CN101511810A - 用于制备碳酸亚烷酯的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制备碳酸亚烷酯的方法，所述方法包括在固定于固体载体上的金属盐的存在下使对应的环氧烷与二氧化碳接触，其中所述金属盐包括选自根据IUPAC命名法的元素周期表的第三周期第2族、第四周期第2和4－12族、第5周期第2、4－7、12和14族、和第六周期第2和4－6族的金属的阳离子，和选自无机酸和有机酸阴离子的阴离子，和其中所述固体载体含有季铵、季、季砷、季锑或叔锍阳离子。

Description

用于制备碳酸亚烷酯的方法
技术领域
本发明涉及通过催化羧基化环氧烷制备碳酸亚烷酯的方法。
背景技术
碳酸亚烷酯例如碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯在工业方法中广泛用作溶剂和稀释剂。它们通常用作市售产品例如化妆品和药物的原料。碳酸亚烷酯也可用作从环氧烷制备二元醇的中间体。
工业上碳酸亚烷酯通过二氧化碳与适合的环氧烷的反应制得。在本领域中，通常建议将离子卤化物例如季铵卤化物、季鏻卤化物和金属卤化物用作该反应的催化剂。
根据JP-A-57,106,631，可通过在碱金属卤化物存在下使环氧烷与二氧化碳反应在两步制备亚烷基二醇中作为中间体制备碳酸亚烷酯。
US-A-4,314,945涉及通过在特征是具有通式M+A-的催化剂存在下使对应的环氧烷与二氧化碳反应制备碳酸亚烷酯，其中M是钾和A是碘或M是季铵阳离子(R1R2R3R4N+)和A是溴、氯或碘。该反应在碳酸亚烷酯中进行。
US-A-4,786,741涉及在催化组合物和水存在下使环氧烷与二氧化碳反应。列举的催化组合物包括有机季铵卤化物、有机季鏻卤化物、有机锍卤化物和有机锑卤化物。
JP-A-59,013,741教导了从环氧乙烷经碳酸亚乙酯制备乙二醇的方法。使用季鏻卤化物催化环氧乙烷与二氧化碳的反应以形成碳酸亚乙酯。
US-A-6,160,130中已经描述了使用碱金属卤化物和卤化锰的组合作为催化剂用于从环氧烷制备碳酸亚烷酯。US-A-6,156,909中教导了卤化铅和卤化铟与碱金属卤化物的组合适用作该反应的催化剂。
Kim等人描述了使用卤化锌与多种其它化合物的组合作为使环氧烷羧基化的有效催化剂。J.Catal.(2003)220，44-46中描述了通过1-烷基-3-甲基咪唑鎓卤化物与卤化锌的反应形成的催化剂。在Angew.Chem.Int.Ed.(2000)39(22)，4096-4098、Chem.Eur.J.(2003)9(3)，678-686和US-A-6,399,536中描述了含用吡啶配位的卤化锌的催化剂。
在Chem.Ber.(1986)119，1090-1094中教导了使用卤化锌和烷基铵碘化物的混合物作为使环氧烷转化成碳酸亚烷酯的催化剂。
US-A-5,218,135和US-A-5,391,767中已经描述了使环氧烷转化成碳酸亚烷酯中使用的均相催化剂由一种金属盐与选自以下物质的卤化物组合构成：碱金属卤化物、碱土金属卤化物、季铵、季鏻、季砷鎓、季锑鎓卤化物和叔锍卤化物。
在开发用于羧基化环氧烷的均相催化剂中已经报导了显著的进展。然而，使用这些催化剂导致另外的用于纯化所需产物的工艺步骤。此外，如Kim等人在Appl.Catal.，A(2005)288，48-52中所述，通过蒸馏使碳酸亚烷酯与均相催化剂分离可使碳酸亚烷酯严重分解。
Takahashi等人在Chem.Commun.(2006)1664-1666中报道了用于使环氧丙烷羧基化成碳酸亚丙酯的多相催化剂由固定在二氧化硅上的季鏻卤化物组成。Nishikubo等人在J.Polym.Sci.，PartA：Polym.Chem.，(1993)31，939-947中报道了使用由粘附于不溶性聚苯乙烯小球的季铵和季鏻盐组成的催化剂羧基化环氧化物。
Kim等人在J.Catal.(2002)205，226-229中描述了固体载带卤化锌，其中固体载体是聚(4-乙烯基吡啶)。然而，据描述，该体系与相当的均相体系相比活性降低。
