苯酚氧化羰基合成碳酸二苯酯反应过程溶剂效应与共沸除水.研究

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1、天津大学硕士学位论文前言碳酸二苯酯(DiphenylCarbonate，简称DPC)是一种重要的有机碳酸酯，作为重要工程塑料中间体，可用于许多重要有机化合物和高分子材料的合成；还可以作为聚酰胺和聚酯的增塑剂。此外，聚碳酸酯(PolyCarbonate，简称PC)由于具有良好的机械、光学和电子性能，其应用范围十分广泛，近年来随着以DPC和双酚A合成聚碳酸酯的非光气法新工艺的开发，从而使合成DPC的研究与发展逐步成为人们关注的热点。目前，合成碳酸二苯酯主要有三种方法：光气化法、酯交换法和氧化羰基化法。光

2、气化法是一种在碱性条件下合成DPC的传统方法，但该法工艺复杂、原料光气剧毒、污染环境，在国内外已逐渐被淘汰。酯交换法是20世纪70年代开发的方法，但此方法DPC转化率和产率较低，且均相催化剂分离困难。20世纪80年代开发的苯酚氧化羰基化法可直接利用初级化工原料CO、02和苯酚，一步合成DPC，具有工艺简单、原料便宜、无污染等优点。同时与酯交换法相比，一步合成便可得到目的产物DPC，是一条很有吸引力的工艺路线。其反应方程式为：2+00+1／2Q_从文献的报道来看，很多的研究者在苯酚氧化羰基化合成DPC

3、的催化剂开发方面做了大量的研究工作，但反应过程中生成的水在催化剂的存在下易使CO氧化成C02，降低了CO的选择性，并导致催化剂失活；同时反应体系中水的存在容易导致目的产物DPC的水解。因此，在苯酚氧化羰基化合成DPC的研究工作中，一个重要的目标是在进一步开发高活性催化体系的同时，设法有效地移走反应体系中生成的水，以有利于保持催化剂的活性，防止DPC的水解，提高其收率，这是强化苯酚氧化羰基合成DPC反应过程的重要手段之一。伽入妙天津大学硕士学位论文第一章文献综述1．1引言第一章文献综述聚碳酸酯，英文名

4、Polycarbonate，简称PC。PC是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，是分子主链中含有一【O⋯ROCO】一链节的热塑性树脂，按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪族、脂环族、脂肪．芳香族型，其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯，并以双酚A型聚碳酸酯为最重要，分子量通常为3～10万。PC具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高；具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，且可在．60～120℃下长期使用；电性能和阻燃

5、性高；耐油、耐酸性好【11。聚碳酸酯是产量和消费量仅次于聚酰胺(PA)的第二大工程塑料【21。全球PC生产能力约147．6万吨／年，美国以43万吨／年名列首位，占世界总生产能力的29％左右；日本以27万吨／年名列第二。PC的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。其中，PC的最大用途之一是作为光盘储存介质理想的材料，据PC业内权威人士估计，基于新的DVD光盘存储能力显著增强，市场前景非常广泛，全球光

6、盘市场对PC的需求量将以年均6％．9％增长【31。目前，关于PC的生产方法多采用双酚A和光气或氯甲酸甲酯，在二氯甲烷．水两相体系中进行聚合的方法(或称界面聚合法)合成聚碳酸酯【4】，但光气和氯甲酸甲酯是剧毒的物质，对环境造成很大的污染，对设备腐蚀性也很大。随着人们环保意识的提高，非光气法的新工艺越来越受到世界的广泛关注。通过碳酸二苯酯合成PC的新工艺可以避免使用有毒的溶剂及含氯原料，减少对设备的腐蚀和环境的污染。其具体过程是以碳酸二甲酯与苯酚进行酯交换反应生成碳酸二苯酯，然后在熔融状态下与双酚A进行

7、缩聚反应，经脱酚而得到PC。GE公司首先将此法应用于工业生产。由于碳酸二苯酯与双酚A合成PC工艺的优越性，使碳酸二苯酯已成为人们关注的热点。1．2碳酸二苯酯碳酸二苯酯，英文名DiphenyiCarbonate，简称DPC。DPC是一种重要的有天津大学硕士学位论文第一章文献综述机碳酸酯，具有毒性小、无污染、环境友好的优点。DPC作为重要的工程塑料中间体，可用于许多重要有机化合物和高分子材料的合成，如单异氰酸酯、二异氰酸酯、聚碳酸酯、聚对羰基苯甲酸酯、聚芳基碳酸酯等；还可以作为聚酰胺和聚酯的增塑剂、溶剂

8、和载热体等【5】。DPC的结构式：外观：白色针状晶体分子量：214．22熔点：83℃(常压)沸点：302℃(常压)密度：1．12159／cm3毒性：属于低毒物质，对皮肤有过敏作用。溶解性：可溶于热乙醇、苯、乙醚、四氯化碳、冰醋酸等有机溶剂，不溶于水。化学性质：能被热碱水解和氨解，且能起卤化、硝化反应。一般情况下，DPC的化学性质比较稳定。在加热情况下，与其它许多酯类物质一样，能被热碱分解，被氨水氨解，被酸性物质水解；在催化剂的作用下能发生酯交换反应；在适当的条件下，其