羟醛缩合反应催化剂
1，酸性催化剂
常用的酸性催化剂有(VO)2P207、α VOHPO4、铌酸和MFI沸石。在酸性催化剂的阳离子活性中心(Brnsted中心或Lewis中心)，醛羰基被活化形成烯醇正碳离子，导致缩合反应。酸催化烯醇酮的平衡可以用已有的研究成果来表示，催化剂表面酸性活性中心的种类、数量和分布会影响其催化性能，适当的酸强度可以有效促进气相羟醛缩合反应中碳离子的形成，提高反应活性。
Tanner等人使用(VO)2P2P7和α VOHPO4的磷酸钒氧化物作为催化剂来研究丙酮的自缩合和丙酮与甲醛的交叉缩合。结果表明，磷酸钒催化剂的酸性活性中心对该反应具有良好的催化能力，羰基结构基团在其表面快速完成质子化和亲核加成反应。
Paulis等人[4]以铌酸(Nb2o5 nH2O)为催化剂进行丙酮的气相羟醛缩合反应，发现反应产物的种类与催化剂酸中心的酸强度和酸性密切相关。结果表明，铌酸催化剂表面的布朗斯台德酸性中心酸较强，在缩醛和缩酮反应中具有良好的催化活性、选择性和稳定性。
Dumitriu等人在低碳醛的气相羟醛缩合反应中使用了不同酸性的MFI沸石。通过改变催化剂中Si Fe3+的比例，可以调节布朗斯台德酸中心的酸强度和酸性。发现表面酸强度的增强可以促进低碳醛的气相羟醛缩合反应，提高反应转化率。
2.碱性催化剂
羟醛缩合反应中常用的碱性催化剂包括碱性化合物(碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐和羧酸盐)、有机胺和阴离子交换树脂。在实际工业应用中，用于羟醛缩合反应的碱性催化剂可以是弱碱(如碳酸钠、碳酸氢钠和乙酸钠)或强碱(如氢氧化钠、氢氧化钙、氢化钠和醇钠)。前者一般用于高活性醛类之间的缩合，产物多为β-羟基化合物；后者用于活性小、位阻大的醛或酮的缩合反应，反应多在非质子极性溶剂中进行。
碱金属化合物催化剂常用于羟醛缩合制备羟基醛的反应中。得到的产物可以加氢纯化得到二元醇甚至多元醇，如乙醛自缩合得到的3-羟基丁醛。当选用烧碱水溶液作催化剂时，粗产品催化加氢可得到1，3-丁二醇。类似地，甲醛和丁醛交叉缩合生成2，2-二羟甲基丁醛。选择碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液作为催化剂，可以减少副反应，提高反应选择性。
Lopez等人分别用NaBEA、KF/氧化铝和La2O3固体催化剂研究了苯甲醛和苯乙酮的羟醛缩合反应中催化剂的失活机理。结果表明，反应过程中产生的苯甲酸会大大降低反应过程中质子氢的转移速率，而胺的加入对速率影响不大，因此认为催化剂的碱性活性中心能有效催化反应，催化剂的失活也与碱性活性中心的损失有关。有机胺是另一种广泛用于羟醛缩合反应的碱性催化剂。如甲醛和异丁醛的缩合反应中常使用三乙胺作为缩合催化剂，生成羟基新戊二醇，缩合产物经氢化得到新戊二醇。甲醛和正丁醛缩合，然后在三乙胺的催化下氢化，生成高纯度的羟甲基丙烷。专利[9]报道了一种有机胺盐缩合催化剂，其用于通过羟醛缩合制备1，3丙二醇的过程中。
阴离子交换树脂是一种新型碱性催化剂。传统的碱金属氢氧化物溶液(如nAOH和KOH)作为催化剂存在催化剂回收困难、设备易腐蚀、反应过程复杂、生产周期长等缺点。而阴离子交换树脂在保持催化活性的基础上克服了上述缺点，受到越来越多研究者的关注。
2，2-二羟甲基丙酸的工业生产主要以甲醛和丙醛为原料，在无机碱或有机碱的催化下，通过羟醛缩合反应生成2，2-二羟甲基丙酸，再用H2O2氧化。最新研究表明，反应效果取决于球形催化剂的比表面积、活性基团数量、吸附和脱附速度等。【催化剂以固体形式存在，避免了使用碱液作为催化剂的一系列问题，也保证了反应的转化率和选择性。在2-甲基-2-戊烯醛的工业合成中，NaOH水溶液也广泛用作催化剂，产率约为80%。但NaOH水溶液会腐蚀实验设备，产物不易分离。唐思平等研究了以阴离子交换树脂为催化剂，丙醛双分子缩合制备2-甲基-2-戊烯醛的新工艺。目标产物2-甲基-2-戊烯醛的收率可达93.54%。
国内也有很多关于阴离子交换树脂在羟醛缩合反应中应用的报道。欧志泽等人选用三丁胺胺化强碱性阴离子交换树脂作为相转移催化剂催化合成苄叉丙酮。在优化的反应条件下，苄叉丙酮的收率可达98%，催化剂可重复使用。胡伟等人选择强碱性苯乙烯季铵离子交换树脂作为催化剂，由丙酮和甲醛缩合制备乙酰乙醇，然后在草酸存在下脱水得到甲基烯酮。石秀敏等[14]开发筛选了一种适用于催化蒸馏二丙酮醇的新型阴离子催化剂，即具有高催化活性和选择性的大孔强碱性苯乙烯阴离子树脂。