一种由烯烃直接制备环状碳酸酯的方法技术

本发明专利技术提供了一种由烯烃直接制备环状碳酸酯的方法，其技术方案为：将烯烃、氧化剂、溴化剂、碱、水和有机溶剂组成的混合溶剂加入反应釜内，通入二氧化碳(CO

Method for preparing cyclic carbonate directly from alkene

The present invention provides a method for directly preparing olefin by cyclic carbonate, the technical scheme is as follows: the mixed solvent of olefin, oxidant, brominating agent, alkali, water and organic solvent into a reaction kettle, with carbon dioxide (CO

【技术实现步骤摘要】
一种由烯烃直接制备环状碳酸酯的方法
本专利技术涉及环状碳酸酯，具体地说是一种烯烃直接制备环状碳酸酯的方法。
技术介绍
环状碳酸酯是一类性能优异的有机溶剂和重要的精细化工中间体，其应用非常广泛,可用作高能密度电池和电容的电解液,还用于合成聚碳酸酯、热硬化性树脂、合成热记录材料等。目前公开报道的环状碳酸酯的制备大多采用的是环氧化物与CO2环加成反应的方法，其制备成本较高、毒性较大。很少的文献报道了从价格低廉和毒性较小的烯烃出发直接制备环状碳酸酯的方法，虽然存在较多的问题，但一旦开发成功，将具有很大的经济价值和广阔的市场前景。文献：SunJM,FujitaS,BhanageBM,AraiM.Directoxidativecarboxylationofstyrenetostyrenecarbonateinthepresenceofionicliquids[J].CatalysisCommunications,2004,5:83报道了以叔丁基过氧化氢为氧化剂，四丁基溴化铵为催化剂，通入CO2，一步法由苯乙烯直接合成苯乙烯环状碳酸酯。文献：SunJM,FujitaS,ZhaoFY,HasegawaM,AraiM.AdirectsynthesisofstyrenecarbonatefromstyrenewiththeAu/SiO2–ZnBr2/Bu4NBrcatalystsystem[J].JournalofCatalysis,2005,230:398报道了由苯乙烯、有机过氧化氢、CO2为原料，Au/SiO2、溴化锌、四丁基溴化铵为催化体系，一步法直接合成苯乙烯环状碳酸酯。文献：EghbaliN,LiCJ.Conversionofcarbondioxideandolefinsintocycliccarbonatesinwater[J].GreenChemistry,2007,9:213报道了以H2O2为氧化剂，TBAB为环氧化催化剂，1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯为共催化剂，通入CO2，可将多种烯烃直接合成相应环状碳酸酯的方法。
技术实现思路
一种由烯烃直接制备环状碳酸酯的方法，将烯烃、氧化剂、溴化剂、碱、水和有机溶剂组成的混合溶剂加入反应釜内，通入二氧化碳(CO2)，反应温度60～140℃，反应时间2～10h，得到产物环状碳酸酯。所述的烯烃为其中R1，R2分别为氢，直链烷基(CnH2n+1，n＝1-10)，环状烷基(CnH2n-1，n＝5-8)，芳基。氧化剂可以是过氧化氢水溶液或溶于有机溶剂中的过氧化氢、叔丁醇过氧化氢(TBHP)或异丙苯过氧化氢(CHP)。溴化剂是溴化剂是N-溴代琥珀酸酰亚胺(NBS)、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵(TBAB)、十六烷基三甲基溴化铵、溴化钾、溴化钠的至少一种。碱是碱金属氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱土金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐、碱土金属的碳酸氢盐、吡啶、联吡啶、三乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)的至少一种。碱可以在反应前加入也可在反应后加入。