[發(fā)明專利]碳酸亞烷基酯的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680028505.2
• 申請日: 2006-08-02
• 公開（公告）號: CN101238113A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設計）人: E·M·G·A·梵克魯特恩;H·施蒂希特;J·T·G·維耶伯格
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C07D317/36
• 分類號: C07D317/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王長青

技術領域

本發(fā)明涉及通過環(huán)氧烷烴的催化羧基化制備碳酸亞烷基酯的方法。

背景技術

碳酸亞烷基酯如碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯廣泛用作工業(yè)過程中的溶劑和稀釋劑。它們通常用作商業(yè)產品如化妝品和藥品的原材料。碳酸亞烷基酯也可以用作從環(huán)氧烷烴制備亞烷基二醇的中間體。

碳酸亞烷基酯在商業(yè)上通過二氧化碳與適當環(huán)氧烷烴反應生產。在本領域，通常提議將離子鹵化物如季銨鹵化物、季鹵化物和金屬鹵化物作為此反應的催化劑。

根據JP-A-57,106,631，作為亞烷基二醇的兩步驟制備中的中間體的碳酸亞烷基酯的制備可以通過在堿金屬鹵化物存在下環(huán)氧烷烴與二氧化碳的反應進行。

US-A-4,314,945涉及在特征為通式M+A-的催化劑存在下通過相應環(huán)氧烷烴與二氧化碳的反應制備碳酸亞烷基酯，其中M是鉀和A是碘或M是季銨陽離子(R₁R₂R₃R₄N⁺)和A是溴、氯或碘。反應在碳酸亞烷基酯中進行。

US-A-4,786,741涉及在催化組合物和水存在下環(huán)氧烷烴與二氧化碳的反應。所列舉的催化組合物包含有機季銨鹵化物、有機季鹵化物、有機锍鹵化物和有機銻鹵化物。

JP-A-59,013,741教導了從環(huán)氧乙烷通過碳酸亞乙酯生產乙二醇的方法。形成碳酸亞乙酯的環(huán)氧乙烷與二氧化碳的反應采用季鹵化物催化。

已知季和季銨鹵化物在適于環(huán)氧烷烴羧基化的反應條件下降解。這可導致產品物流被降解產品污染和因此導致要求產品的純度降低。在季銨鹵化物的情況下降解產品可包括胺，該胺是惡臭化合物和可以在非常低的污染水平(如ppm或ppb水平)下通過它們的氣味而檢測到。

在本領域中存在金屬鹵化物與聚醚(如聚乙二醇)和冠醚的組合作為環(huán)氧烷烴到碳酸亞烷基酯的羧基化反應的催化組合物的幾個例子。

通過與1，2-環(huán)氧丙烷的反應，作為丙烷-1，2-二醇碳酸酯固定大氣二氧化碳在K.Kasuga，N.Kabata，Inorganica?Chimica?Acta，257(1997)277中有教導。在此當在氯仿或二氯甲烷中進行時，發(fā)現碘化鈉和15-冠-5的組合對于此反應得到丙烷-1，2-二醇碳酸酯的最高收率。

在G.Rokicki，W.Kuran，B.Pogozelska-MarciniakMonatshefte?für?Chemie，115(1984)205中描述的試驗涉及鉀鹽相轉移劑體系在得到相應碳酸酯的各種環(huán)氧化物與二氧化碳的反應中作為催化劑的用途。在這些試驗中，反應在不存在溶劑下進行。

在W.Huang，S.Wu等人.分子催化，12(1998)447-452中，對于在四氫呋喃(其在使用之前干燥)中環(huán)氧乙烷與二氧化碳的反應，將與碘化鉀結合使用二甘醇、三甘醇和聚乙二醇和二苯并-18-冠-6作為羧基化催化劑與使用包含金屬鐵的環(huán)醚進行比較。

JP-A-56,128,778涉及在碳酸亞烷基酯的制備中堿金屬鹵化物與冠狀化合物的組合。制備反應也是在不存在溶劑下進行。

環(huán)氧化物的爆炸潛力是公知的。因此，在商業(yè)規(guī)模上使用未稀釋的這些化合物是不利的。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供在催化組合物和水存在下環(huán)氧烷烴與二氧化碳的催化羧基化方法，其中催化劑組合物包含堿金屬鹵化物和大環(huán)螯合化合物。

具體實施方式

我們現在令人驚奇地發(fā)現與使用現有技術中教導的催化組合物和條件的環(huán)氧烷烴到相應碳酸亞烷基酯的催化羧基化相比，在二氧化碳和水存在下包含堿金屬鹵化物和大環(huán)螯合化合物的催化組合物催化環(huán)氧烷烴到相應碳酸亞烷基酯的羧基化具有增加的活性和反應速率。

此外，在這種方法中有機溶劑的使用及隨后的分離和處理是不必要的，同時也減少了由于未稀釋環(huán)氧烷烴的爆炸危險。

用作本發(fā)明方法中原材料的環(huán)氧烷烴具有它們的常規(guī)定義，即它們是在它們的分子中含有連位氧化物(環(huán)氧)基團的化合物。

特別合適的是通式(I)的環(huán)氧烷烴，