本發(fā)明涉及有機(jī)合成領(lǐng)域，尤其是涉及一種合成碳酸二甲酯的方法。
背景技術(shù)：
1、目前國內(nèi)外合成碳酸二甲酯的技術(shù)主要有光氣法、甲醇氧化羰基化法、酯交換合成法、尿素醇解法以及co2直接合成法這五種技術(shù)路線。
2、現(xiàn)有的尿素間接醇解法是以尿素、1,2-丙二醇、甲醇為原料，在常壓及60～150℃的反應(yīng)溫度下，尿素與1,2-丙二醇反應(yīng)生成碳酸丙烯酯及氨氣，碳酸丙烯酯與甲醇繼續(xù)反應(yīng)生成碳酸二甲酯及1,2-丙二醇，反應(yīng)方程式如下：
3、c3h8o2+(nh2)2co＝c4h6o3+2nh3
4、c4h6o3+2ch3oh＝c3h6o3+c3h8o2
5、從上述的反應(yīng)過程可以看出，1,2-丙二醇作為循環(huán)劑，反應(yīng)產(chǎn)物主要為液態(tài)的碳酸二甲酯和氣態(tài)的氨氣，在氨氣回收利用后，整個(gè)反應(yīng)幾乎沒有廢水、廢氣、廢渣等的排放，工藝經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
6、尿素和甲醇合成碳酸二甲酯的過程分為兩步，其中第一步反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，原料的轉(zhuǎn)化率可達(dá)90％以上，但第二步反應(yīng)在熱力學(xué)上不利于進(jìn)行，碳酸二甲酯收率僅在60％左右，制約了目標(biāo)產(chǎn)物碳酸二甲酯的獲得。
7、工業(yè)上通常使用的催化劑是均相催化劑，如甲醇鈉，但其難以回收。部分研究采用非均相催化劑，但原料轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品收率或催化劑重復(fù)使用時(shí)的性能穩(wěn)定性仍有待提升。
8、因此，亟需開發(fā)一種高反應(yīng)選擇性和高產(chǎn)品收率的碳酸二甲酯的合成方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種合成碳酸二甲酯的方法。本發(fā)明使用mgo的負(fù)載量為10～20wt％的mgo/nay催化劑，在65～70℃催化甲醇和碳酸烯烴酯反應(yīng)生成碳酸二甲酯，該反應(yīng)取得了很高的反應(yīng)選擇性和產(chǎn)物收率，mgo/nay催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。
2、具體而言，本發(fā)明提供了一種合成碳酸二甲酯的方法，所述方法包括：使甲醇和碳酸烯烴酯在mgo/nay催化劑的存在下在65～70℃反應(yīng)，生成碳酸二甲酯；所述mgo/nay催化劑包含作為載體的nay分子篩和負(fù)載在nay分子篩上的mgo，所述mgo/nay催化劑中mgo的負(fù)載量為10～20wt％。
3、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述碳酸烯烴酯為碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯，優(yōu)選為碳酸乙烯酯。
4、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，甲醇和所述碳酸烯烴酯的摩爾比為5:1～10:1。
5、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，甲醇和所述mgo/nay催化劑的質(zhì)量比為100:1～150:1。
6、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)溫度為65～68℃。
7、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)時(shí)間為0.5～3h。
8、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述mgo/nay催化劑中mgo的負(fù)載量為12.5～17.5wt％。
9、本發(fā)明還提供一種制備本文所述的mgo/nay催化劑的方法，所述方法包括以下步驟：
10、(1)將nay分子篩在硝酸鎂溶液中在20～40℃下超聲浸漬；
11、(2)將步驟(1)得到的物料在水浴中攪拌蒸干，直至無液體可見；
12、(3)對(duì)步驟(2)得到的物料進(jìn)行干燥，除去其中游離水；
13、(4)對(duì)步驟(3)得到的物料在400～600℃下焙燒，得到mgo/nay催化劑。
14、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，步驟(1)中，超聲浸漬時(shí)間為1～6h。
15、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，步驟(2)中，水浴溫度為70～80℃。
16、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，步驟(3)中，干燥溫度為100～120℃。
17、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，步驟(3)中，干燥時(shí)間為12～48h。
18、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，步驟(4)中，焙燒氣氛為空氣。
19、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，步驟(4)中，焙燒時(shí)間為3～6h。
20、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述方法還包括：反應(yīng)器加裝精餾柱及塔頂冷凝收集裝置，用于收集碳酸二甲酯。
1.一種合成碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述方法包括：使甲醇和碳酸烯烴酯在mgo/nay催化劑的存在下在65～70℃反應(yīng)，生成碳酸二甲酯；所述mgo/nay催化劑包含作為載體的nay分子篩和負(fù)載在nay分子篩上的mgo，所述mgo/nay催化劑中mgo的負(fù)載量為10～20wt％。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳酸烯烴酯為碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯，優(yōu)選為碳酸乙烯酯。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，甲醇和所述碳酸烯烴酯的摩爾比為5:1～10:1。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，甲醇和所述mgo/nay催化劑的質(zhì)量比為100:1～150:1。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為65～68℃。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)時(shí)間為0.5～3h。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述mgo/nay催化劑中mgo的負(fù)載量為12.5～17.5wt％。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述mgo/nay催化劑的制備方法包括以下步驟：
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法具有以下一項(xiàng)或多項(xiàng)特征：
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：反應(yīng)器加裝精餾柱及塔頂冷凝收集裝置，用于收集碳酸二甲酯。