[发明专利]通过CO2

说明书

本发明涉及制备环状有机碳酸酯的方法，其特征在于，初始在CO₂的存在下将环氧化物加料，和然后添加催化剂。

技术领域

本发明涉及借助于CO₂插入制备环状有机碳酸酯，尤其是甘油碳酸酯(甲基)丙烯酸酯的方法。

背景技术

EP1894922描述了制备甘油碳酸酯的方法。这篇文献描述了MMA与甘油碳酸酯乙酸酯的交叉酯交换，从而获得乙酸甲酯和甘油碳酸酯甲基丙烯酸酯。该方法需要复杂的蒸馏步骤、随后的中和以及随后的借助于相分离进行的后处理。产率仅为87％。另外，在产物混合物中仅存在67％的产物(甘油碳酸酯甲基丙烯酸酯)，并且仍存在27％的甘油碳酸酯乙酸酯。

Büttner等人(ChemCatChem，2015，第7卷，第459-467页)描述了基于铵盐的各种双官能有机催化剂的合成及其在1,2-环氧丁烷与CO₂的反应中的用途。此转化在45℃和1.0MPa下进行18小时。

Werner等人(ChemSuSChem，2014，第7卷，第3268-3271页)描述了在三正丁基(2-羟乙基)碘化的存在下使1,2-环氧丁烷与CO₂反应的方法。

发明内容

技术问题和解决方案

在通过CO₂插入制备甘油碳酸酯甲基丙烯酸酯中，在克级上99％的理想收率是可能的。然而，在更大规模上，所有已知的方法都会损失选择性，而且会形成副产物并变色。副产物是关键的，尤其当它们是交联剂时。为了使得能够使用甘油碳酸酯甲基丙烯酸酯，交联剂含量必须最小。大于1％的交联剂含量对于任何应用都是禁止的。此外，在通过本途径制备碳酸酯中，通常需要高压。在传统的生产设备中，高压是不可能的，并且因此会需要特殊的高压罐用于制备。

在Werner等人的情况下的序列在超过克级的较大批量中导致不想要的副产物。

在mmol范围内的小规模上，如在Werner的情况下那样，可以向反应体系充分快速地提供CO₂。通过Werner的方法，随着将批量大小提高，副产物会明显提高。

对于工业规模的实施，这使得不可能通过如上描述的方法制备具有足够纯度的产物。

此外，在Werner等人的情况下，所述方法存在不利的放热性。即使没有进一步的能量供应，较大规模的批料也会升温到远高于75℃的温度，最终温度主要取决于批量大小。然而，在高于85℃的情况下，开始发生再次导致形成交联剂的副反应，这令人惊奇地似乎在小规模(几克)上不是显著的，因为该文献是在90℃下进行该实验的。

Werner等人在ChemSusCem，2014，第7卷，第12期，第3268-3271页中描述了含溴化物催化剂的用途。然而，由于其低的活性，这被归类为不是非常合适的，并且活性更大的基于碘化物的催化剂是优选的。然而，从商业的观点来看，所述活性更大的催化剂另外也是不合适的，因为在碘代乙醇的情况下，制备所述催化剂所需的反应物不能以商业数量获得，而只能作为精细化学品获得。这明显增加了在商业规模上的合成成本(产物的和催化剂的二者)。

要解决的技术问题是开发一种克服如上所述缺点的方法。

所述技术问题通过一种制备环状有机碳酸酯的方法解决，该方法的特征在于，初始在CO₂的存在下将环氧化物加料，和然后添加催化剂。

更特别地，要求保护一种制备甘油碳酸酯(甲基)丙烯酸酯的方法，该方法的特征在于，初始在CO₂的存在下将(甲基)丙烯酸缩水甘油酯加料，和然后添加催化剂。