对甲氧基甲醛的应用及制备方法_凯茵工业添加剂
背景及概述[1][2]
对甲氧基甲醛（p-methoxybenzaldehyde），为有机合成中间体，作为中味型香料，广泛用于配制花香型香精；用于医药、食品及日用化学工业。对甲氧基甲醛还可以用作制备对甲氧基甲醇以及一些防晒产品的原材料。
应用[2]
对甲氧基甲醛又称茴香醛，它具有持久的山楂香气，芬芳诱人，广泛用于配制甜花香型、丁香和山楂香型等多种香精，也用于食品、糖类及饮料用香精的配制，是一种经济价值很高的香料。不但是有机制备的重要中间体，也是制备药物卟啉类光敏剂、羟氨卡基青霉素等的中间体。它与亚氢钠的加成物在碱性条件可作金属光亮剂。在农业上，对甲氧基甲醛可作为杀虫剂和杀虫剂添加剂、生物生长抑制剂等。
1.制备缩醛类香料
缩醛类香料是近10 多年来发展起来的高档新型香料。由于该类化合物具有优于母体羰基化合物的花香果香，香气和润，留香持久，只要添加少量，就可明显增加香料的天然感。有些香料酷似价格昂贵的天然檀香，深受青睐。与其他醛类香料相比，除香气更柔和清雅外，还具有极强烈的扩散力，化学稳定性好，在一般的酸碱介质中不分解，不变质，且原料来源丰富，制造工艺简单，因此在香料工业中逐渐为人们所重视。如以对甲氧基甲醛和甲硫醇为原料，在对磺酸催化下，以83.7 %的产率制备硫代缩醛类香料2 -(并二甲硫基)甲基-4 -甲氧基。
2.制备药物和化妆品
对甲氧基甲醛不但是有机制备的重要中间体，同时它也是制备药物和化妆品的原料，对甲氧基甲醛一般常用在血管扩张剂、抗组胺剂等药品上，如用它作中间体制造抗微生物的药物羟氨卡基青霉素，制备卟啉类光敏剂。日本田边制药公司生产的对甲氧基甲醛用于制备医药产品盐酸硫氮酮，它是一种血管扩张剂，主要用于改善狭心症、狭心痛等病症，并大量出口美国。对甲氧基甲醛可用作制备防紫外线化妆品及医药利胆剂胆维他的制备原料。有资料表明，对甲氧基甲醛对白色念珠菌核酸代谢有显著抑制作用，这样可用作治疗一些妇科疾病药物的添加剂。制备对甲氧基甲醛缩邻氨基甲酸Schiff 碱及其过渡金属配合物，这类配合物在医药上的研究日益受到人们的重视。
3.制备功能性高分子材料
二茂铁聚合物是一类极具发展和应用前途的金属有机聚合物，它经过缩聚、共聚和改性后可得到具有特殊的电、磁等性能的功能高分子材料。而聚二茂铁-对甲氧基甲醛是一种重要的二茂铁缩聚物。
4.制备芳香醇、酮、酸和酯
以天然对甲氧基甲醛为原料经与天然丙酮缩合、氢化制得天然茴香丙酮。茴香丙酮不仅是一种食品香料，而且是医药中间体，是制备β -受体兴奋剂药物多巴酚丁胺的主要原料，并且茴香丙酮进行脱甲基反应制得天然复盆子酮。以天然对甲氧基甲醛为原料，用一种特殊化剂氧化制得高产率、高纯度的天然茴香酸， 将它与甲醇或乙醇用通常方法酯化制备了天然茴香酸甲酯和乙酯。以天然对甲氧基甲醛为原料，用催化氢化方法制备了天然茴香醇，它比一般的化学还原法具有转化率高、产率高、无三废等优点。将茴香醇用天然级醋酐酯化可制得天然茴香酯。
制备 [1-2]
1.以对甲基甲醚为原料的制备路线
以对甲基甲醚为原料的制备路线如下：
氧化方法有化学氧化和电化学氧化两种。化学氧化又分为气相催化氧化和液相催化氧化。气相催化常用催化剂组分为V2O5 -P2O5 -CuO -K2SO4，在420~530 ℃时进行；液相催化氧化催化剂为Co (CH3COO )2 ，Mn (CH3COO )2 或Ce(CH3COO)3 ，收率可达60 %，而用Co(CH3COO)2 -Cr(CH3COO)2 -Ce(CH3COO)3 催化剂收率可高达76 %。
电化学氧化法在现代工业中应用很多，它的优点很多，如可减少应用大量的有毒氧化剂，如铬盐、锰盐等；可对整个氧化过程进行自动化控制，有利于工业化生产等。电化学氧化法也分为直接电氧化法和间接电氧化法两类。目前国内外文献报道多采用间接电氧化法，Ce4+/Ce3+为氧化还原媒质制备对甲氧基甲醛，有的已进行了中试和工业生产。采用间接电氧化法，选取Ce4+/Ce3+为氧化还原媒质，用电氧化生成的Ce4+将对甲基甲醚氧化成产物茴香醛。反应方程式如下：
反应生成的Ce3+返回电解槽中重新电氧化。结果表明，Ce4+电解收率83.4 %，茴香醛单程反应收率88.8 %。使用后的媒质再生循环使用，无三废排放。此方法反应物单一，反应选择性较高，电解液可循环使用，具有工艺简单、产品纯度高、一套设备可生产多种产品、基本无三废排放等优点，因而易于实现工业化，有发展前景。
2. 以对羟基甲醛为原料的制备路线
这条工艺路线是目前各国工业化大多采用的方法，工艺路线相对比较成熟。此法不足之处是生产时间长，但收率比其他方法高。此方法主要是用对羟基甲醛与二甲酯在碱性条件下进行烷基化反应制得产物，反应方程式如下：
目前对该方法的研究报道较多，在pH 值为8 、反应6 h条件下，对甲氧基甲
醛收率为88 %，含量不小于99.3 %。而在保证整个反应处于碱性条件下的基础上，分两次加入氢氧化钠水溶液，同时加入溶剂，通过共沸将反应的水蒸馏出来，且反应温度分两步进行：85~95 ℃ 为一甲基化反应，135~145 ℃为二甲基化反应，反应时间为7~8 h 。产物收率高达93.2 %，这为对甲氧基甲醛的制备找到了一条较好的制备路线。
3. 其他制备路线
对甲氧基甲醛的制备方法还有对甲氧基甲酸还原法、对硝基制备法、法、对甲氧基溴法、对甲氧基腈法、甲醚法等。在这些方法中，有的原料难得，有的催化剂昂贵，有的转化率不高，有的生产路线太长或条件苛刻，目前只有小试报道，不太可能投入工业化生产。
主要参考资料
[1] CN201310401210.7 一种对甲氧基甲醛的制备方法
[2] 王庆军, 刘福胜, 于世涛. 对甲氧基甲醛的制备与应用研究[J]. 精细石油化工进展, 2006, 7(5): 34-38.