摘要：现阶段，我国国民经济水平不断提高，我国大力推进工业化建设，现代工业以及化工生产规模的逐步扩大，尽管进一步带动了我国社会经济的稳步发展，但也给我国生态资源保护工作带来了巨大挑战。随着“绿色环保、节能降耗”理念的提出，现代资源保护问题受到了越来越多人们的重视，为进一步加强我国生态资源的保护工作质量和效率，加强有机碳酸酯合成工艺分析至关重要。本文主要从碳酸二甲酯的合成概述着手，进一步分析了有机碳酸酯合成工艺，望对未来有机碳酸酯合成工艺的应用与发展提供相应借鉴。
关键词：有机碳酸酯 合成工艺 分析研究
近年来，世界经济全球化发展趋势逐步形成，全球变暖问题日益严重，资源保护工作已经成为全球致力解决的问题。但尽管CO2的大量排放给城市环境带来了巨大的污染，但CO2也是 C家族中最为廉价和丰富的碳资源，其含碳量是石油、煤、天然气三大能源的10倍。CO2可以催化转化成有机碳酸酯、高附加值的燃料、高分子材料等化合物，以它为新碳源，转化为化工产品具有十分重要的实际意义，既有利于环境保护，又为化学工业提供了清洁可再生的碳原料，从而减少了化学工业对日益减少的化石资源的依赖。
1 碳酸二甲酯的合成概述
有机碳酸酯类是一种用途广泛的有机化合物，其中碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯的应用尤其广泛，碳酸二甲酯因其的特殊结构，在替代剧毒的光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等的领域有这很大的潜力。也可替代甲基叔丁基醚用作燃油添加剂，降低污染物的排放。碳酸二乙酯可用于药物和药物中间体的合成、反应溶剂、电池液和表面活性剂添加剂等。碳酸二苯酯作为绿色化工产品，可用于合成一些高分子材料，也可用作有机溶剂及增塑剂。碳酸酯分子中的活性羰基使其广泛应用于有机合成、药物合成、工程塑料、绿色添加剂、彩电显像管的清洁剂等领域。而碳酸酯的合成也日益受到国内外研究学者的青睐。本文对碳酸酯的合成工艺进行综述，为碳酸酯的合成研究提供方法依据。碳酸二甲酯的化学性质活泼，可作为有机化学清洗剂，氧质量分数高达 53.3%，可以有效地提高汽油辛烷值，取代甲基叔丁基醚作为燃料油添加剂。碳酸二甲酯可替代剧毒或致癌化学原料进行甲氧基化、羰基化、甲酯化以及酯交换等反应。碳酸二甲酯的合成方法主要有光气法、尿素法、酯交换法、二氧化碳和醇直接合成法等。
2 有机碳酸酯合成工艺分析
2.1 光气法
光气法是合成有机碳酸酷最传统的方法，它利用醇和光气反应来制得碳酸酷。相关学者曾经探索过甘油和光气合成甘油碳酸酷的反应，实验采用碱金属盐（或碱）或碱土金属盐（或碱）作为催化剂，如氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙等，另外毗咤也可以作为此反应的催化剂。光气法制备碳酸二苯醋，在Na0H溶液中由光气与苯酚反应生成氯甲酸苯醋，氯甲酸苯醋再与苯酚反应生成碳酸二苯醋。光气法制备碳酸醋路线成熟，但由于其原料之一光气具有剧毒和强腐蚀性，并产生大量的副产物氯化氢气体，容易把反应容器腐蚀，使其工业应用受到了限制。
2.2 醋交换方法
醋交换法是将醋和醇进行醋交换反应，转化为另一种醋。酉旨交换反应必须有催化剂才能顺利进行，所用的催化剂主要有：碱土金属氧化物、碱金属醇盐、无机酸碱、有机酸碱和碳酸盐（如氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、碳酸钾等），加人碘化钾和卤化季钱盐为催化剂可以提升反应的选择性。其中最早采用的催化剂是碱金属盐类。此外，相关学者对碳酸二甲醋和乙醇反应制备碳酸二乙醋的反应作出了描述，先是碳酸二甲醋和乙醇进行可逆反应生成碳酸甲乙醋和甲醇，碳酸甲乙醋再次与乙醇发生可逆反应生成碳酸二乙醋和甲醇。酉旨交换法生产收率较高，整个反应过程无毒，是目前国内外工业生产有机碳酸酉旨的主要方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3 氧化羡基化法
