一种用于合成碳酸丙烯酯的催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及固体催化剂的制备领域，特别涉及一种用于二氧化碳与环氧丙烷通过 环加成反应合成碳酸丙烯酯的固体催化剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 碳酸丙稀醋（propylene carbonate PC)是一种重要的有机化学品，广泛用于有机 合成、气体分离、电化学、高分子合成、印染、塑料等领域。碳酸丙烯酯的传统合成方法主要 有光气法、酯交换法、尿素醇解法、环氧丙烷与二氧化碳环加成法。光气法由于原料中的光 气剧毒，对人和环境造成严重伤害被禁用；酯交换法由于使用的催化剂有毒且原料昂贵一 般不被工业生产采用；尿素醇解法由于使用的催化剂不易分离一般不被采用；环氧丙烷与 二氧化碳环加成法由于工艺流程短，收率高，选择性好，产品质量优，操作方便，成本低等优 点而被广泛采用。
[0003] 环氧丙烷与二氧化碳反应合成碳酸丙烯酯使用的催化剂一般有有机金属配合物、 季铵盐、季膦盐、碱金属盐等。上述催化剂体系都存在一些无法逾越的问题：如有机金属配 合物催化体系需要较高的催化剂浓度且转化率低；季铵盐、季膦盐类催化剂价格昂贵；碱 金属类催化剂不易分离等。因此，开发绿色高效且成本低廉的催化剂称为目前研宄的热点。
[0004] 综上所述，寻找一种成本低廉、催化剂回收及循环利用简单、催化活性高的固体催 化剂具有重要意义。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是针对目前合成碳酸丙烯酯过程中出现的催化剂回收 困难、成本高等缺陷。
[0006] 为了解决上述问题，本发明提供一种固体催化剂及其制备方法，可以实现季铵盐 类催化剂在二氧化碳与环氧丙烷环加成合成碳酸丙烯酯反应中的高催化活性、高选择性， 而且催化剂回收及循环利用简单，反应成本大大降低。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008] 本发明所述的固体催化剂的结构式为：
[0009]
【主权项】
1. 一种用于合成碳酸丙烯酯的固体催化剂，其特征在于该催化剂的结构式如下所示：
2. -种用于合成碳酸丙烯酯的固体催化剂的制备方法，其特征在于该催化剂的具体制 备方法如下： (1) 将氧化石墨烯加入甲苯中，磁力搅拌30min，升温至30-60°C，逐滴加入1，2-二溴こ 烷，继续反应4-8h; (2) 继续向上述反应体系中滴加三こ胺，滴完后继续反应2-6h; (3) 反应结束后经离心分离，用甲苯洗涤，干燥即可获得用于合成碳酸丙烯酯的固体催 化剂，反应过程如下式所示：
3. 根据权利要求2所述的ー种用于合成碳酸丙烯酯的固体催化剂的制备方法，其特征 在于该方法步骤（1)中所述的甲苯与氧化石墨稀的质量比为50:1~100: 1，1，2-二溴こ 烷与氧化石墨烯的质量比为1:1~0.2:1 ;步骤（2)中三こ胺与1，2-二溴乙烷的摩尔比为 1:1〇
【专利摘要】本发明涉及一种用于合成碳酸丙烯酯过程的固体催化剂及其制备方法，该方法以氧化石墨烯为载体，以1,2-二溴乙烷和三乙胺为原料，通过一步反应即可获得用于二氧化碳与环氧丙烷环加成反应合成碳酸丙烯酯的固体催化剂。该方法操作简单，得到的固体催化剂在反应后经过简单处理即可继续循环利用，寿命长，无污染，大大降低了生产成本。将该催化剂用于碳酸丙烯酯的合成，催化活性很高，环状碳酸酯收率最高可达84.2％，选择性为97.5％。
【IPC分类】C07D317-36, B01J31-02
【公开号】CN104624231
【申请号】CN201510074960
【发明人】薛冰, 柳娜, 李永昕, 许杰
【申请人】常州大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月12日