TiO2/SiO2催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯酯交换合成碳酸二苯酯
2012-11-09王立慧杨先贵刘吕花王公应
王立慧,杨先贵,刘吕花,王公应
(1. 中国科学院 成都有机化学研究所,四川 成都 610041;2. 中国科学院 研究生院,北京 100049)
TiO2/SiO2催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯酯交换合成碳酸二苯酯
王立慧1,2,杨先贵1,刘吕花1,2,王公应1
(1. 中国科学院 成都有机化学研究所,四川 成都 610041;2. 中国科学院 研究生院,北京 100049)
采用等体积浸渍法制备了TiO2/SiO2催化剂,并将其用于催化碳酸二甲酯(DMC)与乙酸苯酯(PA)酯交换合成碳酸二苯酯(DPC),考察了催化剂制备条件和反应条件对酯交换反应的影响。实验结果表明,以550 ℃下焙烧制得的负载量为4%(w)的TiO2/SiO2为催化剂,在反应温度170 ℃、反应时间7 h、PA用量39.00 g、n(DMC)∶n(PA)=1∶2、催化剂用量1.6 g的优化条件下,DMC转化率为79.21%,碳酸甲苯酯和DPC的总选择性为93.66%。TiO2/SiO2催化剂的活性随使用次数的增加而下降;FTIR和XRD的表征结果显示,催化剂失活的主要原因是活性组分TiO2的流失;反应体系中极少量的水对酯交换反应的影响很大。
碳酸二甲酯;乙酸苯酯;碳酸二苯酯;酯交换;二氧化钛/二氧化硅催化剂
碳酸二苯酯(DPC)是一类重要的化工中间体,低毒,环境友好,可合成多种有机化合物和高分子材料,特别是能代替剧毒的光气与双酚A合成性能优良的聚碳酸酯。目前,DPC的合成方法主要有光气法、酯交换法和氧化羰基化法3种。光气有剧毒,不易储存和运输,污染严重,且副产物对环境有害,因此光气法已逐渐被淘汰。氧化羰基化法[1-3]反应条件较苛刻,设备造价昂贵,要以贵金属Pd为催化剂,反应成本高。碳酸二甲酯(DMC)与苯酚[4-10]酯交换合成DPC是一条较成熟的路线,但该反应受热力学平衡控制,DPC收率低,反应过程中生成的甲醇与DMC形成共沸物,增加了后处理难度。……
