一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及有机合成和锂离子电池，具体涉及一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、碳酸甲乙酯(ethyl methyl carbonate)别名碳酸乙基甲酯，为无色透明液体，不溶于水，可以用于有机合成，是一种优良的锂离子电池电解液的溶剂，是随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的最新产品，由于它同时拥有甲基和乙基，兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性，也是特种香料和中间体的溶剂。

2、工业化技术中制备碳酸甲乙酯多采用甲醇钠等均相催化剂，反应能耗高，分离成本高。最新的非均相催化剂也主要以硝酸盐和氢氧化钠为主要反应原料，危险程度较高。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂及其制备方法和应用，可以有效解决技术背景中的问题。该合成方法原料安全，无有毒有害气体产生，节能环保，经济有效，具有推广价值。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1、将镁铝盐和尿素与蒸馏水混合后加热回流；

5、步骤2、将步骤1中反应后的产物抽滤洗涤烘干后高温焙烧制得催化剂。

6、进一步地，步骤1中，所述镁铝盐为氯化物盐、硫酸盐、醋酸盐、磷酸盐或乙酰丙酮盐其中一种或几种。

7、进一步地，步骤1中，所述镁盐为200～600g，铝盐为120～450g，尿素为150～650g，蒸馏水为500～3000g。

8、进一步地，步骤1中，反应容器为1l或者5l的四口烧瓶。

9、进一步地，步骤1中，反应温度为80℃、90℃或者100℃；反应时间为24h、28h或者36h。

10、进一步地，步骤2中，所述抽滤的真空度≥0.1mpa，抽滤时间为3～8min。

11、进一步地，步骤2中，所述烘干采用烘箱，选定温度为30～100°c，烘干处理的时间为6～12h。

12、本发明还公开了一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的应用，其包括如下步骤：

13、步骤1、将镁铝盐和尿素与蒸馏水混合后加热回流；

14、步骤2、将步骤1中反应后的产物抽滤洗涤烘干后高温焙烧制得催化剂。

15、步骤3、将步骤2中制得的催化剂与乙醇、碳酸二甲酯置于反应釜中反应3～5h。

16、进一步地，步骤3中，所述催化剂的质量为0.1～0.3g，所述乙醇的质量为4～5g，所述碳酸二甲酯的质量为12～20g。

17、进一步地，步骤3中，反应温度为85℃、95℃或者115℃。

18、进一步地，步骤3中，反应时间为2h、3h或者4h。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、1、无需使用硝酸盐和氢氧化钠等危险化学品，提升生产安全性。

21、2、操作工艺简单，无需使用传统的水热反应釜，适用于大规模工业化生产。

22、3、相对于应用于同类反应的离子交换树脂和负载碱金属类催化剂，本催化剂的生产成本更低，稳定性显著提高。

技术特征：

1.一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂，其特征在于，通过以下步骤制得：

2.一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求2所述的一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述镁铝盐为氯化物盐、硫酸盐、醋酸盐、磷酸盐或乙酰丙酮盐其中一种或几种。

4.如权利要求2所述的一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述镁盐为200～600g，铝盐为120～450g，尿素为150～650g，蒸馏水为500～3000g。

5.如权利要求2所述的一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中，反应容器为1l或者5l的四口烧瓶；反应温度为80℃、90℃或者100℃；反应时间为24h、28h或者36h。

6.如权利要求2所述的一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述抽滤的真空度≥0.1mpa，抽滤时间为3～8min。

7.如权利要求2所述的一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述烘干采用烘箱，选定温度为30～100°c，烘干处理的时间为6～12h。

8.一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的应用，其特征在于，包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的应用，其特征在于：步骤3中，所述催化剂的质量为0.1～0.3g，所述乙醇的质量为4～5g，所述碳酸二甲酯的质量为12～20g。

10.如权利要求8所述的一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂的应用，其特征在于：步骤3中，反应温度为85℃、95℃或者115℃；反应时间为2h、3h或者4h。

技术总结本发明公开了一种用于制备碳酸甲乙酯的催化剂及其制备方法和应用。本发明属于有机合成和锂离子电池应用领域。所述合成方法包括：将一定量的镁铝金属盐和尿素混合后加入一定量的蒸馏水加热回流；将反应后产物过滤干燥；将干燥后产物高温焙烧4～6小时后制得催化剂。本发明反应原料廉价安全，无需使用强碱和硝酸盐等危险化学品，产品具有纯度高、收率高、废液少且容易处理等优势，适合于工业生产。技术研发人员：毕文团,李剑楠,张春辉受保护的技术使用者：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）技术研发日：技术公布日：2024/11/14