[发明专利]一种三亚甲基单硫代碳酸酯的制备方法

说明书

本发明提供一种三亚甲基单硫代碳酸酯的制备方法，以膨润土负载离子液体为催化剂，以氧硫化碳与氧杂环丁烷为原料，制备三亚甲基单硫代碳酸酯。本发明使用了催化性能优异的离子液体作为催化剂，同时通过将离子液体负载于膨润土上，大大简化了从产物中分离催化剂的过程，解决了离子液体催化剂难以回收的问题。

技术领域

本发明涉及多相催化技术领域，尤其涉及一种三亚甲基单硫代碳酸酯的制备方法。

背景技术

环单硫代碳酸酸是潜在的极性非质子溶剂、药物合成中间体以及制备光学树脂聚单硫代碳酸酯的单体，研究环单硫代碳酸酯的合成具有重要的意义。

氧硫化碳是大气污染物，且是工业废气，但同时也是一种重要的化学合成原料，利用氧硫化碳和环氧化物反应制备环单硫代碳酸酯，一方面可以有效利用氧硫化碳合成有价值的有机化工产品；另一方面这一反应具有很高的原子经济性，符合绿色化学原则。

在申请号为201710875022.6的中国专利中，公开了一种制备环单硫代碳酸酯的方法，以桥联四芳氧基稀土金属化合物为催化剂，在助催化剂存在下催化氧硫化碳与环氧烷烃反应制备环单硫代碳酸酯。

在申请号为201710874357.6的中国专利中，公开了一种六元环单硫代碳酸酯的合成方法，以氧化锌、氢氧化锌、锌盐或碱金属改性氧化锌为催化剂，以氧硫化碳和二醇类化合物为原料制备六元环单硫代碳酸酯。

在申请号为201710873662.3的中国专利中，公开了一种制备五元环单硫代碳酸酯的方法，以氮桥联三芳氧基铝配位化合物为催化剂，在助催化存在下催化氧硫化碳与环氧化合物反应制备五元环单硫代碳酸酯。

目前制备环单硫代碳酸酸的诸多催化剂中，离子液体催化剂尚未得到开发与应用。离子液体是由有机阳离子和有机或无机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类。离子液体主要是季铵盐类，季磷盐，咪唑和吡啶的阳离子与无机的阴离子形成的离子液等。与传统的催化剂相比，离子液体作为均相催化剂，使目标产物的收率和选择性都有很大的提高。均相催化剂相对于多相催化剂来说具有高活性、高选择性和反应条件温和等优点。但是离子液体催化剂由于其均相催化剂的特性，难以从反应产物中分离。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种三亚甲基单硫代碳酸酯的制备方法，其使用离子液体作为催化剂，并且催化反应完成后离子液体易于回收。

为实现以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种三亚甲基单硫代碳酸酯的制备方法，以膨润土负载离子液体为催化剂，以氧硫化碳与氧杂环丁烷为原料，制备三亚甲基单硫代碳酸酯。

反应式如下：

本发明使用了催化性能优异的离子液体作为催化剂，同时通过将离子液体负载于膨润土上，大大简化了从产物中分离催化剂的过程，解决了离子液体催化剂难以回收的问题。

膨润土是以蒙脱石为主要成分的黏土矿物，通常由成百上千的蒙脱石结构单元层以分子间力作用堆垛而成，片层之间的几何空间构成膨润土的层间域。蒙脱石是由硅氧四面体和铝氧八面体通过氧桥键连结形成的层状多孔性晶体结构，是具有较大孔穴和较大比表面积的多孔性材料，而且存在可交换的金属阳离子，利用离子的可交换性，可将离子液体负载到这些多孔性材料上，并进行有效分散，有利于离子液体的吸附和固载，提高离子液体的催化活性。将催化剂负载在多孔的膨润土上，利用介孔材料较大的表面积，一方面可以提供更多的催化活性位点，提高催化效率；另一方面有利于简化催化剂的分离过程，实现催化剂的二次利用。

进一步地，所述催化剂中，离子液体与膨润土的质量比为1：(5～100)。

更进一步地，所述催化剂中，离子液体与膨润土的质量比为1：(5～10)。