丙二酸二乙酯由于其分子中存在着β-二羰基酯，相邻的两个吸电子基团，使亚甲基（-CH₂-）上的氢活化，从而使活泼亚甲基上的氢原子易被其他基团部分或全部取代，可以进行烷基化、烷氧基化、酰基化、羟基化及酰胺化等多种取代反应，是一种重要的有机化工中间体。目前，其合成工艺主要是氰化钠法，该工艺流程长、收率低，使用剧毒物质氰化钠，污染环境。随着环境友好技术的发展，人们致力于研究丙二酸二乙酯的绿色合成工艺，其中，氯乙酸乙酯的催化羰基化法成为近年来研究的热点。本文研究了不同催化体系在氯乙酸乙酯催化羰化反应中的催化性能，考察了催化剂浓度、碱的种类、反应时间、反应温度、水含量、反应体系的pH、加料方式及还原剂的粒径等工艺条件对反应的影响，确定了最佳工艺条件。主要内容包括：第一，应用官能团贡献法，对氯乙酸乙酯羰化合成丙二酸二乙酯反应的热力学数据进行了估算，计算出该反应的标准摩尔反应吉布斯函数和标准平衡常数K^θ。结果表明，在273K时，△_r G_m^θ为-29.76kJ.mol-1，反应的标准平衡常数K^θ为1.63X10⁵，标准摩尔反应焓△_r G_m^θ为-112.58kJ.mol^-1，说明该反应易于向产物方向进行，温度升高不利于丙二酸二乙酯的生成。第二，探讨了不同催化体系对合成丙二酸二乙酯的催化性能，实验结果表明CoCl₂.6H₂O/Zn/Na₂SO₃/Na₂CO₃是最好的催化体系。在70℃，2.0MPa条件下，氯乙酸乙酯的转化率为97.20%，丙二酸二乙酯的选择性为95.60%，丙二酸二乙酯的产率为92.90%。第三，考察了各种实验条件对催化羰化合成丙二酸二乙酯的影响，优化了反应条件，简化了实验操作步骤。实验结果表明，采用一锅法，在70℃，2.0MPa，CoCl₂.6H₂O:Zn:Na₂SO₃摩尔比为1:1:1.33，CoCl₂.6H₂O:ECA:Na₂CO₃摩尔比为1:70:47，pH=7.00⁸.50，锌粉粒径为1500目以上，反应5小时的条件下，氯乙酸乙酯的转化率为94.60%，丙二酸二乙酯的选择性99.00%，丙二酸二乙酯的产率为93.60%。第四，确立了催化羰化合成丙二酸二乙酯的最佳色谱分析方法。