CN105237508A - 一种co2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法 - Google Patents

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郭荣荣
张志霞
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Abstract

本发明公开了一种CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，其特点是将炔丙醇与银盐和季铵盐混合于乙腈、甲苯或DMF溶剂中，常温常压下通入CO2进行合成反应，反应液经萃取后得产物为环状碳酸酯，所述炔丙醇与银盐、季铵盐和乙腈、甲苯或DMF溶剂的摩尔比为100：5～45：30～150：5～10000。本发明与现有技术相比具有工艺简单，收率高，原料廉价易得，对温室效应气体二氧化碳进行了有效利用，大大减少了大气污染，同时实现了炔丙醇与二氧化碳的加成以及环状碳酸酯的有效合成，是一种非常简便的很有工业价值的工艺路线。

Description

一种CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法
技术领域
本发明涉及有机化学合成技术领域，具体地说是一种CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法。
背景技术
C1资源CO2的固定利用越来越受到人们的关注，如何高效绿色地利用CO2成为热门的课题。而环状碳酸酯这种特别重要的化工原料和有机合成中间体可以通过CO2来获得。CO2催化合成环状碳酸酯的反应文献已有记载，JeanMarcJoumie与PierreH.Dixneuf等人在JournaloftheChemicalSociety,PerkinTransactions1(1991,Issue12,2899-3390)报道了一种以PBu3催化炔醇与高压CO2作用合成环状碳酸酯的方法；GlenA.Russell等人在J.Org.Chem.(Vol.51,No.26,1986)报道Pd(II)配体对炔醇进行催化合成环状碳酸酯；K.Uemura与Y.Inoue等人在J.Mol.Catal.(1999,139,1-9)上报道碳酸钾-冠醚对本合成的催化作用；W.Yamada等人在Eur.J.Org.Chem.(2007,2604-2607)上报道Ag-DBU体系合成环状碳酸酯的方法。
上述公开报道的CO2催化合成环状碳酸酯技术需要在高温和高压下进行，反应条件比较苛刻，如对磷的使用，Pd等重金属的使用，高温高压的二氧化碳、超临界流体二氧化碳等条件，催化剂用量大，制备工艺复杂，生产成本和设备要求都比较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术不足而提供的一种CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，采用CO2与炔丙醇在银盐和季铵盐的催化作用下“一锅法”合成环状碳酸酯，可得到较高产率的目标产物，反应体系简单，原料廉价易得，并对温室效应气体二氧化碳进行了有效利用，大大减少了大气污染，同时实现了炔丙醇与二氧化碳的加成以及环状碳酸酯的有效合成，是一种非常简便的很有工业价值的工艺路线。
实现本发明目的的技术方案是：一种CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，其特点是将炔丙醇与银盐和季铵盐混合于乙腈、甲苯或DMF溶剂中，常温、常压下通入CO2进行如下结构式的合成反应：
其中：R1、R2分别为烷基、芳基；R3为氢、烷基或芳基；
搅拌至反应结束，反应液经萃取后得产物为环状碳酸酯，所述炔丙醇与银盐、季铵盐和乙腈、甲苯或DMF溶剂的摩尔比为100：5～45：30～150：5～10000。
所述银盐为AgOAc、Ag2SO4或Ag2WO4。
所述季铵盐为四正丁基溴化铵、四正丁基氯化铵、四正丁基碘化铵、四乙基碘化铵、四乙基溴化铵或四乙基氯化铵。
所述银盐优选的摩尔比为35。
所述季铵盐优选的摩尔比为100。
本发明与现有技术相比具有工艺简单，收率高，原料廉价易得，对温室效应气体二氧化碳进行了有效利用，大大减少了大气污染，同时实现了炔丙醇与二氧化碳的加成以及环状碳酸酯的有效合成，是一种非常简便的很有工业价值的工艺路线。
具体实施方式
通过以下具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