Xiao等人在Appl.Catal.，A(2005)279，125-129中描述了基于卤化锌的固体载带体系，其中固体载体是聚(4-乙烯基吡啶)或壳聚糖。该体系中也必须使用均相1-丁基-3-甲基咪唑鎓溴化物作为助催化剂。
仍然需要用于使环氧烷转化成碳酸亚烷酯的催化剂体系，该催化剂体系可以很容易的纯化所需产物而同时不使所需产物分解和仍然显示出高的选择性和活性。
发明内容
本发明提供用于制备碳酸亚烷酯的方法，所述方法包括在固定于固体载体上的金属盐的存在下使对应的环氧烷与二氧化碳接触，其中所述金属盐包括选自根据IUPAC命名法的元素周期表的第三周期第2族、第四周期第2和4-12族、第5周期第2、4-7、12和14族、和第六周期第2和4-6族的金属的阳离子，和选自无机酸和有机酸阴离子的阴离子，和其中所述固体载体含有季铵、季鏻、季砷鎓、季锑鎓或叔锍阳离子。
具体实施方式
发明人目前意想不到地发现通过使用包含载带在含季铵、季鏻、季砷鎓、季锑鎓或叔锍阳离子的固体载体上的金属盐的多相催化组合物，可以在二氧化碳存在下有效使环氧烷催化转化成碳酸亚烷酯。
该多相体系可以很容易地使所需产物与催化组合物分离。无需在催化剂组合物存在下于通过蒸馏纯化碳酸亚烷酯通常所需的高温下加热产物而实施该分离。另外，该多相催化剂体系在使环氧烷转化成碳酸亚烷酯中表现出比现有技术中描述的多相催化剂体系更高的活性和选择性。
在本发明的方法中用作初始材料的环氧烷具有其常规定义，即分子中含有邻位氧化物(环氧)基团的化合物。
特别适合的环氧烷具有通式(I)：
Figure A200780033278D00061
其中R1-R4独立表示氢原子或具有1-6个碳原子的任选取代烷基。由R1、R2、R3和/或R4表示的任意烷基优选具有1-3个碳原子。也可存在作为取代基的非活性部分，例如羟基。优选地，R1、R2和R3表示氢原子和R4表示未取代C1-C3烷基，和更优选R1、R2、R3和R4全部表示氢原子。
因此适合的环氧烷的实例包括环氧乙烷、环氧丙烷、1，2-环氧丁烷和2，3-环氧丁烷。在本发明中，最优选的环氧烷是环氧乙烷。
本领域技术人员已熟知环氧烷的制备。当制备环氧乙烷时，可使用银基催化剂和通常也使用有机缓和剂例如有机卤化物(参见例如Kirk Othmer的Encyclopedia of Chemical Technology，4th edition，Vol.9，第923-940页)，通过熟知的乙烯直接氧化即通过空气氧化或氧气氧化制备环氧乙烷。
如本文所用，术语碳酸亚烷酯指具有通式(II)的五元碳酸亚烷酯(1，3-二氧戊环-2-酮)
Figure A200780033278D00071
其中R1-R4对应母体环氧烷的R1-R4。因此适合的碳酸亚烷酯包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸1，2-亚丁酯和碳酸2，3-亚丁酯。在本发明中，最优选的具有通式(II)的碳酸亚烷酯是碳酸亚乙酯，其中R1、R2、R3和R4全部表示氢原子。
本发明的方法中使用的金属盐包括金属阳离子和阴离子，其中所述金属选自根据IUPAC命名法(G J Leigh编辑的IUPAC Nomenclatureof Inorganic Chemistry，Recommendations 1990.BlackwellScientific Publications，1990)的元素周期表的第三周期第2族、第四周期第2和4-12族、第5周期第2、4-7、12和14族、和第六周期第2和4-6族的那些；所述阴离子选自无机酸和有机酸的阴离子。
优选地，所述金属选自镁、钙、锶、钡、锌、铜、锰、钴、镍、铁、铬、钼、钨、钛、锆、锡、铪、钒和钽，更优选选自镁、钙、锌、钴、镍、锰、铜和锡。甚至更优选地，所述金属选自镁、钴、铜和锌。最优选地，所述金属是锌。
