碳酸二甲酯的合成工藝(參考版)
2024-11-10 06:19本頁面
【正文】 。 建議 1. 由于我們運(yùn)用的反應(yīng)體系是間歇反應(yīng)器，因此我們在反應(yīng)中的 O2的含量不能太高，否則會發(fā)生爆炸，后續(xù)繼續(xù)補(bǔ)充氣體，不易得到實(shí)際的 O2的用量。 3. 最佳的工藝條件是：溫度 A℃ ，反應(yīng)壓力為 BMPa，反應(yīng)時間 Nh。本文主要考察了不同 Schiff 堿助劑對（ 助劑 ： CuCl=1： 1）對 CuCl 催化甲醇液相氧化羰化合成 DMC催化性能的影響我們可以得到以下結(jié)論： 1. 在實(shí)驗(yàn)中通過對助劑的考察 ，結(jié)果表明 N甲基咪唑與 CuCl絡(luò)合制備的催化劑催化活性最高。 本章小結(jié) 通過篩選不同的銅化合物，從催化反應(yīng)活性比較，結(jié)果表明 CuCl的催化活性最高，同時雙配體銅絡(luò)合催化劑可進(jìn)一步提高甲醇合成 DMC的轉(zhuǎn)化率，尤其是聚乙烯吡咯烷酮和N甲基咪唑絡(luò)合催化劑效果最明顯 。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 NNCu2+O HO HCu2+NNCu2+NNNNCu2+OOE t OE t OCu2+NNNNCu2+Cu2+NNNNCu2+OOC OC OOCE t OCu2+NNNNCu2+E t OE t OCu2+NNNNCu2+OCOCE t O Cu2+NNNNNNCu+ClC H3NNNNCu+ClC H3NNCu2+O HO HCu2+NNO2O2Cu2+NNNNCu2+OOC OC OC H3O HOH2C O2+C H3O H OH2C ONNCu2+C ONNC H3D M CD M C[I][II][III][ I V ][ V][ VI ][ VI I ]64 圖 5 CuCl/phen/NMI體系催化機(jī)理圖 根據(jù)以上提出的機(jī)理，我們可以推出，當(dāng)兩種 Schiff堿的配比為 1:1時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)當(dāng)為最佳，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。 （ 2）反應(yīng)機(jī)理探討 本論文只對甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯的催化體系 CuCl/phenNMI進(jìn)行初步的機(jī)理探討。 表 不同的配體對 CuCl 絡(luò)合的催化活性評價 咪唑類化合物為一種有機(jī)堿， Cu+為軟酸，兩者易于絡(luò)合形成絡(luò)合物。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 不同配體對 CuCl 絡(luò)合的催化評價 眾 本論文首先考察了不同的配體與 CuCl（摩爾比 1： 1）配合對甲醇液相 氧化羰化合成碳酸二甲酯的影響。 4000 3500 3000 2500 2020 1500 1000 500 0W a v e n u m b e rs(cm 1 )16 59 . 941660. 341655. 06F I I R co m p e ra t i o n 圖 3 紅外光譜 圖 催化劑的活性評價 不同銅系化合物的催化活性 在甲醇液相氧化羰化合成 DMC 的反應(yīng)中三種類型催化劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表 。采用面積歸一法對碳酸二甲酯的含量進(jìn)行定量分析。 表 1， 10－ 菲 啰啉與 N－甲基咪唑及 CuCl 的比例 催化劑的活性評價氧化羰化活性測試 停止反應(yīng) 后 ， 取出釜液。 催化劑制備 1 單配體催化劑的制備 將以下配體分別與 CuCl 摩爾比為 1： 1 進(jìn)行充分絡(luò)合后于 60℃ 在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中蒸發(fā)干后，充分碾磨后裝袋待用。 表 主要實(shí)驗(yàn)試劑 藥品 純度 生產(chǎn)地 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備 主要實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備如表 。研究主要集中在以下的方面：向以 Cu(I)為催化活性中心的液相反應(yīng)體系中添加具有可與之配位的助劑，提高催化劑的活性、選擇性并減少對設(shè)備的腐蝕 性。 Romano 等人 [9]對 CuCl為催化劑時甲醇液相氧化羰化反應(yīng)進(jìn)行了研究，他們推薦的反應(yīng)機(jī)理如圖 1 所示。 催化反應(yīng)機(jī)理 關(guān)于氧化羰化法制備 DMC 的反應(yīng)機(jī)理的研究，主要集中在液相法以一價銅鹽為主的催化體系中。說明此反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)。求得，其余物質(zhì)由文獻(xiàn) [8]查得。它可為催化劑的篩選提供依據(jù)。 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 表 國內(nèi) DMC 生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)能力 甲醇液相氧化羰化合成碳酸二甲酯的熱力學(xué)計(jì)算 關(guān)于甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯的熱力學(xué)數(shù)據(jù)報道很少，朱治良等人對液相法的熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算。短短的 2 年左右時間，中國一躍成為 DMC 的生產(chǎn)大國 [5,6]。國外 DMC 主要生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)能力見表 。經(jīng)過不懈努力 ， 已經(jīng)有三類方法成功地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)：光氣 法、酯交換法和甲醇液相氧化羰化法。目前 DMC 的工業(yè)合成方法有三大類，光氣法、酯交換法和羰化合成法。從表 可以看出， DMC 不僅毒性小，還本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 具有閃點(diǎn)高、 蒸汽壓低和空氣中爆炸下限等特點(diǎn)，因此是集清潔性和安全性于一身的綠色溶劑。若用 DMC 取代 DMS 安全無毒，且甲基百分?jǐn)?shù)較 DMS高，唯一缺點(diǎn)是 DMC 價格偏高。 碳酸二甲酯的應(yīng)用 1 代替硫酸二甲酯（ DMS）作甲基化劑 硫酸二甲酯 (DMS)是一種用途廣泛的甲基化劑，但由于有劇毒，空氣中含1%的 DMS 氣體時，人體就
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