[發明專利]一種以離子液體為催化劑催化H2

有效

• 申請號: 202110323090.8
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113582891B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 吳有庭;張效敏;熊文杰;胡興邦
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C07C319/04
• 分類號: C07C319/04;C07C319/02;C07C323/12;C07C323/16;C07C323/17;B01J31/02
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本發明提出了一種以胺基功能化離子液體為催化劑，用于H₂S和環氧化物或烯醇類化合物反應制備巰基醇的方法。反應結束后得到的混合液經閃蒸脫除物理溶解的H₂S后通過液?液萃取的方法實現催化劑和產品的分離。萃取液通過精餾操作獲得產品、未反應原料及萃取劑。未反應原料及萃取劑可回收利用。萃余液離子液體相在經過脫溶劑后可以直接循環套用，溶劑可以重新用于萃取操作。在反應過程中，離子液體既是催化介質，也是反應介質，沒有其他有機溶劑的參與，使H₂S被高效脫除的同時得到巰基醇等高附加值產品。本發明提出了一種新型的以離子液體為介質的H₂S資源化方法。

技術領域

本發明涉及一種以胺基功能化離子液體為催化劑，用于環氧化物和烯醇類化合物和H₂S反應生成巰基醇的方法，本發明屬于有機化工領域。

背景技術

硫化氫(H₂S)是一種易燃、易爆且具有高毒性和腐蝕性的氣體。它作為能源氣中的一種雜質，廣泛存在于天然氣、煙道氣、煉廠氣等各類能源氣中，研究如何有效地利用捕集并轉化硫化氫具有十分重要的現實意義。巰基醇是一類高附加值精細化工品，廣泛用作醫藥、合成橡膠、塑料、樹脂、油漆、醫藥等行業中的助劑或中間體。

離子液體是一種以有機陽離子與有機或無機陰離子組成的在室溫附近呈液態的有機熔融鹽，憑借其幾乎沒有蒸汽壓、熱穩定性高、結構可設計性以及對酸性氣體的良好溶解能力受到廣泛的關注。以離子液體為介質，進行的有機合成反應可以有效地減少傳統的揮發性有機溶劑對環境的污染和對操作者的傷害。此外離子液體提供了一種新穎的反應環境，能提高反應的速率和選擇性等，這些優點使得它在催化領域具有良好的應用前景。

對于在H₂S下游高附加值產品的轉化與利用方面的報道在國內外的研究相對較少。CN110407725B采用微通道反應技術闡述了一種2-巰基乙醇的制備方法，以三乙胺作為催化劑，過程冗長，且催化劑不可重復利用，反應的綠色性較差，不利于工業化進程。鑒于離子液體對H₂S具有優異的親和性的特點，吳有庭等報道了以離子液體為介質的H₂S資源化方法(CN108840311A)，以離子液體為介質對液相Claus過程進行了探索，來實現H₂S的高效捕集與轉化新思路，但是這類方法的產物為硫磺，附加值較低。隨后，他們又報道了一種以疏水型離子液體為催化劑催化H₂S與烯酸加成反應合成高附加值巰基酸的綠色方法(CN202010007419.5)，拓展了H₂S的資源化路線，但是催化劑的回收過程中有一定流失，循環性能有待改善。

本發明開發了一類結構簡單的胺基功能化離子液體，通過離子液體中的叔胺基團活化H₂S使其與環氧類和烯醇類化合物進行加成反應，在溫和條件下來實現H₂S下游高附加值產品的轉化與利用。在這個體系中，離子液體既是催化介質，也是反應介質，沒有其他有機溶劑的參與，離子液體可以循環套用，使H₂S在被高效利用的同時也能得到巰基醇等高附加值產品，反應條件溫和，方法簡單，是一種基于離子液體的新型高效H₂S資源化方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以離子液體為催化劑來制備H₂S高附加值下游產品的方法。該方法中使用的離子液體為一系列合成簡便的胺基功能化離子液體。通過離子液體的催化作用，使得H₂S得到活化，并與環氧類和烯醇類化合物進行加成反應來實現H₂S的資源化。反應結束得到的離子液體相經脫溶劑后可以循環套用；產品相經蒸餾操作后，可得到高附加值的巰基醇產品，經濟效益高。

本發明的具體技術方案如下：

一類為具有叔胺功能化的陽離子，所述的結構通式(A)如下所示，其特征為一端含有叔胺基團，另一端為叔胺或伯胺陽離子組成：