[發(fā)明專利]離子液體支載的Salen金屬催化劑及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810063004.9
• 申請日: 2008-07-10
• 公開（公告）號: CN101327449A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勇;王從敏;李浩然;郭麗萍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: B01J31/18
• 分類號: B01J31/18;C08G64/34
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 盛輝地

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一類Salen金屬催化劑的合成方法，特別是涉及一類離子液體支載的Salen金屬催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

眾所周知，以金屬為活性中心的Salen催化劑在二氧化碳共聚反應(yīng)(Acc.Chem.Res.，2004，37，836-844；J.Am.Chem.Soc.，2005，127，14026-14038)、氧化反應(yīng)(US4970347，US4046813，CN1425642)等反應(yīng)過程中應(yīng)用十分廣泛，但是在大部分情況下，Salen金屬類催化劑也有其固有的缺點，以Salen金屬類催化劑催化二氧化碳與環(huán)氧化合物共聚反應(yīng)為例，盡管Salen金屬類催化劑克服了有機鋅類催化劑(J.Polym.Sci.Part?B：Polym.Let.，1969，7，287-292，和稀土類催化劑(CN?85104956)對水和空氣敏感等問題，但是已有的Salen金屬催化劑催化效率不高、反應(yīng)周期較長、制備得到的聚碳酸酯類材料分子量較小，這些問題嚴(yán)重限制了其工業(yè)化應(yīng)用。因此，開發(fā)新型高效率、易操作、價廉易得的Salen金屬催化劑是目前二氧化碳共聚催化劑的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一類新型的離子液體支載的Salen金屬催化劑及其制備方法，特別地，這類離子液體支載的Salen金屬催化劑可以通過改變與之結(jié)合的陰離子而改變其在水及其他有機溶劑中的溶解性能。該類離子液體支載的Salen金屬催化劑制備相對簡單，同時有較好的熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供離子液體支載的Salen金屬催化劑，其結(jié)構(gòu)式如下：

式中：R₁、R₂、R₃、R₄、R₅為H、Me、Et、Pr或Bu；金屬M離子為Co³⁺或Cr³⁺；陰離子Y^-為BF₄^-、PF₆^-、Cl^-、Br^-、F^-、PO₄^3-、SO₄^2-、NO₃^-、CH₃COO^-中的一種。

本發(fā)明提供離子液體支載的Salen金屬催化劑的制備方法是，用烷基取代側(cè)鏈含-NH₂基團官能化的離子液體與取代水楊醛反應(yīng)，制備得到離子液體支載的SalenH₂配體(a)；SalenH₂配體再與含金屬離子Cr³⁺或Co³⁺的金屬鹽反應(yīng)，制備得到離子液體支載的Salen金屬催化劑(b)；反應(yīng)式如下：

式中：R₁、R₂、R₃、R₄、R₅為H、Me、Et、Pr、Bu等，M為Co³⁺或Cr³⁺等，Y^-為BF₄^-、PF₆^-、Cl^-、Br^-、F^-、PO₄^3-、SO₄^2-、NO₃^-、CH₃COO^-等。

本發(fā)明中用于支載Salen金屬催化劑的離子液體可以為咪唑型、吡啶型及烷基取代季銨型。

本發(fā)明中烷基取代側(cè)鏈含-NH₂基團官能化的離子液體與取代水楊醛的摩爾比為1∶10～10∶1之間。

本發(fā)明中SalenH₂配體與含金屬離子Cr³⁺或Co³⁺的金屬鹽的摩爾比為1∶10～10∶1之間。

本發(fā)明中離子液體支載的SalenH₂配體(a)合成反應(yīng)溫度在0℃～200℃間，并優(yōu)選在5℃～80℃間，適合于該反應(yīng)的溶劑為甲醇，乙醇，異丙醇，丙酮，乙腈，氯仿等。