CN101280042A - 一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法与应用 - Google Patents
一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101280042A CN101280042A CNA2007100651002A CN200710065100A CN101280042A CN 101280042 A CN101280042 A CN 101280042A CN A2007100651002 A CNA2007100651002 A CN A2007100651002A CN 200710065100 A CN200710065100 A CN 200710065100A CN 101280042 A CN101280042 A CN 101280042A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- vinyl
- imidazole
- ion liquid
- polymkeric substance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明公开了一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法与应用。本发明所提供的负载有离子液体的聚合物，是乙烯基咪唑盐与高分子交联剂的共聚物。本发明首先将N－乙烯基咪唑与氯代正丁烷反应生成咪唑盐，然后通过将带乙烯基的咪唑盐与二乙烯苯自由基共聚合的方法将离子液体固定在高分子固体上。本发明所得负载有离子液体的聚合物对于通过环氧烷与二氧化碳环加成反应合成环状碳酸酯的反应具有良好的催化活性，是固体催化剂，具有高活性与高选择性的特点。与其它催化剂相比，制备过程简单、负载牢固；反应结束后，反应液处理简单，催化剂通过过滤即可分离，可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法与应用，特别是涉及该聚合物作为催化环氧烷与二氧化碳的环加成反应生成环状碳酸酯的应用。
背景技术
环状碳酸酯是一种优良的非质子极性溶剂，是合成聚氨酯橡胶，尿素塑料和异氰酸盐的中间产物，以及合成聚碳酸酯和其它高分子材料的前驱体，在化学工业中有广泛的应用(A.-A.G.Shaikh，S.Sivaram，Chem.Rev.1996，96，951)。由环氧烷和二氧化碳通过环加成反应合成碳酸酯，由于利用了温室气体二氧化碳，过程简单，产率高，因而受到广泛的重视，该反应的反应式如下：
有很多物质都可以作为上述反应的催化剂，比如有机碱(H.Kawanami，Y.Ikushima，Chem.Commun.2000，2089)，金属氧化物(K.Yamaguchi，K.Ebitani，T.Yoshida，H.Yoshida，K.Kaneda，J.Am.Chem.Soc.1999，121，4526)以及蒙脱土(S.Fujita，B.M.Bhanage，Y.Ikushima，M.Arai，Catal.Lett.2002，79，9)等。作为一种经典的绿色介质，许多离子液体也被发现对这个反应有良好的催化活性，在同时考虑催化效率和环境污染因素的情况下，越来越受到人们的关注(J.J.peng，Y.Q.Deng，New J.Chem.2001，25，639；V.Calo，A.Nacci，A.Monopoli，A.Fanizzi，Org.Lett.2002，4，256)。但是在反应的后处理过程中，离子液回收不方便，给催化剂的重复利用带来了困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法。
本发明所提供的负载有离子液体的聚合物，是乙烯基咪唑盐与高分子交联剂的共聚物。
该负载有离子液体的聚合物的制备方法，是在保护气保护下，以氯仿为溶剂，将乙烯基咪唑盐与高分子交联剂由自由基引发剂进行自由基共聚合反应，得到所述负载有离子液体的聚合物。
其中，咪唑盐是氯代1-乙烯基-3-丁基咪唑，所述高分子交联剂是二乙烯基苯，所述氯代1-乙烯基-3-丁基咪唑与二乙烯基苯的质量比为1∶2-20。氯代1-乙烯基-3-丁基咪唑是由1-乙烯基咪唑和氯代正丁烷在70℃、氮气氛下搅拌回流反应得到的。
在上述共聚物制备过程中，自由基引发剂为偶氮二异丁腈，所述保护气为氮气；共聚合反应的温度为65-80℃，时间为12-96小时。
本发明的另一个目的是提供一种催化环氧烷与二氧化碳气体的环加成反应生成环状碳酸酯的方法。
本发明催化环氧烷与二氧化碳气体的环加成反应生成环状碳酸酯的方法，其反应催化剂为本发明负载有离子液体的聚合物。
其中，上述催化反应中，二氧化碳气体的压力为2-12MPa，反应温度为70-170℃，反应时间为3-72小时(视不同环氧烷而定)；无反应溶剂。优选的，二氧化碳气体的压力为6Mpa，反应温度为110℃。上述催化反应对于环氧烷没有特别限制，基本上目前各种常用环氧烷均可以通过本反应与CO2环加成生成环状碳酸酯。
本发明首先将N-乙烯基咪唑与氯代正丁烷反应生成咪唑盐，然后通过将带乙烯基的咪唑盐与二乙烯苯自由基共聚合的方法将离子液体固定在高分子固体上。本发明所得负载有离子液体的聚合物对于通过环氧烷与二氧化碳环加成反应合成环状碳酸酯的反应具有良好的催化活性，是固体催化剂，具有高活性与高选择性的特点。与其它催化剂相比，制备过程简单、负载牢固；反应结束后，反应液处理简单，催化剂通过过滤即可分离，可重复使用。
具体实施方式
实施例1、制备负载有离子液体的聚合物
