酯交换法合成碳酸二甲酯反应热力学研究

以甲醇钠为催化剂,实验测定了碳酸丙烯酯与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯（DMC）的反应平衡数据,采用最小二乘法,分别拟合得到了25℃、35℃、45℃和55℃下的平衡常数K和反应Gibbs自由能,并利用Van’tHoff方程式求得恒压下反应焓变和么5值。结果反应焓变为△rH=32．324kJ／mol,表明酯交换反应为一弱放热反应,提高温度不利于提高酯交换反应的平衡转化率。     

碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯研究

选择Lewis酸催化剂、分子筛催化剂、有机钛和锡化合物催化剂和不同负载型金属氧化物催化剂用于碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)的过程。试验结果表明,：MoO3/SiO2和TiO2／SiO2催化剂对该反应具有相对较好的催化活性和选择性。以MoO3／SiO2为催化剂,DMC转化率和DPC选择性分别为24.3％和37.6％;以TiO2／SiO2,为催化剂,DMC转化率和DPC选择性分别为13.7％和20.0％。在该酯交换反应中,SiO2与Al2O3和MgO相比,是一种良好的催化剂载体。     

酯交换法合成碳酸二苯酯热力学和催化剂研究进展

碳酸二甲酯和苯酚酯交换合成碳酸二苯酯是一条绿色的化工合成过程,但该反应的热力学平衡常数小,除采用催化蒸馏反应外,还必须选用合适的高活性和选择性的催化剂。在目前研究的均相有机钛和有机锡比非均相催化剂具有较好的活性和选择性,而且其复合催化剂性能较佳。在此基础上进一步开发研究钛 锡非均相催化剂有可能取得重要进展。     

TiO2 -GO催化DMC与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯

采用氧化石墨烯(GO)改性制备了TiO_2-GO催化剂,用于催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯。XRD、TEM、XPS、Py-TPD表征结果显示,GO有效促进了活性组分TiO_2的分散;GO的电子效应改变了催化剂中Ti物种的电子环境,促进了活性物种Ti(Ⅳ)的形成;GO改性的催化剂中,中强酸酸位的比例明显增加。催化剂中有效活性位增加,有利于酯交换反应产物的生成。催化反应结果表明,TiO_2-GO催化剂中GO不仅作为载体,同时起到了电子助剂的作用。当催化剂中GO质量分数为50%时,150～180℃下反应9 h后,苯酚转化率可达41.8%,酯交换总选择性为99.9%。     

尿素与苯酚合成碳酸二苯酯的热力学分析

用Benson基团贡献法结合Watson公式和热力学关系式计算了尿素与苯酚合成碳酸二苯酯液态反应的反应焓变、反应熵变、吉布斯自由能变及平衡常数。结果表明,该反应为吸热反应,升高温度有利于碳酸二苯酯的生成。反应的热力学平衡常数很小,为了提高产品收率,必须及时移走生成的氨气。     

不同反应原料合成碳酸二苯酯的热力学研究

采用密度泛函理论(DFT),对碳酸二苯酯(DPC)的不同合成反应路径进行了热力学分析。首先优化了反应中涉及的各种物质在气体状态下的稳定结构,在此基础上计算了各物质液体状态下的热力学性质,获得了碳酸二甲酯-苯酚(DMC-Ph OH),碳酸二甲酯-乙酸苯酯(DMC-PA)两种不同酯交换反应路径的焓变、熵变、吉布斯自由能变以及平衡常数。计算结果表明,两种合成反应均为吸热反应;从热力学角度来看,DMC-PA反应路径优于DMC-Ph OH反应路径,其反应平衡常数更大,利于DPC的生成。但两种合成路径各步反应的平衡常数KC均偏小,为提高DPC收率,需要在反应进行过程中,不断移走产物以打破热力学平衡限制。同时,从热力学角度分析,若DMC同Ph OH的反应采用"两步法",DMC同PA的反应采用"一步法",则较有利于DPC的生成。     

苯酚和二氧化碳合成碳酸二苯酯的热力学分析

根据经典热力学原理,计算了苯酚和二氧化碳合成碳酸二苯酯的反应在不同温度下的摩尔吉布斯自由能变化。结果表明,高温有利于碳酸二苯酯的生成;提高二氧化碳压力对平衡有利;计算结果与实验数据吻合,但实验收率偏低。     

苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的多相催化剂研究进展

苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的酯交换法包括苯酚和碳酸二甲酯(DMC)酯交换法及苯酚和草酸二甲酯(DMO)酯交换法。本文介绍了这两种酯交换法的反应原理及特点,综述了以苯酚为原料的酯交换法中多相催化剂的研究现状,并对相应的多相催化剂的特点进行了评述。     

酯交换法合成碳酸二苯酯的反应工艺

简要介绍了酯交换法合成碳酸二苯酯的反应原理。对碳酸二苯酯合成及碳酸二甲酯/苯酚分离法、分区反应法、连续法、反应精馏法和偶联法5种酯交换法合成碳酸二苯酯的反应工艺进行了详细讨论。其中反应精馏法及偶联法是创新的工艺,其反应工艺简单,原料利用率高,碳酸二苯酯的产率和选择性均很高。     

氧化羰基化法合成碳酸二苯酯过程热力学分析

采用Benson基团贡献法,对氧化羰基化法合成碳酸二苯酯(DPC)的反应焓变、反应熵变、吉布斯自由能变及平衡常数进行热力学估算.结果表明:此反应为一放热反应,较低的反应温度对其有利;热力学平衡常数比较大,此反应有向正方向自发进行的趋势.     

