有机强酸催化的甲醛羰基化反应

摘要

乙二醇作为一种重要的化工原料,广泛应用作染料、油脂等的溶剂,抗冻剂,有机合成等领域.目前,工业生产上主要通过乙烯部分氧化得到环氧乙烷,进而水解得到乙二醇,但此过程的总收率只有70％左右.因此,人们仍不断尝试合成气为原料来生产乙二醇,例如由合成气直接合成乙二醇,由一氧化碳和醇经草酸酯的路线,甲醛氢甲酰化法,及甲醛羰基化法.其中甲醛羰基化法是甲醛与一氧化碳和水在硫酸催化下,90MPa下得到羟基乙酸,再经酯化、加氢得到乙二醇.Souma等人对此方法进行了改进,可以在很温和的条件下进行甲醛的羰基化反应,但不可避免仍需使用无机液体强酸.很显然,大量无机液体强酸的使用会造成严重的设备腐蚀,产物分离的困难以及环境的严重污染.一些研究者试图寻找合适的固体强酸来解决这一问题,如强酸型离子交换树脂催化甲醛液相羰基化得到羟基乙酸甲酯的最高收可达80％,但需要高达25MPa的反应压力.本文探讨有机强酸催化的甲醛羰基化反应.