将5.5克1-乙烯基咪唑和18.5克氯代正丁烷在70℃、氮气氛下搅拌回流24小时，冷却至室温，用乙酸乙酯洗涤下层沉淀物，得4.46克氯代乙烯基丁基咪唑。在氮气保护下，将1.0克二乙烯苯，0.5克氯代乙烯基丁基咪唑和0.05克AIBN溶解于250毫升氯仿中，70℃下搅拌回流48小时，过滤得到的固体，分别用四氢呋喃，甲醇和丙酮洗涤，50℃下真空干燥，得到负载有离子液体的聚合物。
将聚合物在玻璃碾钵中碾成粉末，元素分析：N：5.24；C：74.69；H：7.86；Cl：7.82。
实施例2、
在氮气保护下，将3.2克二乙烯苯，0.5克实施例1中所得氯代乙烯基丁基咪唑和0.05克AIBN溶解于250毫升氯仿中，70℃下搅拌回流48小时，过滤得到的固体，分别用四氢呋喃，甲醇和丙酮洗涤，50℃下真空干燥，得到负载有离子液体的聚合物。
将聚合物在玻璃碾钵中碾成粉末，元素分析：N：2.18；C：82.73；H：7.81；Cl：3.55。
实施例3、
在氮气保护下，将3.0克二乙烯苯，0.15克实施例1中所得氯代乙烯基丁基咪唑和0.05克AIBN溶解于250毫升氯仿中，70℃下搅拌回流48小时，过滤得到的固体，分别用四氢呋喃，甲醇和丙酮洗涤，50℃下真空干燥，得到负载有离子液体的聚合物。
将聚合物在玻璃碾钵中碾成粉末，元素分析：N：1.00；C：88.36；H：7.83；Cl：1.46。
实施例4、
在10毫升的高压釜中加入0.05克实施例1所得聚合物和0.86克环氧丙烷，加热到110℃，通入二氧化碳直到体系压力为6MPa，搅拌条件下，反应7个小时后，冷却，放气，过滤，使催化剂与反应液分离，反应液用气相色谱分析，1，2丙二醇碳酸酯的产率为98.3％。
实施例5、
在10毫升的高压釜中加入0.1克实施例2所得聚合物和0.86克环氧丙烷，加热到110℃，通入二氧化碳直到体系压力为6MPa，搅拌条件下，反应7个小时后，冷却，放气，过滤，使催化剂与反应液分离，反应液用气相色谱分析，1，2丙二醇碳酸酯的产率为97.4％。
实施例6、
在10毫升的高压釜中加入0.1克实施例3所得聚合物和0.40克环氧丙烷，加热到110℃，通入二氧化碳直到体系压力为6MPa，搅拌条件下，反应7个小时后，冷却，放气，过滤，使催化剂与反应液分离，反应液用气相色谱分析，1，2丙二醇碳酸酯的产率为97.6％。
实施例7
在10毫升的高压釜中加入0.1克实施例2所得聚合物和1.37克氯环氧丙烷，反应时间3小时，其它反应条件与实施例4同，反应液用气相色谱分析，相应环状碳酸酯产率为95.8％。
实施例8
在10毫升的高压釜中加入0.1克实施例2所得聚合物和1.78克氧化苯乙烯，反应时间7小时，其它反应条件与实施例5同，反应液用气相色谱分析，相应环状碳酸酯产率为79.1％。
实施例9
在10毫升的高压釜中加入0.1克实施例2所得聚合物和1.46克氧化环己稀，反应时间72小时，其它反应条件与实施例6同，反应液用气相色谱分析，相应环状碳酸酯产率为93.1％。
实施例10
在10毫升的高压釜中加入0.1克实施例2和1.78克苯基缩水甘油醚，反应时间3小时，其它反应条件与实施例6同，反应液用气相色谱分析，相应环状碳酸酯产率为96.4％。
Claims (9)
1. 一种负载有离子液体的聚合物，是乙烯基咪唑盐与高分子交联剂的共聚物。
2. 根据权利要求1所述的负载有离子液体的聚合物，其特征在于：所述咪唑盐是氯代1-乙烯基-3-丁基咪唑；所述高分子交联剂是二乙烯基苯。
3. 权利要求1所述负载有离子液体的聚合物的制备方法，是在保护气保护下，以氯仿为溶剂，将乙烯基咪唑盐与高分子交联剂由自由基引发剂进行自由基共聚合反应，得到所述负载有离子液体的聚合物。
4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述咪唑盐是氯代1-乙烯基-3-丁基咪唑，所述高分子交联剂是二乙烯基苯，所述氯代1-乙烯基-3-丁基咪唑与二乙烯基苯的质量比为1∶2-20。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述氯代1-乙烯基-3-丁基咪唑是由1-乙烯基咪唑和氯代正丁烷在70℃、氮气氛下搅拌回流反应得到的。
6. 根据权利要求3-5任一所述的制备方法，其特征在于：所述自由基引发剂为偶氮二异丁腈，所述保护气为氮气；所述共聚合反应的温度为65-80℃，时间为12-96小时。
7. 一种催化环氧烷与二氧化碳气体的环加成反应生成环状碳酸酯的方法，其特征在于：反应催化剂为权利要求1所述负载有离子液体的聚合物。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于：反应中，二氧化碳气体的压力为2-12MPa，反应温度为70-170℃，反应时间为3-72小时。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于：反应中，二氧化碳气体的压力为6MPa，反应温度为110℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007100651002A CN101280042B (zh) | 2007-04-03 | 2007-04-03 | 一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007100651002A CN101280042B (zh) | 2007-04-03 | 2007-04-03 | 一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101280042A true CN101280042A (zh) | 2008-10-08 |
