KNO3/AlSBA-15分子筛催化合成碳酸二丙酯的研究

研究了KNO3/AlSBA-15负载型分子筛催化剂用于碳酸二甲酯(DMC)与丙醇的酯交换合成碳酸二丙酯(DPC)反应.分别考察了载体的制备方法,活性组分的负载量,催化剂的活化温度及反应时间等因素对催化活性的影响,研究表明该催化剂对于这一反应具有较高的催化活性.当摩尔比DMC∶丙醇=1∶4,催化剂用量为反应物总质量的3%,反应温度为90℃,反应时间为6h时,DPC的选择性为96.0%,收率为90.2%.     

KI催化酯交换合成碳酸二正辛酯的研究

研究了碳酸二甲酯与正辛醇酯交换合成碳酸二正辛酯（DOC）的反应，比较了卤化钾与系列碳酸钾复合催化剂的性能，考察了物料配比、反应温度、反应时间诸因素对该反应的影响，得出了该反应的最佳工艺条件．结果表明，KI具有较好的催化活性和选择性；在最佳反应条件（常压、反应温度140℃、反应时间为4h、n（DMC）：n（n-OctOH）=1：4、催化剂用量为总重1．25％。）下，DMC的转化率为83．7％，DOC的收率为70．0％，DOC的选择性为83．7％，甲基辛基碳酸酯（MOC）的收率为13．7％．     

Synthesis of Ethyl Methyl Carbonate by Homogeneous Catalysis 均相催化合成碳酸甲乙酯

 利用碳酸二甲酯和碳酸二乙酯进行酯交换反应制备了碳酸甲乙酯,并考察了Ti(OBu)4,Ti(OPh)4,Bu2SnO和BuSnCl3在这一反应中的催化性能. 结果表明,这些催化剂对该反应都有较好的催化性能. 其中,Bu2SnO的催化性能最好,在103 ℃下反应3 h时,碳酸甲乙酯的收率可达45.6%. 提出了Bu2SnO催化剂对碳酸二甲酯与碳酯二乙酯酯交换反应的可能机理.     

碱性离子液体催化合成碳酸甲乙酯

以碱性离子液体为催化剂,对碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换反应合成碳酸甲乙酯进行了研究.筛选出高催化活性的碱性离子液体1-丁基-3甲基咪唑丁酸盐([C4mim][CH3(CH2)2COO])为催化剂,详细考察了反应时间、温度、催化剂用量、原料配比等因素对酯交换反应的影响.实验结果表明,在反应温度为90℃,催化剂用量为6%(占反应物总质量百分数),n(DMC)∶n(DEC)=1.5∶1,反应时间为5h时,DEC的转化率高达48%.[C4mim][CH3(CH2)2COO]重复利用5次后仍保持较高的催化活性.     

TiO(acac)2催化碳酸二甲酯和苯基乙酸酯合成碳酸二苯酯

碳酸二苯酯(DPC)是非光气法生产聚碳酸酯(PCs)的重要原料,具有多种酯交换法合成路线,如碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换法、DMC与苯基乙酸酯(PA)酯交换法、草酸二甲酯(DMO)与苯酚酯交换法等.本文对比测定了几种金属乙酰丙酮配合物和有机钛化合物对碳酸二甲酯(DMC)与苯基乙酸酯(PA)酯交换合成DPC反应的催化性能,结果表明,乙酰丙酮氧钛[TiO(acac)2]是一种良好的酯交换催化剂,具有优良的催化性能.在反应条件θ=180℃,n(PA)=0.8 mol,n(DMC)/n(PA)=1/2,n(TiO(acac)2)/n(PA)=0.006,t=4 h下,DMC转化率可达74.9%,甲基苯基碳酸酯(MPC)和DPC的选择性分别可达56.9%和38.9%.探索并提出了TiO(acac)2催化DMC与PA酯交换合成DPC反应的机理.     

TiO2-MoO3/SiO2催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯酯交换合成碳酸二苯酯

采用分步等体积浸渍法制备了催化剂r%TiO2-q%MoO3/SiO2(1q-r)。以碳酸二甲酯(DMC)与乙酸苯酯(PA)酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)为探针反应,考察了1的催化活性。优化反应条件为:PA 290 mmol,n(PA):n(DMC)=2:1,18-4 1.4 g,于180℃反应7 h。在优化反应条件下,DMC转化率77.5%,DPC选择性49.4%,碳酸甲苯酯和DPC的总选择性87.2%。催化剂重复使用时,活性下降很快,也很难通过高温焙烧再生。     

一种催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的多相催化剂

 用浸渍法以SiO2为载体制备了负载型杂多化合物催化剂CuPMo/SiO2，用于DMC和苯酚酯交合成碳酸二苯酯的反应，显示出较高的活性和高选择性. 负载量和煅烧温度煅烧温度影响催化剂活性. 在合适的反应条件下，反应8小时，苯酚转化率可达25.2%，酯交换选择性为99%.     

