CN118005562A - 一种离子液体化合物、合成方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种离子液体化合物、合成方法及其应用，属于碳酸酯的制备技术领域；本发明通过两步法合成了基于季铵盐和咪唑的两种离子液体催化剂，并将其用于催化碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应以及碳酸二甲酯和乙醇的酯交换反应，表现出了优于工业中使用的甲醇钠催化剂的催化活性。此外，该类型催化剂分离方式简单，无需经过特殊反应过程。该方法简洁、高效、绿色且在催化过程中不会产生固体废物，在酯交换法合成碳酸二甲酯和碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯领域中存在重要的应用价值。

Description

一种离子液体化合物、合成方法及其应用
技术领域
本发明涉及碳酸酯的制备技术领域，具体为一种离子液体化合物、合成方法及其应用。
背景技术
碳酸二甲酯、碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯，这三种结构相似的链状碳酸酯，是三种重要的有机反应中间体和低毒环保的化工原料，分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基、乙氧基和乙基，因此均可作为“绿色”合成中间体被广泛应用于甲/乙基化、羰基化、甲/乙氧基化和羰基甲基化等有机合成领域。此外，碳酸二甲酯和碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯都是性能优良的锂离子电池电解液，能有效提高电池的充放电量和电容量密度的能力，大大增强电池的安全性能和使用寿命，随着国家新能源领域的不断发展，对可以作为电解液溶剂的链状碳酸酯的需求也将大大增加，因此其制备受到广泛的关注。
目前国内外主要采用酯交换法联产碳酸二甲酯，原理是利用碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和甲醇在催化剂条件下发生酯交换反应生成碳酸二甲酯和醇类副产物。再以同样催化剂利用碳酸二甲酯和乙醇经过酯交换反应制备碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯。常用的催化剂如公开专利“一种联产碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和乙二醇的方法”(申请号：CN202111214669.7)所述，包括含N的季铵盐离子液体、甲醇钠、甲醇钠-甲醇溶液、叔丁醇钾、碳酸钾、碳酸钠。常用的催化剂中，虽然醇钠作为酯交换反应催化剂被广泛使用，但仍存在着亟待解决的共性问题：1、酯交换法生产过程中使用甲醇钠的甲醇溶液做催化剂，甲醇钠用量大，占生产成本高。2、在酯交换反应生成碳酸二甲酯过程中，副产的丙二醇与甲醇钠催化剂难以分离，目前大多采用水解碳化的工艺进行催化剂的分离，生成的碳酸钠固体而沉积，影响设备正常运行。3、催化剂转变为碳酸钠后即失去活性，无法重复使用。
另外，现有技术中还存在的问题是：碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯的转化率有待提高，第一步中生成碳酸二甲酯的选择性不高。
作为本领域公知常识，催化剂对于反应条件、原料的转化率、生成物的选择性影响较大。
因此，急需找到一种新的适用于碳酸二甲酯和碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯生产新型催化剂。
离子液体是一种在低温或者室温条件下呈液态的熔融盐，其熔点低、蒸汽压低、难以挥发、热稳定性好。同时，离子液体自身具有结构可调节的特性，以及含有的阴离子等可作为亲核基团，因此，离子液体在催化酯交换反应方面得到了深入的探索和广泛的利用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种离子液体化合物、合成方法及其应用，作为碳酸酯制备的催化剂，该物质易得、成本低，且对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应表现出了良好的催化活性。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下所述：
作为本发明的第一个方面，在于提供了一种离子液体化合物，所述化合物具有如下式(I)所示的结构：