有利地，所述金属盐阴离子选自卤素离子、硫酸根、硝酸根、磷酸根、甲酸根、乙酸根、丙酸根、草酸根、丁酸根、柠檬酸根、琥珀酸根、富马酸根、马来酸根、苯甲酸根、邻苯二甲酸根和月桂酸根，优选选自卤素离子、乙酸根、月桂酸根、硝酸根和硫酸根。更优选所述阴离子是选自溴离子、碘离子和氯离子的卤素离子。最优选的金属盐阴离子是溴离子和碘离子。
本发明的固体载体含有选自季铵、季鏻、季砷鎓、季锑鎓和叔锍离子的阳离子基团。优选地，所述阳离子是季铵或季鏻阳离子。最优选地，所述阳离子是季铵离子。
本发明的方法中适合使用的固体载体包括那些无机天然物例如碳、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、沸石、玻璃和粘土例如水滑石。这些固体载体可以含有通过吸附、反应或接枝附着的阳离子。有利地，本发明使用的固体载体中含有强碱性离子交换树脂，其中阳离子连接至聚合物主链。聚合物主链可包括高分子量聚合物和共聚物，包括聚亚烷基、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、甲醛树脂等。适合的市售离子交换树脂包括含聚丙烯酸酯或苯乙烯-二乙烯基苯共聚物作为聚合物主链的那些。也可使用具有二氧化硅基聚合物主链例如聚硅氧烷的树脂和在它们的聚合物主链中掺入了乙烯基吡啶单体的树脂。适用于本发明的方法的市售离子交换树脂包括但不限于：Lewatit 500 KR(Lewatit是商标)、Amberlite IRA-900、Amberlite IRA-458(Amberlite是商标)、Amberjet 4200、Amberjet 4400(Amberjet是商标)、DOWEX 1x16(DOWEX是商标)、Reillex HPQ(Reillex是商标)、Marathon-A、Marathon-MSA(Marathon是商标)和DELOXAN AMP(DELOXAN是商标)。其它适合的离子交换树脂包括根据Nishikubo等人在J.Polym.Sci.Part A：Polym.Chem.(1993)31，939-947中描述的方法制得的那些。
适用于本发明方法反应中的离子交换树脂是其中阴离子是卤素离子的那些，优选溴离子、碘离子或氯离子，更优选溴离子或碘离子。
在本发明的优选实施方案中，所述固体载体包括具有以下通式结构的离子交换树脂：
Figure A200780033278D00091
其中
Figure A200780033278D00092
表示离子交换树脂的聚合物主链，X+表示离子交换树脂的阳离子，Y-表示离子交换树脂的阴离子和间隔基团包括连接聚合物主链与阳离子的化学结构。适合地，间隔基团包括任选被一个或多个氧原子间断的亚烷基。因此，在本发明的一个实施方案中，所述间隔基团有利地是具有通式-(CH2)n-的未支化亚烷基，其中n是整数和至少为1，优选至少为2，更优选至少为3。适合地，n至多为10，优选至多为8，更优选至多为6。例如，基于二乙烯基苯-聚苯乙烯聚合物主链的Lewatit 500 KR(Lewatit是商标)具有-CH2-间隔基团(即亚烷基，其中n是1)。在本发明的另一实施方案中，所述间隔基团包括被一个或多个氧原子间断的亚烷基。在该实施方案中，优选间隔基团包括通式-CH2-O-(CH2)n-的化学结构，其中n是1-8的整数，优选1-6。
优选地，供应至反应器的二氧化碳的总量为至少0.5mol/mol环氧烷的量，优选至少1mol/mol环氧烷。优选供应至反应器的二氧化碳的总量为至多100mol/mol环氧烷的量，更优选至多10mol/mol环氧烷的量。
本发明的方法中使用的环氧烷可包括纯化环氧烷或任意其它适合的环氧烷。例如，本发明的方法中使用的环氧烷可包括来自商业环氧烷装置并经过一种或多种纯化处理(例如通过蒸馏)的环氧烷。
本发明的方法可以在本领域已知的任意适合溶剂中进行。优选本发明的方法在包括碳酸亚烷酯的溶剂中进行，更优选所述碳酸亚烷酯包括转化目标产物的碳酸亚烷酯。例如，使环氧乙烷转化成碳酸亚乙酯可以在碳酸亚烷酯例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯或碳酸亚丁酯中进行。优选地，使环氧乙烷转化成碳酸亚乙酯在碳酸亚乙酯中进行。
