[發明專利]一種以離子液體為催化劑進行環狀碳酸酯水解的方法

無效

• 申請號: 200710063538.7
• 申請日: 2007-02-02
• 公開（公告）號: CN101234948A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 張鎖江;孟震英;成衛國;孫劍;李謙
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C07C29/12
• 分類號: C07C29/12;C07C31/20;B01J31/02
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技術領域：

本發明屬于酯類水解技術領域，具體指一種以咪唑類離子液體為催化劑催化水解環狀碳酸酯的方法。

背景技術：

酯類的水解是一種重要的化學反應，廣泛應用于石化生產的各個領域，其中環狀碳酸酯，如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)等的水解更是具有非常重要的基礎地位。

碳酸乙烯酯(EC)的水解是由環氧乙烷(EO)催化水合兩步法生產乙二醇(EG)的重要步驟。乙二醇(EG)是一種重要的有機化工原料，主要用來生產聚酯纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹脂、非離子表面活性劑、乙醇胺以及炸藥等。乙二醇生產的技術，主要分為石化路線和非石化路線。在石化路線中有EO直接催化水合法和碳酸乙烯酯法(EC)路線。EO催化水合制EG該技術的關鍵是催化劑，大致分為均相催化水合法和非均相催化水合法。碳酸乙烯酯法(EC)路線，是利用乙烯氧化制EO時排放的CO₂為原料與EO在催化劑的作用下反應生成EC，然后以EC為中間產物催化水解生產EG，是今后EO制EG的工業化方向。

碳酸丙烯酯(PC)的水解是以碳酸丙烯酯(PC)和甲醇為原料酯交換法生產DMC同時聯產1，2一丙二醇過程保證1，2一丙二醇產品純度的有效方法，具有很高的工業應用價值。

目前已用于這類環狀碳酸酯水解反應催化劑主要有：堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽，堿土金屬碳酸鹽、堿性沸石、季銨型強堿性陰離子交換樹脂、IIIA族金屬氧化物、鋅、錳、鉛等化合物、含膦基團的聚合物等。

發明內容：

本發明是關于應用咪唑離類子液體為催化劑進行環狀碳酸酯催化水解的方法。該合成方法采用咪唑類離子液體為環狀碳酸酯水解的催化劑，可使環狀碳酸酯的水解在低水比、常壓和較低溫度下進行，并獲得很高的環狀碳酸酯轉化率和相應醇的選擇性，為環狀碳酸酯水解過程催化劑的研發提出了新方向。

本發明的反應通式為：

R₁＝H，C_nH_2nCl，C₆H₅，C_nH_2n+1，C_nH_2n-1；

R₂＝H，C_mH_2mCl，C₆H₅，C_mH_2m+1，C_mH_2m-1(n，m＝1～6)。

本發明涉及一種高效催化合成環狀碳酸酯的方法，其特征是在環狀碳酸酯的催化水解反應過程中，使用離子液體作為催化劑。該合成過程在低水比的條件下進行，催化劑熱穩定性好，且具有較高的選擇性，能夠重復使用而且保持較高活性，具有很強的工業應用前景。

本發明所提供的環狀碳酸酯的催化水解方法包括：在離子液體作為催化劑存在的條件下，環狀碳酸酯發生催化水解反應，生成相應的醇。

本發明所使用的離子液體催化劑Rmim[C_nH_2n+1R₁R₂R₃OO^-]，其組成形式如下：

R＝C_nH_2n，C_nH_2n+1，C_nH_2n-1，C₆H₅；

R₁，R₂，R₃＝F，Cl，Br，C_nH_2n，C_nH_2n+1，C_nH_2n-1，C₆H₅；

(R₁R₂R₃可以為相同基團也可以為不同基團，n＝1～6)。