[发明专利]一种用于酯交换合成碳酸二苯酯的催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开一种用于碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯TiO2催化剂的制备方法。

背景技术

碳酸二苯酯无毒、无污染，是一种重要的绿色环保化工产品，可用于合成许多重要的有机化合物和高分子材料，特别是能替代剧毒光气与双酚A反应生产性能优良的聚碳酸酯。碳酸二甲酯与苯酚酯交换法被认为是非光气法合成碳酸二苯酯的最适宜方法。

目前，碳酸二甲酯和苯酚酯交换反应合成碳酸二苯酯采用的均相催化剂，碳酸二苯酯产率较高，但存在催化剂分离、回收困难，污染环境等问题，多相催化剂则可解决这些问题。因此，对多相催化剂进行了广泛的研究。

Ono等人在《J Mol Catal A：Chem》1997，118，293中研究了负载金属氧化物催化剂的催化性能，考察的活性组分有MoO₃、MoO₂、V₂O₅、PbO、MgO、Nd₂O₃、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃等，其中，MoO₃/SiO₂的活性最好，甲基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯的收率分别为17.1％和0.2％。Kim Won Bae等在《J Catal》1999，185，307将活性组分钼、钛、钒、铬等负载在活性炭、二氧化硅和二氧化钛上，考察气相酯交换反应性能，TiO₂/SiO₂的催化性能最好，苯酚转化率37.2％，甲基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯酯交换反应总收率为33.4％。在CN101254460A中，陈彤等制备了TiO₂/SiO₂催化剂，苯酚的转化率可达48.1％，酯交换选择性大于99.5％。

李光兴等在《Organic Process Research & development》2004，8，372中采用Mg-Al-水滑石层状化合物来催化合成碳酸二苯酯，甲基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯的总收率和总选择性分别为26.3％和82.4％。在CN1669655A中，陈彤等用具有Keggin结构的杂多酸为催化剂来催化合成碳酸二苯酯，得到碳酸二苯酯和甲基苯基碳酸酯的收率分别为12.7％和13.4％。在CN191423476A中，陈彤等采用杂多化合物为催化剂，碳酸二苯酯的收率达30％，酯交换选择性达99.9％。在CN101412674A中，陈彤等以杂原子介孔分子筛为催化剂，尤其是在含钛介孔分子筛上，酯交换的产物收率达45.1％，选择性达99.9％。

JP09-241218中，Akinobu等采用钛、铁分别与IIIB族金属形成混合氧化物催化剂，碳酸二苯酯收率分别为13.6％和8.5％。在CN1394679中，以氧化铅-氧化锌复合金属氧化物为催化剂，碳酸二苯酯的收率为45.6％，酯交换产物的选择性为72.0％。在CN1803282A和CN1915504A中，分别以钒-铜复合金属氧化物，钼-铜复合金属氧化物为催化剂，酯交换产物的收率分别可达30％和40％。

Tong等在《J Mol Catal A：Chem》2007，268，120中研究了金属氧化物催化剂在碳酸二甲酯和苯酚酯交换反应中的催化性能，考察的活性组分有MoO₃、V₂O₅、CuO、Nb₂O₅、Cr₂O₃、TiO₂、Sb₂O₃等，V₂O₅的活性最好，甲基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯的收率分别为21.6％和12.1％，而TiO₂没有活性。Chen等在《Journal of Natural Gas Chemistry》2006，15，303的研究中，二氧化钛负载磷钼酸催化剂在碳酸二甲酯和苯酚酯交换合成碳酸二苯酯反应中，苯酚转化率达24.7％，载体TiO₂单独作为催化剂，苯酚的转化率仅为0.8％。目前碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯所用TiO₂催化剂为锐钛矿的TiO₂，酯交换活性极低。

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