| CN101280042B CN101280042B (zh) | 2010-07-21 |
Family
ID=40012728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007100651002A Expired - Fee Related CN101280042B (zh) | 2007-04-03 | 2007-04-03 | 一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101280042B (zh) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101844042A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-29 | 厦门大学 | 一种基于离子液体的阴离子交换膜的制备方法 |
| CN102378645A (zh) * | 2009-03-31 | 2012-03-14 | 东丽株式会社 | 复合半透膜及其制造方法 |
| CN102416348A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-04-18 | 湖南大学 | 一种聚合物负载的咪唑类离子催化剂及其制备方法与应用 |
| CN102633929A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-15 | 绍兴文理学院 | 一种酸性离子液体介孔聚合材料的制备方法 |
| CN102675800A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-09-19 | 河南科技大学 | 一种具有阴离子响应性的离子液-金纳米粒子复合水凝胶的制备方法 |
| CN105131170A (zh) * | 2015-10-08 | 2015-12-09 | 河南师范大学 | 一种离子液体修饰的负载手性催化剂的纳米凝胶及其制备方法和应用 |
| CN106283256A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-04 | 宁波三同编织有限公司 | 一种改性聚酯纤维和窗帘面料 |
| CN107029784A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-11 | 福州大学 | 一种聚合物负载双核酸性离子液体催化剂及其制备和应用 |
| CN107537575A (zh) * | 2016-06-24 | 2018-01-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种咪唑盐有机聚合物催化剂及其制备方法和应用 |
| CN108579807A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-28 | 江苏棋成化工有限公司 | 一种交联聚合酸性离子液体烷基化催化剂及其制备方法 |
| CN109134420A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种环碳酸酯的制备方法 |
| CN109847719A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-06-07 | 南京工业大学 | 一种离子型共聚物复合材料吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN111804342A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-10-23 | 山东海科创新研究院有限公司 | 担载型金属离子液体催化剂的制备方法及其所得产品和应用 |
| CN113842888A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-28 | 武汉工程大学 | 负载氨基酸离子液体的sba-15型分子筛吸附剂及其制备方法、应用 |
| CN113861321A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-31 | 武汉工程大学 | 1-乙烯基-3-烷基咪唑甘氨酸盐聚合离子液体的合成方法 |
| CN114505098A (zh) * | 2020-11-16 | 2022-05-17 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种咪唑型聚离子液体催化剂及其制备方法和应用 |
| CN115806676A (zh) * | 2021-09-16 | 2023-03-17 | 中国科学院化学研究所 | 一种利用咪唑自由基辅助常温快速合成金属有机框架化合物的方法 |
| CN116217802A (zh) * | 2023-03-08 | 2023-06-06 | 山东圳谷新材料科技有限公司 | 一种咪唑型离子液体聚合物及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4218540A1 (de) * | 1992-06-05 | 1993-12-09 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Uretdiongruppen aufweisenden Polyisocanaten |
