基于苯酚氧化羰基合成碳酸二苯酯反应过程溶剂效应及共沸除水研究

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1、Y1531366硕士学位论文苯酚氧化羰基合成碳酸二苯酯反应过程溶剂效应及共沸除水研究(国家自然科学基金资助项目20506018)Studyonsolventeffectandazeotropicremovalofwateronoxidativecarbonylationofphenoltodiphenylcarbonate学科专业：化学工艺研究生：郭强．指导教师：马新宾教授天津大学化工学院二零零八年六月摘要碳酸二苯酯是一种重要的有机碳酸酯。随着以碳酸二苯酯(DPC)和双酚A为原料合成高品质聚碳酸酯(PC)环境友好新

2、工艺的开发，对DPC的研究逐渐成为近年来的热点。苯酚氧化羰基化法合成DPC不仅对环境友好且能实现一步合成目的产物，但反应生成的水易导致催化剂失活，降低反应活性。因此本文对苯酚氧化羰基合成DPC反应中加入溶剂共沸除水连续反应流程进行了研究。确定了合适的连续反应流程，实现了低压条件下反应过程中溶剂的共沸除水。筛选出极性较大且共沸除水效果较好的1，2．二氯乙烷为最佳反应溶剂。优选出反应温度130℃、反应压力0．5MPa、反应时间5h、反应气进料比4：1、反应气流量F=100mL／min是较理想的工艺条件。当1，2．二氯乙

3、烷含量为70％时，体系的除水效果最好，可使体系的含水量明显下降。低、高压间歇流程与连续流程相比，连续流程可以明显除去反应过程生成的水，低压体系水含量从0．32％降到0．04％；高压体系水含量从1．36wt％降到1．04％。从而抑制催化剂的失活和副产物的生成，从而使DPC收率和选择性有了大幅度地提升。催化剂的XPS测试表明，反应结束后催化剂表面元素C所占的比例显著增大。这说明由于反应过程中催化剂表面Pd被反应体系里的有机物所覆盖，致使活性组分Pd(II)含量的下降，从而导致反应催化活性的降低。关键词：碳酸二苯酯，苯酚

4、，氧化羰基化，溶剂，水，连续ABSTRACTDiphenylcarbonate(DPC)isanimportantorganiccarbonate．Withthedevelopmentofthesynthesisofhigh—qualitypolycarbonate(PC)byDPCandbisphenoiAwiththeenvironment—friendlynewtechnology，theresearchofDPChasgraduallybeenconcerned．Oxidativecarbonylation

5、ofphenoltosynthesizeDPCisancleaningandone-stepsyntheticmethod．However，thedeactivationofthecatalystandlowactivitywereoccullredinthepresenceofwaterarisingduringthereaction．Therefore，thispaperfocusesonthesynthesisofDPCbytheoxidativecarbonylationofphenolundertheco

6、ntinuousreactionprocess，inwhichthesolventwasaddedtoremovewaterbyazeotrope．Theappropriatecontinuousreactionprocesswasdesigned，andtheprocessofremovingwaterbyazeotropicsolventhasbeenachievedatlowpressureduringthereaction．1,2一dichioroethane，whichhaslargerpolarandb

7、etter—performingofremovingwaterbyazeotrope，wasselectedastheoptimumsolvent．Furthermore，theoptimumreactionconditionwas80"C，5MPa,4h，molarratioofCO：02=4：1andF=100mL／min．Itwasbesttoremovewaterat70wt％of1,2一dichloroethane．resultinginobviousdecreaseofwaterconcentratio

8、ntheinreactionsystem．Thecomparisonbetweenintermittentandcontinuousreactionprocessshowedthatthewaterproducedduringthereactioncouldberemovedobviouslyincontinuousreactionprocess．Thewa