[發明專利]一種胺基功能化復合離子液體制備碳酸丙（或乙）烯酯的方法

在審

• 申請號: 202010792809.8
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111978285A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 方云進;沈衛華
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C07D317/36
• 分類號: C07D317/36;C07D317/38;B01J31/02;C07D233/61
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本發明涉及一種胺基功能化復合離子液體制備碳酸丙（或乙）烯酯的方法，該方法以CO₂和環氧丙（或乙）烷為原料，在催化劑胺基功能化復合離子液體的催化下，在高壓反應器中制備碳酸丙（或乙）烯酯。按照本發明的方法，胺基功能化復合離子液體具有催化活性高、選擇性好，催化劑穩定、壽命長的優點，能使碳酸丙（或乙）烯酯的收率達到99%以上。采用本發明生產碳酸丙（或乙）烯酯，具有工藝流程簡單、反應條件溫和、環境友好、生產成本低等優點，是一種容易實現工業化生產的新方法。

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及到一種胺基功能化復合離子液體制備碳酸丙（或乙）烯酯的方法。

背景技術

碳酸丙烯酯（PC）和碳酸乙烯酯（EC）是性能優良的高沸點和高極性的有機溶劑，也是重要的有機化學品，在有機合成、氣體分離、電池電介質以及金屬萃取等領域得到了廣泛的應用。

傳統合成碳酸丙（或乙）烯酯的工業化方法主要是以環氧丙（或乙）烷（PO或EO）與二氧化碳為原料，在催化劑作用下進行加壓反應而得，生產的碳酸丙（或乙）烯酯中很大一部分用于了合成碳酸二甲酯。環氧化合物和CO₂進行環加成反應生成環狀碳酸酯不但能夠有效地將CO₂固定在有機物中，得到了具有廣泛用途的碳酸丙（或乙）烯酯，同時減少了CO₂的排放，具有顯著的經濟和節能減排效益。

以環氧丙（或乙）烷與二氧化碳為原料合成碳酸丙（或乙）烯酯的反應，工業上經歷了三代催化劑：第I代催化劑是溴化四乙基銨，價格便宜，但反應所需的溫度、壓力較高；第II代催化劑是KI/PEG400的復合催化劑，反應溫度、壓力較第I代催化劑有所下降；第III代催化劑是離子液體，包括液相的和固載化的兩種。

如CN201210215810.X公開了一種合成碳酸丙烯酯催化劑及其制備方法和應用，以離子液體為活性組份，以介孔氧化硅泡沫材料為載體，重量百分比組成為：離子液體3-30%，介空氧化硅泡沫材料70-97%。所述離子液體是1-(三乙氧基硅烷丙基)-3-甲基咪唑氯化物。在120℃、6h，環氧丙烷轉化率最高95%，碳酸丙烯酯選擇性100%。

CN201110442303.5公開了一種二氧化碳與環氧化合物合成環狀碳酸酯的方法，用硅膠接枝的雙季銨化離子液體為催化劑，合成環狀碳酸酯。在優化的反應條件下，PO轉化率＞99％，PC的選擇性＞99％。

CN201710038719.8公開了N,N-二烷基取代吡唑離子液體、制備方法及其催化合成碳酸丙烯酯的方法，在2MPa、120℃、4h下，PC的最高收率88.4%。

CN201510506878.7公開了 一種合成碳酸丙烯酯的方法，以1-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸或四丁基溴化銨離子液體負載于HY分子篩、La/HY分子篩或HSZM-5分子篩上為催化劑，在高壓反應釜中合成得到碳酸丙烯酯。離子液體與分子篩的比例為1:8-1:12，2MPa、120℃、2h，PC的收率為89%。

CN201510506832.5公開了一種合成碳酸丙烯酯的方法，以離子液體(1-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸)按1:5-1:100負載于膨潤土上為催化劑，在高壓反應釜中合成得到碳酸丙烯酯。按1:10的負載量PO的1%加入量，1.5MPa、100℃、1.5h下，PC收率88%。

CN200910175327.1公開了一種咪唑類嫁接型離子液體催化劑及制備方法與應用，一種咪唑類嫁接型離子液體催化劑是嫁接在載體上的1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氫氧化物，代表式耿[Smim]OH/X，離子液體的質量嫁接量為5-25％，其中Smim代表1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑，X代表介孔載體。在2MPa、120℃、8h、PO:催化劑=1:1.8(mol)，PO轉化率最高99.45%，PC選擇性100%。