甲基十二烷基碳酸酯的合成研究

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1、学号:05401104江苏工业学院毕业论文（2009届）题目：甲基十二烷基碳酸酯的合成研究学生：蒋幼芬学院（系）：化学化工学院专业班级：化工053指导教师：陈兴权专业技术职务：教授二00九年六月甲基十二烷基碳酸酯的合成研究摘要：利用Benson基团贡献法等获得了碳酸二甲酯(DMC)与月桂醇酯交换反应合成甲基十二烷基碳酸酯(MDC)各物质的热力学数据，进而得到反应的热力学数据。计算结果表明，反应的标准吉布斯自由能小于0，证实该反应在热力学上可行。通过单因素实验考察了工艺因素对反应过程的影响并进行了优化。结果表明K2CO3具有较高的催化活性，得到最佳反应条件为：催化剂碳酸钾(K2CO3)用量

2、为原料总质量的1%，n（月桂醇）:n(DMC):=2：1，反应时间3h，反应温度90℃。在该条件下DMC的单程转化率为95.7%，MDC产率66.7%，选择性为63.8%，未反应的DMC与月桂醇可以循环使用。关键词：碳酸二甲酯；十二醇；甲基十二烷基碳酸酯；碳酸二月桂酯；酯交换法SynthesisandCharacterizationofmethyldodecylcarbonateAbstract:Bensongroupcontributionsmethodwasappliedtoobtainthethermodynamicdataofreactioncomponents.Thenthet

3、hermodynamicdataofthereactionwereobtained.ItwasdemonstratedthatthereactionisthermodynamicallyfeasiblebecausetheGibbsfreeenergyislessthan0.Synthesisofmethyldodecylcarbonatebytransesterificationofdimethylcarbonateanddodecanolwerestudiedbythemethodofsingle-factorexperiment.K2CO3wasfoundtohavehighcat

4、alyticactivity.Accordingtotheexperiment,thesuitablereactionconditionsare：reactiontime3h,reactiontemperature90oC,n(dodecanol):n(DMC)=2:1andw(K2CO3)=0.5%.TheconversionofDMCwas97.5%,theyieldofmethyldodecylcarbonatewas66.7%,theselectivityformethyldodecylcarbonatewas63.8%.Keywords:dimethylcarbonate;do

5、decanol;methyldodecylcarbonate;didodecylcarbonate;transesterification目录1前言11.1MDC在润滑油基础油中的应用[3,4]11.2MDC的主要合成方法21.2.1氯甲酸甲酯和醇酯交换法21.2.2碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二烷酯酯交换法21.2.3DMC和醇酯交换法21.3DMC的性质及用途31.3.1DMC的简介31.3.2DMC在有机合成中的应用31.3.3DMC作为锂离子电池的电解液61.3.4DMC作为油品添加剂61.3.5DMC作为溶剂61.4本论文研究工作内容62反应过程的热力学计算与分析82.1引言82

6、.2热力学数据的求取82.2.1n-DOH自由能△fG的求取82.2.2DDCΔGf的求取122.2.3MDCΔGf的求取152.2.4DMC自由能ΔfG172.2.5甲醇的自由能ΔfG182.2.6反应焓的计算192.2.7平衡常数的计算202.2.8平衡转化率的计算202.3计算结果与讨论202.3.1反应的生成焓212.3.2反应的自由能222.3.3反应的平衡常数232.4小结243实验部分253.1实验原料和仪器253.1.1实验原料和试剂253.1.2设备与仪器253.2MDC的合成253.2.1合成原理253.2.2合成步骤263.3产物分析及计算方法273.3.1定性分析

7、方法273.3.2定性分析条件273.3.3定性分析273.3.4定量方法283.3.4.1定量分析方法283.3.4.1定量计算方法294结果与讨论304.1催化剂的筛选304.2工艺条件对羰基化反应的影响304.2.1物料配比对MDC收率的影响304.2.2催化剂用量对DPC收率的影响314.2.3反应温度对MDC收率的影响324.2.4反应温度对MDC收率的影响324.3重复实验335结论与展望34致谢381前言甲基十二烷基碳