[發明專利]一種碳酸乙烯/丙烯酯的制備方法

在審

• 申請號: 201910638096.7
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN112239451A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 關鑒平
• 申請（專利權）人: 營口恒洋新能源化工有限公司
• 主分類號: C07D317/36
• 分類號: C07D317/36;C07D317/38;C07C209/00;C07C211/10;C07C211/14;B01J31/26
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本發明一種碳酸乙烯/丙烯酯的制備方法，具體包括以下步驟：將CO₂通入到烷基多胺/有機溶劑非水體系中反應得到氨基甲酸鹽，當體系中氨基甲酸鹽濃度處于準安定區時，體系中加入氨基甲酸鹽晶種，將混合物中的固體物質分離出來并真空干燥后得到氨基甲酸鹽；在催化劑條件下，按環氧乙烷/環氧丙烷與氨基甲酸鹽摩爾比為6:1～1:1的比例混合均勻后，置于反應釜中反應0.5 h～10h，得到碳酸乙烯/丙烯酯，反應溫度在100℃～160℃。本發明為晶體成長提供結晶點，促進晶粒成長速度，最終提高氨基甲酸鹽結晶率，提高氨基甲酸鹽晶體回收率和純度。

技術領域

本發明屬于酯化反應技術領域，特別涉及一種碳酸乙烯/丙烯酯的制備方法。

背景技術

CO₂是一種豐富的C自然資源，無毒、穩定性好、便宜且易獲得，因此在代替化石燃料領域具有廣泛的應用前景；對于應對全球變暖也具有重要的戰略意義。現在較為成熟的技術是利用CO₂作為原料與環氧化合物在催化劑的作用下合成環狀碳酸酯，它在二次電池的電解質、有機合成中間體、合成聚碳酸酯的單體、極性非質子型溶劑、烷基化反應的載體、生物活性藥物的載體等領域有很廣泛的應用。其中利用CO₂與環氧乙烷（EO）和環氧丙烷（PO）發生環加成反應合成碳酸乙烯酯（EC）和碳酸丙烯酯（PC）是工業上較為成熟的合成路線。

碳酸乙烯酯（EC）和碳酸丙烯酯（PC）是一種重要的有機溶劑和有機合成中間體，可以應用在紡織、電池、化妝 品、制藥和精細化工產品的中間體、氣體分離等領域。碳酸乙烯/丙烯酯的主要合成方法有酯交換法、光氣法、CO₂與環氧乙烷/丙烷加成反應法等。酯交換法由于反應中存在大量副產物且受原料來源的限制，因此酯化產物濃度受限。其中氨基甲酸鹽為酯化反應中間體，氨基甲酸鹽的純度和收率決定了最終環氧乙烷/丙烷的純度和收率。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種碳酸乙烯/丙烯酯的制備方法，其通過提高中間產物氨基甲酸鹽的純度和收率來提高酯化最終產物的純度和收率。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：

一種碳酸乙烯/丙烯酯的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

（1）將CO₂通入到烷基多胺/有機溶劑非水體系中反應得到氨基甲酸鹽，當體系中氨基甲酸鹽濃度處于準安定區時，體系中加入氨基甲酸鹽晶種，所述氨基甲酸鹽晶種為粒度650~900目、質量百分含量不低于95%的氨基甲酸鹽粉體，將混合物中的固體物質分離出來并真空干燥后得到氨基甲酸鹽；

（2）在催化劑條件下，按環氧乙烷/環氧丙烷與氨基甲酸鹽摩爾比為6:1～1:1的比例混合均勻后，置于反應釜中反應0.5 h～10h，得到碳酸乙烯/丙烯酯，反應溫度在100℃～160℃。

進一步的，步驟（1）中所述烷基 多胺為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、哌嗪中的一種，有機溶劑為乙醇、二 乙二醇二甲醚、N-甲基吡咯烷酮、碳酸丙烯酯中的一種。

進一步的，步驟（2）中所述的催化劑為鹵化鉀、路易斯酸中的一種，鹵化鉀占總體系的摩爾百分數為0.5%～1.0%，路易斯酸占總體系的摩爾百分數為0.1% ～0.15%。

進一步的，路易斯酸為ZnO、 ZnCl₂、ZnBr₂、ZnI₂中的一種。

本發明選用烷基多胺/有機溶劑非水體系液固相變吸收CO₂得到氨基甲酸鹽與環氧乙烷/丙烷在催化劑條件下反應制備碳酸乙烯/丙烯酯。