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甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯的研究进展
作者：孙佳路嫔
来源：《科技创新与应用》2013年第12期
摘要：概述了甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯的研究进展，从合成方法、催化机
理、反应条件、反应体系等方面对其进行了综述，并对今后直接合成碳酸二甲酯进行了展望。
关键词：碳酸二甲酯；甲醇；二氧化碳
碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate，简称DMC）既是一种优良的溶剂，又是一种无毒的有机化工原料。而且DMC的含氧量高达53%，其代替目前使用的甲基叔丁基醚（MTBE）作为汽油添加剂可提高辛烷值，降低环境污染与尾气排放。由于其广泛的用途，DMC被称作21世纪有机合成的“新基石”[1]。
1 二氧化碳和甲醇直接合成法
二氧化碳是自然界中丰富的碳源。在大气中，二氧化碳的含量约占0.03%。随着工业的发展和森林植被的逐渐减少，二氧化碳的含量也逐渐增加，由此引起的温室效应也受到了人们的关注。所以，利用二氧化碳合成有用的化工原料既可以保护环境，又可以使碳得到循环。在国内外研究者所开发的新型合成路线中，用甲醇与二氧化碳直接合成碳酸二甲酯是一条极具挑战性的路线，也是人们一直追求的目标。
以甲醇和二氧化碳为原料直接合成碳酸二甲酯可以替代有毒的氧化羰基化法以及成本高的酯交换法。
2 催化机理的研究
甲醇和CO2合成DMC的催化机理可分为两类，即直接活化二氧化碳的机理和先活化甲醇再活化二氧化碳的机理。
2.1 直接活化二氧化碳的机理
催化剂向CO2分子的空反键轨道提供电子，使得其分子结构发生改变，伴随着C-O键的伸长，生成[CO2]，实现了CO2的活化，进一步在催化剂的协同作用下与甲醇偶合生成DMC。
2.2 先活化甲醇再活化二氧化碳的机理