一种环状碳酸酯的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种环状碳酸酯的制备方法。该方法以烯烃和CO2为原料，以金属Salen配合物为催化剂，吡啶氮氧化物为助催化剂，加入一定量的氧化剂和有机溶剂，在同一反应釜中分别进行环氧化反应和环加成反应，一步法直接高选择性地获得环状碳酸酯。本发明具有操作简单、反应条件温和、催化效果好、原料价廉易得等特点。
【专利说明】-种环状碳酸醒的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环状碳酸醋的制备方法，具体地说，是涉及一种仿生催化帰姪一 步直接合成环状碳酸醋的方法。
【背景技术】
[0002] 环状碳酸醋在聚碳酸醋的合成、医药及精细化工合成的中间体、非质子的极性溶 齐U、裡电池W及石油添加剂等方面得到广泛的应用，因此研究环状碳酸醋的合成具有重要 的应用价值。
[0003] C〇2是一种主要的温室气体，同时C〇2也是丰富的、价格低廉的、无毒的碳资源。通 过化学转化，实现0)2的固化，既有利于环境的保护，也为化学工业提供了清洁和可再生的 C1原料，减少了化学工业对日益减少的化石资源的依赖，具有非常大的挑战性和研究前景。 但C〇2拥有很好的热力学稳定性，将其应用于化学反应时需要高温高压等苛刻的条件，只有 在反应体系中加入催化剂才能降低反应活化能，从而提高反应活性。常用的催化剂有希夫 碱金属配合物、季馈盐、离子液体、金属氧化物等。
[0004] 目前，环状碳酸醋的主要合成方法是由环氧化物和CA加成制得的，而环氧化物通 常是由帰姪在催化剂作用下经环氧化反应得到。因此，当前W帰姪为原料制备环状碳酸醋 都要经过两步反应才可制得，分别是帰姪的环氧化反应、环氧化物与0)2的环加成反应。而 且该两步所使用的催化剂、反应条件也大不相同。
[0005] 因此，如果能W价格便宜且易得的帰姪为原料，一步直接合成环状碳酸醋的催化 工艺将具有重要的应用前景。该工艺同时还可W省去中间产物的制备与分离，有利于节约 能源与资源，简化工艺流程。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种W帰姪为原料，一步直接合成环状碳酸醋的方法，避 免中间产物环氧化物的分离，具有原料价廉易得，反应条件温和、操作简单、催化性能好的 特点。
[0007] 为实现本发明的目的，所采用的技术方案是；W帰姪为原料，化巧氮氧化物为助催 化剂，W具有通式（I)结构的金属Salen为催化剂，加入氧化剂和有机溶剂，催化剂量为原 料帰姪的0. 1?5mol %，助催化剂量为原料帰姪的0. 1?4mol %，氧化剂与原料帰姪的摩 尔比为0. 5?3:1，通入C〇2,控制反应压力为0. 5?5MPa，在温度为0?30°C的条件下进 行环氧化反应，进而在温度为60?12CTC的条件下进行环加成反应后一步直接制得环状碳 酸醋，
[0008]
【权利要求】
1. 一种环状碳酸酯的制备方法，其特征在于以烯烃为原料，吡啶氮氧化物为助催化剂， 以具有通式（I)结构的金属Salen为催化剂，加入氧化剂和有机溶剂，催化剂量为原料烯烃 的0. 1?5mol%，助催化剂量为原料烯烃的0. 1?4mol%，氧化剂与原料烯烃的摩尔比为 0.5?3: 1，通入CO2，控制反应压力为0.5?5MPa，在温度为0?30°C的条件下进行环氧化 反应，进而在温度为60?120°C的条件下进行环加成反应后一步直接制得环状碳酸酯，
通式⑴中的M是金属原子Mg、Al、Fe、Co、Mn、Cu或Zn,R为叔丁基或咪唑类离子液 体。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的氧化剂为尿素过氧化氢、叔丁基过 氧化氢、异丙苯过氧化氢或30%过氧化氢溶液。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的有机溶剂为选自二氯甲烷、甲醇、二 氯甲烷、乙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯中的一种或两种的混合。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的催化剂量为原料烯烃的0. 5? 4mol% 〇
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的助催化剂量为原料烯烃的0. 5? 2mol% 〇
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的氧化剂与原料烯烃的摩尔比为 0· 8 ?2:1 〇
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的环氧化反应温度为5?20°C。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的环加成反应温度为70?KKTC。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的反应压力为1?3MPa。
【文档编号】C07D317/36GK104447676SQ201410669648
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】纪红兵, 梁中秀, 周贤太, 罗荣昌 申请人:中山大学