本文对环氧乙烷氢甲酯化法合成3-羟基丙酸甲酯进行了系统研究,包括羰基钻催化剂制备、配体筛选、工艺优化和反应机理的探讨。通过研究,确定了最优催化剂体系和工艺条件,并对环氧乙烷氢甲酯化的反应机理进行了初步探讨。具体内容与结论如下：以醋酸钴为前驱体分别制备了八羰基二钴和四羰基钻钠两种催化剂,并对其活性进行了评价,结果表明,四羰基钴钠比八羰基二钻制备条件温和,成本低,更易实现。考察了膦配体和N-杂环配体等不同配体及助剂对反应的影响,发现N-杂环配体效果明显优于膦配体,而N-杂环配体中有羟基的3-羟基吡啶优于无羟基的咪唑,3-羟基吡啶受PH影响比较大,弱碱性对反应更有利。对3-羟基丙酸甲酯合成工艺条件进行了优化,得出环氧乙烷氢甲酯化合成3-羟基丙酸甲酯的最佳反应条件为：环氧乙烷浓度5 ml/30 ml甲醇,n(配体)：n(催化剂)=6：1,压力7.5 MPa,温度75℃,时间4h；在此条件下选择性和收率分别为95.7%和64.0%。最后,通过GC-MS分析,对副产物的组成和形成原因进行了探讨。以缔合机理(SN2)为基础,探讨了环氧乙烷合成3-羟基丙酸甲酯的反应机理。此反应中催化剂活性中间体为[Co(CO)4]-,催化剂的配体对催化剂活性中间体的形成和环氧乙烷的激活起重要作用。反应经过HCo(CO)4络合、CO插入、CO缔合、中间体反应(两条途径：直接生成和异构后生成)四个阶段完成。