[发明专利]一种以烯烃为原料合成环状碳酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以烯烃为原料合成环状碳酸酯的方法，具体地说，涉及一种以烯烃和二氧化碳为原料在氧化剂存在下催化合成环状碳酸酯的方法，属于化学催化合成技术领域。

背景技术

二氧化碳是主要的温室气体之一；同时，二氧化碳具有储量大、无毒和不燃烧的特点，是最为廉价和丰富的C1资源。因此二氧化碳的转化与利用是世界各国普遍关注的重要课题之一(Sakakura T，Choi J-C，Yasuda H.Chem Rev，2007，107，2365.)。

二氧化碳耦合生成环状碳酸酯是二氧化碳的转化与利用中最为成功的路线之一。环状碳酸酯具有广泛的应用：可以用作工程塑料的来源，例如以环状碳酸酯合成聚碳酸酯和聚氨酯；可以作为锂离子电池的电解质溶剂；是一种优良的有机溶剂和染料添加剂；而且还是一类绿色反应试剂，可以取代其它多种毒性化学试剂(Shaikh A A G.Sivaram S.Chem Rev，1996，96，951；Clements J H.Ind Eng Chem Res，2003，42，663.)。

环状碳酸酯的一般合成方法是以环氧化合物和二氧化碳为原料，在催化剂存在下催化以合成环状碳酸酯；其中，所使用的催化剂为金属盐类、salen化合物、离子液体、金属氧化物和固载催化剂等。然而，大部分催化剂存在不足，例如：大部分催化剂中含有卤素，造成环境污染；需要共催化剂，由于需要催化剂中酸性位和碱性位共同作用，单一组分的催化剂无法完成高效的催化反应，因此需要共催化剂；反应条件复杂，例如高温、高压、溶剂以及较长的反应时间等(Darensbourg D J，Holtcamp M W.Coord Chem Rev，1996，153，155；Sakakura T，Kohno K.Chem Commun，2009，1312.)。

环状碳酸酯的另一种合成方法是以烯烃和二氧化碳为原料，在氧化剂存在下，发生烯烃的氧化羧化反应以合成环状碳酸酯，即一锅法；其中，所述氧化剂为氧气、双氧水、叔丁基过氧化氢和尿素过氧化氢等。从经济利益和能源利用的角度来看，与以环氧化合物为初始原料的一般合成方法相比，以烯烃为初始原料的一锅法更具有实际应用价值，一方面因为烯烃价格更加低廉，而且来源更加广泛；另一方面因为一锅法合成可以大大减少中间产物的分离步骤。