一种离子液体交联聚合物温和催化合成环状碳酸酯的方法

摘要

本发明涉及一种具有溶胀性能的离子液体交联聚合物在温和条件下催化CO2和环氧化物高效合成环状碳酸酯的方法，其特征在于使用离子液体聚合物作催化剂，催化剂用量为环氧化物的0.5～10mol％,在反应压力0.1～100bar,温度为30～200℃,反应时间0.5～30h条件下催化环氧化物和二氧化碳环加成制备相应的环状碳酸酯。该法可在常压、温和的反应条件下表现出高效的催化活性，且无需助催化剂添加、催化剂可回收实现多次循环使用。

说明书

技术领域

本发明涉及CO

背景技术

二氧化碳(CO

近年来，用于催化CO

发明内容

本发明研究使用离子液体交联聚合物作催化剂，在温和反应氛围，且无任何助催化剂的反应条件下，实现二氧化碳和环氧化物温和条件下，高效催化合成环状碳酸酯的方法。

本反应的通式为：

当R

中的任意一种，其中n＝0～6,X＝Cl,Br。

本发明涉及一种离子液体交联聚合物催化CO

中的任意一种。其中X为Cl,Br,I卤素基团中的一种，优先选择Br和Cl。

本发明通过以下实施例说明，但本发明并不限于实施例涉及技术范围，在不脱离前后所述宗旨的范围下，均属于本发明的技术范围。

具体实施方式

实施例1离子液体交联聚合物d的合成

本发明所述交联聚合离子液体通过两步法，首先，将0.53mmol的偶氮二异丁腈溶解在装有10mL的 N,N-二甲基甲酰胺溶液的烧瓶中，然后将单体1-乙烯基咪唑(20mmol)和丙烯酸丁酯(20mmol)加入烧瓶中。通过鼓入氮气20min以除去空气后，将混合物在氮气保护下70℃搅拌10h。反应完成后，在乙醚中沉淀获得粗产物，然后使用乙醇作为溶剂，在乙醚中进行再纯化，获得的产物在真空烘箱中干燥24h。通过改变反应物的比例，以相同的方式合成其他共聚物。将获得的共聚物(1.5g，n＝3.0mmol)溶解在乙醇 (12mL)中。再将1，6-二溴己烷(0.12g，0.5mmol)和1-溴丁烷(0.13g，1mmol)加入到混合物中。通过超声处理将混合物溶液脱气10min，并在铁氟龙模具中浇铸。浇铸液的溶剂在室温下挥发过夜后置于真空烘箱中在65℃下干燥12h。最后，将获得的聚合离子液体膜在液氮中研磨成粉末备用。通过改变反应物的比例，以相同的方式合成其他离子液体交联聚合物。

实施例2

在20mL Schlenk管中，依次加入0.5ml环氧氯丙烷(1a)和2mol％聚合离子液体f，由控温仪控制温度稳定至50℃,将充满二氧化碳的球胆连接至Schlenk管，通入CO

实施例3

同实施案例2，反应时间为24h，其他反应条件不变，得到产物2b的产率为90％。

实施例4

同实施案例2，所用离子液体交联聚合物为d，其他反应条件不变，得到产物2b的产率为68％

实施例5

同实施案例2，所用离子液体交联聚合物为c，其他反应条件不变，得到产物2b的产率为54％。

实施例6

同实施案例2，所用催化剂用量为环氧氯丙烷量的3mol％，其他反应条件不变，得到产物2b的产率为 66％。

实施例7

同实施案例2，反应时间为30h，其他反应条件不变，得到产物2b的产率为92％。

实施例8

同实施案例2，所用环氧化物为环氧溴丙烷(1b)，其他反应条件不变，得到产物2b的产率为82％。

实施例9

同实施案例2，所用环氧化物为环氧丙烷丁基醚(1c)，所用催化剂用量为环氧丙烷丁基醚的4mol％, 反应时间为24h，其他反应条件不变，得到产物2c的产率为85％。

实施例10

同实施案例2，所用环氧化物为1-烯丙氧基-2,3-环氧丙烷(1d)，所用催化剂用量为1d的4mol％，反应时间为24h，其他反应条件不变，得到产物2d的产率为87％。

尽管上述内容已经用-般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，所属领域的普通人员可以对之作的一些修改或改进，均是本领域技术人员显而易见的。因此，在不偏离本发明的基础上所做修改或改进，均属于本发明要求保护范围。