CN101844090A - 一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用 - Google Patents
一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101844090A CN101844090A CN200910175327A CN200910175327A CN101844090A CN 101844090 A CN101844090 A CN 101844090A CN 200910175327 A CN200910175327 A CN 200910175327A CN 200910175327 A CN200910175327 A CN 200910175327A CN 101844090 A CN101844090 A CN 101844090A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionic liquid
- grafting
- methylimidazole
- imidazole
- silica
- 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.)
- Pending
Links
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 75
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 6
- -1 (triethoxysilyl)-3-methylimidazole Chemical compound 0.000 claims abstract description 19
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 78
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 48
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 42
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 36
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 24
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 20
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 17
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 15
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCl KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 14
- XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N methylimidazole Natural products CC1=CNC=N1 XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 12
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 10
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 3
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- KSQHGLIPTVVQKD-UHFFFAOYSA-N triethoxy-(1-methyl-3-propyl-2H-imidazol-2-yl)silane Chemical compound C(CC)N1C(N(C=C1)C)[Si](OCC)(OCC)OCC KSQHGLIPTVVQKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 10
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229960001866 silicon dioxide Drugs 0.000 description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000006352 cycloaddition reaction Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 4
- SIXOAUAWLZKQKX-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;prop-1-ene Chemical compound CC=C.OC(O)=O SIXOAUAWLZKQKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000834 fixative Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂是嫁接在载体上的1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氢氧化物，代表式耿[Smim]OH/X，离子液体的质量嫁接量为5-25％，其中Smim代表1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑，X代表介孔载体。本发明具有催化效果好，环氧丙烷的转化率高，碳酸丙烯酯的选择性为100％，反应条件温和，可较好的重复使用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用。
背景技术
碳酸丙烯酯(PC)是一种用途广泛的化学品，可用做高效溶剂、优良抽提剂、高能锂电池和电容器的优良介质，也可用做合成纤维的助剂和固定剂；PC还是一种用途极其广泛的有机合成原料和中间体。PC的合成方法主要有光气法、酯交换法、氯丙醇法和环氧丙烷(PO)与CO2环加成法。其中，环加成法是一种环境友好的合成方法。用于PO与CO2环加成反应的催化剂可分为均相催化剂和非均相催化剂两大类。均相催化剂(如季铵盐、金属配合物和离子液体等)有较高的活性，但催化剂本身回收和产物分离都较困难，这些限制了它们的应用。与均相催化剂相比，非均相催化剂具有易分离、能重复使用等优点。目前，环加成反应使用的非均相催化剂主要有金属氧化物、负载型金属配合物和高分子类物质等；但其催化活性和选择性均偏低，反应条件相对苛刻。因此，探索更加高效、绿色的非均相催化体系是实现理想的环加成反应的关键。
发明内容
本发明目的在于提供一种对于环加成反应具有高活性的咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用。
本发明的咪唑类嫁接型离子液体催化剂是嫁接在载体上的1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氢氧化物，代表式耿[Smim]OH/X，离子液体的质量嫁接量为5-25％，其中Smim代表1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑，X代表介孔载体。
本发明制备咪唑类嫁接型离子液体催化剂的步骤如下：
(1)将甲基咪唑和氯丙基三乙氧基硅烷，按照甲基咪唑∶氯丙基三乙氧基硅烷∶甲苯溶剂＝1mol∶1mol∶80-150mL的比例加入到甲苯溶剂中，搅拌回流至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3-5次除去未反应掉的反应物，然后真空干燥脱除残留的乙酸乙酯，得到纯的1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物([Smim]Cl)。
(2)将[Smim]Cl和氢氧化钾，按[Smim]Cl∶氢氧化钾∶无水二氯甲烷为1mol∶1mol∶80-150mL的比例加入到无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌10-24h，过滤掉沉淀，蒸发滤液除去溶剂得到碱性离子液体的粗产物，再用乙醚洗涤3-5次除去未反应掉的反应物，70-120℃下真空干燥10-24h，得到碱性离子液体[Smim]OH。
