论文部分内容阅读
碳酸二甲酯(DMC)是一种无毒、化学性质活泼的绿色化工原料,近年来,DMC及其衍生物的研制开发已经成为世界化工的热点,取得了突破性进展,其应用也得到了很好的开发。其分子结构中含有甲基、甲氧基、羰基等基团,可以替代光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒物质进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应,因而可以广泛应用在合成材料、医药、农药、染料、润滑油添加剂、食品添加剂、电子化学品等的生产中。此外,由于分子的含氧量高并具有良好的溶解性能,可以用作燃油添加剂和低毒溶剂。从甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯反应步骤单一,可以直接把具有潜在危害的温室气体二氧化碳转化为资源,反应的经济性高,原料成本低,主要副产物是水,几乎可以实现零排放,对环境危害极小等特点,因此具有更良好的发展前景。本研究探索了一种二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯的新方法,用带碳氟链的二锡氧杂烷二聚体类化合物[O3N(C6F13C2H4)2SnOSn(C6F13C2H4)2NO3]2为催化剂,催化CO2和甲醇合成DMC,探索了适宜的反应体系和反应条件。考察了温度,压力,反应时间,催化剂用量及脱水剂等因素对反应的影响,试验结果表明最佳的反应条件为:温度180℃,压力8.0MPa,反应时间8h,最佳催化剂用量40mg。此条件下甲醇转化数Ton为113.7。比较两种脱水剂TMM,DMM对反应的影响,发现TMM的脱水效果较好,并且在最佳反应条件下,2mmol是最佳用量,甲醇的转化数Ton可达1782.0,是未添加脱水剂时的15.67倍。在以FC-72和甲苯为溶剂的反应体系中,不同温度,不同压力下甲醇的转化数进行了比较,发现在两种溶剂下,甲醇的转化数都有一定程度的提高,前者提高较大,在最佳反应体系,其转化数为完全甲醇体系的1.26倍。利用FC-72对反应后混合物中的催化剂进行回收,并对催化剂的循环使用活性进行了研究,发现催化剂在5次重复使用后,依然保持较高的催化活性。