[发明专利]一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其是一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法。

背景技术

碳酸二甲酯(简称DMc)是重要的羰基化剂、装甲氧基化剂和甲基化剂。可取代传统使 用的剧毒光气、氯甲酸甲酯和硫酸二甲酯等”DMc的合成方法包括光气甲醇法J、甲醇钠法 J、甲醇氧化羰基化法和醋交换法。光气甲醇法和甲醇钠法由于使用剧毒的光气作原料，已 逐渐为其他合成方法取代。甲醇氧化羰基化法是较有前途的方法，目前国内尚处于开发研究 阶段。酯交换法反应比较简单，工艺过程成熟，容易实现工业化。醋交换法是以碳酸丙烯酯 或碳酸乙烯酯和甲醇为原料台成DMc，同时副产丙二醇或乙二醇。

目前国外DMC的生产方法主要是氧化羰基化法和酯交换法，中国主要采用酯交换法。酯 交换法又称酯基转移法，环氧乙烷或环氧丙烷先与CO：反应生成碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯 酯(PC)，然后再与甲醇进行酯交换。其反应机理是甲醇作为亲核剂进攻EC(或PC)羰基上的碳 生成DMC和乙二醇(简称EG)或丙二醇，由于联产乙二醇，可使生产成本降低。

发明内容

本发明提供一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法。

为实现上述的发明目的，本发明采取的实施方式如下：

一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法，包括以下步骤：将甲醇、环氧氯丙烷(ECH)和催化剂 加入反应器中，搅拌均匀后通入二氧化碳，升温至100～220℃，反应2～12h，最后得到碳 酸二甲酯；其中，原料摩尔比为甲醇∶ECH∶催化剂＝1～5∶1∶0.001～0.010，CO₂初压1.0～ 6.0MPa。

所述催化剂为可溶性碱金属氢氧化物、醇盐、碱金属碳酸盐、草酸盐或有机碱。

所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、碳酸钾或三乙胺。

反应原理：

(CH₂O)₂CO+2CH₂OH→(CH₂O)₂CO+HOCH₂CH₂OH

本发明的有益效果是：使用较为常见易得的催化剂，安全易得，避免了催化剂制备繁琐 的弊端，降低了费用和能耗。

具体实施方式

以下结合实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

实施例1

一种酯交换合成碳酸二甲酯的方法，包括以下步骤：将甲醇、环氧氯丙烷(ECH)和催化剂 加入反应器中，搅拌均匀后通入二氧化碳，升温至100～220℃，反应2～12h，最后得到碳 酸二甲酯；其中，原料摩尔比为甲醇∶ECH∶催化剂＝1～5∶1∶0.001～0.010，CO₂初压1.0～ 6.0MPa。

实施例2

将原料甲醇7mL，环氧氯丙烷6.73mL，催化剂Na₂CO₃0.048g(三者摩尔比为甲醇∶ECH∶催 化剂＝2∶1∶0.005)，一同投入到反应釜中，以磁力搅拌充分混合后，通入CO₂至3.0MPa后 停止通入，开始升温，至180℃反应开始计时，时间为2h。反应后经冷却，液体样品采用气 相色谱进行分析。碳酸二甲酯的收率达到15.04％，碳酸二甲酯对环氧氯丙烷的选择性为 19.99％，环氧氯丙烷转化率达75.75％。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不 能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应 仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。