[发明专利]一种一步合成碳酸甲乙酯的方法

说明书

本发明公开一种一步合成碳酸甲乙酯的方法，包含，1)将甲醇、乙醇一氧化碳和氧气在高温高压催化剂的条件下反应生成碳酸甲乙酯；2)将含有碳酸甲乙酯的反应产物通过精馏分离得到碳酸甲乙酯。该方法不但可以一步合成碳酸甲乙酯，而且通过精馏处理后获得高纯度的产品碳酸甲乙酯。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，特别是涉及一种一步合成碳酸甲乙酯的方法。

背景技术

碳酸甲乙酯(Methyl Ethyl Carbonate，简称MEC)，无色透明液体，是一种优良的溶剂，碳酸甲乙酯由于其分子结构中同时具有甲基和乙基，所以其兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯的特性，可与醇、酯、酚以及胺等反应，适用于多种有机反应。而且由于碳酸甲乙酯的粘度小，介电常数高，对锂盐的溶解性强，因此其是一种优良的锂离子电池电解质溶剂，能够提高电池的能量密度和放电容量，更能够提高电池的安全性能以及使用寿命。除此之外，良好的低温使用性能也是其作为电解液的优势。

现有制备碳酸甲乙酯的技术路线有很多，主要有光汽发、氧化羰化法、酯交换法三种，目前国内通常采用酯交换法来合成碳酸甲乙酯，而酯交换法合成碳酸甲乙酯又分为以下几种：碳酸二乙酯与甲醇酯交换、碳酸二甲酯与乙醇酯交换、碳酸二甲酯与碳酸二乙酯交换。

目前，所有的碳酸甲乙酯合成方法中主要以酯交换法为主流合成路线，但酯交换法的原料碳酸二甲酯需通过碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯经过甲醇酯交换来合成，而碳酸乙烯酯又需要通过环氧乙烷和二氧化碳反应来制备，上述反应路线需分段进行，各个阶段反应物转化率及产物选择性低，同时由于各个阶段都需要对各产物进行复杂精馏分离操作，工业生产过程能耗大，运行成本增加。

通过对比分析以及实际生产经验发现目前存在以下问题：

1、从甲醇、乙醇等原料至碳酸甲乙酯产品的合成路线较长，反应物转化率及产物选择性低；

2、各阶段产物均需进行复杂精馏分离，能耗高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一步合成碳酸甲乙酯的方法，可以连续化生产出高纯度碳酸甲乙酯。

本发明的一种一步合成碳酸甲乙酯的方法，反应式如下：

CH₃OH+C₂H₅OH+CO+1/2O2→CH₃OCOOC₂H₅+H2O(主反应)

CO+1/2O₂→CO₂(副反应)

CH₃OH+CO₂→CH₃OCOOCH₃+H₂O(副反应)

CH₃OCOOCH₃+C₂H₅OH→CH₃OCOOC₂H₅+CH₃OH(副反应)

CH₃OCOOCH₃+C₂H₅OCOOC₂H₅→CH₃OCOOC₂H₅(副反应)

在一实施方案中，本发明的一种一步合成碳酸甲乙酯的方法，包含，

1)将甲醇、乙醇一氧化碳和氧气在高温高压催化剂的条件下反应生成碳酸甲乙酯,所述催化剂是以活性碳为载体的由氧化锌、氯化亚铜和含氮席夫碱有机物组成的混合催化剂；

2)将含有碳酸甲乙酯的反应产物通过精馏分离得到碳酸甲乙酯。