[发明专利]一种在室温常压下催化CO2合成2-恶唑烷酮类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种在室温常压下催化CO₂合成2‑恶唑烷酮类化合物的方法，属于2‑恶唑烷酮类化合物的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：一种在室温常压下催化CO₂合成2‑恶唑烷酮类化合物的方法，以丙炔胺类化合物为原料，以CuI和离子液体IL为催化体系，于0.1MPa、25℃在CO₂气氛中搅拌反应12h制得2‑恶唑烷酮类化合物，产物分离后催化体系重复循环使用。本发明反应条件温和且操作简便，在室温常压下具有非常出色的催化能力，产率高达98%，所用催化体系廉价易得且制备简单，同时催化体系可以重复循环使用。

技术领域

本发明属于2-恶唑烷酮类化合物的合成技术领域，具体涉及一种在室温常压下催化 CO₂合成2-恶唑烷酮类化合物的方法。

背景技术

CO₂是环境友好、储量丰富、廉价、无毒、不可燃的可再生C1资源，通过化学固定把CO₂转化成高附加值的有机化学品在过去几十年受到了广泛关注。然而，由于自身的热力学稳定性，二氧化碳的转化受到一定的限制，导致转化反应需要高温高压等苛刻的条件。

2-恶唑烷酮类化合物可以作为合成药物分子的中间体。由CO₂与丙炔胺反应合成这些化合物的路线是一种原子经济性反应，是将CO₂有效转化利用的手段之一。到目前为止，各种各样的催化剂包括有机催化剂和金属催化剂已经被广泛用于催化该反应，并且取得了一定的成果。韩布兴院士报道了用质子性离子液体可以在常压和60℃条件下能高效的催化该反应。何良年课题组和我们课题组报道了铜催化剂在常压和60℃条件下也可以有效催化该类反应，然而，这些催化体系仍需要额外的能量，不利于降低反应成本。因此，寻找在室温常压下能高效催化该反应的新型催化体系迫在眉睫。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种在室温常压下催化CO₂合成2-恶唑烷酮类化合物的方法，该方法操作简便、条件温和、产物产率高(高达98％)、催化剂廉价易得且易循环再使用。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种在室温常压下催化CO₂合成2- 恶唑烷酮类化合物的方法，其特征在于具体步骤为：以丙炔胺类化合物1为原料，以CuI和离子液体IL为催化体系，于0.1MPa、25℃在CO₂气氛中搅拌反应12h制得2-恶唑烷酮类化合物2，产物分离后催化体系重复循环使用，该合成方法中的反应方程式为：

其中R₁为氢、苯基或C_1-4直链烷基或支链烷基，R₂为氢或C_1-4直链烷基或支链烷基，R₃为苄基或C_1-4直链烷基或支链烷基，R₄为氢或C_1-4直链烷基或支链烷基，离子液体IL 为[Bmim][Cl]。

进一步优选，所述R₁中的C_1-4直链烷基或支链烷基为甲基，R₂中C_1-4直链烷基或支链烷基为甲基或乙基，R₃中C_1-4直链烷基或支链烷基为正丁基，R₄中C_1-4直链烷基或支链烷基为甲基或乙基。

进一步优选，所述丙炔胺类化合物1、CuI与离子液体IL的投料摩尔比为1:0.05:0.05。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、反应条件温和且操作简便，在室温常压下具有非常出色的催化能力，产率高达98％；

2、所用催化体系廉价易得且制备简单，同时催化体系可以重复循环使用。