩醛因为其具有其他物质所没有的可逆性，所以目前通常拿来用与在有机化学反应组成中用来保护醇羟基还有羰基。在我国近些年以来，其中还作为一种全新的香料⁶在加工食物的过程中使用。缩醛的整体结构与醚比较相似，在碱性环境的介质中可以以比较稳定的形式存在，因而可以利用这一原理使产品的香味持久保持，处理和解决了香料香味短和不耐高温的问题系列问题。因而，人们对其的加工的工艺技术进行不间断的研究与探索¹¹。醛和醇的缩合反应发生的是羰基的分子内部加成反应，产物是缩醛类物质。目前反应过程主要有两步：第一步是生成半缩醛物质、半缩醛物质与另一分子醇结合和反应生成缩醛物质。

参考文献

[1]  叶平平. Guerbet醇缩合及醛酮参与的缩合反应研究. 硕士，浙江大学，2011.

[2]  陈新德;现代化工，颜. J.，石蜡裂解烯烃羰基合成高碳醇试验研究. 2007，27（3），48-51.

[3]  杨向新，醇醛缩合反应及在有机合成上的应用 %J 山东纺织工学院学报. 1991，（04），65-73.

[4]  崔红格. 生物质基平台化合物糠醛和乙醇间催化氧化缩合反应的研究. 硕士，天津理工大学，2018.

[5]  付建平; 韩晓丹; 胡居吾; 王慧宾; 熊伟;李雄辉，木瓜蛋白酶催化的不对称杂环酮的醇醛缩合反应研究 %J 化学通报. 2016，79（11），1052-1057.

[6]  宋如，相转移催化制备甘油缩醛香料 %J 精细化工中间体. 2014，44（05），65-69.

[7]  刘肖红. 正丁醛自缩合及“一鍋法”合成辛醇反应固体催化剂研究. 硕士，河北工业大学，2015.

[8]  任洪清; 谢建军; 刘华财; 阴秀丽;吴创之，SBA-15接枝有机胺官能团催化剂的制备、表征及在醇醛缩合反应中的应用 %J 林产化学与工业. 2014，34（02），1-8.

[9]  徐鹏. 铜基催化剂催化醛酮缩合及甘油常压氢解反应研究. 硕士，合肥工业大学，2019.

[10]  高常春;殷玉圣，正丁醛缩合制辛烯醛生产工艺优化 %J 能源化工. 2015，36（04），80-82.

[11]  于雪. 金属氧化物及固体酸催化剂在缩合反应中催化性能的研究. 博士，吉林大学，2014.

作者简介：石琨（出生年份-1996.05），男，汉族，河南省安阳市，在校研究生;硕士，研究方向：传统工业催化。