[发明专利]用于制备碳酸亚烷酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过催化羧基化环氧烷制备碳酸亚烷酯的方法。

背景技术

碳酸亚烷酯例如碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯在工业方法中广泛用作溶剂和稀释剂。它们通常用作市售产品例如化妆品和药物的原料。碳酸亚烷酯也可用作从环氧烷制备二元醇的中间体。

工业上碳酸亚烷酯通过二氧化碳与适合的环氧烷的反应制得。在本领域中，通常建议将离子卤化物例如季铵卤化物、季鏻卤化物和金属卤化物用作该反应的催化剂。

根据JP-A-57,106,631，可通过在碱金属卤化物存在下使环氧烷与二氧化碳反应在两步制备亚烷基二醇中作为中间体制备碳酸亚烷酯。

US-A-4,314,945涉及通过在特征是具有通式M⁺A^-的催化剂存在下使对应的环氧烷与二氧化碳反应制备碳酸亚烷酯，其中M是钾和A是碘或M是季铵阳离子(R₁R₂R₃R₄N⁺)和A是溴、氯或碘。该反应在碳酸亚烷酯中进行。

US-A-4,786,741涉及在催化组合物和水存在下使环氧烷与二氧化碳反应。列举的催化组合物包括有机季铵卤化物、有机季鏻卤化物、有机锍卤化物和有机锑卤化物。

JP-A-59,013,741教导了从环氧乙烷经碳酸亚乙酯制备乙二醇的方法。使用季鏻卤化物催化环氧乙烷与二氧化碳的反应以形成碳酸亚乙酯。

US-A-6,160,130中已经描述了使用碱金属卤化物和卤化锰的组合作为催化剂用于从环氧烷制备碳酸亚烷酯。US-A-6,156,909中教导了卤化铅和卤化铟与碱金属卤化物的组合适用作该反应的催化剂。

Kim等人描述了使用卤化锌与多种其它化合物的组合作为使环氧烷羧基化的有效催化剂。J.Catal.(2003)220，44-46中描述了通过1-烷基-3-甲基咪唑鎓卤化物与卤化锌的反应形成的催化剂。在Angew.Chem.Int.Ed.(2000)39(22)，4096-4098、Chem.Eur.J.(2003)9(3)，678-686和US-A-6,399,536中描述了含用吡啶配位的卤化锌的催化剂。

在Chem.Ber.(1986)119，1090-1094中教导了使用卤化锌和烷基铵碘化物的混合物作为使环氧烷转化成碳酸亚烷酯的催化剂。

US-A-5,218,135和US-A-5,391,767中已经描述了使环氧烷转化成碳酸亚烷酯中使用的均相催化剂由一种金属盐与选自以下物质的卤化物组合构成：碱金属卤化物、碱土金属卤化物、季铵、季鏻、季砷鎓、季锑鎓卤化物和叔锍卤化物。

在开发用于羧基化环氧烷的均相催化剂中已经报导了显著的进展。然而，使用这些催化剂导致另外的用于纯化所需产物的工艺步骤。此外，如Kim等人在Appl.Catal.，A(2005)288，48-52中所述，通过蒸馏使碳酸亚烷酯与均相催化剂分离可使碳酸亚烷酯严重分解。

Takahashi等人在Chem.Commun.(2006)1664-1666中报道了用于使环氧丙烷羧基化成碳酸亚丙酯的多相催化剂由固定在二氧化硅上的季鏻卤化物组成。Nishikubo等人在J.Polym.Sci.，PartA：Polym.Chem.，(1993)31，939-947中报道了使用由粘附于不溶性聚苯乙烯小球的季铵和季鏻盐组成的催化剂羧基化环氧化物。

Kim等人在J.Catal.(2002)205，226-229中描述了固体载带卤化锌，其中固体载体是聚(4-乙烯基吡啶)。然而，据描述，该体系与相当的均相体系相比活性降低。

Xiao等人在Appl.Catal.，A(2005)279，125-129中描述了基于卤化锌的固体载带体系，其中固体载体是聚(4-乙烯基吡啶)或壳聚糖。该体系中也必须使用均相1-丁基-3-甲基咪唑鎓溴化物作为助催化剂。

仍然需要用于使环氧烷转化成碳酸亚烷酯的催化剂体系，该催化剂体系可以很容易的纯化所需产物而同时不使所需产物分解和仍然显示出高的选择性和活性。

发明内容