[发明专利]一种用于甲基苯基碳酸酯歧化反应的双金属复合氧化物催化剂

说明书

技术领域

本发明属于一种双金属复合氧化物催化剂，特别涉及一种用于甲基苯基碳酸酯歧化反应的Pb-Cu复合氧化物催化剂。

背景技术

碳酸二苯酯是一种重要的工程塑料中间体，无毒、无腐蚀性、无污染，是合成双酚A型聚碳酸酯的主要原料。工业上合成碳酸二苯酯应用最广泛、最成熟的方法仍然是光气法。光气虽然具有优良的反应性能，但是该法不利于安全生产和环境保护。非光气路线合成碳酸二苯酯是技术的发展方向。目前研究得较多的非光气法有酯交换法和氧化羰化法等。其中碳酸二甲酯与苯酚发生酯交换生产碳酸二苯酯的方法较有优势。该反应通常认为是通过两步反应进行的。第一步：碳酸二甲酯与苯酚进行酯交换反应制得中间体甲基苯基碳酸酯；第二步：两分子的甲基苯基碳酸酯进行歧化反应生成碳酸二苯酯和碳酸二甲酯，或者甲基苯基碳酸酯与苯酚进一步反应生成碳酸二苯酯。

酯交换法合成碳酸二苯酯所用催化剂研究较多。姚洁等(姚洁，高俊杰，王公应.Lewis酸、碱催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应.石油化工，2002，31(2)：99～101)发现Pb(Ac)₂·3H₂O具有较高的催化活性和选择性。在最佳反应条件下苯酚的转化率为24.80％，甲基苯基碳酸酯的选择性为76.49％，碳酸二苯酯的选择性为23.51％。Niu等(NiuHongying，Yao Jie，Wang Yue，et al.Cp₂TiCl₂ Used as a Catalyst for the TransesterificationBetween Dimethyl Carbonate and Phenol to Diphenyl Carbonate.J Mol Catal A：Chem，2005，235：240-243)发现二氯二茂钛对该反应来讲是一种性能优良的催化剂；和钛酸酯类催化剂相比，茂钛类催化剂在空气中更稳定，从而更适合于工业化。梅付名等研究比较了n-Bu₂SnO、Ti(OC₄H₉)₄、AlCl₃、ZnCl₂四种化合物催化酯交换合成碳酸二苯酯的催化性能。其中Bu₂SnO的催化活性最高。在常压下，160～190℃时n(苯酚)∶n(碳酸二苯酯)∶n(n-Bu₂SnO)＝4∶1∶0.04，反应时间14h，碳酸二甲酯的转化率为48.5％，碳酸二苯酯的产率为43.0％，甲基苯基碳酸酯产率5.5％。碳酸二苯酯的选择性88.7％。MinCao等人(CaoMin，Meng Yuezhong，Lu Yixin.Synthesis of Diphenyl Carbonate from Dimethyl Carbonateand Ph enol Using O₂-Promoted PbO/MgO Catalysts.Catal Commun，2005，6：802-807)发现用共沉淀法制备的PbO/MgO催化剂，在460℃下用氧气活化4小时可以进一步加强PbO/MgO的催化性能。180℃下反应8到10小时，甲基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯的产率分别为10％和26.6％。

多数研究者把碳酸二苯酯和甲基苯基碳酸酯都作为产物计算总收率和总选择性，而实际上甲基苯基碳酸酯需要进一步反应才能得到碳酸二苯酯。酯交换总反应在热力学上极为不利。由于歧化反应的平衡常数远大于酯交换反应的平衡常数，为了避开平衡限制，提高反应效率，出现了两步酯交换法(或称酯交换-歧化法)路线，碳酸二甲酯先与苯酚酯交换生成中间体甲基苯基碳酸酯，再把甲基苯基碳酸酯分馏出来单独进行歧化反应。研究发现，适用于酯交换反应的催化剂不一定对于岐化反应也有好的催化效果。目前尚无专门应用于甲基苯基碳酸酯岐化反应的催化剂报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于甲基苯基碳酸酯歧化反应的双金属复合氧化物催化剂。

本发明的技术路线如下：

用于甲基苯基碳酸酯歧化反应的双金属复合氧化物催化剂的基本组成为铅氧化物和铜氧化物，其中铅铜摩尔比为n(Pb)∶n(Cu)＝100∶1～100，较好的配比为n(Pb)∶n(Cu)＝100∶20～50。

(一)溶液混合法制备种用于甲基苯基碳酸酯歧化反应的双金属复合氧化物催化剂的步骤如下：

1.将母体铅盐和母体铜盐分别溶解于蒸馏水中；

2.将两种溶液并流加入烧杯中混合搅拌；