(3)将0.3mol介孔载体均匀分散到50-100mL的无水甲苯中，再加入(2)中得到的碱性离子液体，搅拌回流12-24h，过滤得到固体，用二氯甲烷抽提10-24h，70-120℃下真空干燥10-24h，即得到咪唑类嫁接型离子液体催化剂。
上述介孔载体可以是硅胶、MCM-41或SBA-15。
本发明的催化剂用于环加成反应，方法是将环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶0.36-1.8的比例加入反应釜中，再充入0.5-2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到100-120℃，反应4-10小时，经离心沉降得到产品。
产物分析：反应产物用上海海欣色谱有限公司生产的GC-950分析。色谱条件如下：色谱柱：外径3mm，长2m不锈钢柱；担体：GDX-203；检测器：热导；H2为载气，载气流量30mL/min；柱温200℃；进样量：0.1uL。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)催化剂的催化效果好，环氧丙烷的转化率高，碳酸丙烯酯的选择性为100％，反应条件温和。
(2)催化剂为非均相，可较好的重复使用。
具体实施方案：
实施例1：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到80mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到80mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌10h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，70℃下真空干燥10h。将得到的2.3g离子液体加入到均匀分散于50mL无水甲苯的0.3mol硅胶载体中，搅拌回流12h，用二氯甲烷抽提10h，70℃下真空干燥10h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SiO2，离子液体的质量嫁接量为5％。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶1.8的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例2：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到100mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到100mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌16h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，90℃下真空干燥16h。将得到的4.6g离子液体加入到均匀分散于70mL无水甲苯的0.3mol硅胶载体中，搅拌回流18h，用二氯甲烷抽提16h，90℃下真空干燥16h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SiO2，离子液体的质量嫁接量为10.5％。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶1的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例3：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到120mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的物质[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到120mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌20h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，110℃下真空干燥20h。将得到的9.1g离子液体加入到均匀分散于90mL无水甲苯的0.3mol硅胶载体中，搅拌回流20h，用二氯甲烷抽提18h，110℃下真空干燥20h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SiO2，离子液体的质量嫁接量为17％。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶1.4的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例4：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到150mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的物质[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到150mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌24h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，120℃下真空干燥24h。将得到的13.8g离子液体加入到均匀分散于100mL无水甲苯的0.3mol硅胶载体中，搅拌回流24h，用二氯甲烷抽提24h，120℃下真空干燥24h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SiO2，离子液体的质量嫁接量为25％。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶0.7的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例5：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到150mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的物质[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到150mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌24h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，120℃下真空干燥24h。将得到的13.8g离子液体加入到均匀分散于100mL无水甲苯的0.3mol MCM-41载体中，搅拌回流24h，用二氯甲烷抽提24h，120℃下真空干燥24h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/MCM-41。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶1.8的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例6：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到150mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的物质[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到150mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌24h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，120℃下真空干燥24h。将得到的13.8g离子液体加入到均匀分散于100mL无水甲苯的0.3mol SBA-15载体中，搅拌回流24h，用二氯甲烷抽提24h，120℃下真空干燥24h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SBA-15。