酯交换反应

酯交换法是由环烷基碳酸酯与甲醇发生酯交换反应合成DMC，这种方法的优点是工艺流程简单，产品的选择性高[1]。同时副产脂肪族二元醇。目前常用的环烷基碳酸醋是碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)。

酯交换反应最初所用的催化剂为非均相催化剂。Kntfion等通过对碳酸乙烯酯和甲醇酯交换合成DMC和乙二醇的八类催化剂进行比较发现碱催化剂的催化效果更好。故目前酯交换反应所用的催化剂大多为碱性，如NaOH、KOH、NaOCH3、KOCH3等[2], 这些催化剂活性较高, 但在实际应用过程中发现这类催化剂在反应液中溶解性差, 易沉淀, 易结垢, 重复使用后活性下降很快, 影响了催化剂寿命, 且容易在蒸馏塔中析出, 堵塞管道。并且，这些催化剂难以从产物中分离出来，这就促使人们研究高活性且易于分离的非均相催化剂。

有文献报道过几种非均相催化剂, 如季胺型强碱树脂, 磺酸型强酸树脂,羧酸型弱酸树脂, 浸渍了碱金属、碱土金属硅酸盐的SiO2, 其中季胺型强碱树脂活性最高, 这类催化剂不存在后续分离问题, 但普遍活性都不高。

离子液体由于具有低蒸气压、良好的热稳定性和化学稳定性等优点，近年来在催化领域引起了广大科研人员的关注。包桂蓉和韩生分别用碱性离子液体[BmIm]OH、[BmIm]Im为催化剂用于酯交换法合成生物柴油和碳酸二丙酯，取得了很好的效果。然而，这些催化剂难以从产物中分离出来，这就促使人们研究高活性且易于分离的非均相催化剂。因此，将离子液体固载作为非均相催化剂用于酯交换反应不失为一种很好的方法。

固载离子液体的方法有：

一、浸渍法

将离子液体滴加到固体载体上,至载体完全湿润,或者将载体进入到过量的离子液体中;浸渍后,用索氏抽提器洗涤除去载体上未被吸附的离子液体即可;最后将固载化离子液体进行干燥处理。Valkenberg 等的浸渍法是将离子液体加入到多孔硅胶中至硅胶全部被润湿,然后利用索氏抽提器将多余的离子液体萃取出来。但是,用上述阴离子固载化离子液体的方法存在着一些缺点,比如制备过程中载体的结构容易被破坏、酸度降低等。

二、键合法

为了克服上述浸渍法中通过阴离子固载化时破坏载体的结构、降低酸度、局限于Lewis 酸类离子液体等缺点,人们又研究出通过键合法将离子液体固载到载体上,即指载体与离子液体之间通过共价键的方式结合。

三、溶胶- 凝胶固载法

除了上述的固载方法外还有溶胶- 凝胶法,即将离子液体、硅源和模板剂按一定的比例混和也可以得到嫁接离子液体的改性硅胶。

参考文献：

[1] 陈英. 反应一萃取技术促进酷交换法合成碳酸二甲酷反应研究[D]. 天津，河

北工业大学，2005.

[2] 姚洁王公应. 碳酸二甲酯和乙醇酯交换合成碳酸二乙酯的催化剂研究[J].

石油与天然气化工. 2003, 32(5), 267-268.