利用CO2和甲醇绿色合成碳酸二甲酯：新策略与工业视角

摘要 碳酸二甲酯（DMC）是一种在多种工业应用中广泛使用的环境可持续化学化合物和中间体。迄今为止，已开发出数种大规模工业DMC合成路线，包括甲醇光气化法、酯交换法以及甲醇氧化羰基化法。然而，这些生产路线存在诸多缺点，例如使用剧毒光气作为原料、加工成本高昂以及存在爆炸风险。最具前景且环境友好的路径是由CO 2和甲醇绿色生产DMC。目前已对多种催化材料在DMC合成中的适用性进行了考察。产率低和检测困难的问题尚未得到根本解决，这是由于该合成路线的固有问题以及热力学限制所致。对更高效生产路线的探索推动了通过电辅助合成活化CO 2以及膜反应器的应用，膜反应器能够实时分离产物以实现DMC产率的最大化。本文详细讨论了由不同催化剂（包括Zr/Ce/Cu基纳米复合材料、有机金属化合物、杂多酸、离子液体、金属有机框架等）催化的碳酸二甲酯绿色合成。此外，还探讨了构效关系、分子活化与催化机制的深入见解，以及催化剂活性位点的鉴定。