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Cu-Fe/ZrO_2-SiO_2催化苯胺、CO_2和甲醇合成苯氨基甲酸甲酯反应
  • ISSN号:1003-9015
  • 期刊名称:《高校化学工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ245.2[化学工程—有机化工]
  • 作者机构:[1]河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(21476058,21236001); 天津市自然科学基金(12JCYBJC12800); 河北省应用基础研究计划重点基础研究(12965642D)
中文摘要:

苯氨基甲酸甲酯(MPC)是非光气法合成二苯甲烷二异氰酸酯的重要中间体。以苯胺、CO2和甲醇为原料催化合成MPC是一条绿色的工艺路线。为此重点研究了制备条件对Cu-Fe/Zr O2-Si O2催化性能的影响以及反应条件对MPC合成反应的影响。结果表明,采用机械混合法制备的金属负载量为10%(按氧化物计)的Cu-Fe/Zr O2-Si O2对MPC合成反应具有较好的催化效果。对不同方法制备的催化剂进行了H2-TPR实验测定,发现催化剂表面的金属活性位越多,金属与载体之间的作用越强,催化剂的活性越好。适宜的MPC合成反应条件为:溶剂乙腈/苯胺体积比为2:1,甲醇/苯胺摩尔比为1.2:1,催化剂用量为13%(wt),CO2初压为2.0 MPa,反应温度为180℃和反应时间为11 h。在此条件下,苯胺的转化率为14.0%,MPC的收率及其选择性分别为9.2%及65.7%,远高于目前文献值。

英文摘要:

Methyl N-phenyl carbamate (MPC) is an important intermediate for the manufacture of methylene diphenyl diisoeyanate (MDI) via non-phosgene routes. A novel green process for the synthesis of MPC using aniline, carbon dioxide and methanol was studied, and the effects of preparation conditions on catalytic performance of Cu-Fe/ZrO2-SiO2 together with reaction condition effects on MPC synthesis was emphasized. The results indicate that Cu-Fe/ZrO2-SiO2 prepared by mechanical mixing with metal loading of 10%(wt) has better catalytic performance. H2-TPR results demonstrate that more metal active sites and stronger interaction between metal and support can result in better catalytic performance. The optimized reaction conditions were as follows: volume ratio of acetonitrile : aniline =2:1, molar ratio of methanol : aniline = 1.2:1, catalyst weight percentage =13%, CO2 initial pressure = 2.0 MPa, reaction temperature = 180~C, and reaction time = 11 h. The conversion of aniline, the yield and selectivity of MPC were 14%, 9.2% and 65.7%, respectively, which are much higher than the values reported.

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期刊信息
  • 《高校化学工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:陈纪忠
  • 地址:杭州浙大路38号浙江大学玉泉校区化工系
  • 邮编:310027
  • 邮箱:gxhgxb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87951235
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9015
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1141/TQ
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊编辑学会颁发的“1999-200...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14205