碳酸钾催化下的碳酸丙烯酯与乙醇酯交换制备碳酸二乙酯研究

"碳酸钾催化碳酸丙烯酯与乙醇酯交换合成碳酸二乙酯 (2010年)" 本文详细探讨了在碳酸钾催化下，碳酸丙烯酯（PC）与乙醇进行酯交换反应以制备碳酸二乙酯（DEC）的过程。这项研究采用半连续操作方式，对反应条件进行了优化，以提高产物的选择性和转化率。实验结果显示，当碳酸钾催化剂的质量占反应物总质量的1.4%，乙醇与PC的摩尔比为6，反应时间为5小时，乙醇滴加速度为1.3 mL・min-1时，碳酸丙烯酯的转化率达到了95.2%，而目标产物碳酸二乙酯的选择性为84.9%。 研究者通过红外光谱分析，推测了该反应的可能机理。首先，碳酸钾(K2CO3)与乙醇发生反应，生成CH3CH2OK和KHCO3。接着，CH3CH2O-作为亲核试剂，攻击PC分子中的羰基碳原子，形成中间体羟丙基乙基碳酸酯(HPEC)。随后，其他的CH3CH2O-进一步对HPEC的羰基碳原子进行亲核攻击，生成碳酸二乙酯(DEC)。同时，这个过程中会有副产物1,2-丙二醇(DPG)产生，以及KHCO3再生为K2CO3，形成一个动态平衡。 该研究揭示了碳酸钾在碳酸丙烯酯和乙醇酯交换反应中的催化作用，为工业化生产碳酸二乙酯提供了一条有效的途径。碳酸二乙酯作为一种重要的有机溶剂和锂离子电池电解液的组分，其合成方法的研究对于绿色化学和可持续能源技术的发展具有重要意义。通过优化反应条件和理解反应机理，可以进一步提高反应效率，降低副产物的生成，从而提升整个过程的经济性和环境友好性。 关键词: 碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、乙醇、酯交换、碳酸钾 这篇论文属于工程技术领域，详细讨论了化学反应的优化和催化机制，是化学工程学报中的一篇重要研究，对于理解和改进有机化合物的合成工艺有着深远的学术价值和工业应用前景。