CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

碳酸二甲酯是一种绿色的有机合成中间体,由CO2直接合成碳酸二甲酯备受关注。本文介绍了CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯的各种催化剂,分析了催化剂的优缺点,探讨了催化反应的机理。同时介绍了合成碳酸二甲酯的新技术和新方法。最后指出了由CO2直接合成碳酸二甲酯的研究趋势。     

二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的催化剂的研究进展

本文介绍了以CO₂和CH₃OH为原料直接合成DMC的绿色化学反应的主要合成方法、热力学和反应机理,对金属氧化物催化剂、有机金属催化剂、金属有机骨架(MOFs)、离子液体及杂多酸催化剂的特点、适用范围及应用效果等进行了总结,并对二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯以提高DMC产率的策略进行了展望,以期为二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的相关研究提供一些参考。     

二氧化碳直接合成碳酸二甲酯的研究进展

碳酸二甲酯是一种用途广泛的环境友好型有机合成中间体,利用CO2和甲醇和合成碳酸二甲酯符合现在可持续发展和绿色无污染化工的主题。综述了催化合成碳酸二甲酯的两大催化体系,均相催化剂和非均相催化剂,着重介绍了所应用的催化剂及其催化机理研究进展,对催化剂活性和选择性的影响进行了评述。     

环氧氯丙烷、甲醇和二氧化碳一步直接催化合成碳酸二甲酯的研究

以生物柴油副产物甘油为原料合成碳酸二甲酯新工艺既能减少对石油的依赖,又能充分利用生物质资源。本研究首先对环氧氯丙烷和环氧丙烷分别为原料合成碳酸二甲酯反应体系进行了热力学分析和对比,计算了不同反应温度和压力下的碳酸二甲酯平衡收率。环氧氯丙烷作为原料较环氧丙烷在热力学上具有明显优势,在3.0 MPa、460 K时,其平衡收率分别为90.4%和18.2%。在此基础上,考察了碱金属化合物、负载型碱金属催化剂、季铵盐及其复合催化剂等对环氧氯丙烷与甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯的催化反应性能。实验结果表明,钠金属化合物为催化剂时的碳酸二甲酯收率高于钾金属化合物。负载型催化剂Na2CO3(Na HCO3)/γ-Al2O3的催化活性较均相催化剂明显提高,碳酸二甲酯的收率达到21.0%左右。发现四丁基溴化铵与碳酸氢钠混合物作为催化剂可显著提高碳酸二甲酯收率,达到25.2%。     

酯交换法合成聚碳酸酯二醇的研究进展

综述了酯交换法合成聚碳酸酯二醇(PCDL)的研究进展.通过对碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二苯酯等用于酯交换合成PCDL进行了比较,指出碳酸二苯酯与二元醇合成PCDL是最具工业化前景的方法.对碱金属化合物、有机金属化合物、有机胺类化合物、Mg/Al水滑石、负载型催化剂、酶等催化剂的催化性能作了评述.     

1,6-己二氨基甲酸酯合成的研究进展

综述了1,6-己二氨基甲酸酯（HDC）合成所用的羰基化试剂及其相关的各类催化剂。对CO、CO2、碳酸二甲酯（DMC）和氨基甲酸酯等羰基化试剂合成HDC的优缺点进行了系统评述。指出氨基甲酸酯的低毒、高活性、来源广等优点使其发展为合成HDC最具工业化前景的羰基化试剂;同时对碳酸二甲酯和氨基甲酸酯制备HDC的催化剂进行了介绍、分类、评述和总结,以期为开发高效HDC合成催化剂提供指导。最后表明制备廉价、易分离回收和循环利用的环境友好催化剂是推动HDC产业化的关键。     

多孔材料在催化CO2与环氧化物环加成反应中的研究进展

以CO2为原料与环氧化物合成环状碳酸酯是实现CO2资源利用最为有效的途径之一，也是缓解温室效应的有效方式之一。在该反应中催化剂的选择至关重要，多孔材料由于具有相对密度低、强度高、比表面积大、稳定性好、合成方法多样等优点而被广泛应用于催化CO2环加成。重点综述了近年来无机多孔材料、多孔有机聚合物材料、金属有机骨架材料在催化CO2与环氧化物合成环状碳酸酯中的研究进展，介绍了各催化剂的优缺点并对未来多孔材料的发展进行了展望。     