| CN1094333A (zh) * | 1993-04-23 | 1994-11-02 | 化学工业部晨光化工研究院成都分院 | 含咪唑啉基团的阴离子交换树脂的制备方法及用途 |
-
2007
- 2007-04-03 CN CN2007100651002A patent/CN101280042B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102378645A (zh) * | 2009-03-31 | 2012-03-14 | 东丽株式会社 | 复合半透膜及其制造方法 |
| CN102378645B (zh) * | 2009-03-31 | 2014-06-04 | 东丽株式会社 | 复合半透膜及其制造方法 |
| CN101844042A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-29 | 厦门大学 | 一种基于离子液体的阴离子交换膜的制备方法 |
| CN102416348A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-04-18 | 湖南大学 | 一种聚合物负载的咪唑类离子催化剂及其制备方法与应用 |
| CN102416348B (zh) * | 2011-09-16 | 2013-04-10 | 湖南大学 | 一种聚合物负载的咪唑类离子催化剂及其制备方法与应用 |
| CN102675800A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-09-19 | 河南科技大学 | 一种具有阴离子响应性的离子液-金纳米粒子复合水凝胶的制备方法 |
| CN102675800B (zh) * | 2012-01-04 | 2014-03-12 | 河南科技大学 | 一种具有阴离子响应性的离子液-金纳米粒子复合水凝胶的制备方法 |
| CN102633929A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-15 | 绍兴文理学院 | 一种酸性离子液体介孔聚合材料的制备方法 |
| CN105131170A (zh) * | 2015-10-08 | 2015-12-09 | 河南师范大学 | 一种离子液体修饰的负载手性催化剂的纳米凝胶及其制备方法和应用 |
| CN107537575A (zh) * | 2016-06-24 | 2018-01-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种咪唑盐有机聚合物催化剂及其制备方法和应用 |
| CN107537575B (zh) * | 2016-06-24 | 2020-05-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种咪唑盐有机聚合物催化剂及其制备方法和应用 |
| CN106283256A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-04 | 宁波三同编织有限公司 | 一种改性聚酯纤维和窗帘面料 |
| CN106283256B (zh) * | 2016-07-28 | 2020-07-14 | 宁波三同编织有限公司 | 一种改性聚酯纤维和窗帘面料 |
| CN107029784A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-11 | 福州大学 | 一种聚合物负载双核酸性离子液体催化剂及其制备和应用 |
| CN107029784B (zh) * | 2017-04-25 | 2019-11-12 | 福州大学 | 一种聚合物负载双核酸性离子液体催化剂及其制备和应用 |
| CN108579807A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-28 | 江苏棋成化工有限公司 | 一种交联聚合酸性离子液体烷基化催化剂及其制备方法 |
| CN108579807B (zh) * | 2018-05-21 | 2021-03-23 | 江苏棋成化工有限公司 | 一种交联聚合酸性离子液体烷基化催化剂及其制备方法 |
| CN109134420A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种环碳酸酯的制备方法 |
| CN109847719A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-06-07 | 南京工业大学 | 一种离子型共聚物复合材料吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN111804342A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-10-23 | 山东海科创新研究院有限公司 | 担载型金属离子液体催化剂的制备方法及其所得产品和应用 |
| CN114505098A (zh) * | 2020-11-16 | 2022-05-17 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种咪唑型聚离子液体催化剂及其制备方法和应用 |
