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甲苯二胺(TDA)与碳酸二甲酯(DMC)甲氧羰基化合成甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)是非光气法制备甲苯二异氰酸酯(TDI)的重要步骤,对该反应的催化剂进行研究具有重要的理论意义和应用价值。本文对氧化铅催化该反应的性能进行了系统研究。首先,确定了氧化铅催化剂的制备条件:Pb(NO3)2为前躯体,焙烧温度600℃,焙烧时间4h。活性评价及XRD分析结果表明:当PbO为斜方晶相时,催化活性较高。确定了氧化铅催化合成TDC的适宜反应条件:反应温度180℃,反应时间3h,原料TDA和DMC的摩尔比为1:30,催化剂的用量为原料质量之和的6%。此条件下,TDC的收率为82.5%。PbO重复使用5次后TDC的收率没有明显下降,说明氧化铅具有较好的稳定性。然后,对氧化铅催化作用机理进行了探讨。氧化铅与DMC及原料中微量的水首先生成-PbOH,然后-PbOH与DMC形成具有高催化活性的过渡态,该过渡态脱除甲醇得到中间态-PbOCOOMe,此中间态与TDA反应脱除-PbOH,得到目标产物TDC。为减少氧化铅的用量,制备了负载氧化铅催化剂。以SiO2为载体,负载量30%(wt),焙烧温度500℃,焙烧时间4h制得的负载氧化铅催化活性较好。确定了该催化剂的适宜反应条件:反应温度180℃,反应时间3h,原料TDA与DMC的摩尔比为1:35,负载催化剂用量为原料质量之和的5.4%。此时,TDC的收率为83.9%。催化剂在第一次使用后活性略有下降,但在随后的使用过程中催化活性保持稳定,循环使用4次基本保持不变。对负载量为30%的PbO/SiO2进行还原,制备了Pb-PbO/SiO2催化剂。采用氢气还原、还原温度450℃,还原时间4h制得的Pb-PbO/SiO2催化剂对TDC合成反应具有较好的催化活性。该催化剂有望用于TDA、甲醇、尿素一步法合成TDC的反应中。