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶1.8的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例7：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到120mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的物质[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到120mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌20h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，110℃下真空干燥20h。将得到的9.1g离子液体加入到均匀分散于90mL无水甲苯的0.3mol硅胶载体中，搅拌回流20h，用二氯甲烷抽提18h，110℃下真空干燥20h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SiO2，离子液体的质量嫁接量为17％。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶0.36的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例8：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到120mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的物质[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到120mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌20h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，110℃下真空干燥20h。将得到的9.1g离子液体加入到均匀分散于90mL无水甲苯的0.3mol硅胶载体中，搅拌回流20h，用二氯甲烷抽提18h，110℃下真空干燥20h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SiO2，离子液体的质量嫁接量为17％。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶1.8的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到100℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例：9
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到120mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的物质[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到120mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌20h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，110℃下真空干燥20h。将得到的9.1g离子液体加入到均匀分散于90mL无水甲苯的0.3mol硅胶载体中，搅拌回流20h，用二氯甲烷抽提18h，110℃下真空干燥20h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SiO2，离子液体的质量嫁接量为17％。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶1.8的比例加入80mL反应釜中，再充入2MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应4h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
实施例10：
将1mol的甲基咪唑和1mol氯丙基三乙氧基硅烷加入到120mL甲苯溶剂中，搅拌回流直至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3次，真空干燥。将得到的物质[Smim]Cl与1mol氢氧化钾加入到120mL的无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌20h，过滤掉沉淀，旋转蒸发除去溶剂，用乙醚洗涤3次，110℃下真空干燥20h。将得到的9.1g离子液体加入到均匀分散于90mL无水甲苯的0.3mol硅胶载体中，搅拌回流20h，用二氯甲烷抽提18h，110℃下真空干燥20h，即得到非均相嫁接型离子液体催化剂[Smim]OH/SiO2，离子液体的质量嫁接量为17％。环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶1.8的比例加入80mL反应釜中，再充入1MPa的CO2。在搅拌条件下，升温到120℃，反应8h，产物经离心沉降，取上清液用气相色谱分析。结果见表1。
表1
| 实施例 | 环氧丙烷转化率(％) | 碳酸丙烯酯选择性(％) |
| 实施例1 | 91.35 | 100 |
| 实施例2 | 97.41 | 100 |
| 实施例3 | 99.45 | 100 |
| 实施例4 | 100 | 100 |
| 实施例5 | 89.78 | 100 |
| 实施例6 | 90.90 | 100 |
| 实施例7 | 98.92 | 100 |
| 实施例8 | 95.33 | 100 |
| 实施例9 | 94.68 | 100 |
| 实施例10 | 72.80 | 100 |
Claims (4)
1.一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂，其特征在于催化剂是嫁接在载体上的1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氢氧化物，代表式耿[Smim]OH/X，离子液体的质量嫁接量为5-25％，其中Smim代表1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑，X代表介孔载体。
2.如权利要求1所述的一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将甲基咪唑和氯丙基三乙氧基硅烷，按照甲基咪唑∶氯丙基三乙氧基硅烷∶甲苯溶剂＝1mol∶1mol∶80-150mL的比例加入到甲苯溶剂中，搅拌回流至分层，取下层粘稠液体(1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物粗产物)，用乙酸乙酯洗涤3-5次除去未反应掉的反应物，然后真空干燥脱除残留的乙酸乙酯，得到1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物。
(2)将1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物和氢氧化钾，按1-氯丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氯化物∶氢氧化钾∶无水二氯甲烷为1mol∶1mol∶80-150mL的比例加入到无水二氯甲烷中，室温下强力搅拌10-24h，过滤掉沉淀，蒸发滤液除去溶剂得到碱性离子液体的粗产物，再用乙醚洗涤3-5次除去未反应掉的反应物，70-120℃下真空干燥10-24h，得到碱性离子液体。
(3)将0.3mol介孔载体均匀分散到50-100mL的无水甲苯中，再加入(2)中得到的碱性离子液体，搅拌回流12-24h，过滤得到固体，用二氯甲烷抽提10-24h，70-120℃下真空干燥10-24h，即得到咪唑类嫁接型离子液体催化剂。
3.如权利要求1所述的一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂制备方法，其特征在于所述的介孔载体是硅胶、MCM-41或SBA-15。
