一种光引发聚合离子液体材料催化制备环状碳酸酯的方法技术

本发明专利技术提供了一种光引发聚合离子液体材料催化剂制备，并用于催化合成环状碳酸酯的方法。所述方法采用以咪唑基离子液体单体和甲基丙烯酸甲酯以及交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯按比例光引发聚合成离子液体材料为催化剂，该催化剂可以在催化剂用量0.05～2mol％，反应温度40～160℃，反应压力0.1～5MPa，反应时间0.5～24h，下高效催化CO2和环氧化合物转化为环状碳酸酯，收率可达96％。相比传统催化剂，该类聚合离子液体材料催化剂运用光引发聚合的方法，制备方法简单快速，活性位点分散，催化效果优良，且易于和产物分离，原料价格便宜，具有巨大的工业化应用潜力。的工业化应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种光引发聚合离子液体材料催化制备环状碳酸酯的方法


[0001]本专利技术属于绿色、清洁催化环状化合物
，尤其是涉及一种光引发聚合离子液体材料催化剂的合成方法，以及催化制备环状碳酸酯的方法。

技术介绍

[0002]在过去的几十年里，由于化石燃料的过度使用，大气中的CO2呈指数级增长。为了解决由于CO2的过度增加而引起的温室效应，人们开发了一些经济有效的方法。CO2作为可再生及环境友好的C1资源，对其进行充分的资源化利用属于国内外关心的热点问题，将CO2大规模化学转化为高商业价值产品是减少CO2排放和缓解全球变暖的有力手段之一。在许多CO2转化策略中，CO2与环氧化物反应生成环状碳酸酯是转化CO2最经济可行的方法之一。在该路线中，CO2和环氧化物可以被100％利用。产物环状碳酸酯是一种高价值的溶剂和化工原料，广泛用于化学合成、萃取和染色领域。环状碳酸酯可以进一步与甲醇反应生成碳酸二甲酯，碳酸二甲酯是锂离子电池电解液中的重要溶剂。
[0003]目前，CO2与环氧化物的环加成反应所用的催化剂主要包括均相催化剂与非均相催化剂两大类。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光引发聚合离子液体材料催化剂制备，并用于催化合成环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述方法采用聚合离子液体材料作为催化剂，所述催化剂具有如式一所示的结构：其中，m，n和p为独立的自然数(m不等于0，n和p可为0)，并且m+n≥5；R1～R4各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C20的烷基、取代或未取代的C2～C6烯基、取代或未取代的C2～C6炔基、取代或未取代的C6～C40的杂芳基、羧基、羟基、酯基、羰基、氨基、硝基、巯基、醛基、磺酸基、亚氨基、烷氧基、叔胺、酰胺基或卤素中的至少一种；R5独立地选为氢，或者任意一种羟基封端的烷基，或者羧基封端的烷基，或者是氨基封端的烷基，或者是磺酸基封端的烷基，或者是巯基封端的烷基；R6～R8各自独立地选为氢或甲基；X为任意一种阴离子，包括氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、氢氧根、双(三氟甲烷磺酰)亚胺根、硝酸根、磷酸根中的任意一种。所述方法采用CO2和环氧化合物为原料，其中聚合离子液体材料催化剂的加入量与环氧化合物的摩尔比为0.05～2mol％，反应温度40～160℃，反应压力0.1～5MPa，反应时间0.5～24h，磁力搅拌制备环状碳酸酯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合离子液体材料催化剂的制备方法包括如下步骤：(1)以带双键的咪唑基底物和卤代烷烃为原料合成咪唑基离子液体单体，或者通过离子交换制得其他阴离子的离子液体单体；(2)取适量(1)中所述离子液体单体与一定比例的甲基丙烯酸甲酯和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯在光引发剂的诱导下进行交联聚合，通过光引发聚合的方式，从而获得聚合
离子液体材料催化剂。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化反应的通式为：其中R为取代或未取代的C1～C20的直链或支链烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：成卫国，王毅超，刘一凡，董丽，苏倩，张贺明，杨子锋，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：