堿性離子液體催化乙醇和二氧化碳一步法合成碳酸二乙酯的研究.pdf

1、碳酸二乙酯（DEC）是乙醇的二碳酸酯，是一種重要的有機(jī)合成中間體。在工業(yè)合成、合成醫(yī)藥或醫(yī)藥中間體、纖維樹(shù)脂、紡織印染、電池添加劑等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。離子液體是一種由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成的液態(tài)鹽，作為新型催化劑具有綠色環(huán)保、無(wú)味低毒和熱穩(wěn)定性良好等優(yōu)點(diǎn)。因此，本文設(shè)計(jì)并合成了多種堿性離子液體催化劑，首次用于二氧化碳和乙醇直接合成DEC的綠色化學(xué)工藝中，提高了產(chǎn)品的收率，研究了反應(yīng)機(jī)理，對(duì)該工藝的產(chǎn)業(yè)化探索具有重要的研究意義和理論價(jià)值。

2、>　　首先，通過(guò)堿性離子液體的功能化設(shè)計(jì)，對(duì)氫氧化膽堿(CH)以及甲氧基膽堿(CMe)的陽(yáng)離子基團(tuán)進(jìn)行改進(jìn)，合成出堿性離子液體氫氧化甲基二羥乙基芐基銨(BzMDH)，氫氧化三羥乙基芐基銨(BzTH)和甲氧基甲基二羥乙基芐基銨(BzMDM)。當(dāng)采用BzMDM作為合成DEC的催化劑時(shí)，DEC的收率最高。通過(guò)對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，表明當(dāng)BzMDM用量為8.0 g(33.2 mmol)，乙醇用量20 ml，反應(yīng)溫度為150℃，反應(yīng)時(shí)間3 h，二氧

3、化碳起始?jí)毫?.0 MPa時(shí)，碳酸二乙酯的收率和選擇性較佳，分別為1.82％(3.12 mmol)和93.2%。
　　其次，通過(guò)對(duì)BzMDM的陰離子基團(tuán)進(jìn)行改進(jìn)，合成出堿性離子液體叔戊氧基甲基二羥乙基芐基銨(BzMDTa)和叔丁氧基甲基二羥乙基芐基銨(BzMDT)。結(jié)果表明， BzMDTa和BzMDT的催化活性均明顯高于BzMDM，但選擇性欠佳。當(dāng)BzMDTa和BzMDT的用量分別為9.0 g，乙醇20 ml，反應(yīng)溫度150℃，

4、反應(yīng)時(shí)間3 h，CO2初始?jí)毫?.0 MPa條件下，DEC的收率分別提高到2.5%(4.30 mmol)和3.12%(5.35 mmol)，選擇性分別為20.1%和30.3%。此外，BzMDTa和BzMDT在二氧化碳和甲醇合成碳酸二甲酯（DMC）的反應(yīng)中也表現(xiàn)出良好的催化活性。
　　此外，本研究還通過(guò)紅外光譜（FT-IR），核磁共振（1HNMR）和UV-Hammett法等方法對(duì)堿性離子液體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了表征。并對(duì)此類(lèi)離子液體