[发明专利]一种胺基功能化复合离子液体制备碳酸丙（或乙）烯酯的方法

说明书

本发明涉及一种胺基功能化复合离子液体制备碳酸丙（或乙）烯酯的方法，该方法以CO₂和环氧丙（或乙）烷为原料，在催化剂胺基功能化复合离子液体的催化下，在高压反应器中制备碳酸丙（或乙）烯酯。按照本发明的方法，胺基功能化复合离子液体具有催化活性高、选择性好，催化剂稳定、寿命长的优点，能使碳酸丙（或乙）烯酯的收率达到99%以上。采用本发明生产碳酸丙（或乙）烯酯，具有工艺流程简单、反应条件温和、环境友好、生产成本低等优点，是一种容易实现工业化生产的新方法。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及到一种胺基功能化复合离子液体制备碳酸丙（或乙）烯酯的方法。

背景技术

碳酸丙烯酯（PC）和碳酸乙烯酯（EC）是性能优良的高沸点和高极性的有机溶剂，也是重要的有机化学品，在有机合成、气体分离、电池电介质以及金属萃取等领域得到了广泛的应用。

传统合成碳酸丙（或乙）烯酯的工业化方法主要是以环氧丙（或乙）烷（PO或EO）与二氧化碳为原料，在催化剂作用下进行加压反应而得，生产的碳酸丙（或乙）烯酯中很大一部分用于了合成碳酸二甲酯。环氧化合物和CO₂进行环加成反应生成环状碳酸酯不但能够有效地将CO₂固定在有机物中，得到了具有广泛用途的碳酸丙（或乙）烯酯，同时减少了CO₂的排放，具有显著的经济和节能减排效益。

以环氧丙（或乙）烷与二氧化碳为原料合成碳酸丙（或乙）烯酯的反应，工业上经历了三代催化剂：第I代催化剂是溴化四乙基铵，价格便宜，但反应所需的温度、压力较高；第II代催化剂是KI/PEG400的复合催化剂，反应温度、压力较第I代催化剂有所下降；第III代催化剂是离子液体，包括液相的和固载化的两种。

如CN201210215810.X公开了一种合成碳酸丙烯酯催化剂及其制备方法和应用，以离子液体为活性组份，以介孔氧化硅泡沫材料为载体，重量百分比组成为：离子液体3-30%，介空氧化硅泡沫材料70-97%。所述离子液体是1-(三乙氧基硅烷丙基)-3-甲基咪唑氯化物。在120℃、6h，环氧丙烷转化率最高95%，碳酸丙烯酯选择性100%。

CN201110442303.5公开了一种二氧化碳与环氧化合物合成环状碳酸酯的方法，用硅胶接枝的双季铵化离子液体为催化剂，合成环状碳酸酯。在优化的反应条件下，PO转化率＞99％，PC的选择性＞99％。

CN201710038719.8公开了N,N-二烷基取代吡唑离子液体、制备方法及其催化合成碳酸丙烯酯的方法，在2MPa、120℃、4h下，PC的最高收率88.4%。

CN201510506878.7公开了 一种合成碳酸丙烯酯的方法，以1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸或四丁基溴化铵离子液体负载于HY分子筛、La/HY分子筛或HSZM-5分子筛上为催化剂，在高压反应釜中合成得到碳酸丙烯酯。离子液体与分子筛的比例为1:8-1:12，2MPa、120℃、2h，PC的收率为89%。

CN201510506832.5公开了一种合成碳酸丙烯酯的方法，以离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸)按1:5-1:100负载于膨润土上为催化剂，在高压反应釜中合成得到碳酸丙烯酯。按1:10的负载量PO的1%加入量，1.5MPa、100℃、1.5h下，PC收率88%。

CN200910175327.1公开了一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用，一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂是嫁接在载体上的1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氢氧化物，代表式耿[Smim]OH/X，离子液体的质量嫁接量为5-25％，其中Smim代表1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑，X代表介孔载体。在2MPa、120℃、8h、PO:催化剂=1:1.8(mol)，PO转化率最高99.45%，PC选择性100%。