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异丁醛是辛醇生产的副产品，它虽然也可作为有机化工原料，合成出许多精细化工产品，但附加值均不太理想。螺二醇是一种重要的异丁醛的下游产品，它是一种新型多元醇，由于它独特的结构，其应用领域十分广泛，但目前我国尚无该产品的工业化生产。鉴于目前螺二醇产品的市场主要在国外，国内的企业有必要加强螺二醇合成新工艺的开发，尽快开发一条生产出质优价廉、同时适用于我国国情的工艺路线，加快实现目前国内该产品工业化生产进程，因此研究开发螺二醇的合成工艺不仅具有广阔的发展前景和现实的应用价值，而且具有学术意义，可为异丁醛的利用开辟新途径。目前国外应用最多的合成螺二醇的工艺路线为二步法，即由异丁醛与甲醛在碱性催化剂条件下制得羟戊醛，然后在酸性催化剂条件下羟戊醛与季戊四醇反应合成螺二醇。本论文分别研究了两步反应的时间、温度、压力、物料配比对反应效果的影响，确定了最佳工艺条件。在碳酸钠为催化剂的作用下，羟戊醛合成的最佳反应条件为：反应温度66℃，甲醛与异丁醛摩尔比1：1，反应时间为5h，催化剂的用量0.029mol／mol HCOH。同时，验证了羟戊醛合成反应为二级反应动力学模型，其反应速率方程为：-dc/dt=42.19(min-1)exp[-4.042×104(J·mol-1)／（RT）]cAcB在36％的盐酸催化剂作用下，用正交实验法筛选出了螺二醇合成的最佳反应条件为：反应温度为75℃，季戊四醇与羟戊醛摩尔比为1：2.5，催化剂盐酸用量为0.26mol／mol PE，反应时间为4.5h，加入水的量3kg／mol PE，得到的SPG熔点为198～201℃，收率94.8％，符合日本三菱瓦斯化学株式会社的标准。开发了循环一锅法合成SPG的新工艺，并与两步法的工艺进行了比较。通过向第一步反应获得HPA有机相溶液中加入可溶解HPA有机相的有机溶剂，母液循环，使之可直接加入PE反应合成SPG，不仅可省略结晶步骤，合成出的大粒径螺二醇产品具有较好的工业化前景。最后，对羟戊醛的结构进行了红外和质谱表征。对螺二醇的结构进行了红外和核磁表征，并培养了螺二醇的单晶，用X射线单晶衍射确定了其晶体结构。