[发明专利]一种合成二甲氧基碳酸双酚A二酯催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成催化剂的制备方法，具体为一种合成二甲氧基碳酸双酚A二酯催化剂的制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)具有耐热、抗冲击、阻燃、透明和机械性能优良等优点，因此在玻璃装配行业、汽车工业和电子、电器工业、办公室设备、医疗保健、薄膜和防护器材等方面广泛应用。PC是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。

PC主要由光气法制备，但因为其使用二氯甲烷为溶剂以及剧毒的光气反应物，对环境及人类均有严重危害，因此亟待开展PC的绿色合成研究。

PC绿色合成工艺包括：双酚A(BPA)氧化羰化法、酯交换法。两者均摒弃了对剧毒光气的使用。BPA氧化羰化法反应需要以昂贵的金属钯为催化剂，且合成的PC分子量一般较低。酯交换法包括碳酸二苯酯(DPC)法和碳酸二甲酯(DMC)法。DPC法需要高温，高温导致很多副反应的发生，并且操作步骤繁多。利用DMC代替DPC直接与BPA反应，可以避免中间产物DPC的合成，减少操作步骤，节省经费，并且可以相应减少缩聚过程生成的副产物。

DMC法是以DMC与BPA为原料酯交换制备PC中间体二甲氧基碳酸双酚A二酯(BMBPA)，然后通过BMBPA自身缩聚，合成PC高聚物。BMBPA合成过程中生成部分甲氧基双酚A一酯(MMBPA)，并且伴有部分BPA烷基化副产物生成，MMBPA不利于合成高分子量PC，且BPA烷基化产物严重影响PC性能。因此，DMC法合成PC中关键问题是选择性合成聚碳酸酯中间体BMBPA并抑制烷基化反应。

DMC法合成过程中存在的问题促使科研人员着力于制备适当结构的催化剂，提高催化剂活性，选择性合成BMBPA及抑制烷基化副产物的生成。Haba等人采用N,N-二甲基-4-氨基-吡啶(DMAP)/(BuSnCl)₂O为催化剂，并添加一定量的分子筛脱甲醇，推动反应向正向进行，反应48h后，BMBPA收率达到22％。大量分子筛的存在有利于生成的甲醇脱除，但增加了搅拌难度。

具有层状交叉MFI分子筛结构的无机有机复合杂化催化剂具有较高的比表面积，有利于增加反应物与催化剂的接触机会。MFI分子筛骨架上嫁接的过渡金属氧化物和有机氧化锡协同作用可以选择性合成PC中间体BMBPA，并且可以减少烷基化副产物比例。

研究表明：单纯的层状交叉MFI分子筛，是没有催化活性的；单纯的层状交叉H-MFI分子筛的催化活性很低，且对烷基化产物没有抑制作用。可以选择性合成BMBPA及抑制BPA烷基化的是嫁接过渡金属氧化物和有机氧化锡的层状交叉MFI分子筛，此催化剂为非均相催化剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种合成二甲氧基碳酸双酚A二酯催化剂的制备方法。该催化剂的制备方法是以层状交叉MFI分子筛转化成H-MFI分子筛，再于H-MFI上嫁接过渡金属氧化物，而后嫁接有机氧化锡，得到层状交叉MFI分子筛无机有机复合杂化催化剂。该催化剂嫁接的无机过渡金属氧化物的活化羰基能提高DMC的亲电能力，嫁接的有机氧化锡的活化酚羟基提高BPA的亲核能力，进而能够提高BPA的转化率，并且选择性合成PC中间体，还可以有效的抑制BPA的烷基化。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：提供一种合成二甲氧基碳酸双酚A二酯催化剂的制备方法。该制备方法具体如下：