制造線性和/或環(huán)狀碳酸酯的方法
【專利說(shuō)明】制造線性和/或環(huán)狀碳酸醒的方法
[0001] 本發(fā)明涉及制備線性和/或環(huán)狀碳酸醋的方法，其包括使環(huán)氧化物與二氧化碳在 催化劑存在下反應(yīng)的步驟。其還涉及特定催化劑用于環(huán)氧化物與二氧化碳的反應(yīng)的用途、 特定催化劑W及特定反應(yīng)產(chǎn)物。
[0002] 環(huán)氧化物與二氧化碳的反應(yīng)在若干方面是讓人感興趣的。一方面，該種反應(yīng)在非 常普遍的意義上有助于固定例如在焚燒裝置的廢氣的凈化中獲得的0)2。此外，可W獲得線 性和/或環(huán)狀碳酸醋。線性碳酸醋用作聚合材料。環(huán)狀碳酸醋尤其可用作溶劑、用作電池 中的電解質(zhì)或用作醋交換試劑。QiemicalCommunications47(2011) 141-163提供了用于 使環(huán)氧化物和C〇2共聚的已知催化劑的綜述。
[0003] 關(guān)于另一催化劑類別，WO2009/095164Al公開(kāi)了通過(guò)氨基化合物在一氧化碳、氧 和含輕基的有機(jī)化合物存在下的氧化撰基化制備氨基甲酸醋的方法。在不存在含團(tuán)素的助 催化劑的情況下和在包含（N?腳型中性兩齒N-馨合配體、兩個(gè)通用型（N?or的單陰離子 N，0-馨合配體或四齒二陰離子馨合配體（0?N~N~0)的金屬配合物催化劑存在下進(jìn)行該撰 基化。
[0004]JP2003/342287A公開(kāi)了通過(guò)環(huán)氧化物與二氧化碳在包含電中性兩齒配體，例如 2, 9-雙（2'，6'-二甲基苯基）菲咯晰的鋒配合物存在下的反應(yīng)制備線性碳酸醋。
[0005]WO2008/135337Al描述了雙（輕基唾晰）-金屬配合物及其作為漂白催化劑的用 途。
[0006] 用目前用于使環(huán)氧化物與二氧化碳共聚的催化劑體系，只有在高溫下才能達(dá)到技 術(shù)上可用的活性。所產(chǎn)生的聚碳酸醋也通常具有寬的摩爾質(zhì)量的分布(高多分散性，PDI)。 此外，所述的許多催化劑配合物的技術(shù)可得性并非最佳。
[0007] 本發(fā)明的目的是至少部分消除所提及的現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的尤其在 于提供使環(huán)氧化物與二氧化碳反應(yīng)的方法，其中能量輸入較少并且該催化劑容易獲得。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)制備線性和/或環(huán)狀碳酸醋的方法實(shí)現(xiàn)該一目的，其包括使環(huán) 氧化物與二氧化碳在催化劑存在下反應(yīng)的步驟，其中所述催化劑包含金屬M(fèi)或M-A與配體 L的配合物，其中金屬0的氧化態(tài)存在。
[0009]A是團(tuán)離子、駿酸根、酷鹽陰離子、賴酸根、麟酸根、焼基、焼氧基或醜氨基 且配體L具有下列結(jié)構(gòu)（Ia)或（Ib)，其中此外（Ia)和/或（扣）中所示的OH基團(tuán)之 一或兩者可W脫質(zhì)子化：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 制備線性和/或環(huán)狀碳酸酯的方法，其包括使環(huán)氧化物與二氧化碳在催化劑存在下 反應(yīng)的步驟， 其特征在于， 所述催化劑包含金屬M(fèi)或M-A與配體L的配合物，其中所述金屬M(fèi)選自Zn(II)、Cr (II)、 Mn(II)、Mg (II)、Fe (II)、Co (II)、Cr(III)-A、Mn (III)-A、Fe (III)-A和 / 或 Co(III)-A, A是齒離子、羧酸根、酚鹽陰離子、磺酸根、膦酸根、烷基、烷氧基或酰氨基 且配體L具有下列結(jié)構(gòu)（Ia)或（Ib)，其中此外（Ia)和/或（Ib)中所示的OH基團(tuán)之 一或兩者可以脫質(zhì)子化：
其中Rl、R2、R3和R4彼此獨(dú)立地為氫、C1-C22-烷基、C5-C 12-環(huán)烷基、C7-C14-芳烷基 或-烷基芳基或C6-C14-芳基且X是式（II)或（III)的橋連基：
