MCM-41嫁接离子液体催化CO_(2)环加成反应

摘要

以介孔分子筛(MCM-41)为载体,采用嫁接的方法制备了咪唑类离子液体功能化催化剂MCM-41-ImBr,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和元素分析(EA)对所得催化剂进行了表征,并将其用于催化CO_(2)与环氧氯丙烷(ECH)的环加成反应。考察了不同反应条件下CO_(2)与环氧氯丙烷(ECH)的环加成反应结果和催化剂重复使用的稳定性。表征结果表明:催化剂保持介孔结构,离子液体成功嫁接到了MCM-41表面,离子液体负载量为53.6 mmol/g。环加成反应结果表明:由于咪唑环与Br−的协同作用,在CO_(2)压力为0.7 MPa,反应温度为150℃,反应时间为4 h,催化剂用量为0.10 g,无添加助催化剂的条件下,ECH转化率高达100.0%,氯丙烯碳酸酯选择性为98.2%。当CO_(2)过量,反应温度为150℃时,ECH一级反应的表观速率常数为1.40 h^(-1),催化剂至少可以使用3次。