一种用于合成环状碳酸酯的催化剂及环状碳酸酯的合成方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115155656A(43)申请公布日2022.10.11(21)申请号202210743750.2(22)申请日2022.06.27(71)申请人深圳新宙邦科技股份有限公司地址518118广东省深圳市坪山区马峦街道沙坣同富裕工业区(72)发明人陈雪君曹朝伟王帮应涂凯(74)专利代理机构深圳国海智峰知识产权代理事务所(普通合伙)44489专利代理师臧芳芳(51)Int.Cl.B01J31/02(2006.01)C07D317/38(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图1页(54)发明名称一种用于合成环状碳酸酯的催化剂及环状碳酸酯的合成方法(57)摘要本发明涉及催化技术领域，尤其涉及一种用于合成环状碳酸酯的催化剂及环状碳酸酯的合成方法。本发明提供了一种新的羟基季鏻盐结构的催化剂，通过选取特定类型的取代基，使得其催化效果得到明显提高，同时催化剂具有更优的稳定性能。使用本发明催化剂合成的环状碳酸酯，产品选择性可高达99.8％，收率可高达到99％；催化剂可重复利用3次以上仍保持较高的环状碳酸酯收率，催化剂稳定性佳。CN115155656ACN115155656A权利要求书1/4页1.一种用于合成环状碳酸酯的催化剂，其特征在于，所述催化剂选自下述结构式所示的化合物：其中，R3、R4、R5各自独立地选自氢原子和C1‑C16的烷基；X为卤素原子；当n＝1时，m＝2或3；当n＝2时，m＝2；当n＝3时，m＝1。2.根据权利要求1所述的用于合成环状碳酸酯的催化剂，其特征在于，R3、R4、R5各自独立地选自C1‑C4的烷基。3.根据权利要求1所述的用于合成环状碳酸酯的催化剂，其特征在于，X选自Cl、Br、I中的一种。4.根据权利要求1所述的用于合成环状碳酸酯的催化剂，其特征在于，所述催化剂选自下述结构式所示化合物中的一种：2CN115155656A权利要求书2/4页3CN115155656A权利要求书3/4页4CN115155656A权利要求书4/4页5.一种环状碳酸酯的合成方法，其特征在于，以二氧化碳和环氧化合物为原料，在如权利要求1‑4任一项所述催化剂的催化下反应合成环状碳酸酯。6.根据权利要求5所述的环状碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述环氧化合物的结构式为：其中，当R1＝H时，R2为H、CH3、C2H5、CH2Cl、C2H3、C4H9O、C4H9、C6H5、C7H7O的一种；当R1≠H时，所述环氧化合物为环氧环己烷。7.根据权利要求5所述的环状碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述催化剂与环氧化合物的摩尔比为1×10‑3‑2.5×10‑3：1。8.根据权利要求5～7任一项所述的环状碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述反应的压力为0.1‑10MPa。9.根据权利要求5～7任一项所述的环状碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述反应的温度为40‑220℃。10.根据权利要求5～7任一项所述的环状碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述反应的时间为0.5‑6h。5CN115155656A说明书1/10页一种用于合成环状碳酸酯的催化剂及环状碳酸酯的合成方法技术领域[0001]本发明涉及催化技术领域，尤其涉及用于合成环状碳酸酯的催化剂及环状碳酸酯的合成方法。背景技术[0002]近年来，随着化石燃料的燃烧，二氧化碳对全球变暖的影响愈加严重，二氧化碳作为C1资源向高附加值化学品转化是缓解能源危机与环境问题的有效手段。较为代表性的为二氧化碳与环氧化合物合成环状碳酸酯的羰基化反应。近年来环状碳酸酯作为高附加值化学品在精细化工、锂电池制造、聚碳酸酯和聚氨酯的合成领域获得了广泛应用。环状碳酸酯的制备方法主要有光气法、酯交换法和二氧化碳与环氧化合物环加成法。而二氧化碳与环氧化合物环加成制备环状碳酸酯是一种具有100％原子经济性的绿色化学方法，一直备受学术界和工业界的关注。[0003]在自然条件下，二氧化碳和环氧化合物将难以发生反应，或者二者反应生成环状碳酸酯的效率较低。因此，选择合适的催化剂能有效提高二氧化碳和环氧化合物反应生成环状碳酸酯的效率。目前已报道的生产环状碳酸酯大多使用路易斯酸金属和路易斯碱组成的二元催化剂，其中所使用的路易斯金属有：碱金属卤化物，碱土金属卤化物，过渡金属盐，过渡金属配合物或四齿希夫碱金属配合物；所用的路易斯碱有有机碱，季铵盐，咪唑盐，固体碱(如金属氧化物)，冠醚，分子筛等等。这些催化剂体系或多或少的存在催化活性不高，稳定性不好，反应条件苛刻，使用毒性很强的有机溶剂，催化剂成本高等问题。因此，开发一种在反应条件温和、催化性能好、催化成本低的催化剂是环状碳酸酯合成领域亟待解决的一项技术问题。发明内容[0004]本发明针对以上技术问题，提供了一种全新的用于合成环状碳酸酯的催化剂，具有稳