[发明专利]一种多位点离子液体温和催化合成环状碳酸酯的方法

权利要求书

1.一种基于多位点离子液体作为高效催化剂温和催化合成环状碳酸酯的方法，其特征在于，反应过程中使用多位点离子液体作为催化剂，以环氧化合物为原料合成环状碳酸酯，催化反应的通式为：

其中R为取代或未取代的C1-C20的直链或支链烷基、取代或未取代的C3-C20的环烷基、取代或未取代的C3-C20的杂环烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基中的一种；

所述催化反应的操作温度为30-70℃；

所述多位点离子液体为双阳离子液体，所述双阳离子液体的结构如式I或式Ⅱ所示：

其中，式I和式Ⅱ中的A₁和A₂为相同或者不同的阳离子，且不限于取代或未取代、饱和或者不饱和的脂肪族、脂环族或芳香族；

式I和式Ⅱ中的A₁和A₂阳离子任选被选自下组的一个或多个取代基取代：取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C2-C6烯基、取代或未取代的C2-C6炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基；

式I和式Ⅱ中的R₁、R₃、R₄、R₅、R₁’、R₃’、R₄’和R₅’各自独立地选自氢、羟基、氨基、硝基、醛基、酯基、羧基、亚硝基、酰胺基或羰基中的任意一种；

式I和式Ⅱ中的R₂和R₂’为由选自下组的一个或多个部分构成的二价片段：亚烷基、亚烯基、亚炔基、(-CH₂-碳环基-CH₂-)_n和聚硅氧烷基，其中亚烷基、亚烯基和亚炔基任选的含有一个或者多个选自O、S、N或者Si的杂原子；

n选自1-20，包括端点；

式I和式Ⅱ中的B₁、B₂、B₃和B₄为相同或者不同的有机或无机阴离子，无机阴离子是四氟硼酸根、六氟磷酸根、硝酸根、硫酸根、硫酸氢根、磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根、氢氧根、碳酸根、碳酸氨根和卤素离子；有机阴离子是ROSO₃^-、RSO₃^-、ROPO₃^-、(RO)₂PO₂^-、RPO₃^2-、RCOO^-、RO^-、(RCO)₂N^-、(RSO₂)₂N^-、NCN^-，其中R选自取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C2-C6烯基、取代或未取代的C2-C6炔基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，式I和式Ⅱ中的A₁和A₂阳离子为DBU或DBN有机碱。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧化合物为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧氯丙烷、氧化苯乙烯、环氧环己烷或氧化环戊烷中的任意一种或至少两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂多位点离子液体的加入量与环氧化合物的摩尔比为0.1-20％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化反应的操作压力为0.1-3MPa。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化反应的操作时间为1-6h。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述环状碳酸酯的合成方法包括如下步骤：

将环氧化合物与催化剂粉末置于密闭反应釜中混合均匀，维持反应釜温度在30-70℃的范围内，反应釜内持续通入二氧化碳气体，维持釜内反应体系的压力在0.1-3MPa的范围内，其中催化剂离子液体的加入量与环氧化合物的摩尔比为0.1-20％，进行加成反应1-6h，磁力搅拌得到环状碳酸酯。