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全球经济的快速发展使人们对能源需求日益增加,而由此而带来的环境污染、温室效应等问题正受到人们越来越多的关注。丙二酸单乙酯是重要的有机合成原料,其传统的合成方法是由丙二酸二乙酯经皂化、水解酸化等步骤合成,不仅过程繁琐、条件苛刻,同时有副反应发生,污染环境。因此,研究一种绿色高效的制备方法具有重要的现实意义。针对丙二酸单乙酯传统合成方法的缺点及温室气体CO2的有效利用,提出了以氯乙酸乙酯和CO2为底物,利用绿色的电合成方法,在温和条件下,使氯乙酸乙酯和CO2发生电羧化反应合成丙二酸单乙酯的工艺路线。首先,采用循环伏安法对氯乙酸乙酯进行了电化学还原行为研究,结果表明氯乙酸乙酯分别在Ag、Cu、Ss电极上都有较好的响应,且通入CO2后循环伏安图可表明,CO2与氯乙酸乙酯之间发生了电羧化反应。进而分析了CO2与氯乙酸乙酯发生电羧化的反应机理,并对产物丙二酸单乙酯进行了表征。其次,研究讨论了原料浓度、溶剂、支持电解盐、电极材料、电流密度、电解电量和温度等反应因素对氯乙酸乙酯电羧化的影响,发现在一室型电解池中以Al为牺牲阳极恒电流电解得到唯一的目标产物丙二酸单乙酯。优化得到较佳工艺条件为:以乙腈为溶剂,0.1mol/L的四丁基溴化铵为支持电解盐,Ag为阴极,Al为阳极,温度为0℃,电流密度为25mA/cm2。在较佳工艺条件下,目的产物丙二酸单乙酯的产率可达81.45%。