一步法合成碳酸二甲酯催化剂的研究

制得以ZrO2-CaO前驱物为载体,KI为活性组分,K2CO3为助剂的一步法合成碳酸二甲酯的催化剂,考察了催化剂中ZrO2／CaO、K2CO3含量、KI含量及反应时间对催化剂性能的影响,为催化剂组成优化提供了支撑。     

二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯非均相体系的研究进展

本文综述了以甲醇和二氧化碳为原料直接合成碳酸二甲酯非均相催亿体系的研究.非均相催化体系的催化剂分为有机金属负载型催化剂、Cu-Ni合金负载型催化剂、半导体负载型催化剂、负载型铑催化剂、金属氧化物催化剂、杂多酸催化剂.文中对各催化反应历程进行了分析.在该反应体系中,同时具有酸碱活性位的催化剂可有效活化二氧化碳和甲醇,使二...     

碳酸二甲酯合成研究新进展

碳酸二甲酯的合成研究受到了国内外研究者的广泛关注,合成路线正朝着简单化、无毒化和无污染化的方向发展。综述了国内外CO2和甲醇直接合成法、酯交换法和尿素醇解法合成碳酸二甲酯的研究进展,在均相催化体系、非均相催化体系、离子液体催化体系、超临界反应体系以及光催化反应体系下概述了上述方法的研究概况。由于上述方法合成碳酸二甲酯存在催化剂活性或选择性不高,产率低等缺点,今后寻找更加合适的催化剂及载体、提高催化剂的活性和选择性将成为研究重点。     

二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯研究进展

从均相及多相催化剂体系和反应条件等方面,综述了近年来二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究开发最新进展。介绍了均相催化剂体系包括有机金属烷氧基化合物、碱土金属烷氧基化合物、碱性催化剂和乙酸盐催化剂;多相催化剂体系包括负载型金属催化剂、负载型固体碱催化剂和氧化物催化剂。对催化剂及反应体系的设计、光催化剂、杂多酸催化剂、离子液体体系、助催化剂及吸水剂的使用、微波加热、膜反应器以及超临界二氧化碳溶剂体系进行了评述。     

碳酸二甲酯实验室开发的合成方法

综述了碳酸二甲酯(DMC)实验室开发的合成方法：甲醇气相氧化羰基化直接合成法、甲酵和二氧化碳直接合成法、尿素和甲醇合成法和甲醇电羰基化合成法。对甲醇和二氧化碳合成法的催化剂的研究进行了详细的总结，指出甲醇和二氧化碳直接合成法是具有理论和现实意义，对其开发新的催化体系，使其工业化，是目前研究的热点。并结合目前离子液体研究现状指出将离子液体引入到DMC的合成路线中，是今后研究发展的趋势。     

Aspects of carbon dioxide utilization

Carbon dioxide reacts with hydrogen, alcohols, acetals, epoxides, amines, carbon–carbon unsaturated compounds, etc. in supercritical carbon dioxide or in other solvents in the presence of metal compounds as catalysts. The products of these reactions are formic acid, formic acid esters, formamides, methanol, dimethyl carbonate, alkylene carbonates, carbamic acid esters, lactones, carboxylic acids, polycarbonate (bisphenol-based engineering polymer), aliphatic polycarbonates, etc. Especially, the productions of formic acid, formic acid methyl ester and dimethylformamide with a ruthenium catalyst; dimethyl carbonate and urethanes with a dialkyltin catalyst; 2-pyrone with a nickel-phosphine catalyst; diphenyl carbonate with a lead phenoxide catalyst; the alternating copolymerization of carbon dioxide and epoxides with a zinc catalyst has attracted attentions as the industrial utilizations of carbon dioxide. The further development of these production processes is expected.     