R选自氢、C1-C6烷基或含季铵基的残基。
进一步的，R为C1-C3烷基。
进一步的，R为甲基。
进一步的，R具有如下式(II)所示的结构：
作为本发明的第二个方面，在于提供一种离子液体化合物的合成方法，利用咪唑盐和季铵盐合成，所述咪唑盐为咪唑的碱金属盐，选自咪唑钾或咪唑钠。
进一步的，所述离子液体化合物的合成方法，包括：
一，利用N-甲基二乙醇胺和卤代烃合成季铵盐；
二，利用咪唑盐和步骤1制备的季铵盐合成离子液体化合物。
所述卤代烃选自溴代或氯代的烷基化合物。
所述卤代烃选自溴乙烷或二溴丁烷中的一种、或两者的混合物。
在本发明的实施例中，提供了如下合成方法：
1，利用N-甲基二乙醇胺与溴乙烷，和/或二溴丁烷合成相应季铵盐；
2，利用咪唑和碱性试剂反应合成咪唑盐，所述碱性试剂选自氢氧化钾或氢氧化钠；
3，利用咪唑盐和季铵盐合成离子液体化合物。
优选的，步骤1中，N-甲基二乙醇胺与溴乙烷或二溴丁烷的摩尔比例为1：1-2；步骤2中，咪唑与碱性试剂的摩尔比例为1：1-3；步骤3中，季铵盐和咪唑盐的添加摩尔比为1：1-3。
作为本发明的第三个方面，在于提供离子液体化合物的应用，在于作为碳酸酯合成的催化剂，所述碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和/或碳酸二乙酯。
作为本发明的第四个方面，在于提供碳酸酯的合成方法，包括如下入步骤：
S1，以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和甲醇在催化剂存在下反应，制得产品碳酸二甲酯，
S2，将S1制得的碳酸二甲酯和乙醇在催化剂存在下反应，制得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯；所述催化剂为所述的离子液体化合物。
具体的，本发明的实施例提供了如下步骤：
S1，以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和甲醇按照摩尔比1:20～1:30比例加入反应釜，按照总投料量质量的0.5％-1％加入上述的离子液体化合物，加热到60-90℃并保温2-4h，反应结束后，通过减压蒸馏蒸出产品碳酸二甲酯、1,2-丙二醇以及未反应化合物，回收离子液体化合物催化剂；
S2，将S1制得的碳酸二甲酯、乙醇按照摩尔比1:5～1:7比例加入反应釜，催化剂按照投料量总质量的0.5％-1％投料，之后加热到60-90℃并保温2-4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1，本发明给出了一种快速、简便、绿色、高效的利用季铵盐与咪唑合成离子液体化合物的方法。该方法反应所用溶剂易得、价廉、绿色无污染；并且操作简单，反应条件简单、反应可快速进行、节约能源、节省时间；
2，本发明提供的离子液体化合物，对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应表现出了良好的催化活性；该催化剂在催化过程中易于分离且可循环使用。
综上所述，本发明通过两步法合成了基于季铵盐和咪唑的两种离子液体催化剂并将其用于催化碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应以及碳酸二甲酯和乙醇的酯交换反应，表现出了优于工业中使用的甲醇钠催化剂的催化活性。此外，该类型催化剂分离方式简单，无需经过特殊反应过程。该方法简洁、高效、绿色且在催化过程中不会产生固体废物，在酯交换法合成碳酸二甲酯和碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯领域中存在重要的应用价值。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是合成季铵盐的流程图；
图2是咪唑钾合成路径；
图3是离子液体合成路径；
图4是JA-1、JA-2、DP-1、DP-2结构式。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
一种用于制备碳酸二甲酯和碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯的离子液体催化剂的合成方法，具体合成步骤如下：
