超臨界CO2合成碳酸二甲酯的研究.pdf

1、超臨界CO2參與的有機合成反應(CO2既作為反應溶劑,又作為反應物),既可拓展CO2資源化利用的可行途徑,又是綠色合成的發(fā)展方向。碳酸二甲酯(DMC)的一步合成法是近年來的研究熱點。本文以環(huán)氧丙烷(PO)和甲醇為原料,以金屬醋酸鹽復合K2CO3和KI作為催化劑,開展了在超臨界CO2中一步法合成DMC的研究。
　　 結果表明,在金屬醋酸鹽復合催化劑中,Zn(CH3COO)2具有突出的催化效果。催化劑用量的適當增加對加快反應進行及D

2、MC的產生起到促進作用,該反應最合適的催化劑用量為反應物(PO+甲醇)加入量的4％。甲醇適當過量有助于提高DMC產率,VCH3OH:VPO=8是該反應較合適的物料配比。產物產率隨著反應溫度的逐漸升高呈增大趨勢,超過443K后釜內產物易碳化變色,反應合適溫度為433K。當壓力控制在CO2臨界點附近時,反應可獲得最佳DMC產率。反應時間增長,DMC產率隨之逐漸增大,反應超過4h后基本保持平衡,最高產率可達54.3％。醋酸鋅復合催化劑催化超臨

3、界CO2一步法合成DMC的最佳反應條件為:催化劑配比為K2CO3:KI:Zn(CH3COO)2=1:1:2、用量為4％,物料配比VCH3OH:VPO=8,反應溫度433K,反應壓力7.5Mpa,反應時間4h。通過分析產物,提出了可能的反應機理。對反應動力學的研究最終得出該反應活化能Ea=89.81kJ/mol。
　　 丙二醇(PG)是一步法合成DMC中主要的副產物,探究其在CO2中的轉化有助于一步合成DMC反應的進一步發(fā)展。實驗