将2mmol2-甲基-3-丁炔-2-醇(2-methylbut-3-yn-2-ol,1a)与0.7mmolAgOAc和2mmolTBABr置于含有20mL乙腈溶液的圆底烧瓶中，常温、常压下通入CO2进行如下结构式的合成反应：
搅拌至反应结束(TLC点板确定反应终点)，旋转蒸发掉溶剂后加入5mL的水，用15mL的无水乙醚萃取3次，干燥3h后浓缩溶剂，即可得到目标产物为环状碳酸酯——4,4-二甲基-5-甲烯基-1,3-二恶烷-2-酮(4,4-dimethyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one,2a)，其产率为98％。
实施例2
将2mmol3,5-二甲基己-1-炔-3-醇(3,5-dimethylhex-1-yn-3-ol，1b)与0.7mmolAgOAc和2mmolTBABr置于含有20mL乙腈溶液的圆底烧瓶中，常温、常压下通入CO2进行如下结构式的合成反应：
搅拌至反应结束(TLC点板确定反应终点)，旋转蒸发掉溶剂后加入5mL的水，用15mL的无水乙醚萃取3次，干燥3h后浓缩溶剂，即可得到目标产物环状碳酸酯——4-甲基-4-异丁基-5-甲烯基-1,3-二恶烷-2-酮(4-isobutyl-4-methyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one，2b)，其产率为94％。
实施例3
将2mmol炔醇3-乙基-1-苯基庚-1-炔-3-醇(3-ethyl-1-phenylhept-1-yn-3-ol,1c)与0.7mmolAgOAc和2mmolTBABr置于含有20mL乙腈溶液的圆底烧瓶中，常温、常压下通入CO2进行如下结构式的合成反应：
搅拌至反应结束(TLC点板确定反应终点)，旋转蒸发掉溶剂后加入5mL的水，用15mL的无水乙醚萃取3次，干燥3h后浓缩溶剂，即可得到目标产物环状碳酸酯——4-乙基-4-丁基-5-苯亚甲基-1,3-二恶烷-2-酮(5-benzylidene-4-butyl-4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one，2c)，其产率为85％。
实施例4
将2mmol炔醇3-甲基戊-1-炔-3-醇(3-methylpent-1-yn-3-ol，1d)与0.7mmolAgOAc和2mmolTBACl置于含有20mL乙腈溶液的圆底烧瓶中，常温常压下通入CO2进行如下结构式的合成反应：
搅拌至反应结束(TLC点板确定反应终点)，旋转蒸发掉溶剂后加入5mL的水，用15mL的无水乙醚萃取3次，干燥3h后浓缩溶剂，即可得到目标产物环状碳酸酯——4-甲基-4乙基-5-甲烯基-1,3-二恶烷-2-酮(4-ethyl-4-methyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one，2d)，其产率为96％。
以上各实施例只是对本发明做进一步说明，并非用以限制本发明专利，凡为本发明的等效实施，均应包含于本发明专利的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，其特征在于将炔丙醇与银盐和季铵盐混合于乙腈、甲苯或DMF溶剂中，常温、常压下通入CO2进行如下结构式的合成反应：
其中：R1为烷基；R2为芳基；R3为氢、烷基或芳基；
搅拌至反应结束，反应液经萃取后得产物为环状碳酸酯，所述炔丙醇与银盐、季铵盐和乙腈、甲苯或DMF溶剂的摩尔比为100：5～45：30～150：5～10000。
2.根据权利要求1所述CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，其特征在于所述银盐为AgOAc、Ag2SO4或Ag2WO4。
3.根据权利要求1所述CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，其特征在于所述季铵盐为四正丁基溴化铵、四正丁基氯化铵、四正丁基碘化铵、四乙基碘化铵、四乙基溴化铵或四乙基氯化铵。
4.根据权利要求1或权利要求2所述CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，其特征在于所述银盐优选的摩尔比为35。
5.根据权利要求1或权利要求3所述CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，其特征在于所述季铵盐优选的摩尔比为100。
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