非均相酯交换法合成碳酸二甲酯的研究

碳酸二甲酯 (ＤＭＣ)作为环境友好的汽油添加剂和有机合成中间体 ,其合成方法近年来受到了广泛的重视[1] 。从碳酸丙烯酯 (ＰＣ)和甲醇经酯交换合成ＤＭＣ ,由于过程简单 ,且可以生成二元醇 ,因而是颇具竞争力的方法。酯交换反应一般以碱金属氢氧化物、碳酸盐、醇盐作为催化剂。但因其为均相反应 ,给催化剂的分离与重复使用造成困难。近年来 ,有关固体催化剂用于酯交换反应的报道逐渐增多 ,如季铵官能团树脂、阴离子交换树脂、过渡金属氧化物、聚合物负载三苯基膦、Ａ型分子筛、ＴＳ -分子筛。但是 ,因树脂热稳定性差、分子筛酯交换活性低、…     

过渡金属改性Mg-Al基固体碱催化剂上碳酸丙烯酯与甲醇合成碳酸二甲酯的研究

以共沉淀法制备了一系列不同价态过渡金属(Fe、Cu、Zr)改性的Mg-Al固体碱催化剂,考察了其对于甲醇与碳酸丙烯酯(PC)酯交换合成碳酸二甲酯的反应性能。采用XRD、N₂吸附-脱附、FT-IR、XPS、CO₂-TPD等手段对催化剂的物理化学性质进行了表征。结果表明,催化剂的碱强度、碱密度是影响催化活性的主要因素,不同价态过渡金属的加入可以调控Mg-Al固体催化剂的碱性。在考察的催化剂中,FeMgAl催化剂具有最高的表面碱密度,因此,表现出最好的催化性能。在温度为65℃、时间为4 h、甲醇与PC物质的量比为10∶1、催化剂用量为4%的反应条件下,PC转化率可达66.2%。     

钙铈基催化剂上碳酸丙烯酯和甲醇制备碳酸二甲酯的研究

采用溶胶凝胶法制备了不同比例的钙铈基催化剂,并研究了其对于碳酸丙烯酯和甲醇制备碳酸二甲酯的酯交换反应性能。结果表明,Ca∶Ce=9的催化剂在反应时间2 h,温度40℃,甲醇与碳酸丙烯酯物质的量比为15∶1,催化剂用量为碳酸丙烯酯用量4%的条件下,碳酸丙烯酯转化率达到91.1%,碳酸二甲酯选择性达到91.7%。采用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、XPS和CO₂-TPD对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂表面的氧空穴越多,中等碱性位数量越多,越有利于甲醇的活化,催化剂的活性越好。     

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%.     

以Ca-M-Al(M=Mg,La,Ce,Y)层状双氢氧化物为前驱体的固体碱用于 酯交换合成碳酸二甲酯

碳酸二甲酯(DMC)是一种环境友好型绿色化学品,可作为甲基化和羰基化试剂用于取代传统剧毒的硫酸二甲酯和光气.另外,DMC具有良好的溶解性能,可用于高级溶剂;DMC分子中具有高的氧含量,可用作汽油添加剂来提高汽油的辛烷值;DMC还可用作聚碳酸酯的原料.随着人们环保意识的不断增强,DMC的生产和应用呈现出巨大的吸引力和市场潜力.DMC合成方法主要有光气法、甲醇氧化羰化法、尿素醇解法及酯交换法等.酯交换法具有反应条件温和、产率高等优点,是目前工业制备DMC的主要方法.研究发现,相对于酸性催化剂,碱性催化剂更有利于酯交换法合成DMC.金属氧化物催化剂具有活性高、热稳定性高及可连续重复回收利用等优点,因而引起了广泛关注.CaO对于酯交换合成DMC反应具有良好的催化活性,但其稳定性差.因此,通常采用复合金属氧化物来促进CaO的分散,并增加金属间相互作用以防止CaO流失.研究发现,经煅烧后的Mg-Al,Ca-Al和Ca-Mg-Al催化剂对于酯交换反应具有高的活性和稳定性.此外,通过碱性稀土金属(La,Ce和Y)的引入可以修饰催化剂上的碱性位点,从而调变催化剂的碱性.本文合成了一系列以Ca-M-Al(M=Mg,La,Ce,Y)层状双氢氧化物为前驱体的固体碱催化剂,将其用于甲醇与碳酸丙烯酯酯交换合成DMC.通过X射线衍射、热重分析、红外光谱、X射线光电子能谱、电感耦合等离子体、CO2程序升温脱附和Hammett指示剂对催化剂进行了表征.研究发现,各催化剂的活性高低依次为:Ca-Y-Al相似文献   

Li-La/NaZSM-5催化剂的表征及其酯交换性能的研究

用氧化物对ＮａＺＳＭ－５分子筛进行改性来调节其表面酸碱性，已越来越受到人们重视，本文报道用Ｌｉ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３双组份对ＮａＺＳＭ－５进行改性，并将改性分子筛用作甲醇和碳酸乙烯酯（简称ＢＣ）反应制碳酸二甲酯（简称ＤＭＣ）体系的催化剂。文献报道用作此反应...     