1、季铵盐的合成：如图1所示，将N-甲基二乙醇胺与溴乙烷(二溴丁烷)加入到三颈烧瓶中，在三颈烧瓶中加入N，N-二甲基甲酰胺作为溶剂，乙酸乙酯作为催化剂，在氮气氛围下回流3-6小时，反应温度为60-100℃，反应结束后加入一定量碳酸二甲酯作为沉淀剂，离心收集所得固体并用碳酸二甲酯洗涤后真空干燥，获得相应季铵盐并标记为JA-1(JA-2)。N-甲基二乙醇胺与溴乙烷的比例为1：1-2，N-甲基二乙醇胺的浓度为1-1.5mol/L，乙酸乙酯的用量为1-5ml。溶剂N，N-二甲基甲酰胺与沉淀剂碳酸二甲酯的比例为1：1-3，以便于析出的杂质沉降。所述离心速率为8000～10000转/min，时间为5～15min，然后倒掉上清液并多次洗涤沉淀，即得所述季铵盐。
2、咪唑钾的合成：如图2所示，将一定量咪唑和无水乙醇依次添加到烧杯中。然后在室温下搅拌1小时使咪唑完全溶解，之后向烧杯中缓慢添加KOH，直到固体完全溶解，将混合物在冰浴条件下搅拌一定时间。反应结束后过滤少量沉淀，将滤液在真空下旋蒸一定时间，得到棕色固体咪唑钾前驱体。咪唑和KOH的比例为1：1-3，咪唑浓度为0.5-1.5mol/L。咪唑呈现一定酸性，而氢氧化钾呈现一定碱性，二者可以发生酸碱中和反应。冰浴搅拌时间为24～48h，以便于反应完全。真空旋蒸时间为6-8h，旋蒸温度为60-80℃，以使所得固体完全干燥。
由于咪唑钾易吸湿潮解，故现配现用。
3、咪唑基离子液体的合成：如图3所示，将步骤1合成的季铵盐和步骤2合成的咪唑钾添加到烧杯中，加入一定量无水乙醇，然后将混合物在一定温度下搅拌一段时间，反应结束过滤固体，并用旋转蒸发仪除去无水乙醇获得相应离子液体并标记为DP-1(DP-2)。季铵盐和咪唑钾的添加摩尔比为1：1-3，所述季铵盐的浓度为0.5-1.5mol/L。搅拌温度为60～90℃，搅拌时间为24h。真空旋蒸时间为6-8h，旋蒸温度为60-80℃，以使所得离子液体完全干燥。
作为可替代的方案，可以以咪唑和氢氧化钠反应，合成咪唑钠。季铵盐和咪唑钠反应生成相应的离子液体化合物。
JA-1、JA-2、DP-1、DP-2结构式如图4所示。
实施例1：
(1)将10mmol N-甲基二乙醇胺与10mmol溴乙烷加入到三颈烧瓶中，在三颈烧瓶中加入50ml N，N-二甲基甲酰胺作为溶剂，1ml乙酸乙酯作为催化剂，在氮气氛围下回流6小时，反应温度为90℃，反应结束后加入50ml碳酸二甲酯作为沉淀剂，离心收集所得固体并用碳酸二甲酯洗涤后真空干燥，获得相应季铵盐并标记为JA-1。
(2)将10mmol咪唑和无水乙醇依次添加到烧杯中。然后在室温下搅拌1小时使咪唑完全溶解，之后向烧杯中缓慢添加10mmol KOH，直到固体完全溶解，将混合物在冰浴条件下搅拌24h。反应结束后过滤少量沉淀，将滤液在真空下旋蒸12h，得到棕色固体咪唑钾前驱体。
(3)将5mmol获得的JA-1季铵盐和5mmol咪唑钾添加到烧杯中，加入一定量无水乙醇，然后将混合物在一定温度下搅拌一段时间，反应结束过滤固体，并用旋转蒸发仪除去无水乙醇，蒸发至冷凝管内无液滴滴下，获得相应离子液体并标记为DP-1。
实施例2：
(1)将10mmol N-甲基二乙醇胺与20mmol溴乙烷加入到三颈烧瓶中，在三颈烧瓶中加入50ml N，N-二甲基甲酰胺作为溶剂，1ml乙酸乙酯作为催化剂，在氮气氛围下回流6小时，反应温度为90℃，反应结束后加入50ml碳酸二甲酯作为沉淀剂，离心收集所得固体并用碳酸二甲酯洗涤后真空干燥，获得相应季铵盐并标记为JA-1’。
(2)将10mmol咪唑和无水乙醇依次添加到烧杯中。然后在室温下搅拌1小时使咪唑完全溶解，之后向烧杯中缓慢添加10mmol KOH，直到固体完全溶解，将混合物在冰浴条件下搅拌24h。反应结束后过滤少量沉淀，将滤液在真空下旋蒸12h，得到棕色固体咪唑钾前驱体。
(3)将5mmol获得的JA-11’季铵盐和5mmol咪唑钾添加到烧杯中，加入一定量无水乙醇，然后将混合物在一定温度下搅拌一段时间，反应结束过滤固体，并用旋转蒸发仪除去无水乙醇，蒸发至冷凝管内无液滴滴下，获得相应离子液体并标记为DP-1。
实施例3：
(1)将10mmol N-甲基二乙醇胺与10mmol二溴丁烷加入到三颈烧瓶中，在三颈烧瓶中加入50ml N，N-二甲基甲酰胺作为溶剂，1ml乙酸乙酯作为催化剂，在氮气氛围下回流6小时，反应温度为90℃，反应结束后加入100ml碳酸二甲酯作为沉淀剂，离心收集所得固体并用碳酸二甲酯洗涤后真空干燥，获得相应季铵盐并标记为JA-2；
(2)将10mmol咪唑和无水乙醇依次添加到烧杯中。然后在室温下搅拌1小时使咪唑完全溶解，之后向烧杯中缓慢添加10mmol KOH，直到固体完全溶解，将混合物在冰浴条件下搅拌24h。反应结束后过滤少量沉淀，将滤液在真空下旋蒸一定时间，得到棕色固体咪唑钾前驱体。
