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液相酯交換合成碳酸二乙酯中固體堿催化性能和工藝條件的研究

發(fā)布時間:2016-08-01 01:19

  本文關(guān)鍵詞:化學(xué)家應(yīng)是“環(huán)境”的朋友──介紹綠色化學(xué)工藝,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《華中科技大學(xué)》 2007年

液相酯交換合成碳酸二乙酯中固體堿催化性能和工藝條件的研究

李會青  

【摘要】: 碳酸二乙酯是重要的有機中間體,存在多種合成工藝路線,其中氧化羰化法和酯交換法等非光氣化法是研究的熱點。本文研究了各種固體堿催化劑在乙醇與碳酸二甲酯液相酯交換合成碳酸二乙酯中的催化性能,考察了催化劑濃度、物料配比、反應(yīng)溫度、回流比等工藝條件對反應(yīng)的影響,確定了最佳工藝條件。主要內(nèi)容包括: 首先,應(yīng)用官能團貢獻法估算了碳酸二乙酯合成反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)數(shù)據(jù),計算了反應(yīng)的吉布斯自由函數(shù)ΔrGmθ和等壓平衡常數(shù)Kθ。結(jié)果表明,ΔrGmθ在0.1MPa、273-573K范圍內(nèi)均為負值,反應(yīng)的等壓平衡常數(shù)Kθ較大,并且隨著溫度的升高有所降低,從熱力學(xué)角度分析溫度太高不利于碳酸二乙酯的生成。 其次,考察了不同固體堿催化劑對酯交換反應(yīng)的催化性能,結(jié)果表明,堿金屬的碳酸鹽、氫氧化物、鹵化物以及醇鹽都對酯交換反應(yīng)有明顯的催化作用。其中陰離子相同時,鉀鹽的催化活性明顯高于鈉鹽和鋰鹽,而同為鉀離子時,與軟堿陰離子結(jié)合的化合物的催化活性較高,可見軟硬酸堿化合物的穩(wěn)定性是影響催化性能的主要因素。 通過實驗,篩選出了乙醇與碳酸二甲酯液相酯交換合成碳酸二乙酯具有較高催化活性的催化體系和最佳反應(yīng)條件,催化劑為:K2CO3,在76-82℃,1.01KPa,反應(yīng)時間為5h,催化劑濃度1%,C2H5OH:DMC =6:1(摩爾比),回流比為6:1的條件下,DMC的轉(zhuǎn)化率達到了75.0%,DEC的選擇性達到了85.7%,DEC的產(chǎn)率達到了64.3%。

【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TQ225.52
【目錄】:

  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-7
  • 1 緒論7-17
  • 1.1 前言7-8
  • 1.2 催化酯交換反應(yīng)介紹8-9
  • 1.3 碳酸二乙酯的物理化學(xué)性質(zhì)及工業(yè)應(yīng)用9-10
  • 1.4 碳酸二乙酯的合成方法10-14
  • 1.5 酯交換催化劑的選擇14-15
  • 1.6 選題目的及內(nèi)容15-17
  • 2 主要試劑、儀器及實驗方法17-28
  • 2.1 主要試劑17-18
  • 2.2 主要儀器及設(shè)備18-19
  • 2.3 催化劑制備19
  • 2.4 酯交換催化劑活性測試19-22
  • 2.5 產(chǎn)品DEC 的定性分析22-23
  • 2.6 產(chǎn)品DEC 的定量分析23-28
  • 3 實驗結(jié)果與討論28-52
  • 3.1 酯交換合成DEC 的熱力學(xué)性質(zhì)估算28-38
  • 3.2 不同催化劑對酯交換合成DEC 的催化劑活性比較38-42
  • 3.3 影響反應(yīng)的因素42-47
  • 3.4 反應(yīng)機理初探47-52
  • 4 結(jié)論52-53
  • 致謝53-54
  • 參考文獻54-59
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    【引證文獻】

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    6 王明毅;[N];中國石油報;2004年

    7 邢英俊 張占金;[N];中國礦業(yè)報;2010年

    8 ;[N];中國化工報;2009年

    9 本報記者 邢英俊 通訊員 張占金;[N];銅陵有色報;2010年

    10 原平化學(xué)工業(yè)集團有限責(zé)任公司 趙團;[N];山西科技報;2010年

    中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

    1 陳麗;含超臨界CO_2的二元系統(tǒng)高壓相平衡和臨界曲線[D];天津大學(xué);2004年

    2 石景慧;固體酸堿催化劑的制備及在酯交換和烷基化反應(yīng)中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2012年

    3 于璟琳;含氮氣的二元系統(tǒng)相平衡及其計算[D];天津大學(xué);2007年

    4 張萍波;乙醇氧化羰基合成碳酸二乙酯Hβ分子篩銅基催化劑的研究[D];天津大學(xué);2009年

    5 袁曉玲;氮摻雜多孔炭材料的制備、表征及性能研究[D];吉林大學(xué);2012年

    6 楊平;負載型Wacker催化劑及其甲醇氣相氧化羰化合成碳酸二甲酯研究[D];復(fù)旦大學(xué);2003年

    7 耿濤;酯基季銨鹽的綠色化改進與碳酸二甲酯季銨化反應(yīng)的研究[D];太原理工大學(xué);2010年

    8 王庶;酯交換法碳酸二苯酯合成工藝與催化劑研究[D];華中科技大學(xué);2011年

    9 胡軍成;液相法合成碳酸二甲酯的催化研究[D];復(fù)旦大學(xué);2003年

    10 李忠;甲醇氧化羰基化潔凈合成DMC催化反應(yīng)研究[D];太原理工大學(xué);2004年

    中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

    1 李會青;液相酯交換合成碳酸二乙酯中固體堿催化性能和工藝條件的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

    2 楊彩娟;漿料催化精餾酯交換合成DMC的研究[D];天津大學(xué);2006年

    3 呂興修;酯交換法合成碳酸二甲酯操作工藝條件的優(yōu)化研究[D];中國石油大學(xué);2008年

    4 李生志;酯交換法生產(chǎn)碳酸二甲酯的工藝研究[D];天津大學(xué);2004年

    5 梁偉;合成碳酸二甲酯催化劑的研究[D];中國石油大學(xué);2007年

    6 周煒清;苯酚與碳酸二甲酯酯交換法催化合成碳酸二苯酯的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2003年

    7 張素娟;酯交換法合成碳酸二甲酯固體堿催化劑的制備[D];中國石油大學(xué);2009年

    8 李楠楠;非光氣法合成碳酸酯綠色工藝的基礎(chǔ)研究—物性測定[D];天津大學(xué);2004年

    9 任勃;CaO/ZrO_2-La_2O_3固體堿的制備及其催化合成碳酸二異辛酯[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

    10 黃金明;改性水滑石催化酯交換合成碳酸二苯酯研究[D];華中科技大學(xué);2006年


      本文關(guān)鍵詞:化學(xué)家應(yīng)是“環(huán)境”的朋友──介紹綠色化學(xué)工藝,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



    本文編號:79909

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