离子液体催化合成碳酸二苯酯

来源 :中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) | 被引量 : 1次 | 上传用户:zanyunfeng
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碳酸二苯酯是酯交换法合成聚碳酸酯的重要原料。传统的光气制备法由于使用剧毒光气而将被淘汰,本文研究了更加绿色环保的酯交换法和二氧化碳制备法。合成了四甲基胍类离子液体,测定了其碱性强度([TMG]Cl<[TMG][BA]<[TMG][Ac]<[TMG][Phe]<[TMG][Im]<[TMG][TFE]),并催化碳酸二甲酯与苯酚合成碳酸二苯酯的反应。在160-180 ℃的温度范围内,反应8 h,苯酚的转化率小于4.0%,碳酸二苯酯收率不高于0.5%。将四甲基胍类离子液体应用到碳酸二甲酯与甘油酯交换的反应中,在80 ℃、[TMG][TFE]用量为0.1 mol%、反应30 min的条件下,转化频率(TOF值)高达1754.0 h-1,甘油的转化率、产物的选择性分别为91.8%、95.5%,并提出了该反应中阴离子活化甘油、阳离子活化碳酸二甲酯的协同催化机理。基于Beson基团贡献法估算了碳酸二苯酯的热力学参数,计算了在CC14溶剂中二氧化碳与苯酚反应生成碳酸二苯酯的反应焓变、吉布斯自由能变和反应平衡常数。结果表明,在100-200 ℃、4MPa的条件下,该反应是个吸热反应且向正方向自发进行的趋势明显。以叔铵盐-氯化锌类离子液体为催化剂,研究了阳离子中碳链长度,离子液体组分比例对催化活性的影响,Pr3NHCl·2ZnC12的催化性能最好。对反应条件进行了优化,在4 MPa、150 ℃、8 h的条件下,以Pr3NHCl·2ZnC12为催化剂,苯酚的转化率和碳酸二苯酯的收率分别为66.0%和18.5%。
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