(3)将5mmol获得的JA-2季铵盐和5mmol咪唑钾添加到烧杯中，加入一定量无水乙醇，然后将混合物在一定温度下搅拌一段时间，反应结束过滤固体，并用旋转蒸发仪除去无水乙醇获得相应离子液体并标记为DP-2。
实施例4：
(1)将10mmol N-甲基二乙醇胺与20mmol二溴丁烷加入到三颈烧瓶中，在三颈烧瓶中加入50ml N，N-二甲基甲酰胺作为溶剂，1ml乙酸乙酯作为催化剂，在氮气氛围下回流6小时，反应温度为90℃，反应结束后加入100ml碳酸二甲酯作为沉淀剂，离心收集所得固体并用碳酸二甲酯洗涤后真空干燥，获得相应季铵盐并标记为JA-2’；
(2)将10mmol咪唑和无水乙醇依次添加到烧杯中。然后在室温下搅拌1小时使咪唑完全溶解，之后向烧杯中缓慢添加10mmol KOH，直到固体完全溶解，将混合物在冰浴条件下搅拌24h。反应结束后过滤少量沉淀，将滤液在真空下旋蒸一定时间，得到棕色固体咪唑钾前驱体。
(3)将5mmol获得的JA-2’季铵盐和5mmol咪唑钾添加到烧杯中，加入一定量无水乙醇，然后将混合物在一定温度下搅拌一段时间，反应结束过滤固体，并用旋转蒸发仪除去无水乙醇获得相应离子液体并标记为DP-2。
实施例5：DP-1对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应的催化效果测试。
将碳酸丙烯酯、甲醇按照摩尔比1：30的比例加入反应釜中，按照总投料量质量的0.5％加入实施例1获得的离子液体DP-1，加热到60℃并保温4h，反应结束后，通过减压蒸馏蒸出产品碳酸二甲酯和1,2-丙二醇以及未反应的反应物，回收离子液体催化剂，经过气相色谱分析可知碳酸丙烯酯的单程转化率为90.4％，该催化剂对碳酸二甲酯的选择性为98.1％。
催化选择性是催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。计算公式如下：
检测过程中所用仪器为福立气相色谱仪GC9720PLUS，色谱柱采用的是RB-WAX，配备FID检测器，进样量为2μl，采取的检测条件为：柱温：140℃，进样口温度：220℃，分流比：40：1，检测器温度：250℃。产物的定量分析通过归一化法实现。
实施例6：DP-1对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应的催化效果测试。
将碳酸丙烯酯、甲醇按照摩尔比1：30的比例加入反应釜中，按照总投料量质量的1％加入实施例1获得的离子液体DP-1，加热到60℃并保温4h，反应结束后，通过减压蒸馏蒸出产品碳酸二甲酯和1,2-丙二醇以及未反应的反应物，回收离子液体催化剂，经过气相色谱分析可知碳酸丙烯酯的单程转化率为90.1％，该催化剂对碳酸二甲酯的选择性为98.6％。
实施例7：DP-1对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应的催化效果测试。
将碳酸丙烯酯、甲醇按照摩尔比1：30的比例加入反应釜中，按照总投料量质量的1％加入实施例1获得的离子液体DP-1，加热到90℃并保温4h，反应结束后，通过减压蒸馏蒸出产品碳酸二甲酯和1,2-丙二醇以及未反应的反应物，回收离子液体催化剂，经过气相色谱分析可知碳酸丙烯酯的单程转化率为91.4％，该催化剂对碳酸二甲酯的选择性为98.9％。
实施例8：DP-1对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应的催化效果测试。
将碳酸丙烯酯、甲醇按照摩尔比1：30的比例加入反应釜中，按照总投料量质量的1％加入实施例1获得的离子液体DP-1，加热到90℃并保温2h，反应结束后，通过减压蒸馏蒸出产品碳酸二甲酯和1,2-丙二醇以及未反应的反应物，回收离子液体催化剂，经过气相色谱分析可知碳酸丙烯酯的单程转化率为90.2％，该催化剂对碳酸二甲酯的选择性为97.9％。
实施例9：DP-1对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应的催化效果测试。
将碳酸丙烯酯、甲醇按照摩尔比1：20的比例加入反应釜中，按照总投料量质量的1％加入实施例1获得的离子液体DP-1，加热到60℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二甲酯及1,2-丙二醇，经过气相色谱分析可知碳酸丙烯酯的单程转化率为90.1％，该催化剂对碳酸二甲酯的选择性为98.5％
实施例10：DP-2对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应的催化效果测试