4.如权利要求1所述的一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂应用，其特征在于将环氧丙烷和咪唑类嫁接型离子液体催化剂以摩尔比为1∶0.36-1.8的比例加入反应釜中，再充入0.5-2MPa的CO2，在搅拌条件下，升温到100-120℃，反应4-10小时，经离心沉降得到产品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910175327A CN101844090A (zh) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910175327A CN101844090A (zh) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101844090A true CN101844090A (zh) | 2010-09-29 |
Family
ID=42769019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910175327A Pending CN101844090A (zh) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101844090A (zh) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN102701967A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 大连理工大学 | 一种乙酸乙酯的制备方法 |
| CN102698812A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 大连理工大学 | 一种固体超强酸-离子液体复合固载催化剂及其制备方法 |
| CN102728402A (zh) * | 2012-06-28 | 2012-10-17 | 南京理工大学常熟研究院有限公司 | 一种合成碳酸丙烯酯催化剂及其制备方法和应用 |
| CN103055937A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-24 | 常州大学 | 一种用于酯交换反应的固载化离子液体的制备方法 |
| CN103237871A (zh) * | 2010-11-25 | 2013-08-07 | 英国贝尔法斯特女王大学 | 用于从原油和原油馏出液中除去环烷酸的方法 |
| CN103506156A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-01-15 | 南京工业大学 | 一种非均相酸性催化剂及其制备方法与应用 |
| CN104174275A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-12-03 | 南京信息工程大学 | 复式离子液体和制备方法及其作为捕集剂的应用 |
| CN104650026A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-05-27 | 沈阳工业大学 | 一种制备碳酸丙烯酯的方法 |
| CN105077577A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-11-25 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种卷烟滤嘴添加剂及其制备方法 |
| CN105296459A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-02-03 | 河南工业大学 | 磁性核-壳型离子液体固定化脂肪酶的制备方法及在食用油脂加工中的应用 |
| CN105967981A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-09-28 | 湘潭大学 | 一种固体碱催化剂[Smim]X/SBA-15催化合成丙二醇甲醚的方法 |
| CN107983408A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-04 | 三峡大学 | 一种制备亚砜类催化剂及其选择性制备亚砜类化合物的方法 |
| CN109482230A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-19 | 北京工业大学 | 一种用于二氧化碳转化的多组分协同催化剂的制备方法 |
| CN109575162A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 离子交换树脂和用途 |
| CN114369080A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-19 | 凯瑞环保科技股份有限公司 | 一种合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的装置及方法 |
| CN116920941A (zh) * | 2023-09-16 | 2023-10-24 | 山东海化集团有限公司 | 一种负载离子液体的氧化硅基催化剂及其制备方法和应用 |
-
2009
- 2009-12-07 CN CN200910175327A patent/CN101844090A/zh active Pending
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103237871B (zh) * | 2010-11-25 | 2017-05-03 | 英国贝尔法斯特女王大学 | 用于从原油和原油馏出液中除去环烷酸的方法 |
| CN103237871A (zh) * | 2010-11-25 | 2013-08-07 | 英国贝尔法斯特女王大学 | 用于从原油和原油馏出液中除去环烷酸的方法 |
| 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 |
| 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 |
| CN102701967B (zh) * | 2012-06-04 | 2014-04-09 | 大连理工大学 | 一种乙酸乙酯的制备方法 |
| CN102701967A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 大连理工大学 | 一种乙酸乙酯的制备方法 |
| CN102698812A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 大连理工大学 | 一种固体超强酸-离子液体复合固载催化剂及其制备方法 |
| CN102728402A (zh) * | 2012-06-28 | 2012-10-17 | 南京理工大学常熟研究院有限公司 | 一种合成碳酸丙烯酯催化剂及其制备方法和应用 |
| CN103055937B (zh) * | 2012-12-18 | 2014-12-24 | 常州大学 | 一种用于酯交换反应的固载化离子液体的制备方法 |
| CN103055937A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-24 | 常州大学 | 一种用于酯交换反应的固载化离子液体的制备方法 |
| CN103506156A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-01-15 | 南京工业大学 | 一种非均相酸性催化剂及其制备方法与应用 |
| CN104174275A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-12-03 | 南京信息工程大学 | 复式离子液体和制备方法及其作为捕集剂的应用 |
| CN104650026A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-05-27 | 沈阳工业大学 | 一种制备碳酸丙烯酯的方法 |
