一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学领域，尤其是一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法。
【背景技术】
[0002]碳酸二甲酯(简称DMc)是重要的羰基化剂、装甲氧基化剂和甲基化剂。可取代传统使用的剧毒光气、氯甲酸甲酯和硫酸二甲酯等”DMc的合成方法包括光气甲醇法J、甲醇钠法J、甲醇氧化羰基化法和醋交换法。光气甲醇法和甲醇钠法由于使用剧毒的光气作原料，已逐渐为其他合成方法取代。甲醇氧化羰基化法是较有前途的方法，目前国内尚处于开发研究阶段。酯交换法反应比较简单，工艺过程成熟，容易实现工业化。醋交换法是以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和甲醇为原料台成DMc，同时副产丙二醇或乙二醇。
[0003]目前国外DMC的生产方法主要是氧化羰基化法和酯交换法，中国主要采用酯交换法。酯交换法又称酯基转移法，环氧乙烷或环氧丙烷先与CO:反应生成碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯(PC)，然后再与甲醇进行酯交换。其反应机理是甲醇作为亲核剂进攻EC(或PC)羰基上的碳生成DMC和乙二醇(简称EG)或丙二醇，由于联产乙二醇，可使生产成本降低。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法。
[0005]为实现上述的发明目的，本发明采取的实施方式如下:
[0006]—种酯交换合成碳酸二甲酯的方法，包括以下步骤:将甲醇、环氧氯丙烷(ECH)和催化剂加入反应器中，搅拌均匀后通入二氧化碳，升温至100?220°C，反应2?12h，最后得到碳酸二甲酯;其中，原料摩尔比为甲醇:ECH:催化剂=1?5:1:0.001?0.010，0)2初压1.0?6.0MPa0
[0007]所述催化剂为可溶性碱金属氢氧化物、醇盐、碱金属碳酸盐、草酸盐或有机碱。
[0008]所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、碳酸钾或三乙胺。
[0009]反应原理:
[0010](CH2O) 2C0+2CH20H^ (CH2O) 2CO+HOCH2CH2OH
[0011]本发明的有益效果是:使用较为常见易得的催化剂，安全易得，避免了催化剂制备繁琐的弊端，降低了费用和能耗。
【具体实施方式】
[0012]以下结合实施例，对依据本发明提供的【具体实施方式】详述如下:
[0013]实施例1
[0014]—种酯交换合成碳酸二甲酯的方法，包括以下步骤:将甲醇、环氧氯丙烷(ECH)和催化剂加入反应器中，搅拌均匀后通入二氧化碳，升温至100?220°C，反应2?12h，最后得到碳酸二甲酯;其中，原料摩尔比为甲醇:ECH:催化剂=1?5:1:0.001?0.010，0)2初压1.0?6.0MPa0
[0015]实施例2
[0016]将原料甲醇7mL，环氧氯丙烷6.73mL，催化剂Na2CO30.048g (三者摩尔比为甲醇:ECH:催化剂=2:1:0.005)，一同投入到反应釜中，以磁力搅拌充分混合后，通入CO2至3.0MPa后停止通入，开始升温，至180°C反应开始计时，时间为2h。反应后经冷却，液体样品采用气相色谱进行分析。碳酸二甲酯的收率达到15.04%，碳酸二甲酯对环氧氯丙烷的选择性为19.99%,环氧氯丙烷转化率达75.75 %。
[0017]以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法，其特征在于:包括以下步骤:将甲醇、环氧氯丙烷(ECH)和催化剂加入反应器中，搅拌均匀后通入二氧化碳，升温至100?220°C，反应2?12h，最后得到碳酸二甲酯;其中，原料摩尔比为甲醇:ECH:催化剂=I?5:1:0.001?0.010，CO2 初压 1.0 ?6.0MPa。2.根据权利要求1所述的一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法，其特征在于:所述催化剂为可溶性碱金属氢氧化物、醇盐、碱金属碳酸盐、草酸盐或有机碱。3.根据权利要求2所述的一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法，其特征在于:所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、碳酸钾或三乙胺。
【专利摘要】本发明涉及化学领域，尤其是一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法，包括以下步骤：将甲醇、环氧氯丙烷(ECH)和催化剂加入反应器中，搅拌均匀后通入二氧化碳，升温至100～220℃，反应2～12h，最后得到碳酸二甲酯；其中，原料摩尔比为甲醇∶ECH∶催化剂＝1～5∶1∶0.001～0.010，CO2初压1.0～6.0MPa。有益效果是：使用较为常见易得的催化剂，安全易得，避免了催化剂制备繁琐的弊端，降低了费用和能耗。
【IPC分类】C07C68/04, C07C69/96
【公开号】CN105541629
【申请号】CN201511034549
【发明人】迪建东, 王红星, 刘晨
【申请人】天津中福工程技术有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月31日