一种酯交换合成碳酸二乙酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种酯交换合成碳酸二乙酯的方法，以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和乙醇为原料，选用固体酸性催化剂，酯交换生成碳酸二乙酯和1,2丙二醇或1,2乙二醇。本方法具有反应条件温和、合成路线短、反应转化率和选择性高、催化剂可重复使用等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学合成领域，具体涉及。
技术介绍
碳酸二乙酯是一种性能优良的有机溶剂，同时也是合成中间体及纺织品助剂，在工业领域广泛应用于电池的电解质溶剂；此外，碳酸二乙酯的含氧率高于二甲基叔丁基醚，可以用作汽油添加剂，提高汽油的辛烷值，降低汽油尾气中二氧化碳的排放量，有望成为市场前景广阔的新一代汽油添加剂。目前碳酸二乙酯的制备方法主要有乙醇氧化羰基法和酯交换法等。乙醇氧化羰基法又包括液相氧化羰基法和气相氧化羰基法两种。液相法采用铜系催化剂，存在一价铜离子不稳定，寿命短、严重的设备腐蚀及产物分离问题；气相法催化剂多为贵金属盐，由于反应生成副产物水，催化剂遇水容易分解，引起催化剂中毒；同时还具有设备投资大，生成过程操作控制要求高等不足之处。碳酸二甲酯和乙醇的酯交换在比较温和的条件下制备碳酸二乙酯，同时副产甲醇。该反应分为两步，即在催化剂作用下，乙醇首先与碳酸二甲酯反应生成碳酸甲乙酯和甲醇；碳酸甲乙酯继续和乙醇反应生成碳酸二乙酯和甲醇。该线路副产碳酸甲乙酯，碳酸二乙酯的收率低；同时原料碳酸二甲酯由碳酸丙烯酯与甲醇酯交换合成而来，合成线路长、成本闻。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该方法具有反应条件温和、合成路线短、反应转化率和选择性高、催化剂可重复使用等优点。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: ，以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和乙醇为原料，选用固体酸性催化剂，酯交换合成碳酸二乙酯和1，2丙二醇或1，2乙二醇。固体酸性催化剂为离子交换树脂A36、A39、C68、D61、732、CT175D、NKC-9、D072、A35、C115E中的一种或若干种的混合物，采用直接加入法，反应为非均相反应。工艺参数如下:碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与乙醇的摩尔比为1: 2 1:10 ;催化剂的用量占原料总质量的8 20% ;反应温度为5(T85°C ;反应压力为0.01 0.1lMPa0本专利技术的显著特点在于: (I)本专利技术是酯交换合成碳酸二乙酯，以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和乙醇为原料，产物是碳酸二乙酯和1，2丙二醇或1，2乙二醇，其中1，2丙二醇和1，2乙二醇也是重要的化工原料。(2)本专利技术具有转化率高、反应条件温和、选择性高、对设备的腐蚀小、催化剂可重复使用等显著优点。本专利技术采用的催化剂，催化活性高，转化率最高可达50%飞5%，收率可达959^99%。本专利技术能解决碳酸二甲酯和乙醇酯交换制备碳酸二乙酯合成路线长、转化率和收率低、催化剂难回收、投资大、能耗高等问题。具体实施例方式下面结合实施案例对本专利技术做进一步说明，实施案例将帮助更好地理解本专利技术，但本专利技术并不仅仅局限于下述实施例。实施例1采用釜式反应器，反应器规格为100ml，以NKC-9为催化剂，原料碳酸丙烯酯和乙醇的比例为1:2，催化剂用量为原料液总质量的10%，反应温度为80V,反应压力为latm，先将26.158g碳酸丙烯酯和催化剂加入反应釜中加热到反应温度，再将23.701g乙醇预热到反应温度，然后将乙醇溶液加入反应釜中进行反应。碳酸丙烯酯的转化率为52.8%。碳酸二乙酯的收率为96.3%。实施例2 按照实施例1的各个 操作步骤及条件。改变原料为碳酸乙烯酯，将24.431g碳酸丙烯酯和催化剂加入反应釜中加热到反应温度，再将25.569g乙醇预热到反应温度，然后将乙醇溶液加入反应釜中进行反应。碳酸乙烯酯的转化率为53.4%。碳酸二乙酯的收率为96.7%。实施例3 按照实施例1的各个操作步骤及条件。改变碳酸丙烯酯和乙醇的比例为1:6，以A36为催化剂，催化剂用量为原料液总质量的14%，反应温度为70°C。先将13.484g碳酸丙烯酯和催化剂加入反应釜中加热到反应温度，再将36.516g乙醇预热到反应温度，然后将乙醇溶液加入反应爸中进行反应。碳酸丙烯酯的转化率为63.5%。碳酸二乙酯的收率为98.8%。实施例4 按照实施例3的各个操作步骤及条件。改变原料为碳酸乙烯酯，将12.078g碳酸丙烯酯和催化剂加入反应釜中加热到反应温度，再将37.922g乙醇预热到反应温度，然后将乙醇溶液加入反应釜中进行反应。碳酸乙烯酯的转化率为62.7%。碳酸二乙酯的收率为97.5%。实施例5 按照实施例1的各个操作步骤及条件。改变碳酸丙烯酯和乙醇的比例为1:8，以A39为催化剂，催化剂占原料液的比重为18%，反应温度为60°C。先将12.078g碳酸丙烯酯和催化剂加入反应釜中加热到反应温度，再将37.922g乙醇预热到反应温度，然后将乙醇溶液加入反应爸中进行反应。碳酸丙烯酯的转化率为61.8%。碳酸二乙酯的收率为98.5%。实施例6 按照实施例5的各个操作步骤及条件。改变原料为碳酸乙烯酯，将8.286g碳酸丙烯酯和催化剂加入反应釜中加热到反应温度，再将41.714g乙醇预热到反应温度，然后将乙醇溶液加入反应爸中进行反应。碳酸乙烯酯的转化率为62.0%。碳酸二乙酯的收率为97.8%。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酯交换合成碳酸二乙酯的方法，其特征在于：以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和乙醇为原料，选用固体酸性催化剂，酯交换合成碳酸二乙酯。

【技术特征摘要】
1.一种酯交换合成碳酸二乙酯的方法，其特征在于:以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和乙醇为原料，选用固体酸性催化剂，酯交换合成碳酸二乙酯。2.根据权利要求1所述的酯交换合成碳酸二乙酯的方法，其特征在于:固体酸性催化剂为离子交换树脂 A36、A39、C68、D61、732、CT17ro、NKC-9、D072、A35、C115E 中的一种或若干种的混合物，采用直接加入法。3.根据权利要求1所述的酯交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶长燊，温建辉，王红星，邱挺，黄智贤，李玲，张希，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：