脂肪族聚碳酸酯二醇(Aliphatic polycarbonate diol，APCDL)是合成新一代聚碳酸酯型聚氨酯的重要原料。以碳酸二苯酯(Diphenyl carbonate，DPC)与脂肪族二元醇为原料酯交换合成APCDL是一条具有发展前景的绿色合成路线。本文对DPC与脂肪族二元醇酯交换合成APCDL反应的热力学、分析方法、催化剂的评价与表征、反应机理等进行了研究和探讨，取得了创新性的研究成果。　　 DPC与脂肪族二元醇酯交换合成APCDL反应的热力学方面研究尚未见文献报道。为了对DPC与二元醇酯交换合成APCDL反应进行的可能性和进行程度有个全面的了解，本研究采用Benson和Joback基团贡献法对碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate，DMC)或DPC与1，4-丁二醇(1，4-Butanediol，1，4-BD)合成APCDL的酯交换反应体系进行了热力学分析，计算了反应的焓变(△rHθ)、熵变(△rSθ)、吉布斯自由能变(△rGθ)和平衡常数(Kp)。结果表明，两个酯交换反应的△rHθ均为负值，为放热反应，升高温度不利于反应的进行。DMC与1，4-BD酯交换反应的△rGθ为正值，而DPC与1，4-BD酯交换反应的△rGθ为负值，。因此，与DMC与1，4-BD酯交换反应相比，DPC与1，4-BD酯交换反应在热力学上更加有利。此外，DPC与1，4-BD酯交换反应的Kp较DMC与1，4-BD反应的大。　　 研究了一系列金属醋酸盐催化剂在DPC与1，4-BD酯交换合成APCDL反应中的催化性能。研究表明，醋酸锂(LiCH3COO·2H2O)在DPC与1，4-BD酯交换反应中表现出较好的催化活性。在优化反应条件下：反应温度为196℃，LiCH3COO·2H2O与DPC摩尔比为0.008，1，4-BD与DPC的摩尔比为1.8，酯交换反应时间3.5 h，苯酚收率达到70.1％，获得数均分子量为890，羟基值为126.1mg KOH/g的APCDL。　　 研究了一系列有机钛化合物催化剂对DPC与1，4-BD酯交换合成APCDL反应的催化作用。结果表明，乙酰丙酮氧钛(TiO(acac)2)在DPC与1，4-BD酯交换反应中表现出良好的催化活性。TiO(acac)2良好的催化性能可能与其分子结构有关，β-二羰基和双键氧的强烈吸电子效应使得中心Ti原子呈现出较强的亲电性或L酸性，且螯合结构增强了TiO(acac)2分子的稳定性，这些因素使TiO(acac)2在DPC与1，4-BD酯交换反应中表现出较高的催化活性。与钛酸酯类催化剂相比，TiO(acac)2在空气中性质稳定。因此，TiO(acac)2是制备APCDL的适宜催化剂。在优化反应条件下，反应温度为190℃，TiO(acac)2与DPC摩尔比为0.005，1，4-BD与DPC的摩尔比为1.6，常压酯交换反应时间3 h，苯酚收率达到79.3％，得到数均分子量约为2600，羟基值为45.2mg KOH/g，分子量分布较窄的APCDL。采用X.射线衍射(XRD)对APCDL样品进行了分析。结果表明，APCDL为半晶型样品，结晶度为73.4％。　　 研究了一系列乙酰丙酮有机金属配合物催化剂在DPC与1，4-BD酯交换合成APCDL反应中的催化活性。结果表明，乙酰丙酮锌(Zn(acac)2)和乙酰丙酮铝(Al(acac)3)是DPC与1，4-BD酯交换合成APCDL的良好催化剂。乙酰丙酮有机金属配合物分子中的β-二羰基和双键氧的强烈吸电子效应使得中心原子呈现出较强的亲电性或L酸性，使其在DPC与1，4-BD酯交换法合成APCDL中表现出相对较高的催化活性。同时，APCDL的性能得到提高。在优化反应条件下，反应温度为196℃，Zn(acac)2与DPC摩尔比为0.005，1，4-BD与DPC的摩尔比为1.6，酯交换反应时间2.5 h，苯酚收率达到78.1％，制得数均分子量约为2200，羟基值为49.1mg KOH/g，分子量分布较窄的APCDL。　　 采用共沉淀法制备了不同二价金属阳离子和三价金属阳离子组合的类水滑石(LDHs)，并用X-射线衍射(X-ray diffraction，XRD)、红外光谱(Fourier transforminfrared spectroscopy，FTIR)和热重-差热(Thermo-gravimetric/differentical thermalanalysis，TG-DTA)等方法对它们进行了表征。研究了这些LDHs催化剂对DPC与1，4-BD酯交换反应的催化活性。结果表明，Zn-Al-CO3 LDHs在该反应中表现出较好的催化活性。考察了不同n(Zn)/n(Al)比的Zn-Al-CO3 LDHs的催化性能，发现n(Zn)/n(Al)比为2.0的Zn-Al-CO3 LDH的催化活性最好。以n(Zn)/n(Al)比为2.0的Zn-Al-CO3 LDH作为催化剂，考察了各工艺条件对反应的影响。在优化反应条件下，获得了数均分子量为1410，羟基值为69.7mg KOH/g的APCDL。　　 采用不同方法制备了以Zn2+为中心离子和不同芳香羧酸为配体的金属有机骨架配合物(Metal-organic frameworks，MOFs)，并用XRD和FTIR等手段对MOFs进行了表征。研究了MOFs催化剂在DPC与1，6-己二醇(1，6-Hexanediol，1，6-HD)酯交换合成APCDL反应中的催化性能。结果表明，以对苯二甲酸(Benzene-1，4-dicarboxylic acid，H2BDC)为配体的金属有机骨架配合物MOF-5的催化活性最好，以均苯三甲酸(Benzene-1，3，5-tricarboxylic acid，H3BTC)为配体的MOF的催化性能次之，以邻苯二甲酸(Benzene-1，2-dicarboxylic acido-phthalic acid，1，2-H2BDC)的最差。研究了不同方法制备的MOF-5催化剂对DPC和1，6-HD酯交换反应的催化性能。研究表明，以超声波辅助法制备的MOF-5的催化活性最好。在优化反应条件下，反应温度为198℃，MOF-5的用量为0.03％(以DPC的用量为基准的质量百分数)，1，6-HD与DPC的摩尔比为1.2，酯交换反应时间3.0 h，苯酚收率达到90.1％，所得APCDL的数均分子量和羟基值分别为6360和为20.6 mg KOH/g。