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(jī)合成反應(yīng)(CO2既作為反應(yīng)溶劑,又作為反應(yīng)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(diǎn)。本文以環(huán)氧丙烷(PO)和甲醇為原料,以金屬醋酸鹽復(fù)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(jié)果表明,在金屬醋酸鹽復(fù)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(dāng)增加對(duì)加快反應(yīng)進(jìn)行及D

2、MC的產(chǎn)生起到促進(jìn)作用,該反應(yīng)最合適的催化劑用量為反應(yīng)物(PO+甲醇)加入量的4％。甲醇適當(dāng)過量有助于提高DMC產(chǎn)率,VCH3OH:VPO=8是該反應(yīng)較合適的物料配比。產(chǎn)物產(chǎn)率隨著反應(yīng)溫度的逐漸升高呈增大趨勢(shì),超過443K后釜內(nèi)產(chǎn)物易碳化變色,反應(yīng)合適溫度為433K。當(dāng)壓力控制在CO2臨界點(diǎn)附近時(shí),反應(yīng)可獲得最佳DMC產(chǎn)率。反應(yīng)時(shí)間增長,DMC產(chǎn)率隨之逐漸增大,反應(yīng)超過4h后基本保持平衡,最高產(chǎn)率可達(dá)54.3％。醋酸鋅復(fù)合催化劑催化超臨

3、界CO2一步法合成DMC的最佳反應(yīng)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(yīng)溫度433K,反應(yīng)壓力7.5Mpa,反應(yīng)時(shí)間4h。通過分析產(chǎn)物,提出了可能的反應(yīng)機(jī)理。對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究最終得出該反應(yīng)活化能Ea=89.81kJ/mol。
　　 丙二醇(PG)是一步法合成DMC中主要的副產(chǎn)物,探究其在CO2中的轉(zhuǎn)化有助于一步合成DMC反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)展。實(shí)驗(yàn)