[發明專利]一種季銨鹽離子液體聚合物催化劑在CO2環加成反應中應用

在審

• 申請號: 201611003624.4
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN108067301A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 呂元;王濤;丁云杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J31/04
• 分類號: B01J31/04;B01J31/06;C07D317/36
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明公開了一種季銨鹽離子液體聚合物催化劑在CO2環加成反應中應用，屬于材料合成和應用領域。所述離子液體聚合物由含有乙烯基的氯甲基化合物、含有N元素的化合物及其他共聚單體聚合而成。所述離子液體聚合物催化劑具有優異的熱穩定性與化學穩定性，適用于間歇性釜式反應，連續式固定床與滴流床反應等多種反應工藝。當其應用于催化滴流床CO2環加成反應時，可以得到目標產物的高收率。

技術領域

本發明屬于多相催化領域，涉及一種新型季銨鹽離子液體聚合物催化劑在CO2環加成反應中的應用。

背景技術

CO2是人類活動產生數量最多的廢棄物，也是影響全球變暖的最重要的溫室氣體。同時，作為一種無毒性、可再生和廉價的碳源，利用CO2作為反應底物和反應溶劑合成精細化學品已成為減少CO2排放量的有效途徑。目前，CO2的轉化途徑有CO2加氫，胺和醇的CO2羰基化，以及CO2環加成反應制環氧化合物等。

通過CO2環加成反應制取環狀碳酸酯是CO2利用的有效途徑之一。環狀碳酸酯是一類重要的有機化工產品和性能優良的高沸點極性溶劑。目前CO2環加成反應的研究較為深入，有多種均相和多相催化劑。比如，堿金屬鹽類、金屬氧化物、季銨鹽、膦鹵化物、金屬卟啉化合物、過渡金屬復合物及各種離子液體等。簡單的季銨鹽(如烷基銨)或膦鹵化物是催化該反應的非常高效的催化劑。同時考慮到多相催化劑的優點，將季銨鹽固載在硅膠、MCM-41、以及聚合物載體上，也是合成環碳酸酯的有效催化劑。

離子液體聚合物因結合了離子液體低揮發性、優異的熱穩定性及不可燃等特性和聚合物特有的孔道結構和大的比表面積等優點，成為催化CO2環加成反應催化劑的研究熱點。然而目前離子液體聚合物合成工藝復雜，且離子液體聚合物的穩定性也有待提高，所以離子液體聚合物在催化上的應用面臨巨大挑戰。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷和改進需求，本發明提供了一種用于CO2環加成反應的新型季銨鹽離子液體聚合物催化劑，其目的在于首先使用便捷的方法合成離子液體聚合物催化劑，提高其在環加成反應中的催化活性和穩定性。

實現本發明的技術方案是：季銨鹽離子液體已經被證明在二氧化碳環加成反應中具有很高的催化活性。所合成的離子液體聚合物催化劑是通過乙烯基化的季銨鹽的自聚，或與苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基吡啶、乙烯基萘等單體的共聚。