專利名稱：一種離子液體催化制備碳酸酯和乙二醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及綠色、清潔催化技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種以碳酸乙烯酯和脂肪醇為原料， 在離子液體催化下通過酯交換反應(yīng)合成乙二醇和碳酸酯的方法。
背景技術(shù)：
乙二醇是重要的有機(jī)化工原料，主要用于生產(chǎn)聚酯。隨著近年來我國聚酯行業(yè)的 飛速發(fā)展以及汽車產(chǎn)銷量擴(kuò)大所帶動(dòng)的防凍液需求不斷增長，乙二醇消費(fèi)量持續(xù)增加。碳 酸二甲酯是一種無毒、易生物降解，環(huán)境友好型的綠色基礎(chǔ)化工原料，可作為溶劑、汽油添 加劑、鋰離子電池電解液、雙酚A聚碳酸酯的單體以及羰基化、甲基化和羰基甲基化試劑， 被廣泛應(yīng)用在化學(xué)化工領(lǐng)域。乙二醇和碳酸二甲酯兩種重要的化工品可以通過碳酸乙烯酯 和甲醇酯交換同時(shí)制得，近些年來，有關(guān)這方面的研究受到了越來越多的重視。目前已報(bào)道的通過酯交換反應(yīng)合成乙二醇和碳酸酯的催化劑有堿金屬氫氧化 物、堿土金屬碳酸鹽、有機(jī)堿、季銨鹽、季鱗鹽、咪唑四氟硼酸鹽、固體堿(如金屬氧化物)， 交聯(lián)樹脂負(fù)載的三苯基膦、二氧化硅負(fù)載的硅酸鈉，離子交換樹脂的季胺鹽、殼聚糖負(fù)載的 季胺鹽等等，這些催化體系或多或少地存在諸如催化活性不高，穩(wěn)定性不高，反應(yīng)條件苛 刻，催化劑成本高等問題。另外，酯交換反應(yīng)為平衡反應(yīng)，一般平衡轉(zhuǎn)化率較低，并且醇的活 性一般隨著醇的碳數(shù)增長而降低。本發(fā)明開發(fā)高效離子液體催化劑，旨在提供一種離子液 體催化制備乙二醇和碳酸酯的高效合成方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明研究在較溫和的條件下，高效、高選擇性地實(shí)現(xiàn)由碳酸乙烯酯和脂肪醇為 原料通過酯交換反應(yīng)制備乙二醇和碳酸酯的方法。本發(fā)明的反應(yīng)通式為
權(quán)利要求
1. 一種離子液體催化制備碳酸酯和乙二醇的方法，其特征是以碳酸乙烯酯和脂肪醇 為原料，使用下述1-4類離子液體催化劑中的一種，在反應(yīng)溫度為373-453K，反應(yīng)時(shí)間為 0.25-6小時(shí)，碳酸乙烯酯和脂肪醇摩爾比為1 4-1 32條件下，通過酯交換反應(yīng)合成乙 二醇和碳酸酯；其中1-4類離子液體催化劑結(jié)構(gòu)如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化制備碳酸酯和乙二醇的方法，其特征在于 所用脂肪醇為一元醇、二元醇或甘油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種離子液體催化制備碳酸酯和乙二醇的方法，其特征在 于所述一元醇選自甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇，丁醇和環(huán)己醇中的一種；所述二元醇選自乙二 醇、丙二醇，丁二醇和己二醇中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化制備碳酸酯和乙二醇的方法，其特征在于 催化劑選自1和3中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化制備碳酸酯和乙二醇的方法，其特征在于 催化劑用量低于碳酸乙烯酯物質(zhì)的量的10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離子液體催化制備碳酸酯和乙二醇的方法，其特征是以碳酸乙烯酯和脂肪醇為原料，反應(yīng)過程中使用離子液體催化劑，在反應(yīng)溫度為373-453K，反應(yīng)時(shí)間為0.25-6h，碳酸乙烯酯和脂肪醇摩爾比為1∶4-1∶32條件下，可高轉(zhuǎn)化率和選擇性地合成乙二醇和碳酸酯。
文檔編號(hào)C07C68/06GK102126957SQ20111000625
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者孫劍, 張?jiān)隽? 張鎖江, 張香平, 成衛(wèi)國, 王金泉 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院過程工程研究所