专利名称：一种功能化季鏻盐离子液体制备环状碳酸酯的方法
技术领域：
本发明涉及制备环状碳酸酯的方法，具体指一种以二氧化碳和环氧化合物为原料，在功能化季鱗盐离子液体为催化剂条件下通过环加成制备环状碳酸酯的方法。
背景技术：
二氧化碳是目前地球上最主要的温室气体，但同时也是无毒、廉价和储量丰富的Cl资源。随着温室效应及化石燃料短缺所造成“碳源危机”的日益加剧，CO2资源化利用成为近年来国际竞相研究的热点课题之一。虽然CO2可转化为多种有用化学品(如甲醇、醋酸、水杨酸、尿素、碳酸酯等)，但直接以CO2为原料的工业化途径却不多。其中，通过CO2与环氧化物环加成合成环状碳酸酯的反应因其原料价格低廉、原子利用率高、符合“绿色化学” 发展而成为少数可工业化利用CO2的途径之一Green Chem. , 2005, 7: 518-523。环状碳酸酯是一类十分重要的化学产品，具有良好的生物降解性、溶解性及其它物理性质，是很好的清洁型极性溶剂，还可用于酚醛树脂生产、聚碳酸酯合成、热硬化性树脂合成、热记录材料合成，以及作为高能密度锂电池和电容的电解液、金属萃取剂、化妆品添加剂和化工中间体等。近十年来，离子液体催化剂因其制备简单、成本低廉、种类多样、结构性质可调等优点而被广泛用作环加成合成环状碳酸酯的催化剂Appl. Catal. A: Gen. , 2009,366: 2-12。其中使用的较多的为咪唑盐离子液体Green Chem, 2012, 14: 654-660、批唳盐离子液体Chem. Eng. , 2008, 25: 471-473、季鱗盐离子液体Appl. Catal. A:Gen. , 2008, 341: 106-111 和季铵盐离子液体Appl. Catal. A: Gen. , 2005, 287:221-226。这些离子液体虽然对环加成反应具有一定的催化活性，但均以下一点或几点问题自身活性不高或在金属卤化物等助催化剂存在的条件下才表现出较好的催化活性，稳定性不好，活性组分对水敏感、反应条件苛刻等。尤其是季鱗盐离子液体催化剂，只有在过渡金属卤化物(如卤化锌)等助催化剂存在Appl. Catal. A: Gen. , 2008, 341:106-111，或超临界条件下Green Chem. , 2003, 5: 92-94才具有较好的催化活性。因此，开发一种在无溶剂及助催化剂存在，并且在温和反应条件下自身即具有较高活性的催化剂是目前环加成领域亟需解决的一个难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功能化季鱗盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，以实现在温和反应条件以及不添加任何溶剂和助催化剂条件下，高效、高选择性地由二氧化碳和环氧化合物环加成合成环状碳酸酯。本发明的反应通式为
权利要求
1.一种功能化季鱗盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，其特征在于使用功能化季鱗盐离子液体作为催化剂，在催化剂用量为环氧化合物摩尔量的1%。 2%，反应压力为O. Γ10. OMPa,反应温度为25 °(Tl80 0C,反应时间为O. 5^24小时条件下催化二氧化碳与环氧化合物环加成合成相应的环状碳酸酯。
2.根据权利要求I所述的一种功能化季鱗盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，其特征在于所述功能化季鱗盐离子液体具有如下结构通式
3.根据权利要求2所述的一种功能化季鱗盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，其特征在于Rp R2和R3优选烷基和芳香基团。
4.根据权利要求2所述的一种功能化季鱗盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，其特征在于X_为卤素离子，其中优选Cl_、Br_和1_。
5.根据权利要求I所述的一种功能化季鱗盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，其特征在于原料环氧化合物的结构为
6.根据权利要求5所述的一种功能化季鱗盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，其特征是当 R1=H 时，R2 为 H、CH3> CH2CUC2H5, C4H9, C6H5, C4H9O, C7H7O 中的一种。
7.根据权利要求5所述的一种功能化季鱗盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，其特征是当R1古H时，环氧化合物的结构为
全文摘要
一种功能化季鏻盐离子液体制备环状碳酸酯的方法，其特征在于使用功能化季鏻盐离子液体作为催化剂，在催化剂用量为环氧化合物摩尔量的1‰~2%，反应压力为0.1~10.0MPa，反应温度为25oC~180oC，反应时间为0.5~24小时条件下催化二氧化碳与环氧化合物环加成合成相应的环状碳酸酯。该制备方法反应条件温和，所用催化剂为单组分催化剂，具有成本低、活性和选择性高、及稳定性好等优点。
文档编号C07D317/36GK102838583SQ20121033054
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者代威力, 罗胜联, 金碧, 罗旭彪, 涂新满 申请人:南昌航空大学