其中R5是C1-C22-烷基、C5-C12-環(huán)烷基X 7-C14-芳烷基或-烷基芳基X6-C14-芳基或任 選燒基取代的批陡基或批陡基甲基且 R6和R7彼此獨(dú)立地為氫、C1-C22-烷基、C5-C12-環(huán)烷基、C 7-C14-芳烷基或-烷基芳基、 C6-C14-芳基或_ C00R8基團(tuán)，其中R8是C「C8-烷基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中A是0C0CH3、0C0CF3、0S02CF 3、OSO2C6H5CH3或鹵 離子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中M選自Zn(II)、Cr (III)-A和/或Co(III)-A。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中配體L選自式（IV)至（VII)的化合物：
O
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述催化劑選自式（VIII)至（XVIII)的化合 物：
O
6. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中作為環(huán)氧化物使用環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧環(huán) 己烷或氧化苯乙烯或包含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧環(huán)己烷和氧化苯乙烯的任意混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述反應(yīng)在> 60°C至< 120°C的溫度下進(jìn)行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中在與環(huán)氧化物接觸之前，將所述催化劑加熱到 彡40°C至彡150°C的溫度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中在所述反應(yīng)中此外使用選自銨鹽、鱗鹽、雙（三 苯基膦）亞銨（iminium)鹽、脒、胍或DMAP的助催化劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述反應(yīng)在具有> 1至< 8個(gè)OH基團(tuán)的醇存 在下進(jìn)行。
11.金屬M(fèi)或M-A與配體L的配合物作為環(huán)氧化物與二氧化碳的反應(yīng)的催化劑的用途， 其中金屬M(fèi)以彡O的氧化態(tài)存在， A是齒離子、羧酸根、酚鹽陰離子、磺酸根、膦酸根、烷基、烷氧基或酰氨基 且配體L具有下列結(jié)構(gòu)（Ia)或（Ib)，其中此外（Ia)和/或（Ib)中所示的OH基團(tuán)之 一或兩者可以脫質(zhì)子化：
其中Rl、R2、R3和R4彼此獨(dú)立地為氫、C1-C22-烷基、C5-C 12-環(huán)烷基、C7-C14-芳烷基 或-烷基芳基或C6-C14-芳基且X是式（II)或（III)的橋連基：
其中R5是C1-C22-烷基、C5-C12-環(huán)烷基X 7-C14-芳烷基或-烷基芳基X6-C14-芳基或任 選燒基取代的批陡基或批陡基甲基且 R6和R7彼此獨(dú)立地為氫、C1-C22-烷基、C5-C12-環(huán)烷基、C 7-C14-芳烷基或-烷基芳基、 C6-C14-芳基或_ C00R8基團(tuán)，其中R8是C「C8-烷基。
【專利摘要】本發(fā)明涉及制備線性和/或環(huán)狀碳酸酯的方法，其包括使環(huán)氧化物與二氧化碳在催化劑存在下反應(yīng)的步驟。其還涉及特定催化劑用于環(huán)氧化物與二氧化碳的反應(yīng)的用途、特定催化劑以及特定反應(yīng)產(chǎn)物。所述催化劑包含金屬M(fèi)或M-A與配體L的配合物，其中金屬M(fèi)以≥0的氧化態(tài)存在，A是鹵離子、羧酸根、酚鹽陰離子、磺酸根、膦酸根、烷基、烷氧基或酰氨基，且配體L具有下列結(jié)構(gòu)(Ia)或(Ib)，其中此外(Ia)和/或(Ib)中所示的OH基團(tuán)之一或兩者可以脫質(zhì)子化。
【IPC分類】C07D317-36, C07D317-46, C07D471-04, C08G64-02, C07D215-38, C08G64-34
【公開(kāi)號(hào)】CN104540805
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380044330
【發(fā)明人】E. 米勒 T., 居特勒 C., 埃爾馬斯 S., 克勒 B., 萊特納 W., 哈雷爾 M., 孫德邁爾 J.
【申請(qǐng)人】拜耳材料科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2013年8月19日
【公告號(hào)】EP2700633A1, EP2888235A1, US20150203467, WO2014029713A1