氧化淡基化法是用醇、CO和02作为原料直接合成二烷基碳酸醋的方法，是近年来研究较多的一种方法。反应须在催化剂作用下进行，一般在活性炭、A120。、5102上载人把等贵金属作为催化剂.催化体系均相、非均相都可以完成反应。苯酚氧化碳基化法是以苯酚、CO和姚直接合成碳酸二苯酉旨该法一般采用把或把化合物作为催化剂，同时还要加入碱作为助剂。有学者使用过渡金属化合物在高温高压下催化甘油、一氧化碳和氧气完成反应.研究得知卤素为阴离子的金属盐催化效果比较好。氧化淡基化法按反应相态可分为液相法、气相法和常压非均相法等。
2.4 尿素法
尿素法是用尿素和醇作为原料，在特定环境下合成有机碳酸醋，该方法可采用碱金属氧化物、有机锡、碱金属和季胺类化合物等作为催化剂。（NHZ）2C0+ZROH升（Ro）：co+ZNH3，在140℃的温度、20aP的气体压力下反应h3，产率达到了80%，并且催化剂易回收而且可以循环利用。尿素法一般用来合成直链对称的碳酸醋。此法以价格便宜、易得的尿素为原材料，有源材料价廉易得、工艺简单方便等优点，但是反应需用的催化剂。
2.5 一氧化碳气相催化偶联合成法
一氧化碳气相催化偶联合成法是采用醇和亚硝酸为原料，通过反应得到亚硝酸醋，亚硝酸酷再与一氧化碳在催化剂下反应得到草酸二醋，草酸二醋加热分解得到碳酸二醋和CO，一氧化碳可进行循环反应。相关学者探索了一氧化碳和乙醇在催化下，气相偶合制备了草酸二乙醋，并研究了其合成的动力学特性。从不同的反应机理假设出发，提出了七种不同的动力学模型。一氧化碳气相催化偶联合成法所需的催化剂多为贵金属（盐），价格昂贵，并且反应中的原料包括一氧化碳、一氧化氮、亚硝酸乙醋等有毒物质，限制了其工业化发展。
2.6 二氧化碳和醇直接合成法
二氧化碳具有热力学和动力学稳定性，所以往往被视为惰性物质。二氧化碳既可作为亲电中心也可作为亲核中心；根据路易斯酸碱理论，可定义为路易斯酸，也可以定义为路易斯碱。另外，甲醇是具有活性氢的有机化合物，因此由二氧化碳和 CH3OH反应生成碳酸二甲酯的过程，可看成是二氧化碳分子和CH3OH 的酯化反应。在此反应中二氧化碳的活化是关键步骤，目前主要是通过催化剂对二氧化碳的活化作用，使其形成活性中间体，降低反应的活化能，从而提高碳酸二甲酯的收率。
2.7 有机电合成法
现代工业化工生产过程中，有机物的电化学合成又被称为有机物的电解合成，简称为有机电合成，是近年来被认为是“绿色合成”技术。从20世纪70年代末，工业生产就已经开始进行碳酸二甲醋的有机电合成研究，研究方向集中于甲醇合成DMC，理论上此反应在热力学基础上是不可以反应的，但是电化学方法使得这个反应容易进行。
结束语
随着我国工业化发展进程不断加快，现代工业化工生产规模逐步扩大，在给我国现代工业企业带来巨大发展空间的同时，也给实际工业生产过程中的资源节约工作带来巨大的挑战。因此，为了进一步确保我国资源可持续发展，加强工业生产过程中有机碳酸酯合成工艺至关重要，实际工作中，相关技术人员务必要全面掌握有机碳酸酯合成工艺，并根据实际情况选取有针对性的有机碳酸酯合成工艺，只有这样才能够从根本上提高工业生产质量和效率，从而在促进我国工业化建设发展的同时，进一步促进我国资源可持续发展。
参考文献：
[1]李彦雄，毛波，李苏泳，等.硫氰酸钠的合成工艺及其在有机合成中的应用分析[J].化工管理，2018（8）.
[2]周恒.聚碳酸酯合成方法和其应用的研究进展[J].中国化工贸易，2017，9（22）.
[3]蔺延新，乔晓斌，张二兴.甲醇合成工艺过程与操作控制优化的分析[J].中国化工贸易，2017，9（4）.
论文作者:李雪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/16
标签：碳酸论文; 氧化碳论文; 光气论文; 催化剂论文; 工艺论文; 成法论文; 甲酯论文; 《基层建设》2018年第27期论文;