[发明专利]氨基酸离子液体支载的Salen金属催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类Salen金属催化剂的合成方法，特别是涉及一类氨基酸离子液体支载的Salen金属催化剂及其制备方法。 

背景技术

众所周知，以金属为活性中心的Salen催化剂在二氧化碳共聚反应(Acc.Chem.Res.，2004，37，836-844；J.Am.Chem.Soc.，2005，127，14026-14038)、氧化反应(US4970347，US4046813，CN1425642)等反应过程中应用十分广泛，但是在大部分情况下，Salen金属类催化剂也有其固有的缺点，以Salen金属类催化剂催化二氧化碳与环氧化合物共聚反应为例，尽管Salen金属类催化剂克服了有机锌类催化剂(J.Polym.Sci.Part B：Polym.Let.，1969，7，287-292，和稀土类催化剂(CN 85104956)对水和空气敏感等问题，但是已有的Salen金属催化剂催化效率不高、反应周期较长、制备得到的聚碳酸酯类材料分子量较小。这些问题严重限制了其工业化应用。因此，开发新型高效率、易操作、价廉易得的Salen金属催化剂是目前二氧化碳共聚催化剂的研究方向。 

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的氨基酸离子液体支载的Salen金属催化剂及其制备方法，制备获得的氨基酸离子液体支载的Salen金属催化剂对空气和水稳定，同时有较好的热稳定性。 

本发明提供氨基酸离子液体支载的Salen金属催化剂，其结构式如下： 

式中：R₁、R₂、R₃为H、Me、Et、Pr或Bu；金属M离子为Fe³⁺、Cr³⁺、V³⁺、Ti²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺中的一种。 

本发明提供氨基酸离子液体支载的Salen金属催化剂制备方法，用氨基酸与碱性离子液体反应制备得到氨基酸型离子液体(a)，氨基酸型离子液体与取代水杨醛反应得到氨基酸型离子液体支载的SalenH₂配体(b)，SalenH₂配体与金属盐反应制备得到氨基酸离子液体支载的 Salen金属催化剂(c)。 

Salen金属催化剂制备过程的反应式如下： 

式中：R₁、R₂、R₃为H、Me、Et、Pr或Bu；金属M离子为Fe³⁺、Cr³⁺、V³⁺、Ti²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺中的一种。 

本发明中用于制备氨基酸离子液体的氨基酸可以是赖氨酸、精氨酸、天冬酰胺或谷氨酰胺中的一种。 

本发明中用于制备氨基酸离子液体的碱性离子液体可以为咪唑型、吡啶型或烷基取代季铵型。 

本发明中氨基酸型离子液体(a)合成反应温度在10℃～100℃间，并优选在30℃～60℃间，适合于该反应的溶剂为乙腈，氯仿，苯，甲苯等。 

本发明中氨基酸型离子液体支载的SalenH₂配体(b)合成反应温度在0℃～200℃间，并优选在5℃～80℃间，适合于该反应的溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇，丙酮，乙腈，氯仿等。 

本发明中氨基酸离子液体支载的Salen金属催化剂(c)合成，反应温度在10℃～150℃间，并优选在30℃～80℃间；适合于该反应的溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇；金属盐为金属氯化物；Salen主环中心金属离子为Fe³⁺、Cr³⁺、V³⁺、Ti²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺中的一种。