一种合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的催化剂及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114210365A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111592244.XC07C69/96(2006.01)(22)申请日2021.12.23(71)申请人抚顺东科精细化工有限公司地址113000辽宁省抚顺市东洲区东科街9号申请人沈阳工业大学(72)发明人刘勇郭立颖徐仕睿肖群王珏蒋泽众李鹏刘威王海玥(74)专利代理机构北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙)11426代理人范国锋(51)Int.Cl.B01J31/02(2006.01)C07C68/06(2020.01)权利要求书1页说明书10页附图3页(54)发明名称一种合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的催化剂及其方法(57)摘要本发明公开了一种合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的催化剂及其方法，所述催化剂为碱性离子液体催化剂，其中含有咪唑类阴离子，用其催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯时，原料的转化率以及产物的收率都得到了显著的提高，且反应结束催化剂易分离，高效环保，在工业生产中具有广阔的应用前景。CN114210365ACN114210365A权利要求书1/1页1.一种用于酯交换催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的催化剂，其特征在于，所述催化剂为金属咪唑类离子液体催化剂，包括咪唑类阴离子和金属阳离子。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述咪唑类阴离子为取代或未取代的咪唑类或苯并咪唑阴离子，优选为苯并咪唑阴离子。3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂优选具有如下结构式：其中，M为碱金属，优选为钠、钾或锂。4.根据权利要求1至3之一所述的催化剂的应用，用于酯交换催化合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯。5.一种合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一，制备催化剂；步骤二、以碳酸二甲酯和乙醇为原料，加入所述催化剂，进行反应，制得碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤一中，将咪唑类化合物和金属化合物溶于溶剂中，加热进行反应，反应结束后对产物进行处理，得到所述催化剂；优选地，所述咪唑类化合物为取代或未取代的咪唑或苯并咪唑化合物，优选为苯并咪唑；所述金属化合物选自一种或多种水溶性金属化合物，优选金属氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钡等，金属氧化物，如氧化钠，金属盐，如氯化钾、硝酸钠、氯化钠等；优选为金属氢氧化物，更优选为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述咪唑类化合物和金属化合物摩尔比为1:(0.5～3)，优选为1：(0.8～2)。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述处理包括：去除溶剂、洗涤、过滤和干燥。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤二中，反应温度为50～80℃，优选为60～70℃。10.根据权利要求5至9之一所述的方法，其特征在于，步骤二中，碳酸二甲酯和乙醇反应的摩尔比为1：(2～5)，优选为1：(3～4)。2CN114210365A说明书1/10页一种合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的催化剂及其方法技术领域[0001]本发明属于催化剂技术领域，具体属于离子液体催化剂技术领域，涉及离子液体催化剂的制备及其应用。背景技术[0002]碳酸二乙酯(DEC)是一种重要的有机合成中间体,含有乙基、乙氧基、羰基和羰乙氧基,可以通过与醇、酚、胺、酯和其他化合物的反应生成一系列重要的化学产品；又因其为非毒性，释放到环境中可缓慢分解成CO2和乙醇，表现出良好的环保特性，被公认为是一种具有很高工业应用价值的绿色化学品。[0003]碳酸甲乙酯(EMC)是一种简单的不对称碳酸酯，分子中同时拥有甲基和乙基，因此兼有碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的特性，可以在有机合成中作特殊试剂。近些年发现碳酸甲乙酯是性能优良的锂离子电池电解液,能有效提高电池的充放电量和电容量密度的能力,大大增强电池的安全性能和使用寿命。[0004]由于碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯都是非常具有发展前景的化工产品和锂电池电解液，因此其制备受到广泛的关注。[0005]碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯酯交换合成法具有反应条件温和、绿色无污染和经济发展优势等特点。长期以来工业上以醇钠作为酯交换合成碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的催化剂，但在生产过程中醇钠易失活，不能循环使用，且生成的烷基钠等副产物堵塞管道。[0006]离子液体具有结构可设计和性能可调节等特点被应用于催化合成碳酸酯，并具有较好的催化性能，但其自身的液相态和黏度大等性能在分离与纯化方面存在缺陷，所以采用硅胶、分子筛、聚合物等载体固载离子液体的文献也层出不穷，但在催化过程中容易脱载。因此，寻求新的方法设计并制备高效的固态离子液体催化剂一直备受专家学者的关注。发明内容[000