【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环状碳酸酯制备，具体涉及一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法。
技术介绍
1、减少化石能源消耗、减少温室气体排放及消耗排放的co2是全球解决温室效应问题的长期战略之一(nature,2001,410(6830):765-766.)。co2作为一种可再生的无毒碳一(c1)资源，其具有构建多样性含碳分子的潜力。然而，以co2为原料的化学合成工艺中所面临的最大挑战是改变co2分子的热力学稳定性和动力学惰性(碳原子处于最高氧化态+4价)。因此在其反应过程中需要引入外部能量改变co2能级状态，暨与相对高能反应物(环氧化合物、含碳碳不饱和键化合物等)反应来补偿焓垒，并引入合适的高效催化剂引导反应途径，以克服动力学障碍和热力学焓垒。基于上述考虑，用co2为原料生产环状碳酸酯是目前公认的最有前途的二氧化碳化学转化策略(chem.eng.j.,2022,444:135478)，同时积极探索co2催化转化的新方法和新策略在现阶段具有特殊意义。
2、环状碳酸酯是含环结构的一类有机化合物，具有广泛的应用价值。例如，环状碳酸酯可以用作高效的稳定剂、聚合物材料、催化剂、医药中间体等(chemsuschem,2019,12(15):3410-3430；green chem.,2012,14(2):483)。目前，环状碳酸酯的制备方法主要有两种：一种是采用有机二醇与碳酸二甲酯反应合成环状碳酸酯；另一种是利用环氧化合物和co2的缩合反应制备环状碳酸酯。传统的有机二醇与碳酸二甲酯反应法虽然简单易行，但该反应中的反应副产物甲醇
3、而环氧化合物和co2的缩合反应制备环状碳酸酯具有无毒无害、原料便宜、反应条件温和等优点，成为制备环状碳酸酯的主要方法之一。这种方法具有绿色环保、原料来源广泛、无毒无害等优点，因此备受关注。但是，环氧化合物和co2的缩合反应需要催化剂和适当的条件才能进行。目前，常用的催化剂主要有碱金属盐、有机胺、离子液体、金属有机框架材料(mofs)等(chemsuschem,2016,9(2):216-222；adv.synth.catal.,2019,361(2):283-288；acs catal.,2016,6(8):5012-5025；inorg.chem.,2021,60(20):15383-15389.)，其中mofs是近年来催化剂研究领域的热点之一，其具有结构可控、高比表面积、丰富的活性中心等优点，能够有效提高反应的催化效率。这些催化剂可以有效地促进环氧化合物和co2的缩合反应，提高反应的效率和选择性。此外，适当的溶剂也能够促进反应的进行，并提高产物的收率和纯度(chinese j.catal.,2021,42(7):1176-1184)。在反应条件方面，适当的温度、压力和气氛等因素也对反应的进行有着重要的影响。并且目前对于环氧化合物和co2的缩合反应机理的研究主要集中在两种机理上：一种是通过环氧化合物和co2的交替催化开环反应和缩合反应来合成环状碳酸酯；另一种是通过环氧化合物先发生催化开环反应，再和co2的缩合反应来形成环状碳酸酯。在理解反应机理的基础上，可以更好地设计和优化反应条件，提高反应效率。
4、然而，目前已有的方法存在着催化剂制备方法复杂、反应条件苛刻、产物收率低、催化剂稳定性差等问题，限制了该方法在工业上的应用。因此，寻找一种新型的催化剂并优化反应条件，提高产物收率、催化剂稳定性和选择性是当前环状碳酸酯制备领域的研究热点。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，该方法产物收率高，工艺简单，反应条件温和，环境友好，具有很强的工业应用意义。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，该方法为：
3、将环氧化合物和co2气氛在卤素修饰的金属基催化剂、表面活性剂和溶剂的共同作用下，进行一步反应，得到环状碳酸酯。
4、优选地，所述环氧化合物包括所述环氧化合物包括环氧苯乙烷、环氧氯乙烷、环氧溴丙烷、环氧丁烷、环氧丙烷、环氧环己烷、甲基环氧丙烷、环氧丙基丁基醚、环氧丙基苯基醚、环氧丙基苯甲基醚、叔丁基缩水甘油醚、缩水甘油酯乙烯醚或者丙烯酸环氧丙酯。
5、优选地，所述表面活性剂包括四丁基溴化铵。
6、优选地，所述co2气氛的压力为0.1mpa～1mpa。
