[發明專利]一種負載型離子液體催化劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201310429816.1
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103495437A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 吳海虹;張偉;吳鵬
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C07D317/36;C07D317/38;C07D317/46
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種負載型離子液體催化劑，其特征在于采用親核反應將咪唑固載到氯甲基化的FDU介孔酚醛樹脂上，制得氯甲基化的FDU介孔酚醛樹脂負載咪唑離子液體前體，然后將負載咪唑離子液體前體與含有不同官能團的鹵代物反應，制得如下結構式的FDU介孔酚醛樹脂負載功能化的咪唑類離子液體催化劑，

其中：為FDU介孔酚醛樹脂材料；R₁為(CH₂)n，n=1、2、3或4；R₂為H、OH、NH₂或COOH；X為Cl、Br、I、BF₄或PF₆。

2.一種權利要求1所述負載型離子液體催化劑的制備方法，其特征在于該制備具體包括以下步驟：

（1）、有機介孔材料的氯甲基化

在-5℃溫度和氬氣保護下，將FDU介孔酚醛樹脂與氯甲醚按1.0：5.0重量比攪拌為混合液，然后分三次加入總量為混合液重量1.2倍的無水三氯化鋁，在室溫下攪拌進行10～14小時氯甲基化反應，反應結束后冷卻至0℃，然后濾出物依次用水和丙酮洗滌后經真空干燥制得氯甲基化的FDU有機介孔材料；所述每次加入無水三氯化鋁的間隔為0.5小時；

（2）、有機介孔材料的咪唑化

將氯甲基化的FDU介孔酚醛樹脂與咪唑按1.0：0.5～2.0重量比混合，然后加入重量為混合物重量4～6倍的乙腈或甲苯溶液，在80～120℃溫度下進行8～24小時咪唑化反應，反應結束后濾出物依次用水和丙酮洗滌，然后經真空干燥制得咪唑化FDU介孔酚醛樹脂；

（3)、有機介孔材料負載離子液體

將上述制備的咪唑化FDU介孔酚醛樹脂與鹵代物按1.0：0.5～1.0重量比混合，然后加入重量為該混合物重量4～6倍的乙腈或甲苯溶液，在80～120℃攪拌反應12～48小時，反應結束后經抽濾、洗滌和真空干燥制得負載型離子液體催化劑；所述鹵代物的通式為：Y-(CH₂)_n-Z，

其中：Y為Cl、Br或I；Z為H、OH、NH₂或COOH；n=1，2，3或4。

3.一種權利要求1所述負載型離子液體催化劑的應用，其特征在于該負載型離子液體催化劑用于二氧化碳與環氧化合物的非均相催化劑合成環狀碳酸酯；所述負載型離子液體催化劑用量以咪唑離子液體含量計為環氧化合物的0.1～2mol%；所述CO₂的充入壓力為0.1～5MPa，反應過程中CO₂壓力保持不變，其反應溫度為80～160℃，反應時間為1～5小時。

4.根據權利要求3所述負載型離子液體催化劑的應用，其特征在于所述環氧化合物的結構通式為：

其中：當R₁=Ｈ時，R₂=H、CH₃、C₂H₅、C₄H₉、CH₂Cl、C₆H₅、C₄H₉O或C₆H₅O；當R₁≠Ｈ時，R₁=R₂=-(CH₂)₄。