Zn-La复合氧化物催化剂用于甲醇与碳酸乙烯酯酯交换反应的研究

ZnO、La₂O₃和Zn-La复合氧化物催化剂用于甲醇与碳酸乙烯酯反应制备碳酸二甲酯和乙二醇。催化剂采用共沉淀法进行制备,并用BET、XRD、TG-DSC、CO₂-TPD和Hammett滴定等对催化剂进行表征。考察了Zn-La物质的量比、焙烧温度,反应条件（反应温度、反应时间、催化剂用量等）对催化剂活性的影响。结果表明,ZnLa复合氧化物物质的量比为2：1,焙烧温度为500℃时,催化剂表现了较好的催化效果。催化剂的活性与催化剂表面的碱性强度和碱量有关,碱量越多催化剂的活性越好。     

NaF含量对以水滑石结构为前驱体的固体碱催化剂F-Ca-Mg-Al及碳酸二甲酯合成的影响（英文）

以碳酸丙烯(PC)和甲醇为原料,经酯交换反应合成的多功能、环保的碳酸二甲酯(DMC)是一种绿色、节能的合成方法。CaO固体碱催化剂对该反应具有良好的催化性能,但其再生性不理想。以F-Ca-Mg-Al水滑石(LDHs)为原料,制备了一系列不同Na F用量的固体碱催化剂,并对其进行了表征和酯交换反应测试。与不加氟的FCMA-0催化剂相比,经氟改性后的催化剂的比表面积、碱量、催化活性等性能均有明显提高。催化活性由高到低依次为:FCMA-0.8> FCMA-0.4>FCMA-1.2> FCMA-1.6> FCMA-0,这与总碱位量和强碱位量一致。FCMA-0.8催化剂活性最好,与纯CaO催化剂的相当,PC转化率为66.8%,DMC选择性为97.4%,DMC收率为65.1%。在10次循环使用后,FCMA-0.8催化剂的DMC收率仅下降3.9%(CaO催化剂下降33.2%)。FCMA-0.8在PC与甲醇酯交换制DMC方面具有良好的工业应用前景。     

CuO-La_2O_3/AC催化剂上气相合成碳酸二甲酯的研究(英文)

制备出了用于甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应的负载铜基催化剂ＣｕＯ－Ｌａ_2Ｏ_3／ＡＣ。考察了预处理的活性炭载体对反应性能的影响。采用ＸＰＳ技术表征了催化剂的表面性质。结果表明,ＣｕＯ－Ｌａ２Ｏ３／ＡＣ催化剂具有催化合成碳酸二甲酯的反应活性：反应性能依赖于催化剂表面的ＣｕＯ和Ｃｕ２Ｏ物种;用盐酸预处理的活性炭载体可明显提高催化剂的活性和稳定性。     

EFFECT OF TEMPERATURE ON LOWER ALCOHOL SYNTHESIS OVER MODIFIED Cu-Zn CATALYSTS

The temperature effect on lower alcohol synthesis from CO H2 over modified Cu- Zn catalyst was investigated in this paper. The experimental results showed that the reaction temperature affected the yields of alcohols and the formation of C2 OH obviously. The content of C2 OH increased but the yields of alcohols decreased when reaction temperature increased. The cooperation roles between active components of catalyst could be regulated by the third (or fourth) component and modified by adding alkali metal and rare earths. As a result, the reaction temperature could be reduced.     

改性Fe／MnO催化剂在费—托合成中的反应活性变化

铁催化剂是传统的费托合成催化剂。众多研究表明，Ｆｅ／ＭｎＯ相结合可以打破产物的ＳＦ碳数分布规律，在合成气转化中显示出较高活性并提高产物中低碳烯烃选择性。Ｃｕ在该反应中可增加产物中的含氧化合物成分。我们在过去的工作中［１，２］曾将Ｃｕ担载在Ｆｅ／ＭｎＯ...     

