专利名称：一种非均相催化制备乙二醇和碳酸酯的方法
技术领域：
本发明涉及绿色、清洁催化技术领域，具体指一种以碳酸乙烯酯和脂肪醇为原料， 在负载离子液体催化下通过酯交换反应合成乙二醇和碳酸酯的方法。
背景技术：
乙二醇是重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯。随着近年来我国聚酯行业的 飞速发展以及汽车产销量扩大所带动的防冻液需求不断增长，乙二醇消费量持续增加。碳 酸二甲酯是一种无毒、易生物降解，环境友好型的绿色基础化工原料，可作为溶剂、汽油添 加剂、锂离子电池电解液、双酚A聚碳酸酯的单体以及羰基化、甲基化和羰基甲基化试剂， 被广泛应用在化学化工领域。乙二醇和碳酸二甲酯两种重要的化工品可以通过碳酸乙烯酯 和甲醇酯交换同时制得，近些年来，有关这方面的研究受到了越来越多的重视。目前已报道的通过酯交换反应合成乙二醇和碳酸酯的催化剂有碱金属氢氧化 物、碱土金属碳酸盐、有机碱、季铵盐、季鳞盐、咪唑四氟硼酸盐、固体碱(如金属氧化物)， 交联树脂负载的三苯基膦、二氧化硅负载的硅酸钠，离子交换树脂的季胺盐、壳聚糖负载的 季胺盐等等，这些催化体系或多或少地存在诸如催化活性不高，稳定性不高，反应条件苛 亥|J，催化剂成本高等问题。非均相催化剂具有回收简单，易于工业化等优点，而现有酯交换 非均相催化剂或多或少存在催化活性低，合成复杂，容易流失等缺点。本发明开发一类高 效、稳定的负载离子液体催化剂，旨在提供一种非均相催化制备乙二醇和碳酸酯的方法。
发明内容
本发明研究在较温和的条件下，高效、高选择性地实现由碳酸乙烯酯和脂肪醇为 原料通过非均相催化酯交换反应制备乙二醇和碳酸酯的方法。本发明的反应通式为
权利要求
1. 一种非均相催化制备乙二醇和碳酸酯的方法，其特征是以碳酸乙烯酯和脂肪醇为原 料，使用下述1-3类聚苯乙烯负载离子液体催化剂中的一种，在反应温度为333-433K，反应 时间为0.25-4小时，碳酸乙烯酯和脂肪醇摩尔比为1 4-1 32条件下，通过酯交换反应 合成乙二醇和碳酸酯，其中1-3类催化剂结构如下
2.根据权利要求1所述的一种非均相催化制备乙二醇和碳酸酯的方法，负载离子液体 催化剂是由载体和相应的离子液体制备所得，载体选自氯甲基化聚苯乙烯树脂和溴甲基化 聚苯乙烯树脂中的一种，树脂的型号选自D201，D201FC，D201MB, D201SC, D202, D208, D296, D301, D301SC, D306, D308, D309, D320, XDA-A 中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种非均相催化制备乙二醇和碳酸酯的方法，其特征在于催 化剂为1和2中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种非均相催化制备乙二醇和碳酸酯的方法，其特征在于所 述脂肪醇选自甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇，丁醇和环己醇中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种非均相催化制备乙二醇和碳酸酯的方法，其特征在于催 化剂用量为碳酸乙烯酯物质的量的0. 5-5%。
全文摘要
本发明涉及一种非均相催化制备乙二醇和碳酸酯的方法，其特征是以碳酸乙烯酯和脂肪醇为原料，反应过程中使用负载离子液体催化剂，在反应温度为333-433K，反应时间为0.25-4小时，碳酸乙烯酯和脂肪醇摩尔比为1∶4-1∶32条件下，可高转化率和选择性地合成乙二醇和碳酸酯。该合成方法具有催化剂活性高，成本低，回收方便，使用寿命长等特点。
文档编号C07C68/06GK102126927SQ20111000545
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者孙剑, 张学辉, 张锁江, 张香平, 成卫国, 王金泉 申请人:中国科学院过程工程研究所