[发明专利]羧基化三嗪聚离子液体催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种羧基化三嗪聚离子液体催化剂，其结构如式I所示：

其中，R选自烷基取代基中的任意一种；由以下方法制得，其具体步骤为:

(1)将2，4，6-三苯乙烯基均三嗪和1-乙烯基咪唑溶于混合溶剂中，搅拌下加入聚合引发剂，在氮气保护下于70～100℃反应24～36h；产物经过滤、洗涤、真空干燥后得到咪唑功能化三嗪聚合物；

(2)将咪唑功能化三嗪聚合物分散于碳酸二烷酯中，在40～60℃下搅拌6～12h，再于120～160℃下溶剂热处理24～36h；产物经过滤、洗涤、真空干燥后得到羧基化三嗪聚离子液体催化剂。

2.如权利要求1所述的羧基化三嗪聚离子液体催化剂，其特征在于，R选自甲基、乙基、正丙基或异丙基中的一种。

3.如权利要求1所述的羧基化三嗪聚离子液体催化剂，其特征在于：步骤(1)中2，4，6-三苯乙烯基均三嗪与1-乙烯基咪唑的摩尔比为1:(3～6)；所述的混合溶剂为水与有机溶剂按体积比为1:(4～6)的混合，其中有机溶剂为四氢呋喃、乙腈、乙醇或1,4-二氧六环中的一种；引发剂为过氧化二酰、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐或偶氮二异丁腈中的一种；引发剂用量为2，4，6-三苯乙烯基均三嗪摩尔量的5％～20％。

4.如权利要求1所述的羧基化三嗪聚离子液体催化剂，其特征在于：步骤(2)中咪唑功能化三嗪聚合物与碳酸二烷酯的质量比为1:(40～60)；碳酸二烷酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯或碳酸二异丙酯中的一种。

5.一种如权利要求1所述的羧基化三嗪聚离子液体催化剂在常压下催化CO₂环加成反应中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于常压下催化CO₂环加成反应的具体步骤为：在反应器中依次加入催化剂和环氧化合物，常压条件用连通CO₂气包的冷凝管进行回流反应，反应结束后经过滤分离催化剂和产物。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述的回流反应的温度为50～100℃，回流反应的时间为4～10h；催化剂用量为环氧化合物质量的5％～15％；所述的环氧化合物为环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧丙基甲基醚或氧化苯乙烯中的一种。