合成碳酸二甲酯的催化剂研究进展

碳酸二甲酯以其优良的性质在化学反应和石油产品中得到了广泛应用.作者介绍了合成碳酸二甲酯的4种方法,包括甲醇氧化羰基化法、酯交换法、尿素醇解法和二氧化碳-甲醇合成方法.重点介绍了每种方法使用的催化剂对碳酸二甲酯的选择性及对副产品的影响.综述了负载型分子筛催化剂在催化合成碳酸二甲酯研究进展.研究负载型分子筛催化剂催化合成碳...     

甲醇和二氧化碳合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展

碳酸二甲酯是一种重要的绿色化工产品,甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯是符合"绿色化学"的合成路线。综述了近年来该路线合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展,简述了各类催化剂的催化机理、催化效能及发展趋势。     

二氧化碳合成碳酸二甲酯的研究进展

由CO₂合成碳酸二甲酯（DMC）是一条对化学工业和环境保护都具有吸引力的工业路线。综述了以CO₂为原料的两种合成方法（直接法和间接法）的最新研究。着重论述直接法合成中的催化剂以及反应条件对DMC收率的影响。CO₂直接合成DMC有望成为一条重要的工业路线。     

CO_2加氢合成二甲醚反应产物的快速分析

采用GDX-101和GDX-401耦合双柱,可有效、快速、方便地分析出CO2加氢合成二甲醚反应产物气中CO、CO2、水、甲醇、二甲醚等。考察了柱温、载气流速等对保留时间和分离度的影响,测定了相对物质的量校正因子,并应用于CO2加氢合成二甲醚催化剂评选,得到了满意的结果。     

Direct synthesis of dimethyl carbonate from methanol and carbon dioxide over Ga2O3-CeO2-ZrO2 catalysts prepared by a single-step sol-gel method: Effect of acidity and basicity of the catalysts

XGa₂O₃-CeO₂-ZrO₂ (X=0, 1, 3, 5, 7, and 9) catalysts were prepared by a single-step sol-gel method with a variation of Ga₂O₃ content (X, wt%) for use in the direct synthesis of dimethyl carbonate from methanol and carbon dioxide. The ratio of cerium oxide:zirconium oxide in the XGa₂O₃-CeO₂-ZrO₂ catalysts was fixed to be Ce_0.6Zr_0.4O₂. Effect of acidity and basicity of XGa₂O₃-CeO₂-ZrO₂ on the catalytic performance in the direct synthesis of dimethyl carbonate from methanol and carbon dioxide was investigated using NH₃-TPD and CO₂-TPD experiments, respectively. Experimental results revealed that both acidity and basicity of the catalysts played important roles in determining the catalytic performance in the reaction. The amount of dimethyl carbonate increased with increasing both acidity and basicity of the catalyst. Among the catalysts tested, 3Ga₂O₃-CeO₂-ZrO₂, which retained the largest acidity and basicity, exhibited the best catalytic performance in the direct synthesis of dimethyl carbonate from methanol and carbon dioxide.     

The Double Component Catalyst for the Direct Synthesis of Dimethyl Carbonate from Carbon Dioxide, Propylene Oxide and Methanol

Dimethyl carbonate (DMC) can be directly synthesized from carbon dioxide, methanol and propylene oxide in the presence of double component catalyst consisted of metal halide and inorganic alkali. The active components of catalyst are loaded on the surface of inorganic oxide by wet-impregnation. The results of experiment indicate that metal ion of halide attacks C– O bond of propylene oxide to form M– O bond. The insertion of carbon dioxide into this M– O bond is the key step of its activation. The alkality of catalyst effectively affects the yield of dimethyl carbonate. The catalytic activity can be enhanced by the introduction of strong base site which is formed in the calcination procedure of catalyst under air atmosphere.     

大型生物法燃料乙醇副产二氧化碳有效利用途径的探讨

探讨了大型生物法燃料乙醇项目副产二氧化碳的有效利用途径，提出了利用二氧化碳生产碳酸二甲酯（DMC），再利用DMC生产碳酸二苯酯（DPC），最后利用DPC生产聚碳酸酯的技术路线，从而使二氧化碳作为原料广泛地应用于有机合成，医药，化工，塑料等行业。