CO_(2)与甘油直接合成甘油碳酸酯研究进展

甘油碳酸酯作为高附加值的甘油衍生物,是重要的有机化工中间体,在生活和生产应用方面潜力巨大。由于碳排放及甘油溢出问题日益显著,以CO_(2)与甘油为底物直接合成甘油碳酸酯是解决其问题最为绿色经济的的途径之一。本文总结了近年来CO_(2)与甘油直接合成甘油碳酸酯的研究进展,主要评述了以不同金属为活性组分的催化剂对CO_(2)与甘油直接合成甘油碳酸酯反应的作用,并分析了脱水剂对该反应的影响。该综述可为CO_(2)与甘油直接合成甘油碳酸酯催化剂的设计、工艺条件的优化及催化机理的研究提供参考。

CaO-PbO催化酯交换合成甘油碳酸酯

采用焙烧法制备了一系列混合金属氧化物催化剂,对其在碳酸二甲酯与甘油酯交换合成甘油碳酸酯反应中的催化性能进行了评价。实验结果表明,CaO-PbO催化剂的催化性能最好。同时考察了催化剂制备条件和甘油碳酸酯的合成条件对CaO-PbO催化剂催化性能的影响,确定适宜的催化剂制备条件为:以PbCO_3和CaCO_3为前体、PbCO_3与CaCO_3的质量比为1:9、焙烧温度900℃、焙烧时间为4 h。以此条件制备的CaO-PbO为催化剂,在反应温度85℃、催化剂用量(基于原料质量)1.5%、碳酸二甲酯与甘油的摩尔比3:1、反应时间90 min时,甘油转化率为98.5%,甘油碳酸酯的收率和选择性分别为97.8%和99.3%。催化剂重复实验结果表明,与CaO催化剂相比,CaO-PbO催化剂的稳定性有所提高,但仍需进一步改善。

无模板剂介孔锆基固体碱的制备及其催化合成甘油碳酸酯性能

在无模板剂作用下,借助共沉淀法成功制备了3种不同组成的锆基固体碱催化剂(MO-ZrO2,M为Ca、Mg或La)。X射线衍射(XRD)和N 2吸附-脱附测试表明这些催化材料具有规整介孔结构。在催化剂制备过程中,所引入的金属氧化物进入了t-ZrO2四方相晶格,形成了固溶体结构。详细考察了所制备催化剂催化甘油和碳酸二甲酯(DMC)合成甘油碳酸酯(GC)的性能。在所制备的4种催化剂中,MgO-ZrO2具有最佳催化性能。在反应温度为120℃、反应时间为3 h、MgO-ZrO2用量为总反应物的5%(质量分数)的最佳条件下,GC收率可达到88.2%。结合CO2程序升温脱附(CO2-TPD)表征结果,阐明了催化剂反应性能和表面碱性之间的关系。重复性实验结果显示,所制备的MgO-ZrO2样品具有较高的催化稳定性,是一种理想的合成GC的多相催化剂。

KI/γ-Al_2O_3催化CO_2与甘油合成甘油碳酸酯的研究

以γ-Al2O3为载体,通过等体积浸渍法制备了负载型KI/γ-Al2O3催化剂,并通过二氧化碳、环氧丙烷和甘油合成甘油碳酸酯反应评价其催化活性,结果发现,KI负载量为1.5 mmol/g时具有最高的活性和稳定性。催化剂使用4次后,其活性没有明显降低。同时考察了反应温度、反应时间、反应压力和反应物摩尔比对反应的影响。在最佳反应条件下(环氧丙烷为0.3 mol,甘油为0.1 mol,反应温度为130℃,反应时间为2 h,反应压力为5.0 MPa),甘油的转化率为58.5%,甘油碳酸酯的产率为54.6%。

CO_2-甲醇-甘油合成甘油碳酸酯和碳酸二甲酯展望

结合二氧化碳-甲醇合成碳酸二甲酯(dimethyl carbonate,DMC)的研究现状和二氧化碳-甘油合成甘油碳酸酯(glycerol carbonate,GC)的研究现状展开论述与讨论分析。形成二氧化碳-甲醇-甘油体系直接合成甘油碳酸酯联产碳酸二甲酯的思路,并探讨其实施的可能途径和潜在的影响因素。

离子液体催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯（英文）

将一系列酸性、碱性和中性的功能化离子液体用于催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯.结果表明,中性离子液体表现出更高的催化活性.离子液体阳离子和阴离子的协同效应促进了反应的进行,离子液体阳离子的正电性活化尿素,阴离子的负电性活化甘油,并且催化剂酸碱位点的平衡对催化反应过程也有一定的影响.此外,离子液体可以实现回收利用至少五次,且催化活性基本不变.采用功能化离子液体替代传统金属催化剂,减少了不可再生资源的利用,且所用原料为廉价易得的生物基原料,过程中也不使用有机溶剂,环境友好.