| CN105077577A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-11-25 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种卷烟滤嘴添加剂及其制备方法 |
| CN105296459A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-02-03 | 河南工业大学 | 磁性核-壳型离子液体固定化脂肪酶的制备方法及在食用油脂加工中的应用 |
| CN105296459B (zh) * | 2015-11-10 | 2018-07-06 | 河南工业大学 | 磁性核-壳型离子液体固定化脂肪酶的制备方法及在食用油脂加工中的应用 |
| CN105967981A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-09-28 | 湘潭大学 | 一种固体碱催化剂[Smim]X/SBA-15催化合成丙二醇甲醚的方法 |
| CN109575162A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 离子交换树脂和用途 |
| CN109575162B (zh) * | 2017-09-29 | 2021-03-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 离子交换树脂和用途 |
| CN107983408A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-04 | 三峡大学 | 一种制备亚砜类催化剂及其选择性制备亚砜类化合物的方法 |
| CN107983408B (zh) * | 2017-11-29 | 2021-05-18 | 三峡大学 | 一种制备亚砜类催化剂及其选择性制备亚砜类化合物的方法 |
| CN109482230A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-19 | 北京工业大学 | 一种用于二氧化碳转化的多组分协同催化剂的制备方法 |
| CN114369080A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-19 | 凯瑞环保科技股份有限公司 | 一种合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的装置及方法 |
| CN114369080B (zh) * | 2022-01-19 | 2024-03-29 | 凯瑞环保科技股份有限公司 | 一种合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的装置及方法 |
| CN116920941A (zh) * | 2023-09-16 | 2023-10-24 | 山东海化集团有限公司 | 一种负载离子液体的氧化硅基催化剂及其制备方法和应用 |
| CN116920941B (zh) * | 2023-09-16 | 2024-01-02 | 山东海化集团有限公司 | 一种负载离子液体的氧化硅基催化剂及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101844090A (zh) | 一种咪唑类嫁接型离子液体催化剂及制备方法与应用 | |
| Song et al. | Design of novel poly (ionic liquids) for the conversion of CO2 to cyclic carbonates under mild conditions without solvent | |
| CN101318949B (zh) | 一种固载离子液体催化剂催化合成环状碳酸酯的方法 | |
| Guo et al. | Hydroxyl-exchanged nanoporous ionic copolymer toward low-temperature cycloaddition of atmospheric carbon dioxide into carbonates | |
| Li et al. | Homogeneous and heterogeneous ionic liquid system: Promising “ideal catalysts” for the fixation of CO2 into cyclic carbonates | |
| CN102276642A (zh) | 离子液体前驱体及其负载的介孔材料、合成与应用 | |
| CN103172607A (zh) | 一种二氧化碳与环氧化合物合成环状碳酸酯的方法 | |
| Udayakumar et al. | Functionalization of organic ions on hybrid MCM-41 for cycloaddition reaction: The effective conversion of carbon dioxide | |
| Narkhede et al. | Room temperature acetalization of glycerol to cyclic acetals over anchored silicotungstates under solvent free conditions | |
| CN103657684A (zh) | 一种埃洛石纳米管-磺酸基-Cr(III)离子酸性复合催化剂的制备方法 | |
| TWI747912B (zh) | 芳香族腈化合物之製造方法、及碳酸酯之製造方法 | |
| Guo et al. | Composite ionic liquids immobilized on MCM-22 as efficient catalysts for the cycloaddition reaction with CO 2 and propylene oxide | |
| CN105597827B (zh) | 一种木糖水热碳化微球负载钯催化剂及制备与应用 | |
| Ravi et al. | Cycloaddition of CO 2 and epoxides over a porous covalent triazine-based polymer incorporated with Fe 3 O 4 | |
| US20130035497A1 (en) | Method of manufacturing cyclic carbonate from carbon dioxide | |
| CN102391240A (zh) | 一种负载离子液体催化制备环状碳酸酯的方法 | |
| He et al. | Understanding the ingenious dual role-playing of CO2 in one-pot pressure-swing synthesis of linear carbonate | |
| CN104725230A (zh) | 制备聚甲氧基二甲醚羰化物及甲氧基乙酸甲酯的方法 | |
| Motos‐Pérez et al. | Imidazolium‐functionalized SBA‐15 type silica: efficient organocatalysts for Henry and cycloaddition reactions | |
| CN105642343A (zh) | 一种负载硅型离子液体催化剂 | |
| Xue et al. | A novel supported ionic liquid catalyst, GO-[DBU][Br] catalyzes cycloaddition of CO2 in a fixed-bed reactor | |
| CN107501181B (zh) | 质子化烷基吡唑类离子液体及利用其催化合成环状碳酸酯的方法 | |
| Dookheh et al. | Preparation of alkyl levulinates from xylose over modified bifunctional mesoporous zirconium phosphate catalysts | |
| CN106916108B (zh) | 一种吡唑离子液体及利用其催化合成环状碳酸酯的方法 | |
| CN102391125A (zh) | 一种碱性离子液催化合成碳酸二丙酯的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100929 |