苯胺、二氧化碳和甲醇合成苯氨基甲酸甲酯反應研究.pdf

1、　　苯氨基甲酸甲酯(MPC)是非光氣路線合成MDI的重要中間體。以苯胺、CO2和甲醇為原料合成MPC可有效利用溫室氣體CO2,對該反應進行研究具有重要的學術價值。
　　以苯胺、CO2和甲醇為原料合成MPC是一個全新的化學反應。該反應存在三條路徑,即分別以二苯基脲(DPU)、碳酸二甲酯(DMC)以及DPU和DMC同時為中間產物。
　　首先,對該反應體系進行了熱力學分析,發(fā)現(xiàn)主反應為放熱反應,且在標準狀態(tài)下不能自發(fā)進行；

2、在上述三條路徑中,以DPU為中間產物的路徑較易進行。
　　其次,對苯胺和CO2合成DPU反應進行了研究。在一系列堿性和Lewis酸性催化劑中,AlCl3的催化性能最好；對比乙腈/AlCl3、[Bmim]Cl/AlCl3和[Bmim]Cl-AlCl3三個催化體系,離子液體[Bmim]Cl-AlCl3的催化效果最好。以[Bmim]Cl-AlCl3為催化劑兼溶劑,在CO2初始壓力為1MPa、反應時間為7h、反應溫度為160℃、w(A

3、lCl3)/w(苯胺)為1：1的條件下,苯胺的轉化率、DPU的收率及選擇性分別為18.1%、17.9%和98.9%。在此基礎上,推測了[Bmim]Cl-AlCl3催化苯胺和CO2合成DPU的反應機理。
　　最后,考察了有機堿催化劑和溶劑對苯胺、CO2和甲醇合成MPC反應的影響,發(fā)現(xiàn)以二環(huán)脒為催化劑和乙腈為溶劑組成的反應體系效果較好。在 CO2初始壓力為1MPa、反應時間為5h、反應溫度為180℃、V(甲醇)/V(苯胺)為1：4