[发明专利]一种碱性聚离子液体催化剂的制备方法及其在催化碳酸乙烯酯合成碳酸二甲酯过程中的应用

权利要求书

1.一种碱性聚离子液体的制备方法，其特征在于：以咪唑类离子液体为阳离子骨架，掺杂含N的碱性基团的单体，进行自由基聚合，之后交换具有一定碱性的阴离子基团，以获得高效催化碳酸乙烯酯和甲醇反应生成碳酸二甲酯的碱性聚离子液体。

2.根据权利要求1所述的一种碱性聚离子液体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）离子液体单体DC-VIM的制备：将1，4-对二氯苄溶于乙腈中，溶解后置于Schlenk反应管中，并加入磁子磁力搅拌，将1-乙烯基咪唑逐滴滴加到反应管中，随后升温至80 ℃，反应24 h；反应结束后，将得到的白色固体粉末用乙腈洗涤三次，除去残留的1，4-对二氯苄和1-乙烯基咪唑，真空干燥，得到挂载有咪唑的连接体，记为DC-VIM；

（2）离子液体单体N_X-VBC的制备：将含N的碱性基团溶于丙酮中，溶解后置于Schlenk反应管中，并加入磁子磁力搅拌，将4-乙烯基苄氯逐滴滴加到反应管中，随后升温至60 ℃，反应1 h后，将反应温度降至30 ℃，反应24 h；反应结束后，将得到的白色固体粉末用冰丙酮洗涤三次，除去残留的含N的碱性基团和4-乙烯基苄氯，真空干燥，得到挂载有含N的碱性基团的单体，记为N_X-VBC；

（3）聚合反应：将DC-VIM与N_X-VBC按一定比例溶于乙醇中，溶解后置于高压真空反应管中，并加入磁子磁力搅拌使其充分溶解，将偶氮二异丁腈加入到反应管中，使其完全溶解，随后充入惰性气体密封，随后升温至80 ℃，反应24 h；反应结束后，将得到的黄色凝胶状固体用去离子水洗涤三次，除去残留的DC-VIM与N_X-VBC，真空干燥，得到聚离子液体，记为[N_XFPIL-Y][Cl]；

（4）将[N_XFPIL-Y][Cl]放入层析柱中，加入氢氧化钠溶液，使液体缓慢滴落，用硝酸银标准溶液检测，直至检测液呈透明，取出聚离子液体，加入200 ml的去离子水，后加入酸使其完全溶解在水中，在摇床中振荡24 h后取出，使用热的去离子水洗涤三次，除去残留的酸，真空干燥，得到碱性聚离子液体。

3.根据权利要求2所述的一种碱性聚离子液体的制备方法，其特征在于，含N的碱性基团为三乙胺，三乙烯二胺，1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种碱性聚离子液体的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所得聚合物为DC-VIM自聚，或者DC-VIM与N_X-VBC按摩尔比例为2:1-4:1聚合。

5.根据权利要求2所述的一种碱性聚离子液体的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种。

6.根据权利要求2所述的一种碱性聚离子液体的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的氢氧化钠溶液浓度为1 mol/L。

7.根据权利要求2所述的一种碱性聚离子液体的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的酸包括苯酚、1,2,4-三氮唑、2-羟基吡啶、咪唑、对硝基苯酚中的一种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制得碱性聚离子液体。

9.一种如权利要求8所述的碱性聚离子液体的应用，其特征在于：所述碱性聚离子液体作为催化剂用于催化碳酸乙烯酯和甲醇反应生成碳酸二甲酯的酯交换的应用中。