KF/MgO 催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯

 研究了 KF/MgO 催化剂对碳酸二甲酯 (DMC) 与月桂醇酯交换反应制备碳酸二月桂酯 (DDC) 的催化性能. 考察了催化剂 KF 负载量及焙烧温度对反应的影响, 并采用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和 N2 吸附-脱附等对催化剂进行了表征. 结果表明, 催化剂 KF/MgO 在空气中较高温度焙烧后生成新相 K2MgF4 和 K2CO3, 它们为催化剂的主要活性组分. 催化性能测试结果表明, 该催化剂具有良好的催化活性, KF 的最佳负载量为 30%, 催化剂的最佳焙烧温度为 873 K. 还考察了反应条件对 KF/MgO 催化剂性能的影响. 当在反应物月桂醇:DMC 摩尔比 = 4, 催化剂用量为反应物总质量的 0.75%, 反应时间为 4 h 的条件下, 反应性能最佳, DMC 转化率和 DDC 收率分别为 86.7% 和 86.2%.     

碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的热力学性质及均相催化剂

在298.15K,101.325kPa条件下,液态碳酸二甲酯(DMC)的标准Gibbs自由能和熵分别估算为-472.3kJ*mol-1和245.2J*mol-1*K-1.在298K～523K计算了由DMC和苯酚生成碳酸二苯酯(DPC)和苯甲醚反应的热力学性质(ΔrH0m,ΔrS0m,ΔrG0m和平衡常数).计算出的热力学性质表明,DMC和苯酚酯交换合成DPC反应是吸热的,并且在热力学上是不利的.研究了n-Bu2SnO, Ti(OC4H9)4, AlCl3和ZnCl2四种酯交换法合成DPC反应的催化剂,其中n-Bu2SnO具有最高的催化活性.热力学计算和实验结果均表明,合成DPC反应的最佳温度为453K.当以n-Bu2SnO为催化剂,n(苯酚)∶n(DMC)＝4∶1时,DPC的产率和选择性分别为43.0%和88.7%.     

MoO3催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯合成碳酸二苯酯

采用焙烧法制备了MoO3催化剂并将其用于碳酸二甲酯(DMC)与乙酸苯酯(PA)合成碳酸二苯酯(DPC)反应,考察了焙烧温度对催化荆性能的影响,并用X射线衍射(XRD)对催化剂结构进行了表征.结果发现,在400或500℃焙烧的催化剂具有良好的催化性能,DMC转化率为73.9%,DPC和甲基苯基碳酸酯的选择性分别为39.5%和56.5%.XRD结果表明,该催化剂物相组成为正交晶系MoO3,且(021)或/和(110)晶面有利于酯交换反应.催化剂使用5次后DMC转化率从73.9%降至10.2%,多次重复使用后的催化剂在窄气气氛中于400或500℃焙烧即可再生,再生后催化剂的性能几乎和新鲜催化剂相当.     

有机阴离子柱撑水滑石催化酯交换合成碳酸二苯酯

 A series of organic anion-pillared hydrotalcites were synthesized by the ion exchange method and characterized by X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy. The hydrotalcite precursor and pillared hydrotalcites with different anions was tested as catalysts in transesterification of dimethyl carbonate (DMC) with phenol. The results show that the catalytic selectivity of this transesterification reaction over these organic anion-pillared hydrotalcites is significantly improved. The catalytic selectivities of C4H4O4-, C6H8O4-, C10H16O4-, 1,4-C8H4O4-, and C7H5O2-pillared hydrotalcites for transesterified products (diphenyl carbonate and methyl phenyl carbonate) are all greater than 90%, at least 10% higher than that of the hydrotalcite precursor. Under the conditions of n(phenol)/n(DMC)=4, catalyst amount=1.5%, and t=10 h, the C6H8O4-pillared hydrotalcite presents the best catalytic performance, and the DMC conversion and the selectivity for transesterified products reach 43.8% and 93.2%, respectively.     

Zn-Al水滑石催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的研究

用共沉淀法制备了Zn-Al水滑石,并用于多相催化酯交换合成碳酸二苯酯的反应.研究了不同n(Zn)/n(Al)比的水滑石及其焙烧产物等对酯交换反应的催化活性.结果表明,Zn-Al水滑石催化剂对该反应的催化活性和选择性很高,当n(Zn)/n(Al)=3时,在150～180℃,n(PhOH)/n(DMC)=2,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,在反应时间为12h的条件下,DMC的转化率达到55.9%,DPC和MPC的收率分别为25.3%和27.0%,酯交换产物的选择性达到93.6%.利用XRD,TG-DTA和TEM等手段对催化剂进行了表征.     

杂原子介孔分子筛Me-HMS催化酯交换合成碳酸二苯酯

以水热合成法制备了杂原子介孔分子筛Me-HMS(Me指金属杂原子),用于催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的反应.小角度的X射线衍射显示,所有样品均具有典型的HMS介孔结构.Me-HMS中,Ti-HMS显示最好的催化性能,其活性与骨架钛含量密切相关,当溶胶中Ti/Si比达1/30时,骨架钛趋于饱和,苯酚转化率达到最大值31.4%,酯交换选择性为99.9%.     

