[發(fā)明專利]一種環(huán)狀碳酸酯的無溶劑催化合成方法

有效

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• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102775378A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設計）人: 尹雙鳳;邱仁華;孟振功;宋星星;邱一苗;喻琨;羅勝聯;許新華;周永波
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C07D317/36
• 分類號: C07D317/36;C07F9/92;C07F9/94;B01J31/12
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1.一種用二氧化碳和環(huán)氧化物通過環(huán)加成反應合成環(huán)狀碳酸酯的無溶劑催化合成方法，其特征在于采用有機金屬化合物和季銨鹽(R₄NX)作為催化劑，無需溶劑，實現了合成環(huán)狀碳酸酯的新的綠色催化合成途徑。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機金屬化合物是具有結構式I的有機鉍配合物和有機銻配合物：

其中，該類配合物是一類新型的含橋式氮原子配體的有機金屬配合物，其配體的結構式為[(R¹)(R²)(R³)(R⁴)PhCH₂]N[R’][CH₂Ph(R⁵)(R⁶)(R⁷)(R⁸)]，其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸為苯環(huán)上相同或不相同的取代基；R’為氮原子上的取代基；金屬中心(M³⁺)為鉍(Bi³⁺)和銻(Sb³⁺)；M³⁺與M³⁺是通過氧族元素相連；且在該類配合物中，M³⁺除與配體中的兩個碳原子形成共價鍵外，還與配體中的氮原子形成配位鍵，與M³⁺與氧族原子形成共價鍵。

3.根據權利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述配體的取代基R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸、R’為相同或不相同的烷基(C0-C20)或芳基(C6-C20)以及帶有不同雜原子的各種取代基團，其中優(yōu)選H、甲基、乙基、叔丁基、環(huán)己基、苯基或萘基；所述氧族元素為氧、硫、硒和碲(O，S，Se，Te)，其中優(yōu)選氧和硫。

4.根據權利要求1所述的方法，所述有機金屬鉍、銻配合物催化劑，其具體化合物及其制備方法，請參照本專利申請人在其于2011年6月15日公開的公開號為CN102091503A、其題為“一種捕集、固定和凈化二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物的化學方法”的專利申請。

5.根據權利要求1和4所述的方法，所述制備的有機金屬配合物為二氧化碳和環(huán)氧化物環(huán)加成反應制備環(huán)狀碳酸酯的主催化劑，季銨鹽為助催化劑的組成催化劑體系。

6.根據權利要求1和5所述的方法，所述季銨鹽(R₄NX)為任意季胺鹽，其中R為C1到C20的脂肪取代基和C5-C20的芳香取代基，優(yōu)選甲基、乙基、丁基、苯基；X優(yōu)選氟、氯、溴、碘、BF₄、PF₆、C_nH_2n+1SO₃(n＝1-20)、C_nF_2n+1SO₃(n＝1-20)、C₆H₅SO₃、C₆F₅SO₃，其中優(yōu)選溴和碘。

7.根據權利要求1和5所述的催化合成方法，所述環(huán)氧化物的結構式為II，其中R¹，R²為相同或不相同的烷基(C0-C20)或芳基(C5-C20)，或其它任意雜原子取代基。

8.根據權利要求1所述的方法，所述催化反應條件為：反應溫度20-180℃，反應時間0.5-24h，二氧化碳的初始壓力為0.5-10MPa，主催化劑的用量0.1-10mol％，助催化劑的用量為0.1-10mol％；其中優(yōu)選反應溫度為110-140℃，反應時間優(yōu)選6-24h，二氧化碳的初始壓力為2.0-4.0MPa，主催化劑的用量0.2-2mol％，助催化劑的用量為0.1-2mol％。