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              碳酸酯

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              碳酸二乙酯有多種制備方法

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              碳酸二乙酯有多種制備方法

              發布日期:2017-05-20 作者: 點擊:

              碳酸二乙酯有多種制備方法,主要包括光氣法、配交換法、氧化碳基化法等。 3.1 光氣法      光氣法制備碳酸二乙酯是用光氣和無水乙醇反應得到碳酸二乙酯。反應方程式如下:

                  工業上操作過程如下:將光氣通入無水乙醇中,光氣先與乙醇反應生成氯甲酸乙酯,并釋放出氯化氫氣體。氯甲酸乙酯再與乙醇反應生成碳酸二乙酯并進一步釋放出氯化氫氣體,光氣用量和乙醇用量的摩爾比為1.05∶1到1.10∶1,反應溫度為70-90℃,通完光氣后回流2個小時,反應產生的氯化氫經冷卻吸收可副產鹽酸。反應產物精餾收集的l25-128℃∶即為產品,工業碳酸二乙酯的純度可達99%以上。      光氣法制備碳酸二乙酯需要比較多的醇,反應時間較長,反應溫度也比較高,而且反應生成腐蝕性強的氯化氫,要求反應設備必須耐腐蝕,這必將導致設備投資加大,從而提高了生產成本。更為嚴重的是,光氣法生產碳酸二乙酯過程中使用了劇毒原料光氣,反應過程中還生成另外一種劇毒的物質氯甲酸乙酯,而化工生產中泄漏總是不可避免的,如果光氣和氯甲酸乙酯泄漏出來,必將產生嚴重的環境污染,這與目前倡導的綠色和清潔生產環保要求是相抵觸的。因此光氣法既要有嚴格的安全保證措施,也要有相應的環境保護措施;再者,反應中釋放出的氯化氫雖然可以通過吸收制成工業鹽酸出售,但是在操作過程中對設備有不同程度的腐蝕,這樣對設備的要求就相當高。由此可見光氣法是一種有嚴重缺陷的方法。  3.2 酯交換法     酯交換法根據所用原料不同,有多種酯交換生產工藝。主要包括:硫酸二乙酯和碳酸鹽的酯交換、碳酸酯(碳酸丙烯酯碳酸乙烯酯碳酸二甲酯等)和醇的酯交換。 

               17  3.2.1 硫酸二乙酯和碳酸鹽      硫酸二乙酯可以和碳酸鹽進行酯交換反應生成碳酸二乙酯和硫酸鹽,適合的碳酸鹽有碳酸鉀、碳酸鈉等。硫酸二乙酯和碳酸鈉反應的方程式如下:  本反應可以不需要催化劑而直接進行,但其缺陷是使用了劇毒的硫酸二乙酯,萬一泄漏將產生嚴重的環境污染,而且生成了固體硫酸鈉,容易使反應器結垢。該方法目前已基本不采用。  3.2.2 碳酸二甲酯和乙醇      碳酸二甲酯和乙醇反應制備碳酸二乙酯方程式如下:  這是一個平行串聯反應,反應要在位化劑存在條件下進行,反應分兩個步驟進行,先是碳酸二乙酯和乙醇可逆反應生成碳酸甲乙酯和甲醇,碳酸甲乙酯再和乙醇可逆反應生成碳酸二乙酯和甲醇。反應產物經過精餾可得到純度99%以上的碳酸二乙酯。      這種方法采用了無毒原料碳酸二甲酯,不會產生污染,而且反應條件溫和,可以在常壓下反應,反應溫度不超過80℃,對設備的要求不高,所以在工業上很容易實現。該反應是乎行串聯可逆反應,必將存在選擇性的問題,如果不采取任何特殊的措施,碳酸二甲酯是不可能完全轉化成碳酸二乙酯的,必將有很大一部分轉化成碳酸甲乙酯,從而浪費原料和能耗,可采取適當的工程措施即通過反應精餾來解決上述存在的問題。      反應精餾是把反應和精餾結合在同一個設備中,同時進行反應和精餾,通過精餾蒸走反應生成的甲醇,從而改變了反應的平衡狀態,使反應朝生成產物碳酸二乙酯的方向進行,提高了反應物的轉化率和產物的選擇性。反應精餾還具有縮短反應時間、強化設備生產能力以及節省能量等的優點。

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