乙二醛

乙二醛是一个有机化合物，化学式为OCHCHO，由两个醛基-C=O-H相连。它是最简单的二醛，室温下为黄色液体。

通常乙二醛以40%溶液的形式出售。它与其他小分子醛类似，可以形成水合物，而且水合物缩合生成一系列的“寡聚体”，结构尚不清楚。目前出售的至少有以下两种水合物：

二聚乙二醛二水合物：[(CHO)2]2[H2O]2、trans-2,3-二羟基-1,4-二𫫇烷；

三聚乙二醛二水合物：[(CHO)2]3(H2O)4 (CAS# 4405-13-4)。

乙二醛的应用有：高分子化学中用作增溶剂和交联剂；用于有机合成中，尤其是构建杂环如咪唑时。

工业上，乙二醛可由乙二醇在银或铜催化下的气相氧化，或用硝酸溶液氧化乙醛制得。实验室中，乙二醛是通过用亚硒酸氧化乙醛制取。无水乙二醛可由固态水合物与五氧化二磷共热制得。无色或淡黄色棱状结晶或液体，结晶易潮解。蒸气为绿色，燃烧时具有紫色火焰。 溶于水，易溶于常用有机溶剂。乙二醛是制备咪唑的原料，咪唑是杀菌剂抑霉唑、咪鲜胺等的中间体，此外，乙二醛主要用于医药、纺织、建材、造纸、日用化工、涂料和粘接材料等，并可用作染料中间体。乙二醛主要用于纺织工业，做纤维处理剂能增加棉花、尼龙等纤维的纺缩和防皱性，是耐久性压烫整理剂。在日本这一用途占乙二醛总消量的80%。乙醛是明胶、动物胶、乳酪、聚乙烯醇和淀粉等不溶性粘合剂，乙二醛还用于皮革工业以及制作防水火柴。乙二醛是有机合成的原料。由乙醛和尿素、甲醛在碳酸钠存在下加热缩合得到2D-树脂，用作织物整理剂；乙二醛与甲醛、硫酸铵反应，环合成咪唑，而后合成咪唑类抗真菌药克霉唑、咪康唑等；乙二醛与邻苯二胺环合得到苯并吡嗪：它是抗结核药物吡嗪酰胺的中间体。由乙二醛生产的羟基苯基乙酸已在日本工业生产，用作抗菌素和维生素A系列产品中间体。乙二醛还用于黄连素盐酸盐和磺胺类药磺胺甲氧吡嗪的合成。还用于除虫剂、除臭剂、尸体防腐剂、砂型固化剂。明胶、动物胶、乳酪等的不溶粘剂，人造丝阻缩剂，有机合成。主要用于医药、纺织、建材、造纸、日用化工、涂料和粘接材料等方面

乙二醛可用作粘胶纤维后整理剂，聚乙烯醇、淀粉等的不溶粘结剂，以及油漆、染料及医药的原料；也可用作医药中间体、织物整理剂及染料中间体。

主要的工业生产方法有乙二醇气相催化氧化法和乙醛硝酸氧化法。1.乙二醛相催化氧化法 乙二醇和空气在铜催化剂存在下，在250-300℃下进行催化氧化，生成乙二醛：催化剂活性组分为氧化铜（含Cu03-8%），载体为氧化铝或用刚玉，铝砂，以硝酸铜浸渍焙烧制得。使用寿命达一年，并顺用灼烧法再生。乙二醇预热气化后与循环气混合进入催化反应器，控制新鲜空气的掺入量，防止乙二醇深度氧化，并用氮气流带入卤素化合物，作为深度氧化的抑制剂，反应在275℃，0.74MPa压力下进行，反应产物用水激冷，吸收得到浓度即为成品。乙二醇加单程转化率为80-85%。2.乙醛硝酸氧化法 以硝酸铜为催化剂，用硝酸进行液相氧化：在搅拌、充分冷却的条件下，分别将乙醛和硝酸各配成50%左右的溶液，硝酸铜配成40%的溶液，亚硝酸钠配成5%的溶液。先向反应锅内加入少量的硝酸溶液及乙醛溶液，再投入亚硝酸钠溶液，稍加热至发生棕红色气体，自然升温至30℃，开始同时滴加少量的硝酸溶液及乙醛溶液，约4h加完，反应温度控制在40-45℃，逸出的乙醛气体以水吸收后加入反应锅内，继续反应3h。反应中乙醛 的配料是过量的（按摩尔比，硝酸：乙酸=1：2），反应结束后，加热回收乙醛至98℃。然后加活性炭脱色，冷却、过滤、水洗。将滤液和洗液合并，在70℃（21.33kPa）以下蒸出有机酸，反复补水再蒸，直至馏出液中酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂除去杂质。交换液和洗脱液压浓缩，得合格浓度的乙二醛。以乙醛计，收率约32%。一般商品乙二醛是40％乙二醛溶液，是无色或微黄色液体，放置易产生白色树脂状固体聚合物，遇热聚合物又转为液体。
在催化剂氧化铜存在下，用40％乙二醇水溶液蒸气和空气在670℃下通过绝热石英管(管内用氧化铝为载体，40％银催化剂)制得，单程转化率84.5％，选择性50％。
也可以用硝酸氧化乙醛，以硝酸铜为催化剂，用硝酸进行液相氧化。首先在搅拌下用50％硝酸与50％乙醛各1L及亚硝酸钠进行引发后，同时滴加硝酸、乙醛，加完料后于40～45℃反应3h，在常压下加热回收乙醛，并保温20min，并通过强酸性阳离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂两次减压浓缩处理过程得乙二醛。