负载型钾盐催化剂用于合成苯甲醚的研究

采用固定床连续进料的反应器代替传统间歇反应釜作为评价反应器,以环境友好的碳酸二甲酯为甲基化试剂,由苯酚合成苯甲醚的反应新工艺。采用SiO2负载的钾盐类催化剂,考察了反应温度、进料空速、原料配比、活性组分负载量以及催化剂用量等对反应性能的影响。研究表明,在该负载型钾盐催化剂上苯酚的转化率均较高,且生成苯甲醚的选择性较好。尤其是在KF/SiO2催化剂上,在DMC/苯酚摩尔比为2∶1,进料空速为2 h-1,反应温度为250℃时,苯甲醚收率和选择性分别高达93.93%和98.19%。而且该负载型催化剂活性比较稳定,未发现活性组分流失,反应运行16 h催化剂未见失活。     

碳酸乙烯酯合成碳酸二苯酯的GC-MS分析

以钛酸四丁酯催化碳酸乙烯酯与乙酸苯酯酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)。GC-MS定性分析表明,反应液中含主产物DPC,中间体2-乙酰氧乙基苯基碳酸酯(1),副产物乙二醇二乙酸酯、乙二醇苯醚乙酸酯和苯酚。1的结构经1H NMR,13C NMR,FT-IR和EI-MS确证。     

KNO3/MCM-48催化酯交换法合成碳酸二丙酯

 对KNO3/MCM-48用于丙醇和碳酸二甲酯进行酯交换合成碳酸二丙酯的催化性能进行了考察. 用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和X射线荧光法研究了催化剂的结构特征和表面性质. XRD结果表明,随着K负载量的增加,载体特征峰强度逐渐减弱,但仍保留MCM-48的晶体结构. 随着焙烧温度的升高, KNO3逐渐分解成K2O. 分别考察了活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间和催化剂的用量以及反应时间对反应的影响. 结果表明, KNO3/MCM-48催化剂对碳酸二丙酯的合成具有很高的催化活性. 在反应温度363 K, 反应时间6 h, 催化剂用量5%, 丙醇与碳酸二甲酯摩尔比为4的条件下,碳酸二甲酯的转化率可达99.9%, 产物碳酸二丙酯选择性93.4%, 产率93.3%.     

类水滑石催化酯交换反应活性、寿命及失活原因研究

研究了5种不同阳离子组合的类水滑石对碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的催化活性和ZnAl, MgAl水滑石的使用寿命. 结果显示, 类水滑石的催化性能与组成的阳离子性质有关: 三价阳离子的性质影响类水滑石的催化活性高低, 二价阳离子的性质则影响其使用寿命长短. 通过对失活原因的研究发现, 特征的层状结构形式是类水滑石具有活性的关键: 层状结构塌陷, 活性随之消失; 层状结构稳定, 使用寿命长. 当苯酚与碳酸二甲酯的摩尔比为2∶1, 催化剂的质量分数为原料总质量的1%, 反应时间8 h时, MgAl水滑石具有最优的催化性能: 碳酸二甲酯转化率51.8%, 酯交换产物选择性94.2%, 5次循环使用后催化活性保持稳定. 其催化性能明显优于文献报道的其它相关固体催化剂.     

Development and optimization of a method for analysis of the products from the transesterification of dimethyl carbonate and phenol

A high-purity sample of methyl phenyl carbonate (MPC) was obtained by developing a novel reaction route followed by a series of separation and purification procedures. Identification and quantification of the MPC sample (98.32%) was performed by a gas chromatography–mass spectrometry and Karl Fisher titration. The laboratory-prepared MPC was then used as a standard to optimize quantitative analysis of the products synthesized by transesterification of dimethyl carbonate and phenol. The advantage of the improved method was that MPC can be quantified directly rather than being calculated by subtracting the yield of diphenyl carbonate (DPC) and by-product anisole from the conversion of dimethyl carbonate (DMC). The resulting method was validated for linearity, precision, accuracy, detection limit, and quantification limit. With the improved method, simultaneous accurate quantification of DMC, MPC, DPC, phenol, and anisole in the transesterification products can be achieved. This enables evaluation of the activity and selectivity of different catalysts and control of the reaction processes.      

Fe(III)EDTA作为氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯一种有效的氧化还原催化助剂

研究了氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯反应。发现了Fe(III)EDTA 在PdCl2/Fe(III)EDTA/1,4 苯醌/ 四丁基溴化铵催化体系中具有很好的助催化效果。讨论了上述催化体系中的每一组分的作用，并提出了一个催化反应机理。氧化羰化苯酚合成碳酸二苯酯反应的最佳温度为100℃～120℃。当反应在100℃、PCO=2.0MPa、PO2=0.5MPa、苯酚 0.5mol、 PdCl2 0.28mmol、n(PdCl2)∶n(Fe(III)EDTA)∶n(苯醌)∶n(四丁基溴化铵)=1∶1∶10∶40、 4A 分子筛 5.0g、 4h进行时，碳酸二苯酯的产率和选择性分别为8.35%和97.5%。压力越高对生成碳酸二苯酯越有利。