一種用于合成碳酸丙烯酯的催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及固體催化劑的制備領(lǐng)域，特別涉及一種用于二氧化碳與環(huán)氧丙烷通過 環(huán)加成反應(yīng)合成碳酸丙烯酯的固體催化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳酸丙稀醋（propylene carbonate PC)是一種重要的有機化學品，廣泛用于有機 合成、氣體分離、電化學、高分子合成、印染、塑料等領(lǐng)域。碳酸丙烯酯的傳統(tǒng)合成方法主要 有光氣法、酯交換法、尿素醇解法、環(huán)氧丙烷與二氧化碳環(huán)加成法。光氣法由于原料中的光 氣劇毒，對人和環(huán)境造成嚴重傷害被禁用；酯交換法由于使用的催化劑有毒且原料昂貴一 般不被工業(yè)生產(chǎn)采用；尿素醇解法由于使用的催化劑不易分離一般不被采用；環(huán)氧丙烷與 二氧化碳環(huán)加成法由于工藝流程短，收率高，選擇性好，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)，操作方便，成本低等優(yōu) 點而被廣泛采用。
[0003] 環(huán)氧丙烷與二氧化碳反應(yīng)合成碳酸丙烯酯使用的催化劑一般有有機金屬配合物、 季銨鹽、季膦鹽、堿金屬鹽等。上述催化劑體系都存在一些無法逾越的問題：如有機金屬配 合物催化體系需要較高的催化劑濃度且轉(zhuǎn)化率低；季銨鹽、季膦鹽類催化劑價格昂貴；堿 金屬類催化劑不易分離等。因此，開發(fā)綠色高效且成本低廉的催化劑稱為目前研宄的熱點。
[0004] 綜上所述，尋找一種成本低廉、催化劑回收及循環(huán)利用簡單、催化活性高的固體催 化劑具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對目前合成碳酸丙烯酯過程中出現(xiàn)的催化劑回收 困難、成本高等缺陷。
[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種固體催化劑及其制備方法，可以實現(xiàn)季銨鹽 類催化劑在二氧化碳與環(huán)氧丙烷環(huán)加成合成碳酸丙烯酯反應(yīng)中的高催化活性、高選擇性， 而且催化劑回收及循環(huán)利用簡單，反應(yīng)成本大大降低。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0008] 本發(fā)明所述的固體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
[0009]
【主權(quán)項】
1. 一種用于合成碳酸丙烯酯的固體催化劑，其特征在于該催化劑的結(jié)構(gòu)式如下所示：
2. -種用于合成碳酸丙烯酯的固體催化劑的制備方法，其特征在于該催化劑的具體制 備方法如下： (1) 將氧化石墨烯加入甲苯中，磁力攪拌30min，升溫至30-60°C，逐滴加入1，2-二溴こ 烷，繼續(xù)反應(yīng)4-8h; (2) 繼續(xù)向上述反應(yīng)體系中滴加三こ胺，滴完后繼續(xù)反應(yīng)2-6h; (3) 反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)離心分離，用甲苯洗滌，干燥即可獲得用于合成碳酸丙烯酯的固體催 化劑，反應(yīng)過程如下式所示：
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種用于合成碳酸丙烯酯的固體催化劑的制備方法，其特征 在于該方法步驟（1)中所述的甲苯與氧化石墨稀的質(zhì)量比為50:1~100: 1，1，2-二溴こ 烷與氧化石墨烯的質(zhì)量比為1:1~0.2:1 ;步驟（2)中三こ胺與1，2-二溴乙烷的摩爾比為 1:1〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于合成碳酸丙烯酯過程的固體催化劑及其制備方法，該方法以氧化石墨烯為載體，以1,2-二溴乙烷和三乙胺為原料，通過一步反應(yīng)即可獲得用于二氧化碳與環(huán)氧丙烷環(huán)加成反應(yīng)合成碳酸丙烯酯的固體催化劑。該方法操作簡單，得到的固體催化劑在反應(yīng)后經(jīng)過簡單處理即可繼續(xù)循環(huán)利用，壽命長，無污染，大大降低了生產(chǎn)成本。將該催化劑用于碳酸丙烯酯的合成，催化活性很高，環(huán)狀碳酸酯收率最高可達84.2％，選擇性為97.5％。
【IPC分類】C07D317-36, B01J31-02
【公開號】CN104624231
【申請?zhí)枴緾N201510074960
【發(fā)明人】薛冰, 柳娜, 李永昕, 許杰
【申請人】常州大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月12日