專利名稱：一種用碳酸二甲酯和苯乙酮合成苯甲酸甲酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate簡(jiǎn)稱DMC)是一種無(wú)色透明、具有芳香氣味和一定揮發(fā)性的無(wú)腐蝕性油狀液體。由于分子中具有羰基、甲基和羰甲氧基等活性官能團(tuán)，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的劇毒光氣、硫酸二甲酯、以及氯甲酸甲酯等進(jìn)行羰基化反應(yīng)、甲基化反應(yīng)以及羰基甲氧基化反應(yīng)，因此碳酸二甲酯被譽(yù)為是有機(jī)合成的“新基塊”。此外由于其具有較好的相溶性，高辛烷值和介電常數(shù)等優(yōu)良的物理性質(zhì)，也被廣泛應(yīng)用于溶劑、汽油添加劑、鋰離子電池電解液等領(lǐng)域。
在有機(jī)合成中，碳酸二甲酯可與醇、酚、酸、酯、酮、胺、腈、肼等化合物反應(yīng)生產(chǎn)各種化工原料及精細(xì)化學(xué)品，其中碳酸二甲酯和苯乙酮反應(yīng)，可以生成苯甲酸甲酯。苯甲酸甲酯是一種重要的酯類(lèi)化合物，它不僅用于配制菠蘿、草莓、櫻桃等香精的原料，還可以作為原料廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成及作為溶劑使用。目前工業(yè)上合成苯甲酸甲酯主要是以濃H2SO4為催化劑，通過(guò)苯甲酸與甲醇反應(yīng)而制得，但該路線存在副產(chǎn)物多、腐蝕性大、產(chǎn)物分離工藝復(fù)雜、污染環(huán)境等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低，反應(yīng)過(guò)程安全的由碳酸二甲酯和苯乙酮合成苯甲酸甲酯的方法。
苯甲酸甲酯是用碳酸二甲酯和苯乙酮在催化劑的存在下一步合成的，反應(yīng)式表示如下 由于使用的原料為碳酸二甲酯和苯乙酮，從而使本發(fā)明的成本低，反應(yīng)過(guò)程安全。
本發(fā)明的合成方法是將碳酸二甲酯和苯乙酮放入反應(yīng)釜中加熱攪拌，加入催化劑，升溫到180-300℃，反應(yīng)2-10小時(shí)后，反應(yīng)溫度降至室溫，分離制得產(chǎn)物；其中各組分的比例是碳酸二甲酯和苯乙酮摩爾比為碳酸二甲酯∶苯乙酮＝0.5-10∶1催化劑重量與反應(yīng)物的總重量比為催化劑∶反應(yīng)物＝1∶5-100。
如上所述的催化劑有NaOH、La2O3、MgO或CaO。
本發(fā)明產(chǎn)物的分析方法是蒸餾產(chǎn)物用上海海欣色譜有限公司生產(chǎn)GC-950分析。色譜條件如下色譜柱外徑0.32mm，內(nèi)徑0.25mm，長(zhǎng)30m的毛細(xì)管柱；檢測(cè)器氫焰；進(jìn)樣器溫度250℃；柱程序升溫初溫60℃；升溫速度每分鐘5℃；終溫200℃，時(shí)間30分鐘；進(jìn)樣量0.1μL。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)原料成本低。
(2)反應(yīng)過(guò)程安全。
(3)工藝簡(jiǎn)單，易操作。
(4)無(wú)污染物產(chǎn)生。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1稱取碳酸二甲酯21.61克，苯乙酮7.20克，碳酸二甲酯和苯乙酮的摩爾比為4∶1，再稱取NaOH0.43克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到260℃，保持5小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算苯甲酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
實(shí)施例2稱取碳酸二甲酯4.50克，苯乙酮12.00克，碳酸二甲酯和苯乙酮的摩爾比為1∶2，再稱取La2O30.16克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到180℃，保持2小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算苯甲酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
實(shí)施例3稱取碳酸二甲酯9.01克，苯乙酮6.00克，碳酸二甲酯和苯乙酮的摩爾比為2∶1，再稱取MgO0.30克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到240℃，保持8小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算苯甲酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
實(shí)施例4稱取碳酸二甲酯21.61克，苯乙酮7.20克，碳酸二甲酯和苯乙酮的摩爾比為4∶1，再稱取MgO2.88克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到260℃，保持5小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算苯甲酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
實(shí)施例5稱取碳酸二甲酯22.52克，苯乙酮3.00克，碳酸二甲酯和苯乙酮的摩爾比為10∶1，再稱取CaO5.10克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到300℃，保持10小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算苯甲酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
表1

權(quán)利要求
1.一種用碳酸二甲酯和苯乙酮合成苯甲酸甲酯的方法，其特征在于包括如下步驟將碳酸二甲酯和苯乙酮放入反應(yīng)釜中加熱攪拌，加入催化劑，升溫到180-300℃，反應(yīng)2-10小時(shí)后，反應(yīng)溫度降至室溫，分離制得產(chǎn)物；其中各組分的比例是碳酸二甲酯和苯乙酮摩爾比為碳酸二甲酯∶苯乙酮＝0.5-10∶1催化劑重量與反應(yīng)物的總重量比為催化劑∶反應(yīng)物＝1∶5-100。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用碳酸二甲酯和苯乙酮合成苯甲酸甲酯的方法，其特征在于所述的催化劑有NaOH、La2O3、MgO或CaO。
全文摘要
一種用碳酸二甲酯和苯乙酮合成苯甲酸甲酯的方法是將碳酸二甲酯和苯乙酮放入反應(yīng)釜中加熱攪拌，加入催化劑，升溫到180－300℃，反應(yīng)2－10小時(shí)后，反應(yīng)溫度降至室溫，分離制得產(chǎn)物；其中碳酸二甲酯和苯乙酮摩爾比為碳酸二甲酯∶苯乙酮＝0.5－10∶1，催化劑重量與反應(yīng)物的總重量比為催化劑∶反應(yīng)物＝1∶5－100。本發(fā)明具有原料成本低，反應(yīng)過(guò)程安全，工藝簡(jiǎn)單，易操作，無(wú)污染物產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C67/00GK101029007SQ20071006170
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者孫予罕, 魏偉, 吳都督, 王秀芝, 肖?？? 趙寧, 李軍平 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所