微反應器在環(huán)狀化合物開環(huán)反應中的應用.pdf

1、微反應器，即微通道反應器，是一種借助于特殊微加工技術制造的具有微米級別流體通道的微型反應器。與傳統(tǒng)反應器相比，微反應器由于其內部的微結構具有極大的比表面積，表現(xiàn)出更好的傳熱和傳質能力。因此，微反應器自面世以來便迅速引起相關領域專家的濃厚興趣和關注。本文將微反應器應用于環(huán)氧烷烴、有機碳酸酯等環(huán)狀化合物的開環(huán)反應，旨在利用其高效傳質、傳熱的優(yōu)勢實現(xiàn)對反應溫確控制，從而達到提高轉化率和產物選擇性的目的。開展的研究工作如下：
　　采用金屬

2、鋁配合物和季銨鹽組成的二元催化體系，通過微反應器實現(xiàn)環(huán)氧烷烴與二氧化碳的偶合反應，提供了一種高效合成環(huán)狀碳酸酯的方法。以環(huán)氧氯丙烷(ECH)為模型底物，考察了反應溫度、二氧化碳壓力、物料摩爾比和停留時間等對偶合反應的影響。優(yōu)化的反應條件為：溫度160℃，壓力2.0 MPa，ECH與CO2摩爾比1:2，反應停留時間45.1 s。在該條件下，ECH的轉化率為>99%，環(huán)狀碳酸酯的選擇性達到>99%。相對于傳統(tǒng)的常規(guī)釜式反應，該工藝具有停留時

3、間短、轉化率高、二氧化碳用量小和可實現(xiàn)連續(xù)式穩(wěn)定生產的優(yōu)勢。
　　針對環(huán)狀碳酸酯與甲醇酯交換反應制備碳酸二甲酯的生產過程中轉化率低、選擇性差、均相催化劑負積難以分離的現(xiàn)狀，設計了在無催化劑條件下，應用微反應器高效、綠色合成碳酸二甲酯的方法。優(yōu)化的反應條件為：溫度250℃，碳酸丙烯酯與甲醇的摩爾比為1:8，反應停留時間13.2 min。在該條件下，碳酸丙烯酯的轉化率為41%，碳酸二甲酯的選擇性高達95%。與目前工業(yè)生產采用的常規(guī)方法