非均相催化合成氨基甲酸甲酯工艺研究
2012-04-12张光旭赵小双余东洋
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2012年3期
关键词:催化剂
张光旭 陈 波 赵小双 余东洋 陈 林
(武汉理工大学化学工程学院 武汉 430070)
氨基甲酸甲酯(C2H5NO2,methyl carbamate,以 下 简 称 MC)[1]别 名 尿 基 烷 (urethylane)、甲基乌来坦(met-hyluret hane),白色针状结晶,易溶于水和乙醇,溶于乙醚.纯品熔点54℃,沸点177℃,相对密度1.1361,折光率D1.4125,化学纯质量要求熔点52~56.5℃.MC不仅是重要的有机化工原料,亦是许多医药、农药合成中间体[2-4].目前,MC 的合 成方法 主要有氯甲酸甲酯法、尿素法、异氰酸法、电解甲酰胺法等[5-7].从温度、压力大小及催化剂不同情况来看,由尿素和甲醇制氨基甲酸甲酯的方法大体可分为三类:(1)常温常压催化合成法,其反应时间很长,反应收率低,对设备存在严重腐蚀;(2)中温中压催化合成法,其反应温度、压力和反应时间都适中,反应收率较高;(3)无催化剂的高温高压合成法,该方法的反应时间大大缩短,不存在严重的腐蚀问题,但要求反应温度较高(200℃以上),压力高(高达几十 MPa),收率不高(<60%).本文采用非均相体系合成MC,催化剂可以回收并重复使用,降低了工业生产成本.
1 实验部分
1.1 主要试剂
甲醇:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;尿素:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;氧化铅:分析纯,国药集团化学试剂有限公司.
1.2 反应原理
主反应

可能发生的副反应

1.3 MC的合成
按一定比列称取催化剂(300℃下活化2h)[8-9]、甲醇、尿素,混合均匀后加入到高压釜中,密闭反应器,用惰性气体对反应器内空气进行置换后,在搅拌状态下,升温至反应温度,反应在自生压力下进行数小时后,将反应液真空过滤,使催化剂和反应……
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