[发明专利]一种合成碳酸甲乙酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成碳酸甲乙酯的方法，属于精细化工生产领域。

背景技术

碳酸甲乙酯（Ethyl Methyl Carbonate 简称EMC），分子式为C₄H₈O₃，分子量为104.1，无色透明液体，微有刺激性气味。熔点-55℃，沸点109℃，相对密度1.0（20/4℃），折射率1.3846，闪点23℃。不溶于水，溶于醇、醚等有机溶剂。是近年来兴起的高科技、高附加值的化工产品，是一种优良的锂离子电池电解液的溶剂，是伴随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的新产品，由于它同时拥有甲基和乙基，兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯的特性，也是特种香料和中间体的溶剂，用途十分广泛。

在现有方法中用碳酸二甲酯和乙醇为原料，在以甲醇钠和醇铵类化合物作为复合催化剂的条件下，进行酯交换制备碳酸甲乙酯的方法，该法在生产过程中有甲醇产生，而甲醇与碳酸二甲酯会形成共沸物，增加了设备投资和分离成本；另外，因原料及产物中含有甲醇及乙醇，用该法生产的碳酸甲乙酯较难满足电池级溶剂的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种原材料易得、工艺简单、反应条件温和、制造成本低、产品收率高的合成碳酸甲乙酯的方法。

本发明采用下述技术方案：一种合成碳酸甲乙酯的方法,以碳酸二甲酯和碳酸二乙酯为原料，其中，原料碳酸二甲酯与碳酸二乙酯的摩尔比为1：0.1～ 4.5；在催化剂醇钠的作用下，于90～120℃下反应0.5 ～8.0小时。

上述技术方案中所采用的催化剂醇钠，为甲醇钠、乙醇钠中任选一种。其中，催化剂用量为反应物总质量的0.1%～5% 。

采用上述技术方案，由于以醇钠作为催化剂，反应物和催化剂同处于一相，在反应过程中，均相催化剂以离子独立起作用，活性中心均一，因而具有高活性和高选择性，所得产品碳酸甲乙酯的收率高。

综上所述，本发明的有益效果是：采用此种合成碳酸甲乙酯的方法，原料碳酸二甲酯和碳酸二乙酯易得，且工艺简单，反应条件温和；由于选用醇钠为催化剂，反应物和催化剂同处于一相，在反应过程中，均相催化剂以离子独立起作用，活性中心均一，因而具有高活性和高选择性；同时，由于本制备方法中，反应体系中只有三种物质，不仅产品收率高而且还极大地降低了设备投资和分离成本；且催化剂可在有限次数内循环使用，进而降低了产品的制造成本。

附图说明

图1是本发明的反应方程式。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明：

实施例一：

在5L高压反应釜中加入1626g碳酸二甲酯，2626g碳酸二乙酯，98.2g甲醇钠溶液，升温至107℃，并维持反应温度在105～110℃，反应2.5小时完毕，得到4337.6g粗品。检测粗品含量：碳酸二甲酯为10.9%、碳酸甲乙酯为63.4%、碳酸二乙酯为25.5%。 

实施例二：

在5L高压反应釜中加入1324.6g碳酸二甲酯，3010g碳酸二乙酯，33.1g乙醇钠溶液，升温至115℃，并维持反应温度在115～120℃，反应6小时完毕，得到4359.5g粗品。检测粗品含量：碳酸二甲酯为8.36%、碳酸甲乙酯为50.7%、碳酸二乙酯为40.2%。

实施例三：

在5L高压反应釜中加入1923.6g碳酸二甲酯，2022.1g碳酸二乙酯，127.9g甲醇钠溶液，升温至108℃，并维持反应温度在105～110℃，反应2.5h完毕，得到4063.4g粗品。检测粗品含量：碳酸二甲酯为18.8%、碳酸甲乙酯为63.7%、碳酸二乙酯为17.2%。

实施例四：

在6000L高压反应釜中加入1920.3kg 碳酸二甲酯，3180.5kg 碳酸二乙酯，380.2kg乙醇钠溶液，升温至95℃，并维持反应温度在95～105℃，反应4.0小时完毕，得到5464.6kg粗品。检测粗品含量：碳酸二甲酯为9.9%、碳酸甲乙酯为60.3%、碳酸二乙酯为29.7%。

实施案例五：

在6000L高压反应釜中加入1740kg 碳酸二甲酯，2750kg 碳酸二乙酯，195kg甲醇钠溶液，升温至106℃，并维持反应温度在105～110℃，反应5.0小时完毕，得到4672kg粗品。检测粗品含量：碳酸二甲酯为10.3%、碳酸甲乙酯为62.5%、碳酸二乙酯为27.0%。