尿素与甘油反应制甘油碳酸酯的绿色合成工艺

以甘油和尿素为原料,探讨了低甘油含量的甘油碳酸酯环境友好的合成工艺。考察了催化剂的结构、反应条件等因素对甘油转化率的影响,结果表明在390℃煅烧3 h的硫酸锌催化效果最好。采用甘油与尿素反应后再与碳酸酯反应的偶合反应方式,所得甘油碳酸酯中甘油的含量仅为0.6%,降低了合成成本。

甘油尿素法合成甘油碳酸酯的催化剂研究进展

从均相催化剂与非均相催化剂两个角度出发,总结了近年来甘油与尿素反应合成甘油碳酸酯中催化剂的最新研究进展,介绍了金属盐、金属氧化物、离子液体等不同种类催化剂在甘油尿素法合成甘油碳酸酯中的应用,提出了可能的反应机理,为进一步优化催化剂的结构提供了有益的帮助,并对甘油尿素法合成甘油碳酸酯的工业应用前景进行了展望。

负载型碘化钾催化合成甘油碳酸酯

采用浸渍法制备了负载型碘化钾催化剂,并通过二氧化碳、环氧丙烷和甘油合成甘油碳酸酯反应评价其催化活性,发现KI/γ-Al2O3具有最高的活性,甘油的转化率为58.5%,甘油碳酸酯的产率为54.6%。其中,不同比表面积的γ-Al2O3载体对于活性组分负载量具有一定的影响,通过BET、XRD法对催化剂进行了表征,进一步说明了大比表面积的γ-Al2O3载体有利于KI高度分散。实验考察了反应温度、反应物摩尔比、KI负载量对反应结果的影响,得到最佳实验参数为:反应温度130℃,环氧丙烷与甘油的摩尔比3∶1,KI负载量1.5 mmol/g。催化剂KI/γ-Al2O3经过5次使用后,甘油碳酸酯的产率仍在50%以上,具有较好的稳定性。

甘油碳酸酯的催化合成研究进展

阐述了甘油碳酸酯(GC)的合成方法,总结了以甘油为原料通过酯交换反应合成GC的催化剂,包括金属氧化物、非金属氧化物、金属盐、离子液体、酶等,比较了各催化剂的选择性和产物的收率,探讨了不同催化剂的反应条件。

负载型KI催化甘油与CO_2合成甘油碳酸酯

添加不同组分对氧化铝载体进行调变改性,再以改性氧化铝为载体,负载KI制备了一系列负载型催化剂KI/Al2O3-Mg O、KI/Al2O3-Zn O、KI/Al2O3-Ti O2和KI/Al2O3-Zr O2,并通过CO2、环氧丙烷和甘油合成甘油碳酸酯反应评价其催化活性,发现KI/Al2O3-Mg O具有最高的活性。由不同载体的CO2-TPD分析可以发现,载体表面少量碱性位的存在有利于反应进行。实验研究了不同负载量KI/Al2O3-Mg O的活性及稳定性,发现KI负载量为1.5mmol/g较为适宜。同时,实验又通过N2吸附/脱附(BET)、X射线衍射(XRD)等手段对不同负载量的KI/Al2O3-Mg O进行了表征,进一步说明了负载量过多会导致KI晶粒团聚,并阻塞载体孔道。优化了反应条件,在最佳条件下(环氧丙烷0.3mol,甘油0.1mol,反应温度130℃,反应时间2h,反应压力6.0MPa),甘油的转化率为65.5%,甘油碳酸酯的产率为60.8%。

碱性离子液体催化甘油合成1,2-甘油碳酸酯

以离子液体为催化剂,在无溶剂体系中,考察了生物质平台化合物甘油转化1,2-甘油碳酸酯的反应.与酸性离子液体和常用无机碱性催化剂相比,碱性离子液体咪唑基1-丁基-3-甲基咪唑（[Bmim]Im）、氢氧化1-丁基-3-甲基咪唑（[Bmim]OH）、咪唑基1-烯丙基-3-甲基咪唑（[Amim]Im）、氢氧化1-烯丙基-3-甲基咪唑（[Amim]OH）在甘油与碳酸二甲酯的酯交换反应中表现出优异的活性.其中,以[Bmim]Im离子液体为催化剂时甘油转化率为98.4%和甘油碳酸酯选择性接近100%.另外,该离子液体可以回收重复利用3次后甘油转化率仍可达92%,甘油碳酸酯选择性可近100%.此碱性离子液体催化方法具有反应结果较好、产物分离简单、条件温和以及环境友好等特点.

