[發(fā)明專利]一種綠色合成碳酸丙烯酯的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810205359.0 | 申請(qǐng)日： | 2018-03-13 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108164497B | 公開（公告）日： | 2019-08-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 呂宏纓;吳凱;鄧昌亮;任萬(wàn)忠 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 煙臺(tái)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C07D317/36 | 分類號(hào)： | C07D317/36 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 264005 山*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 碳酸丙烯酯 聚乙二醇 綠色合成 共熔劑 季銨鹽 制備 催化劑 環(huán)加成反應(yīng) 催化活性 反應(yīng)條件 工藝過(guò)程 后催化劑 環(huán)境友好 環(huán)氧丙烷 合成 | ||
本發(fā)明提供了一種綠色合成碳酸丙烯酯的方法，采用季銨鹽?聚乙二醇（PEG）低共熔劑為催化劑和反應(yīng)介質(zhì)，CO2與環(huán)氧丙烷通過(guò)環(huán)加成反應(yīng)制備碳酸丙烯酯。本發(fā)明工藝過(guò)程操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)結(jié)束后催化劑與產(chǎn)物容易分離，催化劑可以循環(huán)使用且在不添加ZnBr2等助劑的情況下就可以達(dá)到很高的催化活性。本文所制備的季銨鹽?聚乙二醇低共熔劑具有合成方法簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境友好和成本低廉等優(yōu)勢(shì)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種催化CO2和環(huán)氧丙烷合成碳酸丙烯酯的方法，屬于多相催化領(lǐng)域。
背景技術(shù)
碳酸丙烯酯是一種重要的有機(jī)化學(xué)品，也是一種性能優(yōu)良的高沸點(diǎn)、高極性的非質(zhì)子有機(jī)溶劑，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、氣體分離和電池電解質(zhì)等領(lǐng)域。碳酸丙烯酯常用作增塑劑，紡絲溶劑、水溶性染料和顏色的分散劑，烯烴和芳烴的萃取劑以及第二代鋰電池電解質(zhì)和粘合劑等。同時(shí)，碳酸丙烯酯也是合成碳酸二甲酯的重要原料。
目前，碳酸丙烯酯的合成方法主要包括光氣法、酯交換法、氯丙醇法和環(huán)氧丙烷與CO2合成法等。由于環(huán)氧丙烷與CO2環(huán)加成反應(yīng)制備碳酸丙烯酯的方法具有原子利用率高（100%）、過(guò)程簡(jiǎn)單和對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為生產(chǎn)碳酸丙烯酯的主要方法。生產(chǎn)過(guò)程中以CO2為原料，可以有效利用工業(yè)中產(chǎn)生的CO2廢氣，是一條綠色的合成路線。
以低共熔劑作催化劑合成碳酸丙烯酯是一種高效、經(jīng)濟(jì)的方法。專利CN106967041 A介紹了一種以脯氨酸-丙二酸低共熔劑作催化劑、ZnBr2為助劑合成碳酸丙烯酯的方法，得到了較高的碳酸丙烯酯產(chǎn)率。但是上述反應(yīng)過(guò)程中需要加入ZnBr2作為助劑以提高催化活性，而Br元素是一種鹵族元素，ZnBr2是一種有毒性的物質(zhì)，在反應(yīng)體系中加入ZnBr2可能會(huì)對(duì)人體帶來(lái)不利的影響，同時(shí)也會(huì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)已有專利的不足，提供了一種綠色、安全、高效的合成碳酸丙烯酯的方法，以達(dá)到高效和綠色合成碳酸丙烯酯的目的。本發(fā)明通過(guò)改變低共熔劑組成，以氯化膽堿-聚乙二醇200低共熔劑體系制備碳酸丙烯酯，在不添加ZnBr2等助劑的條件下就可以達(dá)到理想的產(chǎn)率。氯化膽堿和聚乙二醇200本身都是無(wú)毒性的物質(zhì)，對(duì)人體和環(huán)境沒(méi)有危害，更加安全。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種低共熔劑合成碳酸丙烯酯的方法，包括以下步驟：
1）季銨鹽-聚乙二醇低共熔劑的制備：
將季銨鹽與不同分子量的聚乙二醇按摩爾比1:2混合，在室溫的條件下攪拌均勻，然后加熱至80℃，反應(yīng)1小時(shí)后再冷卻至室溫，得到的無(wú)色透明液體即為季銨鹽-聚乙二醇低共熔劑，
其中，所述季銨鹽為氯化膽堿或四丁基氯化銨中的任意一種，
所述聚乙二醇為PEG200 、PEG400、 PEG600、 PEG1000、乙二醇（EG）中的任意一種；
2）環(huán)加成反應(yīng)：
在高壓反應(yīng)釜中加入所述季銨鹽-聚乙二醇低共熔劑作為催化劑和反應(yīng)介質(zhì)，再加入環(huán)氧丙烷，攪拌，攪拌同時(shí)通入CO2，在 100～160℃進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間1～6h后得到碳酸丙烯酯，反應(yīng)產(chǎn)物組分由氣相色譜檢測(cè)證明，
其中，參加反應(yīng)的所述季銨鹽-聚乙二醇低共熔劑、環(huán)氧丙烷的摩爾比為1.5:71，反應(yīng)過(guò)程中CO2壓力為0.4Mpa~1.5Mpa。
然后，也可進(jìn)行下一步驟，即，
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于煙臺(tái)大學(xué)，未經(jīng)煙臺(tái)大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810205359.0/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
