1，3-丙二醇（1，3-PDO）是一种重要的有机化工原料，在工业生产中有着广泛的应用，尤其是用于聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的生产。PTT是一种性能优异新型聚酯材料，且具有可生物降解性，具有广阔的应用市场和重要的环境保护意义。但其单体原料1，3-PDO的产量不足，使得PTT的发展和应用受到了严重限制。　　目前，1，3-PDO主要由丙烯酸水合加氢和环氧乙烷羰化加氢两种化学方法合成，这两种主要的合成方法均为石油路线，而中国多煤少油，因而开发一种煤基替代路线合成1，3-PDO的技术对中国能源战略规划具有重要的意义。因此，本课题组开发了一种以煤基产品为原料合成1，3-PDO的新工艺。该工艺分为两步:(1)以煤化工产品乙酸甲酯、碳酸二甲酯为原料，在强碱作用下通过Claisen酯缩合液相合成丙二酸二甲酯(DMM);(2)DMM气相加氢制备1，3-PDO，采用铜基催化剂。本文对两步法合成工艺进行了探索，主要研究内容如下:　　1.对乙酸甲酯和碳酸二甲酯在醇钠的催化下的Claisen酯缩合反应进行了研究。借助GC-MS、LC/ESI-MS、X-射线衍射、固体核磁共振和密度泛函理论(DFT)等方法系统研究了乙酸甲酯(MA)和碳酸二甲酯(DMC)在甲醇钠的催化下经Claisen酯缩合合成丙二酸二甲酯(DMM)的反应机理，结果表明:由于DMM分子易被催化剂醇钠脱去质子而生成共轭碱DMNa，MA和DMC在醇钠催化作用下经Claisen缩合反应生成的产物为DMM的钠盐。因此，必须对缩合反应产物进行质子化才能得到可用于气相加氢反应的DMM物质。此外，研究还发现，催化剂的碱强度对该缩合反应的产率有着重要的影响。　　2.研究了负载型铜催化剂在丙二酸二甲酯加氢反应中的载体效应。采用尿素水解均相沉淀法(UDP)制备了不同载体(Al2O3，MgO，HMS，SiO2)负载的铜催化剂，通过对催化剂的体相和表面结构研究了载体对催化剂结构的影响，并考察了载体效应对反应性能的研究。结果表明:金属-载体之间的相互作用显著地影响了铜催化剂织构、结构及铜物种的分布。SiO2载体均能够和Cu之间产生较强的相互作用而形成片层状硅孔雀石结构，该结构能够较好地分散Cu2+。不同载体负载的铜催化剂的催化活性依次为:Cu/SiO2＞Cu/HMS＞Cu/MgO＞Cu/Al2O3。　　3.采用UDP法合成了一系列铜含量不同的Cu/SiO2催化剂，研究了催化剂的织构、结构特性，并确定了催化剂结构与DMM加氢活性之间的关系。通过对催化剂的物化组成、织构及结构进行研究，发现在制备过程中形成了片层状硅孔雀石的特殊结构，且其含量与铜负载量有关;进一步研究发现硅孔雀石含量对催化剂的结构与催化性能有很大的影响。硅孔雀石有利于铜物种的分散以获得较大的Cu0比表面积，且阻碍前驱体中Cu2+的完全还原以生成较高含量的Cu+。通过催化活性对不同铜活性物种的关联，可知Cu0决定DMM的转化率，1，3-PDO选择性与Cu+的量有关系。　　4.对Cu/SiO2掺杂Zn助剂进行改性，并对不同助剂含量对催化剂结构和催化活性的影响进行了研究。结果表明，不同含量的Zn助剂的掺杂对催化剂的物化结构、表面活性物种分布以及原料转化率、产物分布都产生了显著的影响。当Zn的负载量为3.0wt.％时，催化剂样品的比表面积达到最大（36.6m2g-1），表面Cu+含量最高(39.7％)，并表现出最优的催化效果:在453K，5.0MPa，DMM液时空速为1.0g gcat-1h-1，氢酯比为200时，DMM的转化率可达95.6％，1，3-PDO的选择性高达50.2％。　　5.在连续固定床微型加氢反应器中对3Zn-Cu/SiO2催化剂进行了本征动力学研究，推导了34种动力学模型，根据动力学实验数据筛选出适定的模型并计算得到相应的模型参数。动力学研究表明DMM加氢的反应活性位为Cu0-Cu+双活性位，其中DMM的解离吸附和3-HPM的解离吸附过程是反应的速率控制步骤。DMM→3-HPM→1，3-PDO→NPA的串联加氢反应的动力学模型为:　　r1=k1(pDMMpHPMpMe/KP1pH2)/(1+KMepMe+KPDOpPDO+KDMMpHPMpMe/KP1pH2+KHPMpPDOpMe/KP2pH2+KNPApNPA+KH2OpH20)2　　r2=k2(pHPM-pPDOpMe/KP2pH2)/(1+KMepMe+KPDOpPDO+KDMMpHPMpMe/KP1pH2+KHPMpPDOpMe/KP2pH2+KNPApNPA+KH2OpH20)2　　r3=(k3KPDOKHpPDOpH/(1+KMepMe+KPDOpPDO+KDMMpHPMpMe/KP1pH2+KHPMpPDOpMe/KP2pH2+KNPApNPA+KH2OpH20)2(1+√KHpH)。