甲醇和碳酸丙烯酯合成碳酸二甲酯的研究

采用浸渍法以ZrO2为载体，以碱金属氢氧化物和碳酸盐为前驱体制备了不同的固体碱催化剂，在温和反应条件下考察了催化剂的酯交换扳应性能，并通过BET、XRD和CO2－TPD等方法对催化剂进行了表征，结果表明：Na2CO3负载到不同载体上，其催化性能明显不同，Na2CO3/ZrO2催化剂获得了较高的酯交换活性。载体的比表面和孔结构与催化剂的反应活性无一定的依存关系。而催化剂表面的酸碱性是影响酯交换活性的重要因素。     

复合床层中合成低碳醇的研究(英文)

研究了复合催化剂床对合成低碳醇反应行为的影响。结果表明,采用复合床可以提高反应产物中低碳醇的选择性。第一段催化床层的反应产物的分布和第二段催化床层的反应条件直接影响最终的反应结果。第一段催化剂床层中ＣＯ的转化率或甲醇的选择性过高都不利于提高反应产物中低碳醇的选择性。     

DEVELOPMENT OF CATALYSTS FOR SYNTHESIZING DIMETHYL ETHER FROM SYNTHESIS GAS

IntroductionAsmorcandmorcuscsarcfoundinindustn'andci\'ilIifc\"ithdimcth\Icthcr(D\1l:).tllccompoundisrccci\'ingmorcattc11tiontl1anc\'CrBcsidcsthccol1\'c11tiol1al\\a\ofproduclngDMEb}'dch\'drationofmctllanoI*tI1cproccssofdlrccts}'nthcslzlngDMEfrol11s}'llthcsisgas(s}'ngas)\\asproposcda11dl1asbccnstudicdfort\"c11t}}'carsl1lTopsoccombincdthlstcchnlqtlc\\'lththcproccssofDMEcon\'CrslontofucIlnthcirpiIotplantandconcIudcdthath1c\\I1olcproccss\\ouldbc11lorccfficicnti11cconom\'tl1a11son1cothcrtccI…     

碘甲烷在碳酸二甲酯直接合成中的作用

Dimethyl carbonate (DMC) is an environmentally friendly compound and a substitutive intermediate for highly toxic phosgene or dimethyl sulfate in carbonylation and methylation reactions as well as a promising octane booster. The common methods for its preparation are the oxidative carbonylation of methanol catalyzed by a variety of transition metal ions and the transesterification of ethylene carbonate or propene carbonate with methanol[1]. The direct synthesis of DMC from carbon dioxide and methanol is a challenging route in which the most abundant carbon resources and a main greenhouse gas is used as feedstock. A new method for the direct synthesis of DMC catalyzed by the methoxide of main group metal has attracted more and more attention since it was reported[2～6] . However the lower conversion of the reaction has become the main obstacle for its application. In this letter, an efficient promoter for the direct synthesis of DMC is reported.     

Mo系改性HZSM—5分子筛催化剂上丙烷的芳构化反应

采用Ｍｏ及稀土元素对ＨＺＳＭ－５分子筛进行改性并用于丙烷的芳构化反应。考察了Ｍｏ含量、引入方法及反应条件对催化活性的影响。在Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｄｙ等五种稀土元素中,以Ｌａ的改性效果最佳,在５５０℃、６００ｈ－１的反应条件下,Ｍｏ－ＬａＨＺＳＭ－５分子筛催化剂上丙烷转化率及芳烃选择性分别达到８８４３％、６８４７％,催化剂活性稳定性也得到提高     

甲胺在择形分子筛催化剂上的选择性合成

考察了同晶置换改性丝光沸石和金属表面活性改性ＨＺＳＭ－５对甲醇胺化反应的催化性能，发现两种改性方法都可以降低三甲胺（ＴＭＡ）选择性，提高一甲胺（ＭＭＡ）与二甲胺（ＤＭＡ）的选择性，两种方法都是通过分子筛外表面改性以实现择形性调变的，同晶置换改性可使丝光沸石的强酸性发生显著变化，而强Ｂ酸中心是丝光沸石催化胺化反应的活性中心。     

从超临界二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯

Dimethyl carbonate (DMC), an environmentally benign intermediate for organic synthesis, has been mainly synthesized through non-phosgene route of oxidative carbonylation[1]. Direct synthesis of DMC from carbon dioxide and methanol is of more significance due to atom economy. Organometallic compounds of formulae R2M(OR)2, M(OR)2 or M(OR)4[2,3] were employed as catalysts in direct synthesis of DMC, where an activation mechanism of CO2 insertion into metal-oxygen bond was supposed. Unfortunately, the yield of DMC was low even in the presence of chemical dehydrants because mainly of thermodynamic limit.