环状碳酸酯的固载型离子液体催化合成

 

环状碳酸酯的固载型离子液体催化合成

卢金凯, 张  梦, 初秉宪, 金理健, 肖健泽, 李  斌, 董丽辉, 范闽光

(广西大学化学化工学院//广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室，南宁 530004 )

摘要：  通过烷基化反应和简单的一锅法将醇胺离子液体(TEA)嫁接到氯甲基聚苯乙烯(PS-Cl)微球上，将形成的嫁接型离子液体催化剂(PS-[TEA]I)用于催化CO ₂ 和环氧化物生成环状碳酸酯的反应. 采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征催化剂的结构和形貌，采用X射线光电子能谱(XPS)、元素分析(EA)和热重分析(TGA)研究了醇胺离子液体的嫁接量和热稳定性. 在环加成反应中，该催化剂无需溶剂和助催化剂，在催化剂用量为0.10 g、温度为120 ℃、CO ₂ 压力为2 MPa以及反应时间为4 h的条件下，碳酸丙烯脂(PC)的产率达到93.30%，并且反应后容易分离，可重复使用. 最后提出了羟基形成的氢键可激活环氧化物和I ^- 亲核进攻促进开环的反应机理.

关键词： 二氧化碳的固定; 醇胺离子液体; 非均相催化; 聚苯乙烯; 环状碳酸酯