有机溶剂是氯仿、二氯乙烷、四氯化碳、苯、甲苯、二甲苯、重芳烃、乙腈、乙酸丁酯、二氧六环、二甲基甲酰胺、磷酸三丁酯、四丁基脲、甲醇、乙醇、丙酮或乙酸乙酯中的至少一种。混合溶剂中水和有机溶剂的质量比为1：0.1～1：10，水或者水和有机溶剂组成的混合溶剂的质量为烯烃质量的1～50倍。烯烃和氧化剂的摩尔比为1：0.3～1：2。氧化剂和溴化剂的摩尔比为1：0.01～1：0.5。烯烃和碱的摩尔比为1：0.5～1：5。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术给予进一步的说明：实施例1：在不锈钢反应釜中依次加入1.0g过氧化氢水溶液(质量浓度50％)，6.0g二氧六环，0.2g苯乙烯，0.05gNBS，0.6gDBU，密闭反应釜，充入10gCO2(3.0Mpa)，将反应釜放入70℃恒温水浴中加热4h。反应结束将反应釜冷却至15℃以下，缓慢放气至常压。液相通过气相色谱分析，苯乙烯环状碳酸酯对氧化剂(过氧化氢和NBS)的产率为60％。实施例2：在不锈钢反应釜中依次加入1.5g叔丁醇过氧化氢溶液(质量浓度70％)，6.0g乙腈，0.3g苯乙烯，0.05gTBAB，0.2gNaHCO3密闭反应釜，充入10gCO2(3.0Mpa)，将反应釜放入120℃油浴中加热4h。反应结束将反应釜冷却至15℃以下，缓慢放气至常压。液相通过气相色谱分析，苯乙烯环状碳酸酯对氧化剂(叔丁醇过氧化氢)的产率为73％。实施例3：在不锈钢反应釜中依次加入2.0g过氧化氢水溶液(质量浓度50％)，8.0g甲醇，0.3g苯乙烯，0.05gTBAB，0.2gKHCO3，密闭反应釜，充入10gCO2(3.0Mpa)，将反应釜放入100℃油浴中加热6h。反应结束将反应釜冷却至15℃以下，缓慢放气至常压。液相通过气相色谱分析，苯乙烯环状碳酸酯对氧化剂(过氧化氢)的产率为65％。实施例4：在不锈钢反应釜中依次加入0.5叔丁醇过氧化氢溶液(质量浓度70％)，6.0g二氧六环，0.3g环己烯，0.05gNBS，0.8gDBU，密闭反应釜，充入5gCO2(2.0Mpa)，将反应釜放入70℃恒温水浴中加热4h。反应结束将反应釜冷却至15℃以下，缓慢放气至常压。液相通过气相色谱分析，环己烯环状碳酸酯对氧化剂(叔丁醇过氧化氢和NBS)的产率为56％。实施例5：在不锈钢反应釜中依次加入2.0g过氧化氢水溶液(质量浓度50％)，6.0g二氯乙烷，0.05gKBr，0.8gDBU，密闭反应釜，充入0.3g乙烯，再充入15gCO2(3.5Mpa)，将反应釜放入140℃油浴中加热4h。反应结束将反应釜冷却至15℃以下，缓慢放气至常压。液相通过气相色谱分析，碳酸乙烯酯对氧化剂(过氧化氢)的产率为45％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由烯烃直接制备环状碳酸酯的方法，将烯烃、氧化剂、溴化剂、碱、水或者水和有机溶剂组成的混合溶剂加入反应釜内，通入二氧化碳(CO2)，反应温度60～140℃，反应时间2～10h，得到产物环状碳酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种由烯烃直接制备环状碳酸酯的方法，将烯烃、氧化剂、溴化剂、碱、水或者水和有机溶剂组成的混合溶剂加入反应釜内，通入二氧化碳(CO2)，反应温度60～140℃，反应时间2～10h，得到产物环状碳酸酯。2.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述的烯烃为其中R1，R2分别为氢，直链烷基(CnH2n+1，n＝1-10)，环状烷基(CnH2n-1，n＝5-8)，芳基。3.根据权利要求1的方法，其特征在于：氧化剂可以是过氧化氢水溶液或溶于有机溶剂中的过氧化氢、叔丁醇过氧化氢(TBHP)或异丙苯过氧化氢(CHP)中的一种或二种以上。4.根据权利要求1的方法，其特征在于：溴化剂是N-溴代琥珀酸酰亚胺(NBS)、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵(TBAB)、十六烷基三甲基溴化铵、溴化钾、溴化钠的至少一种。5.根据权利要求1的方法，其特征在于：碱是碱金属氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：高爽，赵公大，张毅，吕迎，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21