尿素醇解合成碳酸二乙酯的热力学分析-学兔兔 www.xuetutu.com.pdfVIP

学兔兔 精 细 石 油 化 工 第27卷第4期 46 SPECIALITY PETR0CHEMICALS 2010年 7月 尿素醇解合成碳酸二乙酯的热力学分析 张广清 边 丽 何乐芹 (河jB工程大学理学院，河北 邯郸 056038) 摘要：采用Benson基团贡献法，计算了在常压和温度353～453 K反应条件下，尿素醇解合成碳酸二乙酯反应 的焓变、熵变、吉布斯自由能变。对尿素和乙醇制备碳酸二乙酯的过程进行了热力学分析，计算了醇解反应的 平衡常数。结果表明，由尿素醇解合成碳酸二乙酯反应在热力学上是可行的，但反应的热力学平衡常数小。 关键词：尿素 乙醇 碳酸二乙酯 基团贡献法 热力学分析 中图分类号：TQ021．2 文献标识码：A 碳酸二乙酯(DEC)是重要的有机合成中间 CH3CH2()CONH 2十 CHaCH2OH CH3 CH2 OCOOCH2 CH3+NH3 (2) 体，具有很高的工业应用价值。DEC可用作纤维 1．2 各物质标准摩尔生成焓、标准摩尔熵和摩尔 素醚、硝基纤维素、天然和合成树脂的溶剂，可取 等压热容 代光气、硫酸二乙酯及卤代乙烷等剧毒或致癌物 采用Benson基团贡献法估算各物质在298 用作乙基化和羰基化试剂；另外，DEC是一种优 K时理想气体的标准生成焓(AfH2。。)、标准熵 良的添加剂，特别是在锂离子电池电解质溶液和 汽油与柴油燃料方面有非常广泛的应用 ]。DEC (sg。 )和摩尔等压热容(C…)。尿素醇解反应中 物质 的 Benson基 团贡 献值L2]与各物质的 的主要合成方法有光气法、乙醇氧化羰基化法、亚 AfH298、So98和C 见表 1和表2_3 ]。由Benson 硝酸乙酯法、酯交换法和尿素法。其中尿素与乙 基团贡献法估算得到DEC的△ H2。 为一653．65 醇合成DEC的方法因原料价格低、工艺简单、操 kJ／mol，与文献值 ]一642．4 kJ／mol的相对误差 作条件温和而被认为是很有竞争力的方法，且工 为1．75 。DEC的A H2。 与文献值的相对误差 艺过程具有低毒、低污染等优点，符合绿色化工的 较大，因此以下的计算中取文献值。 发展趋势，有着广阔的应用前景。 表1 Benson法的基团贡献值 热力学分析是化学反应进行的可能性和进行 程度的重要判据，并且为操作条件的确定、装置的 设计以及催化剂的设计和制备提供理论依据和指