液相酯交换合成碳酸二乙酯中固体碱催化性能和工艺条件的研究

发布时间：2016-08-01 01:19

  本文关键词：化学家应是“环境”的朋友──介绍绿色化学工艺，由笔耕文化传播整理发布。

《华中科技大学》 2007年

液相酯交换合成碳酸二乙酯中固体碱催化性能和工艺条件的研究

李会青  

【摘要】： 碳酸二乙酯是重要的有机中间体,存在多种合成工艺路线,其中氧化羰化法和酯交换法等非光气化法是研究的热点。本文研究了各种固体碱催化剂在乙醇与碳酸二甲酯液相酯交换合成碳酸二乙酯中的催化性能,考察了催化剂浓度、物料配比、反应温度、回流比等工艺条件对反应的影响,确定了最佳工艺条件。主要内容包括: 首先,应用官能团贡献法估算了碳酸二乙酯合成反应的热力学函数数据,计算了反应的吉布斯自由函数ΔrGmθ和等压平衡常数Kθ。结果表明,ΔrGmθ在0.1MPa、273-573K范围内均为负值,反应的等压平衡常数Kθ较大,并且随着温度的升高有所降低,从热力学角度分析温度太高不利于碳酸二乙酯的生成。 其次,考察了不同固体碱催化剂对酯交换反应的催化性能,结果表明,碱金属的碳酸盐、氢氧化物、卤化物以及醇盐都对酯交换反应有明显的催化作用。其中阴离子相同时,钾盐的催化活性明显高于钠盐和锂盐,而同为钾离子时,与软碱阴离子结合的化合物的催化活性较高,可见软硬酸碱化合物的稳定性是影响催化性能的主要因素。 通过实验,筛选出了乙醇与碳酸二甲酯液相酯交换合成碳酸二乙酯具有较高催化活性的催化体系和最佳反应条件,催化剂为:K2CO3,在76-82℃,1.01KPa,反应时间为5h,催化剂浓度1%,C2H5OH:DMC =6:1(摩尔比),回流比为6:1的条件下,DMC的转化率达到了75.0%,DEC的选择性达到了85.7%,DEC的产率达到了64.3%。

【关键词】：
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TQ225.52
【目录】：

摘要4-5

ABSTRACT5-7

1 绪论7-17

1.1 前言7-8

1.2 催化酯交换反应介绍8-9

1.3 碳酸二乙酯的物理化学性质及工业应用9-10

1.4 碳酸二乙酯的合成方法10-14

1.5 酯交换催化剂的选择14-15

1.6 选题目的及内容15-17

2 主要试剂、仪器及实验方法17-28

2.1 主要试剂17-18

2.2 主要仪器及设备18-19

2.3 催化剂制备19

2.4 酯交换催化剂活性测试19-22

2.5 产品DEC 的定性分析22-23

2.6 产品DEC 的定量分析23-28

3 实验结果与讨论28-52

3.1 酯交换合成DEC 的热力学性质估算28-38

3.2 不同催化剂对酯交换合成DEC 的催化剂活性比较38-42

3.3 影响反应的因素42-47

3.4 反应机理初探47-52

4 结论52-53

致谢53-54

参考文献54-59

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本文编号：79909