本发明的方法可在少量水存在下进行。然而，优选进行本发明的方法时基本不存在水。水量小于5000ppm是适合的；优选水量小于1000ppm；最优选水量小于100ppm。当使用离子交换树脂作为固体载体时，优选在所述方法中使用之前对离子交换树脂进行干燥例如真空干燥以从离子交换树脂中除去水。
可将含季铵、季鏻、季砷鎓、季锑鎓或叔锍基团的固体载体与金属盐分别加入反应混合物。作为替换，可在加入反应器之前预混固体载体和金属盐。
适合地，反应混合物中固体载体上的阳离子与金属盐(以金属计)的摩尔比为20:1-1:20，阳离子与金属盐(以金属计)的摩尔比更适合为10:1-1:10，阳离子与金属盐(以金属计)的摩尔比最适合为5:1-1:5。
适合地，金属盐的存在量为0.0001-0.5mol/mol环氧烷(以金属计)。优选地，金属盐的存在量为0.001-0.1mol/mol环氧烷(以金属计)。
本发明的方法可在任意适用于羧基化过程的反应系统中进行。
本发明的方法可以间歇操作方式进行。然而，特别地对于大规模的实施方案，优选按连续法操作本发明的方法。
该连续法可在固定床反应器中进行，以上流或下流方式进行操作。其它可选反应器包括鼓泡塔反应器和流化床反应器。
本发明的反应器可维持在等温、绝热或混合条件下。等温反应器通常是壳式和管式反应器，大部分是多管类型，其中所述管含有催化剂和冷却剂通过管的外部。不对绝热反应器进行冷却，和可在单独的换热器中冷却离开反应器的产物物流。
对于本发明的方法而言，将反应器的一部分产出物再循环至相同反应器的至少一个入口是有利的，因为这使反应器顶部和底部之间可能产生的任意温差减到最小。因此，相比常规反应器，维持反应温度需要更少的外部控温。当优选使用等温条件时，这是特别有利的。在反应器产出物离开反应器后，可使再循环的那部分反应器产出物便利地与不再循环的那部分进行分离；或者作为替换，可经与移除不再循环的那部分反应器产出物不同的反应器出口便利地从反应器移除再循环的那部分反应器产出物。可改变再循环的反应器产出物混合物的量以相对所使用的其它反应参数获得最优性能。
为与操作期间可能发生的任意催化剂膨胀相匹配，反应器体积可有利地大于其中催化剂所占的体积，例如大出10-70vol％。
根据本发明，用于催化羧基化环氧烷的适合反应温度通常为40-200℃，优选温度为50-120℃。
反应压力通常选择为100-5000kPa，优选200-3000kPa，最优选500-2000kPa。
碳酸亚烷酯产物可用于该类化学品已熟知的任意用途中。作为替换，可使碳酸亚烷酯产物进一步化学转化以形成其它产物。在本发明的一个实施方案中，随后将本发明的方法的碳酸亚烷酯产物水解以形成对应的亚烷基二醇。
在使用含上述季基或叔基的催化剂的一些过程中可能偶然发生的问题是产物物流中存在少量的杂质。例如，当使用其中碱性基团包括季铵基或季鏻基的强碱性阴离子交换树脂作为用于催化组的固体载体时，发现在操作中少量的胺或磷化氢容易从树脂浸滤至产物物流。产物物流中的其它杂质可能包括源自缓蚀剂的胺，它们可被加入所述方法中使用的水中。虽然这些杂质到达最终产物的量通常很少，但是它们可能影响最终产物的质量，所以可能需要将这些量降至尽可能低以不影响产物的质量。例如，可能到达最终产物的三甲基胺(TMA)和/或二甲基胺(DMA)量的量至多10ppm，而当TMA量是1ppb那么低时就可检测出臭味。
有效除去这些杂质的方法是使用含酸性物种的补充反应器床，特别是强酸性离子交换树脂，它有效捕获所述杂质。强酸性离子交换树脂可以是磺酸类。市售的实例是已知商标为AMBERLYST 15、AMBERJET1500H、AMBERJET 1200H、DOWEX MSC-1、DOWEX 50W、DIANON SK1B、LEWATIT VP OC 1812、LEWATIT S 100 MB和LEWATIT S 100 G1的那些。这些强酸性离子交换树脂可以是H+或盐型，例如Na+型。当在补充反应器保护床中仅使用H+型的强酸性树脂时，产物物流流过后可能变成酸性。使用H+型和盐型的强酸性离子交换树脂的混合物的优点是产物物流的pH维持在接近中性。
