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以低成本的甲醛溶液为原料,合成高附加值化工产品,将有效延伸甲醛产业。本论文利用甲醛和乙醛溶液分别合成季戊四糖和季戊四醇（羟醛缩合中间体）的工艺,以实现羟醛缩合中间体的绿色化生产。首先,本文比较了不同种类的催化剂催化甲醛和乙醛溶液合成季戊四糖的催化性能。其中,重点考察了原料配比、反应温度、催化剂用量、体系含水量、反应时间、溶剂以及乙醛的加入方式对季戊四糖收率和原料转化率的影响规律。实验结果表明,碱性催化剂的催化活性从高到底依次是三乙胺>三甲胺>N,N-二异丙基乙胺>N,N-二甲基乙基胺>三丙胺>三丁胺>三乙醇胺。在三乙胺催化反应下,最佳的反应条件为反应时间在60 min、反应温度35oC、摩尔配比为甲醛:乙醛:三乙胺=5:1:0.1、总含水量在55%、乙醛一次性加入时,季戊四糖最高摩尔收率可以达到63.66%,甲醛和乙醛的转化率分别为29.56%,86.69%。其中,溶剂甲醇的引入导致季戊四糖收率降低。对缩合产物红外分析和GC-MS等分析表明,甲醛和乙醛缩合反应在中温区主要产物为季戊四糖。其次,研究了三乙胺催化甲醛和乙醛反应直接“一步法”催化合成季戊四醇的可行性。结果表明,当反应时间2 h、反应温度70oC、摩尔配比甲醛:乙醛:三乙胺=5:1:1.3、体系总含水量42%时,最佳的季戊四醇摩尔收率为72.29%,甲醛和乙醛的转化率分别为47.76%和97.31%。最后,采用Yoneda基团贡献法估算了1595oC温度区间甲醛和乙醛反应的热力学参数。结果表明,甲醛与乙醛的羟醛缩合的反应均为放热反应,其中合成季戊四醇的反应反应焓小于-116.11 kJ?mol-1,为强放热反应。在1595oC温度区间内,甲醛和乙醛缩合反应的一取代、二取代和合成季戊四醇的反应均能自发进行,同时温度对反应的平衡转化率影响较为显著;而合成季戊四糖反应的Gibbs自由能在35oC附近发生了由负向正的转变。由于季戊四醇合成反应吉布斯自由能大,可以预测到以季戊四糖为产物的反应体系中,季戊四糖合成和季戊四醇合成反应之间发生耦合,使得季戊四醇同时存在。