离子液体催化氨基甲酸甲酯和甲醇合成碳酸二甲酯.pdf

石油化工
年第卷第期· ·
离子液体催化氨基甲酸甲酯和甲醇
合成碳酸二甲酯
王登峰一,张学兰,高阳艳,肖福魁,魏伟,孙予罕
.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原;
.中国科学院研究生院,北京
摘要在温和的条件下,制备了一系列以溴代一丁基一一甲基咪唑为阳离子、不同金属氯化物为阴离子的离子
液体,并考察了它们催化氨基甲酸甲酯和甲醇合成碳酸二甲酯的性能;同时考察了反应时间、反应温度和催化剂用量对催
化效果的影响,并探讨了可能的反应机理。实验结果表明,以—为催化剂,在反应温度、反应时间、氨基
甲酸甲酯.、甲醇、,的选择性和收率分别达到.%和.% 。由于离子液体中阴阳
离子问的极性和电子作用力比单纯的中阴阳离子的极性和电子作用力大很多,在催化过程中形成的中间体更稳定,所以与
催化剂相比,—催化剂对于该反应具有更高的选择性。
关键词离子液体催化剂;溴代一丁基一一甲基咪唑;碳酸二甲酯;氨基甲酸甲酯;甲醇
文章编号———中图分类号. 文献标识码


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碳酸二甲酯是一种新型的绿色有机合简单、产物易于分离等优点而成为研究热点。该
成原料。因其分子中含有甲基、甲氧基和羰基,可方法分为两步:首先尿素与甲醇反应生成氨基甲酸
替代多种有毒的化合物合成高附加值精细化学甲酯,然后继续与甲醇反应制得。
品¨ ,还可作为低毒溶剂和汽油添加剂。因此, 第二步反应是尿素醇解法制备的速控步骤,
的合成具有重要的工业意义。目前
的合成方法主要有光气法、甲醇羰基化法、酯交换收稿日期一—;修改稿日期——。
作者简介王登峰一,男,山东省菏泽市人,博士生,电话
法和直接酯化法等,但这些方法存在有毒、容
—,电邮.。魏伟,电话—,
易爆炸、反应工艺复杂和转化率低等缺点。从世电邮..。
纪年代起,尿素醇解法由于具有原料便宜、工艺基金项目国家科技支撑计划重大项目。
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因此开发第二步反应的高效催化剂是该工艺的关、甲醇和催化剂,在磁力搅拌下,加热升温到设
键。用于尿素与甲醇反应的催化剂很多,如碱、定温度进行反应;反应结束后,冷却反应釜至室温,
有机锡化合物、金属氧化物和含锌化合物等卜”。取出液体产品,用离心机分离催化剂,然后采用上
其中,固体碱催化剂既可催化尿素与甲醇的反应, 海海欣色谱仪器有限公司一型气相色谱仪
也可催化与甲醇的反应,但的收率较一分离柱,检测测定其组成。
低。等¨报道含锌化合物对和甲醇合. 反应路径
成反应是一种良好的催化剂,可获得% 的根据文献,由和甲醇合成的反
收率;并且以和:的混合物为催化应路径如下:
剂时,在最佳反应条件下收率可达%。—
但无论采用那种催化剂,的选择性都很低,一
—
般不到% 。在这些反应过程中会产生大量的氮
甲基化的氨基甲酸甲酯等副产物,导致
一
的选择性较低,且给产物分离带来很大的
不便。首先,甲醇中的甲氧基取代的氨基生成;
本工作以溴代一丁基一一甲