[发明专利]负载型催化剂高效催化合成碳酸环己烯酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备碳酸环己烯酯的方法，具体涉及一种负载型催化剂高效催化二氧化碳和环氧环己烷环加成制备碳酸环己烯酯的方法，属有机化学合成领域。

背景技术

二氧化碳是大气中主要的温室气体，同时还是一种非常重要、价廉的C1资源，因此，二氧化碳的资源化利用正成为研究的热点，而其与环氧化合物环加成生产环状碳酸酯是一种有效途径。环状碳酸酯中，研究较多的是碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯，而利用二氧化碳与环氧环己烷合成碳酸环己烯酯的研究较少。碳酸环己烯酯是一个应用前景十分广阔的化工产品，国内尚无企业生产，可对其进行深度开发，为企业带来新的效益增长点。另外，其下游产品碳酸二甲酯和环己二醇的经济价值和工业需求正日益增长，该领域的研究也越来越受到重视。

目前，相关研究主要针对于环氧乙烷及环氧丙烷的环加成反应，而专注于碳酸环己烯酯的研究报道较少，该反应通常存在反应时间长、成本高、催化活性低等缺点，所用催化体系主要有离子液体体系、金属卤化物催化体系及金属配合物催化体系等。Wei-Li Dai等人[3-(2-Hydroxyl-Ethyl)-1-Propylimidazolium Bromide Immobilized on SBA-15 as Efficient Catalyst for the Synthesis of Cyclic Carbonates via the Coupling of Carbon Dioxide with Epoxides[J]. Catal. Lett. (2010) 135:295–304] 使用负载羟基离子液体作为催化剂，二氧化碳初始压力 2.0 MPa, 反应时间6 小时, 反应温度120℃，合成了碳酸环己烯酯，转化率仅为31.3%，收率31.2%。而将反应温度提高至 140 ℃，反应时间延长至24小时，收率仅提高至72.9%[ High-Efficiency Synthesis of Cyclic Carbonates from Epoxides and CO₂ over Hydroxyl Ionic Liquid Catalyst Graftedonto Cross-Linked Polymer [J].Catal. Lett. (2010) 137:74–80]。Ye Xie等人[CO₂ Cycloaddition Reactions Catalyzed by an Ionic Liquid Grafted onto a Highly Cross-Linked Polymer Matrix[J]. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 7255 –7258]使用乙烯基咪唑类离子液体作为催化剂，二氧化碳反应压力维持在6 MPa ，反应温度 383 K，反应时间长达72小时，合成碳酸环己烯酯，收率为 93.1%。KR2011080091报道了碳酸环己烯酯的合成方法，其采用钴、锌双金属配合物催化剂，四丁基氯化铵为助催化剂，反应温度120℃，反应时间6小时，反应压力0.34MPa，合成碳酸环己烯酯，收率为76%。