專利名稱：二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法。
背景技術(shù)：
環(huán)狀碳酸酯是一種性能優(yōu)良的高沸點(diǎn)、非質(zhì)子極性有機(jī)溶劑和有機(jī)合成中間體，在精細(xì)化學(xué)品合成、尿素脫碳、氣體分離、電池電解液及金屬萃取等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)也是酯交換法生產(chǎn)碳酸二甲酯和開(kāi)環(huán)聚合制備高聚物的原料。環(huán)狀碳酸酯包括五元環(huán)、六元環(huán)、七元及七元環(huán)以上的大環(huán)碳酸酯，其中以五元環(huán)狀碳酸酯應(yīng)用最為廣泛。環(huán)狀碳酸酯的制備方法主要有光氣法、酯交換法和二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成法。用CO2與環(huán)氧化合物反應(yīng)合成環(huán)狀碳酸酯不僅方法簡(jiǎn)單，而且原料成本低、來(lái)源廣，具有廣闊的應(yīng)用前景，符合綠色化學(xué)和原子經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)，研究以CO2作為原料制備環(huán)狀碳酸酯具有經(jīng)濟(jì)和環(huán) 保雙重意義。雖然CO2與環(huán)氧化合物在催化劑作用下進(jìn)行環(huán)加成反應(yīng)直接合成環(huán)狀碳酸酯的研究已有五十多年歷史，并且開(kāi)發(fā)出了多種催化體系，但這些催化體系目前仍不同程度的存在催化劑催化效率低、制備復(fù)雜、分離回收困難、使用有機(jī)溶劑、反應(yīng)溫度和壓力高等缺點(diǎn)。開(kāi)發(fā)能在溫和條件下高效催化CO2與環(huán)氧化合物反應(yīng)、制備簡(jiǎn)單、且能多次重復(fù)使用的催化劑，一直是化學(xué)利用 CO2 研究的熱點(diǎn)(Sun J, Fujita S，Arai M. Development in thegreen synthesis of cyclic carbonate from carbon dioxide using ionic liquids.Journal of Organometallic Chemistry, 2005, 690(15): 3490 3497 ；Yoshida M, IharaM. Novel methodologies for the synthesis of cyclic carbonates. Chemistry-AEuropean Journal Chemistry, 2004, 10(12): 2886 2893)。利用金屬配合物催化CO2與環(huán)氧化合物反應(yīng)合成環(huán)狀碳酸酯越來(lái)越受到人們的重視。希夫堿類(lèi)金屬配合物作為催化劑催化二氧化碳和環(huán)氧化合物環(huán)加成反應(yīng)已有較多報(bào)道，近幾年報(bào)道的配合物催化體系主要有SalenCr(III)/DMAP、SalenSn/DMAP、SalenCo (III) /Lewis base、Salen Pb、SalenCo (III) /銨鹽等,顯示出希夫堿類(lèi)金屬配合物催化劑對(duì)于環(huán)氧化合物環(huán)加成反應(yīng)的活性很高。但大多數(shù)催化劑需要加入助催化劑，制備工藝復(fù)雜，而且有些催化劑的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種催化劑成本低、制備簡(jiǎn)單、無(wú)需助催化劑的二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下
二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法，其特別之處在于該方法以雙呋喃甲醛縮鄰苯二胺鋅配合物為催化劑，其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法，其特征在于該方法以雙呋喃甲醛縮鄰苯二胺鋅配合物為催化劑，其結(jié)構(gòu)式為
2.如權(quán)利要求I所述的二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法，其特征在于催化劑與環(huán)氧化合物的摩爾比是1:20(Tl: 10000。
3.如權(quán)利要求2所述的二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法，其特征在于二氧化碳和環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯時(shí)，反應(yīng)溫度為4(T10(TC，通入二氧化碳恒壓控制在O. 5^5Mpa,反應(yīng)時(shí)間為6 36h。
4.如權(quán)利要求3所述的二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法，其特征在于所述環(huán)氧化合物為環(huán)氧丙烷、氧化環(huán)己烯、環(huán)氧氯丙烷、氧化苯乙烯中的一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法。該方法以雙呋喃甲醛縮鄰苯二胺鋅配合物為催化劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、呋喃甲醛(俗稱糠醛)由玉米芯或米糠制備，價(jià)格低廉而且非石化產(chǎn)品，用它取代常用的水楊醛和二胺類(lèi)化合物反應(yīng)制備希夫堿配體不僅可以降低成本，而且符合綠色化學(xué)的要求；2、催化劑原料易得、制備簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、催化效率高，選擇性好；3、利用本發(fā)明的催化劑制備環(huán)狀碳酸酯，催化反應(yīng)條件相對(duì)溫和，操作簡(jiǎn)單；4、反應(yīng)不加入有機(jī)溶劑，產(chǎn)物易分離；5、產(chǎn)物與催化劑分離容易，催化劑可以重復(fù)使用。
文檔編號(hào)C07D317/36GK102827136SQ201210283760
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者秦剛, 范利丹, 曹少魁, 楊政鵬, 王李波 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)