酯交換法合成碳酸甲基-2-乙氧乙基酯的研究.pdf

1、A T h e s i sS u b m i t t e d t oZ h e n g z h o u U h i V e r s i t yf o r t h e D e g r e e o f M a s t e rE x p l o r a t i o n o n s y n t h e s i s o f C a r b O n i c a c i d ，2 e t h o x y e t h y lm e t h y le s

2、 t e r b y t r a n s e s t e r i f i c a t i o nB y S h u y u H eS u p e r v i s o r ：P r o fY a d o n g Z h a n gC h e m i c a l T e c h n 0 1 0 9 yS c h 0 0 1 o f C h e r n i c a l E n g i n e e r i n ga n d E n e 唧A p

3、 r i l ，2 0 1 4 ▲ 7摘要碳酸甲基．2 ．乙氧乙基酯，是煤精細(xì)化工重要的衍生物之一，含氧量高，燃燒性能好，是一種新型的柴油添加劑，還可用作脫漆劑、脫酯劑、橡膠粘合劑和印刷油墨等。碳酸甲基- 2 ．乙氧乙基酯與其他碳酸烷基酯的混合物，可用于取代環(huán)己酮、乙二醇乙醚醋酸酯和尼龍酸二甲酯，用于硝基噴漆、合成樹脂和涂料，提高漆膜延展性、附著力、增加美觀性等，應(yīng)用十分廣泛。本文以碳酸二甲酯和乙二醇乙醚為原料，固體堿為催化劑，對酯交換

4、法合成碳酸甲基．2 ．乙氧乙基酯進(jìn)行了初步探討。工作開展具體如下：首先對反應(yīng)體系進(jìn)行了熱力學(xué)分析。利用B e n s o n 基團(tuán)貢獻(xiàn)法計(jì)算了碳酸二甲酯、乙二醇乙醚、碳酸甲基．2 ．乙氧乙基酯的熱力學(xué)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓厶r 日：、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵s ：和等壓摩爾熱熔c ：( r ) 。通過對反應(yīng)的焓變、自由能變和平衡常數(shù)k 的計(jì)算，表明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其自由能變化為負(fù)值，熱力學(xué)平衡常數(shù)較小，且反應(yīng)溫度對平衡常數(shù)K 影響不大，該反應(yīng)可在較低溫

5、度下進(jìn)行。開展了氫氧化鉀催化酯交換法合成碳酸甲基．2 ．乙氧乙基酯的工藝研究。通過測定沸點(diǎn)、紅外光譜、1 m 寸豫、1 3 C N M R 等方法對合成產(chǎn)品進(jìn)行了表征，結(jié)果表明所合成物質(zhì)即為目標(biāo)化合物碳酸甲基．2 ．乙氧乙基酯。通過正交及單因素實(shí)驗(yàn)，研究了催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間及反應(yīng)原料配比等因素對乙二醇乙醚的轉(zhuǎn)化率和目的物收率的影響。適宜的合成條件為：反應(yīng)時(shí)間3 h ，廳( 碳酸二甲酯) ：，l ( 乙二醇乙醚) = 4 ：1

6、 ( 以O(shè) ．0 5 m o l 乙二醇乙醚為基準(zhǔn)) ，溫度1 0 0 ℃，氫氧化鉀用量0 ．6 9 ( 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為反應(yīng)底物的2 ．7 ％) 。在此條件下進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，碳酸甲基．2 ．乙氧乙基酯的平均收率為7 4 ．1 5 ％，選擇性為8 7 ．1 5 ％?？疾炝舜呋瘎┑闹貜?fù)性情況。催化劑重復(fù)使用5 次，目的物的收率仍可達(dá)7 0 ％以上。鑒定了副產(chǎn)物，闡述了原料的回收、目的物的分離等問題，分離收率為4 7 ．2 6 ％。以活性炭、