A través del análisis de optimización de los principales parámetros operativos del equipo, las condiciones óptimas de operación de la torre de destilación reactiva son: la relación molar de metanol a carbonato de propileno es 4:1, la relación de reflujo es 3~5, y la presión es de 1,6 ~ 1,8 kPa, temperatura de 65 ~ 67 ℃. Bajo esta condición, el rendimiento de DMC y propilenglicol es el más alto, y el metanol y el DMC forman * * * materia en ebullición en la sección de rectificación. El metanol y el carbonato de dimetilo se cambian de ebullición a presión normal a ebullición a alta presión en la torre de destilación presurizada, lo que mejora el grado de separación entre los dos y aumenta el rendimiento de carbonato de dimetilo. El uso de carbonato de dimetilo de la "industria química verde" en lugar de fosgeno para sintetizar éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno y luego descomponerlo para producir diisocianato de tolueno tiene las ventajas de condiciones de reacción suaves, catalizadores baratos y solo metanol como subproducto. . Si se combina con la carbonilación oxidativa con metanol del carbonato de dimetilo, se puede formar un proceso de síntesis verde de "emisiones cero", que es una dirección de desarrollo importante para los productos químicos limpios.
En primer lugar, se preparó mediante recristalización la pureza del producto principal, éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno, y se probó su pureza con un analizador elemental de CHN y mediante espectrometría de masas, espectroscopia infrarroja y magnetismo nuclear. Se utilizó espectroscopía de resonancia y otros métodos de detección avanzados para realizar análisis cualitativos. El subproducto éster metílico del ácido 2-metil-5-aminobenzoico se preparó mediante cromatografía líquida preparativa y se analizó cualitativamente mediante espectrometría de masas y espectroscopia infrarroja. La poliurea subproducto se analizó cualitativamente mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS). A partir de esto, se determinaron todos los productos principales y secundarios de la reacción para sintetizar éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno a partir de carbonato de dimetilo y 2,4-diaminotolueno.
En segundo lugar, se estableció un conjunto de sistemas de análisis de cromatografía líquida de alto rendimiento, aplicables y eficientes, para la detección simultánea de reactivos, productos principales y subproductos. Las condiciones cromatográficas son: columna cromatográfica RP C-18, fase móvil V (metanol): V (agua) = 5:5, caudal 0,6 ml/min, detección UV, longitud de onda 254 nm. Se utilizó el método estándar externo para analizar cuantitativamente el producto principal éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno, y se probaron la precisión y la tasa de recuperación de los resultados experimentales, y los resultados fueron buenos.
Nuevamente se tamizó el catalizador y se determinó su orden de actividad: acetato de zinc > óxido de plomo >: metóxido de sodio >: carbonato básico de zinc >: óxido de zinc = carbonato básico de cobre. Entre ellos, el acetato de zinc, el óxido de plomo y el metóxido de sodio tienen buenas propiedades catalíticas para la síntesis de éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno a partir de carbonato de dimetilo y 2,4-diaminotolueno.
En cuarto lugar, utilizando metóxido de sodio como catalizador, se sintetiza éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno a partir de carbonato de dimetilo y 2,4-diaminotolueno. Se descubrió que la adición de formiato de metilo puede aumentar significativamente el rendimiento de éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno. Los productos intermedios 2,4-toluenodiamida y N-(2-metil-5-amino)fenilcarboxamida se caracterizaron mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas y espectro infrarrojo, y se especuló preliminarmente el mecanismo de reacción. Se estudiaron los factores que afectan la reacción y se obtuvieron las condiciones de reacción adecuadas. El rendimiento de éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno puede alcanzar 59,75.
En quinto lugar, se estudió la reacción del acetato de zinc para catalizar la síntesis de éster metílico de 2,4.tolueno dicarbamato a partir de carbonato de dimetilo y 2,4-diaminotolueno. El catalizador se caracterizó por Xap y la solución de reacción se analizó cualitativamente mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas.
