国 鑫, 施有民, 郑化安, 程 进, 赵宪泽, 杨伯伦



不同反应原料合成碳酸二苯酯的热力学研究

国 鑫1, 施有民2, 郑化安2, 程 进1, 赵宪泽1, 杨伯伦1

(1. 西安交通大学 化学工程与技术学院, 陕西 西安 710049; 2. 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710070)

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-PhOH)，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-PhOH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C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PhOH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。

酯交换反应；碳酸二苯酯；热力学分析；乙酸苯酯；苯酚

1 前 言

碳酸二苯酯(DPC)是合成工程塑料聚碳酸酯的主要原料之一，其高效合成方法的开发是该领域的热点之一。酯交换法作为一种环境友好的制备碳酸二苯酯的方法，近年来的得到了更多关注。

目前酯交换法制备碳酸二苯酯的方法主要有碳酸二甲酯[1](DMC)和苯酚(PhOH)酯交换法以及碳酸二甲酯同乙酸苯酯(PA)酯交换法，反应方程分别是：