孙潇磊，张志智，尹泽群，张喜文

（中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001）

负载硝酸锌硅凝胶催化甲醇与尿素合成碳酸二甲酯

孙潇磊，张志智，尹泽群，张喜文

（中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001）

用溶胶凝胶法制备硅凝胶负载硝酸锌催化剂，并将其用于在间歇反应釜中以甲醇和尿素为原料合成碳酸二甲酯（DMC）。对催化剂制备条件（水硅比、醇硅比、水浴温度、负载锌量）进行了考察。结果表明，在n(H2O)/n(TEOS)=10，n(n-butanol)/ n(TEOS)=1，水浴温度80℃，pH=2.5，负载硝酸锌量为0.04mol的条件下制备的催化剂，DMC产率最高达到7.2%，比单纯硝酸锌催化剂产率提高35.6%。反应后收集的催化剂简单干燥后催化活性恢复50.55%。

碳酸二甲酯；合成；甲醇；尿素；溶胶凝胶；硝酸锌；负载催化剂

碳酸二甲酯（DMC）是一种具有多种反应活性，环境友好的绿色有机化工产品，用途十分广泛[1]。尿素醇解法是生产DMC的绿色新工艺，具有以下优点：①所用原料尿素和甲醇都是大宗化工原料，廉价易得；②可与尿素装置配套，生产的氨返回尿素生产装置，生产成本低；③反应中无水产生，无需处理甲醇-DMC-水这一共沸体系的难分离问题[2]。

尿素醇解合成DMC反应分两步进行，是一个连续反应。第一步尿素与甲醇生成氨基甲酸甲酯（MC），这是一个快速的反应，转化率很高；第二步是MC继续醇解生成DMC和氨气。热力学计算表明，尿素与甲醇反应的理想气体反应自由能变化△G为12.6kJ·mol-1（373.15K）[3]，在热力学上为不能进行的化学反应，但是通过物理和化学的手段可以实现DMC的制备，如升高温度、使用催化剂等，可以使总的反应自由能变化△G为负值，成为热力学上可进行的反应[4]。……