该补充反应器床可位于羧基化反应床之后，其中在羧基化反应床中进行本发明方法的反应。作为替换，补充反应器床可位于其中对碳酸亚烷酯产物进行进一步化学转化(例如水解获得对应的二元醇)的后续反应器或反应器序列之后。在其中使碳酸亚烷酯水解形成对应的二元醇的反应器床后放置强酸性补充反应器床的另一优点是使产物亚烷基二醇产物物流中仍然可能存在的任意残留碳酸亚烷酯水解成亚烷基二醇。
为实现在操作期间耗尽和置换或再生强酸性离子交换树脂，使补充反应器床在两个或更多个单独容器中操作是有利的，这样可使过程在两个容器之间切换从而维持连续操作。
可通过用酸例如HCl和H2SO4处理，再生耗尽的强酸性离子交换树脂。0.1-2N的热硫酸已证明是有效的。
下列实施例用于说明本发明。实施例1-3和30用于对比。实施例4-29和31-34是本发明的实施例。
实施例
根据下列程序在250ml Medimex高压釜中实施下列实施例。
下列实施例中使用的Lewatit、Amberjet、Dowex、Amberlite和鏻(获自Fluka)树脂都基于聚苯乙烯/二乙烯基苯共聚物主链。Reillex HPQ是含乙烯基吡啶单体的树脂，其中氮原子是季铵化的。DELOXAN AMP(源自Degussa)基于聚硅氧烷主链。(Lewatit、Amberjet、Dowex、Amberlite、Reillex和DELOXAN都是商标)。
除非另有说明，使用的市售强碱性离子交换树脂是氯离子或氢氧根型。根据下列通用程序，通过用氢碘酸(HI)、氢溴酸(HBr)或盐酸(HCl)处理，可以便利地使用氢氧根型作为初始材料以制备卤离子型的离子交换树脂。
将100ml水中的约40g市售离子交换树脂(OH-型)与约15g含水HX溶液(X＝I、Br或Cl；约50％)搅拌2小时。过滤所得树脂和随后用水洗涤直至洗涤的水中不含HX(即当洗涤的水的pH大于5)。
在真空烘箱中将所有的离子交换树脂固体载体干燥过夜(80℃，200-250mmHg)。
通用反应条件A
按照表1和2中所示的量和比例向反应器中加入68g碳酸亚丙酯和金属盐(如果存在)及离子交换树脂或季铵或季鏻盐(如果存在)。用CO2吹扫反应器和加压至约5巴(500kPa)的CO2气氛。随后将反应器内容物加热至80℃的温度和用CO2进一步加压至20巴(2000kPa)。随后以6.3g/min的流量将环氧乙烷泵送入反应器中，直至碳酸亚丙酯/环氧乙烷比达到0.5mol/mol。将反应器内容物维持在上述温度和压力下(通过连续供应CO2)，和在固定的时间间隔内提取试样和用GLC分析。表1中显示了结果。
通用反应条件B
在根据通用反应条件A的过程之后，通过过滤移除产物和溶剂，获得由离子交换树脂/金属盐催化剂体系构成的固体催化剂残余物。随后向反应器中加入68g碳酸亚丙酯。用CO2吹扫反应器和加压至约5巴(500kPa)的CO2气氛。随后将反应器内容物加热至80℃的温度和用CO2进一步加压至20巴(2000kPa)。随后以6.3g/min的流量将环氧乙烷泵送入反应器中，直至碳酸亚丙酯/环氧乙烷比达到0.5mol/mol。将反应器内容物维持在上述温度和压力下(通过连续供应CO2)，和在固定的时间间隔内提取试样和用GLC分析。表1中显示了结果。
为证明催化剂的耐用性，通过再循环运行多次测试两种催化剂组合物。根据通用反应条件A进行第一次运行和根据通用反应条件B进行第一次再循环运行，和随后根据通用反应条件B使来自再循环运行的产物进行进一步的再循环运行而进行后续的运行。表2中显示了这些实验的结果。
根据本发明的催化剂表现出优良的选择性和良好的活性。通过过滤从产物碳酸亚乙酯纯化出催化剂，这避免了蒸馏和由此导致的产物分解(这是使用现有技术所述的均相催化剂时必然导致的)。再循环之后，催化剂的活性和选择性仅少量下降，证明是耐用的。