| CN114505098B (zh) * | 2020-11-16 | 2023-08-22 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种咪唑型聚离子液体催化剂及其制备方法和应用 |
| CN115806676A (zh) * | 2021-09-16 | 2023-03-17 | 中国科学院化学研究所 | 一种利用咪唑自由基辅助常温快速合成金属有机框架化合物的方法 |
| CN115806676B (zh) * | 2021-09-16 | 2023-09-15 | 中国科学院化学研究所 | 一种利用咪唑自由基辅助常温快速合成金属有机框架化合物的方法 |
| CN113842888A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-28 | 武汉工程大学 | 负载氨基酸离子液体的sba-15型分子筛吸附剂及其制备方法、应用 |
| CN113861321A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-31 | 武汉工程大学 | 1-乙烯基-3-烷基咪唑甘氨酸盐聚合离子液体的合成方法 |
| CN113842888B (zh) * | 2021-09-26 | 2024-03-26 | 武汉工程大学 | 负载氨基酸离子液体的sba-15型分子筛吸附剂及其制备方法、应用 |
| CN116217802A (zh) * | 2023-03-08 | 2023-06-06 | 山东圳谷新材料科技有限公司 | 一种咪唑型离子液体聚合物及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101280042B (zh) | 2010-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101280042B (zh) | 一种负载有离子液体的聚合物及其制备方法与应用 | |
| CN106366636B (zh) | 负载金属有机框架纳米晶体的聚氨酯泡沫及其制备与应用 | |
| CN107433205B (zh) | 共价有机框架负载钴催化剂及其制备和应用 | |
| CN103934026B (zh) | 一种多孔金属卟啉有机共价聚合材料及其制备方法与用途 | |
| Jagtap et al. | Silica supported polyvinyl pyridine as a highly active heterogeneous base catalyst for the synthesis of cyclic carbonates from carbon dioxide and epoxides | |
| EP3433227A1 (en) | Systems and methods for producing superabsorbent polymers | |
| CN107537569B (zh) | 离子共价有机框架催化剂及制备方法和催化应用 | |
| CN101474576B (zh) | 一种用于合成环状碳酸酯的催化体系 | |
| CN102989506B (zh) | 一种新型固载化离子液体催化剂的制备方法 | |
| Montoya et al. | Styrene carbonate synthesis from CO2 using tetrabutylammonium bromide as a non-supported heterogeneous catalyst phase | |
| CN108772102B (zh) | 高效催化二氧化碳合成环碳酸酯的杂多金属高效催化剂 | |
| CN102030899B (zh) | 一种高分子负载型催化剂及制备及应用 | |
| CN110975924B (zh) | 环己烯催化氧化制环己酮反应催化剂及制备方法和应用 | |
| CN108067301A (zh) | 一种季铵盐离子液体聚合物催化剂在co2环加成反应中应用 | |
| CN104383951A (zh) | 一种用于环状碳酸酯与醇酯交换反应合成线型碳酸酯的催化剂及其制备方法 | |
| CN112619705B (zh) | 环氧烷烃加成反应催化剂及其应用 | |
| CN104624231B (zh) | 一种用于合成碳酸丙烯酯的固体催化剂的制备方法 | |
| KR101545257B1 (ko) | 지르코늄을 함유한 금속유기골격체를 촉매로 사용한 글리세롤카보네이트의 제조방법 | |
| CN106431926B (zh) | 合成3-羟基丙酸酯的方法 | |
| CN105153059B (zh) | 一种噁唑烷酮化合物的制备方法 | |
| CN109675631B (zh) | 用于环氧化合物水合制二醇的催化剂及其应用 | |
| CN115124655B (zh) | 一种含咪唑基有机聚合物材料的制备及应用 | |
| CN103657718B (zh) | 用于制备碳酸亚烷酯的树脂催化剂及其方法 | |
| CN101062974A (zh) | 一种脂肪族聚碳酸酯树脂的生产工艺 | |
| CN106565481A (zh) | 一种制备碳酸二苯酯的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100721 Termination date: 20110403 |