碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应动力学研究
2018-03-31顾凯杰朱志庆沈卫华方云进
石油化工 2018年3期
关键词:催化剂
顾凯杰,朱志庆,沈卫华,方云进
(1.华东理工大学 化学工程联合国家重点实验室,上海 200237;2.华东理工大学 化工学院,上海 200237)
甲基苯基碳酸酯(MPC)与苯酚反应或者经自身歧化反应可以合成碳酸二苯酯(DPC)[1-2],而DPC是一种重要的有机化工中间体,用于合成许多重要的有机化合物及高分子材料,也可广泛用作溶剂、增塑剂和载热体等,特别是能替代光气与双酚A反应合成性能优良的聚碳酸酯(PC)[3]。目前,合成MPC的主要方法是碳酸二甲酯(DMC)与苯酚经酯交换反应合成[4-5]。该酯交换反应的平衡常数很小(约10-4),即使提高温度,其转化率和选择性也不高[6]。因此,目前大多数研究者采用反应精馏的方法,打破反应平衡,从而得到较高的产率。
对于DMC与苯酚的酯交换反应,众多研究者着重于催化剂的研究[7-10],对其动力学研究少有报道。Haubrock等[11-12]以钛酸四丁酯为催化剂,研究DMC与苯酚在160~200 ℃的反应动力学,分别求解得到DMC与苯酚生成MPC的反应和MPC与苯酚生成DPC反应的Van’t Hoff方程,以及上述反应的活化能,但文中涉及的反应较多,产物复杂,得出两个反应的熵都为负值。Yin等[13-14]以二丁基氧化锡为催化剂,采用反应精馏的方法探究了酯交换反应的动力学,由于有多种催化剂与反应物生成了中间体,导致DMC与苯酚酯交换反应的动力学更加复杂,没有求得反应的活化能以及相关的平衡数据。
本工作通过增大DMC的浓度,简化酯交换反应过程,研究了DPC与苯酚反应生成MPC的反应动力学,对于研究酯交换两步法合成DPC具有重要的指导意义。……
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