碳酸丙烯酯和碳酸二壬酯的合成及工艺条件的研究

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随着社会和经济的发展,环境污染问题受到日益重视,环境友好的绿色化学工艺越来越受到人们的欢迎。绿色的,无毒无腐蚀性的碳酸酯通常被运用在众多商业和合成领域。因此对碳酸酯类化合物的合成与工业化研究具有十分重要的意义,就目前来说,较为创新、并且有极大前景发展下去的碳酸酯合成方法是新颖的尿素醇解法。  PC(碳酸丙烯酯)是现在化学上运用比较广泛的物质,它具有很高的沸点,并且极性非常大,可以作为极性溶剂来使用,性能非常优良。本文考查了在ZnO的催化下运用尿素(urea)和PG(1,2-丙二醇)为原料,运用比较新颖的尿素醇解方法制备PC,并同时探究了其工业化的反应条件。结果表明:在ZnO催化下,当醇解的反应时间为3小时、体系温度为170℃、n(urea)∶n(PG)=1∶2、ZnO用量为反应体系总质量的0.3%时,此时碳酸丙烯酯相对于尿素的选择性为90%,收率为75%。  研究了以二丁基氧化锡为催化剂,尿素和壬醇反应,洗涤纯化、克氏蒸馏得到碳酸双烷基酯,运用傅立叶变换红外光谱、质谱及核磁共振光谱表征生成物的特性,确定结构。通过对反应影响因素的实验,确定了二丁基氧化锡催化体系具有良好的催化活性,同时得到适宜的反应条件:醇解时间为3小时、体系温度为200℃、n(尿素)∶n(长链醇)=2∶1、二丁基氧化锡用量为尿素质量的2%。在此条件下,催化剂能够将尿素催化醇解与醇反应得到结构对称的碳酸双烷基酯,产品收率53.9%。目前这类物质作为润滑剂和添加剂,在各种工业上广泛应用。  为了克服金属氧化物催化剂的低催化活性、有机锡类催化剂的毒性和不易分离等缺点,同时考查了运用负载型催化剂(S-C/Si)催化合成碳酸双壬酯,探究负载型催化剂的催化活性。
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