丙二酸酯是一种重要的有机化工中间体,由于分子中活泼亚甲基容易被其他基团取代,故可以进行烷基化、羟烷基化和酰胺化等多种取代反应。目前,丙二酸酯的合成方法主要采用氰化钠法,此法工艺复杂,环境污染严重。因此,研究环境友好的绿色合成工艺,探索易分离,可循环使用的催化体系具有重要的实用价值和理论意义。本文探讨了催化羰基化法合成丙二酸酯的绿色工艺。对羰基化反应中温度、压力、还原剂、助剂、原料进料方式、中和碱的种类以及产物的分离提纯等一系列工艺条件进行了研究。实验结果表明,用Zn粉为还原剂,无水Na₂SO₃为助剂,当CoCl₂与Na₂SO₃和Zn的摩尔比为1:1:1.33,在55℃,1.5 MPa条件下反应2.5小时可得到高活性的Na[Co（CO）4]催化剂。该催化剂可使氯乙酸酯的转化率为99.5%,产物丙二酸酯的产率达94%。本文通过离子交换,合成出[Co（CO）₄]^-/咪唑离子液体催化剂,考察了其在羰基化合成丙二酸酯反应中的催化性能。研究了咪唑环上不同支链对[Co（CO）₄]^-催化性能的影响。研究结果表明,[Bmim][Co（CO）4]离子液体催化剂性能最佳。在PCO=2.0 MPa,T=85℃的条件下反应3 h,[Bmim][Co（CO）4]循环使用四次,氯乙酸酯的平均转化率为95%,产物丙二酸酯的产率为92.4%。实现了高活性羰基钴催化剂的循环套用。本文对产物的分离提纯工艺进行了探索。筛选出最佳分离提纯工艺参数。在125℃下精馏脱醇,馏分全采出;产物用甲苯萃取后,先采用155℃精馏全采出脱苯,后期在125℃下减压精馏,可使丙二酸酯的分离回收率达98%、纯度达99%。