通过实施例3(对比例，与Kim等人在J.Catal.(2002)205，226-229中的现有技术体系相类似)和实施例4(本发明)的比较验证了本发明的固体载体中阳离子基团的重要性，其中实施例3中使用含未季铵化的乙烯基吡啶单体的树脂作为固体载体和实施例4中使用含其中氮原子已经被季铵化的乙烯基吡啶单体的树脂作为固体载体。实施例4中所用的催化组合物的转换频率(TOF)远大于实施例3中所用的催化组合物，证明根据本发明的催化剂的活性更高。也证明了本发明的催化组合物(实施例4)的碳酸亚乙酯选择性大于实施例3中所用的催化组合物。
通过实施例31(对比)和实施例26(本发明)的比较验证了本发明的方法中金属盐的重要性，其中实施例31中使用了含季铵阳离子的树脂但不存在金属盐，实施例26中使用了含季铵阳离子的树脂作为固体载体和存在卤化锌。本发明的方法显示出明显更好的EO转化率和EC选择性。对实施例32(对比)以及实施例12、28和29(本发明)进行相似的比较可以发现，其中使用金属盐的过程显示出更好的EO转化率。通过实施例2(对比)和实施例22(本发明)验证了相似的EO转化率和EC选择性，即使实施例2中使用的树脂的量为3.02g，而实施例22中使用的树脂的量为1.16g。
表1
Figure A200780033278D00151
*TOF(a)＝每摩尔催化剂每小时产出的EC摩尔数(基于金属，如果存在)；
TOF(b)＝每摩尔催化剂每小时产出的EC摩尔数(基于总卤离子)；
Figure A200780033278D0015170946QIETU
PVP＝聚乙烯基吡啶弱碱性离子交换树脂，其中官能团未季铵化；#聚苯乙烯/二乙烯基苯聚合物载体上的己基三丁基鏻溴化物，其为溴离子型(源自Fluka)。
表2
*TOF(a)＝每摩尔催化剂每小时产出的EC摩尔数(基于金属)；TOF(b)＝每摩尔催化剂每小时产出的EC摩尔数(基于总卤离子)；#聚苯乙烯/二乙烯基苯聚合物载体上的己基三丁基鏻溴化物(源自Fluka)。

Claims (11)

1.一种用于制备碳酸亚烷酯的方法，所述方法包括在固定于固体载体上的金属盐的存在下使对应的环氧烷与二氧化碳接触，其中所述金属盐包括选自根据IUPAC命名法的元素周期表的第三周期第2族、第四周期第2和4-12族、第5周期第2、4-7、12和14族、和第六周期第2和4-6族的金属的阳离子，和选自无机酸和有机酸阴离子的阴离子，和其中所述固体载体含有季铵、季鏻、季砷鎓、季锑鎓或叔锍阳离子。
2.权利要求1的方法，其中所述金属选自镁、钙、锌、钴、镍、锰、铜和锡。
3.权利要求1或2的方法，其中所述金属盐的阴离子选自卤素离子、乙酸根、月桂酸根、硝酸根和硫酸根。
4.权利要求1-3任一项的方法，其中所述固体载体包括具有下列通用结构的离子交换树脂：
Figure A200780033278C00021
其中
Figure A200780033278C00022
表示离子交换树脂的聚合物主链，X+表示离子交换树脂的阳离子，Y-表示离子交换树脂的阴离子和间隔基团包括连接聚合物主链与阳离子的化学结构。
5.权利要求4的方法，其中所述间隔基团包括：具有通式-(CH2)n-的化学结构，其中n是1-10的整数；或具有通式-CH2-O-(CH2)n-的化学结构，其中n是1-8的整数。
6.权利要求1-5任一项的方法，其中所述固体载体含季铵或季鏻阳离子。
7.权利要求1-6任一项的方法，其中所述固体载体中的阳离子与金属盐(以金属计)的摩尔比是20:1-1:20。
8.权利要求1-7任一项的方法，其中所述金属盐的存在量为0.0001-0.5mol/mol环氧烷(以金属计)。
9.权利要求1-8任一项的方法，其中所述方法在40-200℃的温度和100-5000kPa的压力下进行。
10.权利要求1-9任一项的方法，其中所述环氧烷是环氧乙烷。
11.一种用于制备亚烷基二醇的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过权利要求1-10任一项所述的方法制备碳酸亚烷酯；和
-随后水解碳酸亚烷酯。
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