尿素与甘油反应绿色合成甘油碳酸酯催化剂的研究进展

以甘油和尿素为原料合成甘油碳酸酯(GC)是一条绿色、廉价、可循环的生产工艺。本文综述了近年来可用于催化GC合成的金属盐、离子液体、固体酸、固体碱和锌基固体催化剂等五种催化体系的研究现状。同时,对上述几种催化体系的催化行为进行了分析总结,深入讨论了它们的工业化应用前景。基于以上分析和讨论,展望了甘油和尿素高效多相合成GC催化剂的发展方向。

碘化铯催化二氧化碳与甘油合成甘油碳酸酯

以不同碱金属(铵)卤化物为催化剂,考察了其在二氧化碳与甘油合成甘油碳酸酯反应中的活性。采用环氧丙烷为溶剂及耦合剂,极大提高了反应的转化率。实验结果发现碘化物具有较好的催化活性。以碘化铯为催化剂,考察了反应温度、反应时间、反应压力、反应物摩尔比和催化剂用量对反应结果的影响。在最佳反应条件下(环氧丙烷0.3 mol,甘油0.1 mol,反应温度120℃,反应时间1.5 h,反应压力3.0 MPa,催化剂用量0.15 g),甘油的转化率为86.5%,甘油碳酸酯的产率为81.6%。

联产高纯度甘油锌的甘油碳酸酯绿色生产工艺

建立了一种以纯甘油为主要原料的联产高纯度甘油锌的甘油碳酸酯绿色生产工艺。用分次投料一锅煮的方式,在同一反应器中先后合成甘油锌和甘油碳酸酯,用甘油锌催化甘油碳酸酯的合成,用合成甘油碳酸酯的反应过程促进氧化锌的彻底转化。反应结束后加入沉淀剂使甘油锌析出,再经洗涤等处理,得到质量分数达到97%以上的高纯度甘油锌。液体经分离纯化,得到质量分数达到97%以上的甘油碳酸酯,全程无废水废渣排放。通过对产物甘油锌的红外、XRD、元素分析,推测了可能的产物甘油锌的结构。该联产工艺为甘油的高附加值转化提供了一种绿色新途径,具有广阔的应用前景。

用气相色谱法对甘油碳酸酯体系作定量分析

考察了不同组成浓度下甲醇、缩水甘油、甘油和甘油碳酸酯体系相对校正因子的变化。实验证明,在低浓度下该体系的相对校正因子基本保持不变。采用合适的气相色谱条件,对该体系进行了定量分析。实验测定的低浓度缩水甘油、甘油和甘油碳酸酯的相对校正因子用于酯交换法合成甘油碳酸酯反应产物的定量分析有较好的准确性和重复性。此方法适用于低浓度下溶液的定量分析。

KF/MgO催化甘油和碳酸二甲酯酯交换合成甘油碳酸酯

采用浸渍法制备KF/MgCO_(3)前体,经高温焙烧后获得了一系列KF/MgO固体碱催化剂,用于催化碳酸二甲酯(DMC)和甘油(GL)酯交换反应合成甘油碳酸酯(GC)。系统考察了KF负载量和焙烧温度对催化剂活性的影响,并通过X射线衍射、N_(2)吸脱附等温线、扫描电子显微镜和哈米特酸碱滴定等一系列技术对催化剂的结构性能进行了表征。结果表明,当KF负载量为20%(质量分数)时,经550℃焙烧所获得的20%KF/MgO-550催化剂活性最高。经过反应工艺条件的优化,当催化剂与甘油的相对质量分数为2%,DMC与GL的摩尔比为3∶1,75℃条件下反应1.5h后,GC收率可以达到96.8%。当20%KF/MgO-550催化剂重复使用3次之后,GC的收率由96.8%降低到67.3%,经再生处理后20%KF/MgO-550的催化活性可以恢复并且表现出更优异的稳定性。

乙酸钴催化甘油与CO_2合成甘油碳酸酯反应研究

研究了在相同反应条件下不同乙酸盐对该反应的催化性能,发现乙酸钴的催化效果较好。最佳反应条件为:反应温度180℃、反应初始压力2.0MPa、反应时间6h、催化剂用量2.5%、乙腈与甘油的摩尔比4∶1,在此条件下,甘油的转化率为36.7%,甘油碳酸酯的收率和选择性分别为4.6%和12.5%。

碳酸二甲酯和甘油酯交换制备甘油碳酸酯催化剂研究进展

利用廉价易得的绿色原料碳酸二甲酯和甘油通过酯交换反应合成甘油碳酸酯具有良好的发展前景。综述了近年来用于该反应的催化剂的研究进展,包括碱金属催化剂、碱土金属催化剂、混合氧化物催化剂、生物酶催化剂和离子液体催化剂。对各类催化剂的优缺点进行了比较,并指出了今后的发展方向。

甘油碳酸酯合成方法概述

甘油碳酸酯（glycerol carbonate、4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one）,又称为碳酸甘油酯、4-羟甲基-2-羰基-1,3-二氧戊环,主要用作反应中间体和溶剂,或与异氰酸盐、丙烯酸酯类产品反应生产聚合物用于涂料、胶黏剂和润滑剂等领域.尤其值得指出的是,甘油碳酸酯还是一种新型的多功能合成分子,由于分子内同时含有羟基和羰基官能团,