[發(fā)明專利]一種合成碳酸丙烯酯的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810258252.2
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108440486A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳太杰;產圣;鮑桂霖;鄭學根;王鈞偉;楊森;陳正祥;李輝;徐衡;黃榮誼
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;安慶師范大學
• 主分類號: C07D317/36
• 分類號: C07D317/36
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 劉海涵

本發(fā)明公開了一種合成碳酸丙烯酯的方法，包括以下反應步驟：步驟一、氧化反應；向反應釜中加入丙烯、氧化劑、納米氧化物和乙酰丙酮鹽，然后用溶劑將混合物溶解，攪拌反應1～2h，冷卻至室溫；步驟二、酯環(huán)化反應；將干燥的二氧化碳氣體通入上述反應釜中，密閉條件下，攪拌反應4～6h；冷卻至室溫，緩慢排放出未反應的二氧化碳氣體，后處理，得到碳酸丙烯酯產物。本發(fā)明通過一鍋煮法用納米氧化物和乙酰丙酮鹽為催化劑合成碳酸丙烯酯，無需中間產物的分離、提純，優(yōu)化了合成工藝，提高了生產效率。

技術領域

本發(fā)明涉及有機合成領域，具體涉及一種碳酸丙烯酯的合成方法。

背景技術

碳酸丙烯酯廣泛應用在碳酸酯聚合物的生產、非質子的極性溶劑、藥物和精細化工的中間體和石油添加劑、化妝品行業(yè)等方面。其中以碳酸丙烯酯為原料開環(huán)聚合成聚碳酸酯的聚合條件溫和，產物純凈，產品用途廣泛，從而引發(fā)對碳酸丙烯酯的需求急劇上升。而環(huán)狀碳酸酯的制備方法目前主要有兩種：(1)環(huán)氧化物與CO2發(fā)生環(huán)加成反應制備；(2)由烯烴直接氧化碳酰化制備，即一鍋煮法。從經濟利益和能源利用的角度來看，與以環(huán)氧化合物為初始原料的一般合成方法相比，以烯烴為初始原料的一鍋法更具有實際應用價值，一方面因為烯烴價格低廉，來源廣泛；另一方面因為一鍋法合成可以大大減少中間產物的分離步驟。

目前對一鍋法合成環(huán)狀碳酸酯的研究主要集中在以苯乙烯為原料合成環(huán)狀碳酸酯方面，對以其它烯烴為原料合成環(huán)狀碳酸酯的研究較少，碳酸丙烯酯更是如此。本發(fā)明為一鍋煮法用納米氧化物和乙酰丙酮鹽為催化劑來合成碳酸丙烯酯，無需中間產物的分離、提純，大大優(yōu)化了合成步驟，提高了生產效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種碳酸丙烯酯的合成方法，以解決現(xiàn)有的合成路線較為復雜、合成產率低、分離困難、生產效率低的缺陷的技術問題；本發(fā)明通過一鍋煮法用納米氧化物和乙酰丙酮鹽為催化劑合成碳酸丙烯酯，無需中間產物的分離、提純，優(yōu)化了合成工藝，提高了生產效率。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種合成碳酸丙烯酯的方法，包括以下反應步驟：

步驟一、氧化反應

向反應釜中加入丙烯、氧化劑、納米氧化物和乙酰丙酮鹽，然后用溶劑將混合物溶解，在50～90℃下攪拌反應1～2h，冷卻至室溫；其中，丙烯、氧化物、納米氧化物和乙酰丙酮鹽的摩爾比為1:1.1～2.2:0.001～0.005:0.001～0.005；

步驟二、酯環(huán)化反應

將干燥的二氧化碳氣體通入上述反應釜中，密閉條件下，反應溫度控制在100～130℃，攪拌反應4～6h；冷卻至室溫，緩慢排放出未反應的二氧化碳氣體，后處理，得到碳酸丙烯酯產物。

進一步的，為了更好的促進反應向正方向進行，步驟二中通入二氧化碳氣體以后，反應釜內的反應壓強控制在2～10atm。

進一步的，為了更好的促進氧化反應的進行、提供一個弱堿性環(huán)境，步驟一中反應釜內還加入降冰片烯助劑和堿性物質哌啶。

進一步的，為了更好的促進反應的進行，氧化劑為間氯過氧苯甲酸，納米氧化物為MoO₃、Fe₃O₄、NiO或Mn₃O₄中的一種。

進一步的，乙酰丙酮鹽的結構式為：其中，Mⁿ⁺為Ni²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺或Co²⁺。

進一步的，為了更好的對反應物料的溶解，提高反應進度，溶劑選用N,N-二甲基甲酰胺、甲苯或碳酸丙烯酯中的一種。