专利名称：一种铝络合共轭微孔高分子催化剂及其制备和应用的制作方法
技术领域：
本发明设计合成了铝络合共轭微孔高聚物催化剂(CMP-Al)，并以其为催化剂实现了在温和的条件催化CO2与环氧烷烃在常温常压下反应生成环碳酸酯。
背景技术：
CO2是主要的温室气体之一，也是地球上最丰富的碳资源之一，具有储量大、安全无毒和价廉易得等优点。近年来，随着人类社会工业化进程的加快，工业CO2排放量急剧增力口，直接导致全球变暖和气候异常。因此，CO2的固定活化及化学转化成有机物对于人类的未来具有重要的实际意义。目前主要是利用CO2与环氧烷烃通过环加成反应生成环状碳酸脂这一手段将CO2转化为有商业价值的化学品，但在此类反应过程中所用的催化剂催化转化CO2的条件都较为苛刻，需要高温和高压，因此在相对温和的条件下实现CO2的催化转化是目如急需解决的问题。
发明内容
为了解决在常温常压下催化转化CO2的难题，本发明的发明目的是设计制备了共轭微孔高聚物催化剂，利用此催化剂在温和的反应条件下将CO2与环氧烷烃反应转化为环状的碳酸脂。本发明共轭微孔高聚物催化剂制备方法如下:一种铝络合共轭微孔高分子催化剂(CMP-Al)，其结构如下:
权利要求
1.一种铝络合共轭微孔高分子催化剂(CMP-Al)，其结构如下:
2.—种权利要求1所述催化剂CMP-Al的制备方法，其特征在于: DSalen的合成方法:以一元醇为溶剂，将苯环上具有基团R2取代的水杨醛与1，2_ 二氨基环己烷按照物质的量比为1:1 30的比例，在温度为O 150°C的条件下反应I 15h，制得所需的Salen化合物；其中所说的R2取代基为-H，-tBu, -NO2, -Cl,-CH2NEt2,-CH2N(
3.根据权利要求2所述的CMP-Al的制备方法，其特征在于:步骤I)中所述的一元醇是一元脂肪醇；在温度为30 120°C的条件下反应2 10h，得到Salen化合物；其中一元脂肪醇是指甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇或正己醇。
4.根据权利要求2所述的CMP-Al的制备方法，其特征在于:步骤I)中所述的取代的水杨醛与1，2_ 二氨基环己烷按照物质的量比为1:1 20。
5.根据权利要求2所述的CMP-Al的制备方法，其特征在于:步骤I)中所述的取代的水杨醛与1，2_ 二氨基环己烷按照物质的量比为1:1 6。
6.根据权利要求2所述的CMP-Al的制备方法，其特征在于:步骤2)中所述中1，3，5-三乙炔苯与Salen按照物质的量为1:1 3 ;步骤2)中四(三苯基磷钯)、碘化亚铜的加入量与1，3，5_三乙炔苯的物质的量的比例分别为1: 12 28、1: 10 25。
7.根据权利要求2所述的CMP-Al的制备方法，其特征在于:步骤3)中铝化合物与CMP按照质量比为1:1 2.5，得到共轭微孔高聚物催化剂CMP-Al。
8.—种权利要求1所述催化剂的应用，其特征在于:在0-160度的条件下催化CO2与环氧烷烃反应生成环状碳酸酯。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于: 催化环氧烷烃与CO2的反应的具体过程为:将催化剂CMP-Al与环氧烷烃按照质量比为1: 1 25投料，再加入一定量的胺类化合物，胺类化合物与环氧烷烃的物质的量比例为1: 5 1000，常压下通入CO2在0 160°C的条件下搅拌反应3 80h，得到环状的碳酸脂。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于:其中胺类化合物与环氧烷烃的物质的量比例为1: 900;其中所说的胺类化合物为季铵盐，三乙胺或4-二甲氨基吡啶；所述环氧烷烃为环氧丙烷。
全文摘要
本发明开发了一种新型催化CO2与环氧烷烃的反应生成环碳酸酯的催化剂及催化剂制备方法，实现了在常温常压的条件下催化CO2与环氧烷烃的反应，突破了历史上这类反应都在高温高压下反应的限制。本发明的催化剂为铝络合共轭微孔高分子(CMP-Al)，其结构式如下式中R＝Cl，Br，Et，OMe，OEt，OCH2CH2(OCH2CH)2Cl；R2＝H，tBu，NO2，Cl，CH2NEt2，CH2N(Bn)Et2Br，iBu，CH2N(CH3)2CH2Ph。用这种催化剂催化CO2与环氧烷烃在常温常压下的反应得到环碳酸酯的产率为30-98％。
文档编号B01J31/22GK103157513SQ201110427079
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者邓伟侨, 刘晓焕 申请人:中国科学院大连化学物理研究所