Se determinó que la desactivación del catalizador de acetato de zinc se debía a su reacción adicional con el subproducto de la reacción metanol, que produjo acetato de metilo, agua y óxido de zinc que no era catalíticamente activo para la síntesis de 2,4-tolueno dicarbamato de metilo. . Mediante análisis de cromatografía de gases, se determinó que la presión residual en el autoclave fue causada por dióxido de carbono y el carbonato de dimetilo se hidrolizó para producir metanol y dióxido de carbono. Se estudiaron los factores que afectan la reacción y se obtuvieron las condiciones de reacción adecuadas. El rendimiento de éster metílico de dicarbamato de tolueno puede alcanzar 89,32.
En sexto lugar, se estudió la síntesis catalizada por óxido de plomo de éster metílico de 1_4 tolueno dicarbamato a partir de carbonato de dimetilo y 2,2-dihidrotolueno. Hay un período de inducción para la reacción, que está estrechamente relacionado con el estado de la superficie del catalizador de óxido de plomo. El catalizador de óxido de plomo pretratado con carbonato de dimetilo se convierte en una nueva fase P BioO, entra en evaporación instantánea m y el período de inducción desaparece. Reacciones químicas en nuevas etapas. A juzgar por la superficie de 0mz, el grupo funcional oH juega un papel importante en la reacción. Sobre esta base se especuló sobre el mecanismo de reacción. Se estudiaron los efectos de la temperatura y el tiempo de reacción sobre la reacción y se obtuvieron condiciones de reacción adecuadas. El rendimiento de éster metílico de dicarbamato de 2,4-tolueno puede alcanzar 865438 ± 0,8. Los líquidos iónicos se han convertido en el foco de los investigadores debido a sus propiedades físicas y químicas únicas y se han utilizado con éxito en una variedad de reacciones catalíticas. Este artículo combina eficazmente las ventajas del carbonato de dimetilo y los líquidos iónicos, y estudia algunas reacciones orgánicas en las que el carbonato de dimetilo es catalizado por líquidos iónicos. Incluye principalmente dos partes: la primera parte es la reacción de metoxicarbonilación del carbonato de dimetilo catalizada por líquido iónico; la segunda parte es la reacción de metilación del carbonato de dimetilo catalizada por líquido iónico; En la metoxicarbonilación catalizada por líquido iónico de carbonato de dimetilo y compuestos heterocíclicos de nitrógeno para sintetizar ésteres heterocíclicos de nitrógeno, se utilizan líquidos iónicos en lugar de bases fuertes como catalizadores para catalizar la metoxicarbonilación de carbonato de dimetilo y compuestos heterocíclicos de nitrógeno, que es una síntesis eficiente y ecológica. ésteres heterocíclicos de nitrógeno. En condiciones de reacción optimizadas, la selectividad y el rendimiento del éster metílico del ácido indol-1-carboxílico pueden alcanzar 100 y 96 respectivamente.
Al estudiar las reacciones de diferentes compuestos heterocíclicos de nitrógeno con carbonato de dimetilo, se descubrió que el efecto de impedimento estérico en la posición 2 del indol es un factor importante que afecta la reactividad de los compuestos de indol. Se investigaron los efectos de diferentes líquidos iónicos sobre la reactividad. Los resultados muestran que la actividad catalítica de los líquidos iónicos con cationes imidazol como átomo de hidrógeno en la posición 2 es significativamente mejor que aquellos con cationes imidazol como átomo de metilo en la posición 2. El átomo de hidrógeno en la posición 2 del catión imidazol forma un enlace de hidrógeno con el átomo de oxígeno carbonilo del carbonato de dimetilo, que activa la molécula de carbonato de dimetilo, reduce la barrera energética de la reacción y promueve la reacción. El líquido iónico se puede reciclar 4 veces sin que disminuya la actividad de la reacción. En el proceso de síntesis de compuestos de 2-fenilpropionitrilo mediante la metilación de carbonato de dimetilo y compuestos de fenilacetonitrilo sustituidos catalizados por líquidos iónicos, se utilizan líquidos iónicos como catalizadores en lugar de sales inorgánicas o tamices moleculares con menor actividad catalítica. Usando fenilacetonitrilo como sustrato de reacción, se investigaron los efectos de la temperatura de reacción, el tiempo de reacción, el contenido de agua y la dosis de catalizador en la reacción.