1 實驗部分 

1.1 試劑與儀器 

試驗試劑：無水甲醇，試劑級，國藥集團化學 試劑有限公司；二氧化碳，高純，延安同輝氣體有 限公司；活性炭負載銅催化劑，自制。 儀器設備：0.5 L 超臨界反應釜，威海環宇化工 機械有限公司；DF-101S 集熱式加熱磁力攪拌器，鞏義市予華儀器有限公司；SHZ-D（III）循環水式 真空泵，鞏義市科瑞儀器有限公司；GC7890B 氣相 色譜儀，安捷倫科技（中國）有限公司。 

1.2 碳酸二甲酯的合成

向高壓釜內加入無水甲醇與催化劑，開啟攪拌 與加熱，設置反應溫度 170 ℃，向高壓釜內通入二 氧化碳氣體，保持釜內壓力達到 7 MPa，在該溫度 與壓力條件下保溫 5 h，反應結束后停止加熱，帶釜 內溫度降低至室溫時，卸出壓力，將反應液試樣加 入到氣相色譜中利用內標法對碳酸二甲酯與甲醇含 量進行測定，得到出反應液中碳酸二甲酯與甲醇的 質量，計算出反應的選擇性和收率。

2 結果與討論

在相同反應壓力和反應時間條 件下，隨著反應溫度的升高，原料甲醇的轉化率不斷 增加，碳酸二甲酯的收率液隨之增加，這是由于反應 溫度的升高有利于反應向右進行，當反應溫度達到 120 ℃時，繼續增加反應溫度轉化率提高，但產品收 率開始緩慢下降，說明雖然原料甲醇的轉化率得到提 升，但部分甲醇未完全轉化為碳酸二甲酯，導致產品 收率降低。因此，我們得到最佳的反應溫度為 120 ℃， 該溫度下碳酸二甲酯的收率為 50.2%。二氧化碳與甲醇合成碳酸二甲酯的化學反應中， 二氧化碳在常溫、常壓下作為一種氣體，與液體甲 醇反應時，氣相與液相之間存在界面，導致界面間 少量二氧化碳參與反應，使反應收率低，而二氧化 碳隨著壓力的增大會從氣相轉變為液相，提升了與 甲醇之間的接觸面積，因此，反應壓力對于碳酸二 甲酯的選擇性和收率均有一定的影響。在反應溫度 的基礎上，進一步對反應壓力對碳酸二甲酯的選擇 性和收率進行了考察，在固定反應溫度 120 ℃、反 應時間 6 h、催化劑加入量為 3%，時不同反應壓力 對碳酸二甲酯收率與甲醇轉化率的影響。

3 結論 

（1）以二氧化碳、甲醇為原料，在活性炭負載 銅催化劑作用下，高溫高壓條件下，采用一步法直 接合成了碳酸二甲酯，該工藝收率較高，具有較好 的選擇性。 （2）利用單因素法考察了反應溫度、反應壓力、 反應時間、催化劑加入量對甲醇轉化率與碳酸二甲 酯收率的影響，得到的最佳反應條件為：反應溫度120 ℃，催化劑加入量為 3.5%，反應壓力 7.5 mPa， 反應時間 7 h。該條件下碳酸二甲酯收率為 59.3%， 甲醇的轉化率為 59.6%。

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