专利名称：一种离子液体催化制备环状碳酸酯的方法
技术领域：
本发明涉及一种由环氧化合物和二氧化碳环加成制备环状碳酸酯的方法。
背景技术：
二氧化碳是一种温室气体，同时又是取之不竭的Cl资源，其有效固定已经成为本世 纪最具挑战性的课题之一，而合成环状碳酸酯就是其中一种很好的固定二氧化碳的原子经济 性反应。环状碳酸酯是一种非常好的极性溶剂，在医药和精细化工中间体的合成当中有着广 泛的应用。并且环状碳酸酯可以通过水解或醇解的方式高选择性地生成二元醇及碳酸二甲酯 等大宗化学品，相比原有工艺可以有效降低生产成本并节能降耗，具有良好的应用前景。目前已报道的生产环状碳酸酯的方法大多是使用路易斯酸金属和路易斯碱组成 的二元均相催化剂，其中所使用的路易斯金属有碱金属商化物，碱土金属商化物，过渡金 属盐，过渡金属配合物或四齿席夫碱金属配合物；所用的路易斯碱有有机碱(如DMF，DBAP 等)，季铵盐，咪唑盐，冠醚等等。这些催化体系或多或少地存在诸如催化活性不高，使用毒 性很强的有机溶剂，催化剂成本高等问题。尽管报道的催化剂种类很多，但仍存在反应活性 低，反应时间长等问题。离子液体作为近年来绿色化学框架下发展起来的新型介质和软功能材料，具有稳 定性强，结构可设计等优点，因而在催化领域应用前景广阔。研究表明，咪唑类、吡啶类、季 铵类和季鳞类等常规离子液体对于环氧化合物和二氧化碳环加成反应具有一定的催化作 用。另一方面，带有羟基、羧基或者醚基等基团的功能化离子液体吸引着人们越来越多的关 注。与传统咪唑类、季铵类等离子液体相比，这些功能化离子液体具有更大的极性调节范 围，以及更高的催化活性，显示着更广泛的应用前景。1，2，4_三氮唑作为含能离子液体的一种重要原料，同时在农药、医药(氟康唑)、 染料、橡胶助剂，以及用于复制系统的光电导体生产中应用广泛。近期研究发现，1，2，4_三 氮唑类离子液体对于二氧化碳与环氧化合物合成环状碳酸酯的反应也具有较强的催化性 能。并且1，2，4，-三氮唑中含有的叔胺基也可能起到协同催化的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种离子液体催化剂催化环氧化合物和二氧化碳环加成制 备环状碳酸酯的方法。本发明的反应通式为
权利要求
1.一种基于1，2，4-三氮唑的功能化离子液体催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在 于使用基于1，2，4_三氮唑的离子液体作为催化剂，反应压力为0. 1-10. OMPa，反应温度为 50-150°C，反应时间为0. 5-8小时的条件下催化环氧化合物和二氧化碳环加成合成相应的 环状碳酸酯。
2.根据权利要求1所述的方法，基于1，2，4_三氮唑的离子液体的结构式如下
3.根据权利要求1所述的方法，原料环氧化合物的结构为
4.根据权利要求1所述的方法，催化剂用量以离子液体含量计算为环氧化合物的 0.4-anoi%。
全文摘要
本发明涉及一种离子液体催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于使用1，2，4-三氮唑类离子液体作为催化剂，催化剂用量为环氧化合物的0.4-2mol％(以离子液体含量计算)，在反应压力为0.1-10.0MPa，反应温度为50-150℃，反应时间为0.5-8小时的条件下催化环氧化合物和二氧化碳环加成合成相应的环状碳酸酯。该合成方法具有催化剂活性高，成本低，使用寿命长等特点，并且1，2，4-三氮唑含有的叔胺基可能具有协同催化的作用。
文档编号C07D317/38GK102336735SQ20111020000
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者孙剑, 张锁江, 张香平, 成卫国, 王金泉, 陈曦 申请人:中国科学院过程工程研究所