V-Cu氧化物催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应

研究了一系列钒-金属复合氧化物对碳酸二甲酯(DMC)和苯酚酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)的催化性能,实验结果表明,钒-铜复合氧化物是较好的酯交换合成DPC的催化剂。考察了V/Cu摩尔比,催化剂用量,DMC用量和反应时间对酯交换反应的影响,得到较佳的反应条件： n(V):n(Cu) = 4:1,苯酚用量0.16 mol,V-Cu复合氧化物催化剂的用量为苯酚用量的3.1%（质量比）, n(DMC) : n(苯酚) = 1.5 :1,反应时间9～15 h。在此条件下反应9 h,苯酚的转化率为41.9%,甲基苯基碳酸酯(MPC)及DPC的总收率为40.3%。催化剂重复使用4次后苯酚转化率从41.9%降到29.1%,多次重复使用后的催化剂在空气氛中焙烧即可再生,再生催化剂的催化性能几乎和新鲜催化剂相当,苯酚转化率达到39.8%。     

酯交换合成碳酸二苯酯反应及催化剂研究进展

介绍了碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的反应热力学。总结了近年来该类催化剂研究的新进展。对酯交换反应的平衡限制问题和选择性问题进行了详细的讨论。根据对反应热力学的分析,指出避开平衡限制的合理途径是采用酯交换-歧化二步法工艺路线,而高选择性地得到碳酸二苯酯取决于催化剂的性质。通过分析酸碱催化作用在酯交换反应中的差异,认为碱催化是副产物苯甲醚生成的主要原因,Lewis酸性的催化剂有利于碳酸二苯酯的高选择性。最后对国内研究现状进行了评价和展望。     

聚甲醛二甲醚反应热力学分析

聚甲醛二甲醚(DMM2—8)是一种有潜在应用价值的绿色柴油添加剂,可以采用三聚甲醛和甲醇为原料合成。用基团贡献法对聚甲醛二甲醚合成反应体系中主要反应的反应焓变、反应Gibbs自由能变和反应平衡常数以及多种基础热力学数据进行了估算。结果表明:在298.15—473.15 K,反应体系中三聚甲醛分解为甲醛单体的反应为吸热反应,升高温度有利于反应的进行,而甲醛与甲醇反应生成DMM2—8的反应为放热反应,随温度升高反应逐渐向不可自发进行转变;以上两步反应耦合后,在整个温度范围内为放热反应,升高温度使反应平衡常数减小,但反应均可自发进行。     

酯交换合成碳酸二苯酯催化剂的研究进展

对近年来碳酸二甲酯和苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的催化剂体系进行了较为系统的概述,包括均相催化剂体系(碱或碱金属化合物、Lewis酸、锡和钛的有机化合物等)和多相催化剂体系(各种负载型、金属氧化物、水滑石等),认为开发有机锡、有机钛配合物催化剂以及将其固载化是碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应合成碳酸二苯酯催化剂研究的重要方向.     

Ti（OC4H9）4催化酯交换合成碳酸二苯指的研究

研究了以Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４为催化剂,苯酚与碳酸二甲酯（ＤＭＣ）经酯交换法合成碳酸二苯酯（ＤＰＣ）的工艺。在常压下,１６０～１９０℃,当ｎ（Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４：ｎ（ＰｈＯＨ）＝０．０１２：１,ｎ（ＰｈＯＨ）：ｎ（ＤＭＣ）＝４：１,反应时间８ｈ,总转化率为２８．３％,ＤＰＣ的产率为２５．３％,碳酸甲苯酯（ＭＰＣ）的产率为３．０％,产物中无苯甲醚,ＤＰＣ的选择性为８９．４％。     

碳酸乙烯酯酯交换合成碳酸二苯酯

为利用碳酸乙烯酯固定的CO2,拓展碳酸二苯酯的合成方法,对碳酸乙烯酯酯交换合成碳酸二苯酯的反应进行了热力学分析,并考察了催化剂、反应温度、催化剂质量分数和反应时间对合成碳酸二苯酯的影响。结果表明:碳酸乙烯酯与苯酚的酯交换反应在热力学上是不可行的,而将苯酚乙酰化后可以实现由碳酸乙烯酯经酯交换合成碳酸二苯酯;不同催化剂催化酯交换反应时,n-Bu2SnO显示了最高的酯交换选择性。当反应温度为190℃,碳酸乙烯酯与乙酸苯酯的摩尔比为1∶2,n-Bu2SnO质量分数8%,反应时间10 h时,碳酸乙烯酯的转化率为15.1%,酯交换选择性64.2%,碳酸二苯酯的收率7.5%。