7、优选地，所述溶剂包括水、二氧六环或者二氯甲烷。
8、优选地，所述一步反应的温度为25℃～60℃，反应时间为10h～36h。
9、优选地，当所述环氧化合物为1mmol时，所述环氧化合物、卤素修饰的金属基催化剂、表面活性剂和溶剂的用量比为1mmol:30mg:0equv.(相对于底物用量)：5ml；
10、当所述环氧化合物为(10～50)mmol时，所述环氧化合物、卤素修饰的金属基催化剂、表面活性剂和溶剂的用量比为(10～50)mmol:30mg:0.01equv.：0ml。
11、优选地，所述卤素修饰的金属基催化剂的制备方法为：
12、步骤一、将1g mcm-41加入100ml甲苯置于50℃的油浴锅中，搅拌1h后，得到mcm-41的甲苯混合液；所述mcm-41的甲苯混合液中mcm-41和甲苯的用量比为1g:100ml；
13、本专利技术中的载体除了mcm-41，还可以为mcm-41、sba-15、beta、zsm-5、mor、nb2o5、ceo2、zro2、sio2-al2o3、sio2、al2o3和tio2中的至少一种；
14、步骤二、将含卤素的金属盐前驱体分散在50ml甲苯，然后加入100ml的步骤一中得到的mcm-41的甲苯混合液，搅拌1h后抽真空回流12h，静置12h后，在80℃的条件下旋蒸干燥，磨成粉末后，放入马弗炉中，以3℃/min的升温速率升温至450℃，保温煅烧4h，然后自然冷却至室温，得到卤素修饰的金属基催化剂；所述卤素修饰的金属基催化剂中金属元素的含量为1wt.％～5wt.％；
15、步骤二中所述含卤素的金属盐前驱体，还可以是含卤素的的配合物前驱体，包括三氟乙酸铜、三氟乙酰丙酮铜、三氟乙酰丙酮镍、氟化钼、三氟乙酸\乙酸铜、三氟乙酸\乙酸钼、三氟乙酸\乙酸锰等。
16、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
17、本专利技术实现了一种由卤素修饰金属基催化剂催化co2和环氧化合物制备环状碳酸酯的方法，并且能够实现一锅法由苯乙烯和co2制备环状碳酸酯。同时，该催化剂能够高效催化knoevenagel缩合反应，拓宽了催化剂的应用范围。综上，本专利具有以下优点：产物收率高，催化剂催化效率高且易分离，工艺简单，反应条件温和，环境友好，具有很强的工业应用意义。
18、下面结合附图和实施例对本专利技术作进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述环氧化合物包括环氧苯乙烷、环氧氯乙烷、环氧溴丙烷、环氧丁烷、环氧丙烷、环氧环己烷、甲基环氧丙烷、环氧丙基丁基醚、环氧丙基苯基醚、环氧丙基苯甲基醚、叔丁基缩水甘油醚、缩水甘油酯乙烯醚或者丙烯酸环氧丙酯。
3.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述表面活性剂包括四丁基溴化铵。
4.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述CO2气氛的压力为0.1MPa～1MPa。
5.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述溶剂包括水、二氧六环或者二氯甲烷。
6.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述一步反应的温度为25℃～60℃，反应时间为10h～36h。
7.根据权
8.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述卤素修饰的金属基催化剂的制备方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述环氧化合物包括环氧苯乙烷、环氧氯乙烷、环氧溴丙烷、环氧丁烷、环氧丙烷、环氧环己烷、甲基环氧丙烷、环氧丙基丁基醚、环氧丙基苯基醚、环氧丙基苯甲基醚、叔丁基缩水甘油醚、缩水甘油酯乙烯醚或者丙烯酸环氧丙酯。
3.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述表面活性剂包括四丁基溴化铵。
4.根据权利要求1所述的一种卤素修饰的金属基催化剂催化制备环状碳酸酯的方法，其特征在于，所述co2气氛的压力为0.1mpa～1mpa。
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