将碳酸丙烯酯、甲醇按照摩尔比1：30的比例加入反应釜中，按照总投料量质量的1％加入实施例2获得的离子液体DP-2，加热到60℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二甲酯及1,2-丙二醇，经过气相色谱分析可知碳酸丙烯酯的单程转化率为94.7％，该催化剂对碳酸二甲酯的选择性为100％。
实施例11：DP-2对碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换反应的催化效果测试
将碳酸丙烯酯、甲醇按照摩尔比1：20的比例加入反应釜中，按照总投料量质量的1％加入实施例2获得的离子液体DP-2，加热到60℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二甲酯及1,2-丙二醇，经过气相色谱分析可知碳酸丙烯酯的单程转化率为94.2％，该催化剂对碳酸二甲酯的选择性为100％。
实施例12：DP-1对碳酸二甲酯和乙醇的酯交换反应的催化效果测试
将碳酸二甲酯、乙醇按照摩尔比1：7的比例加入反应釜中，催化剂DP-1按照投料量总质量的0.5％投料，之后加热到60℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯，经过气相色谱分析可知碳酸二甲酯的单程转化率为92.37％，碳酸甲乙酯收率为41.9％，碳酸二乙酯收率为48.15％。
检测过程中所用仪器为福立气相色谱仪GC9720PLUS，色谱柱采用的是RB-WAX，配备FID检测器，进样量为2μl，采取的检测条件为：进样口温度：220℃，检测器温度：250℃。升温程序为以60℃保持1min，以15℃/min升温到150℃并保持1min，再以15℃/min升温到220℃并保持6min，最后以15℃/min升温到250摄氏度并保持4min。产物的定量分析通过归一化法实现。
实施例13
将碳酸二甲酯、乙醇按照摩尔比1：7的比例加入反应釜中，催化剂DP-1按照投料量总质量的1％投料，之后加热到60℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯，经过气相色谱分析可知碳酸二甲酯的单程转化率为92.44％，碳酸甲乙酯收率为41.7％，碳酸二乙酯收率为48.35％。
实施例14
将碳酸二甲酯、乙醇按照摩尔比1：7的比例加入反应釜中，催化剂DP-1按照投料量总质量的1％投料，之后加热到90℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯，经过气相色谱分析可知碳酸二甲酯的单程转化率为92.61％，碳酸甲乙酯收率为42.1％，碳酸二乙酯收率为47.85％。
实施例15
将碳酸二甲酯、乙醇按照摩尔比1：7的比例加入反应釜中，催化剂DP-1按照投料量总质量的1％投料，之后加热到90℃并保温2h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯，经过气相色谱分析可知碳酸二甲酯的单程转化率为92.31％，碳酸甲乙酯收率为41.7％，碳酸二乙酯收率为47.61％。
实施例16：DP-1对碳酸二甲酯和乙醇的酯交换反应的催化效果测试
将碳酸二甲酯、乙醇按照摩尔比1：5的比例加入反应釜中，催化剂DP-1按照投料量总质量的1％投料，之后加热到60℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯，经过气相色谱分析可知碳酸二甲酯的单程转化率为91.24％，碳酸甲乙酯收率为38.87％，碳酸二乙酯收率为40.74％。
实施例17：DP-2对碳酸二甲酯和乙醇的酯交换反应的催化效果测试
将碳酸二甲酯、乙醇按照摩尔比1：7的比例加入反应釜中，催化剂DP-2按照投料量总质量的1％投料，之后加热到60℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯，经过气相色谱分析可知碳酸二甲酯的单程转化率为90.96％，碳酸甲乙酯收率为42.01％，碳酸二乙酯收率为44.62％。
实施例18：DP-2对碳酸二甲酯和乙醇的酯交换反应的催化效果测试
将碳酸二甲酯、乙醇按照摩尔比1：5的比例加入反应釜中，催化剂DP-2按照投料量总质量的1％投料，之后加热到60℃并保温4h，反应结束后，回收离子液体催化剂获得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯，经过气相色谱分析可知碳酸二甲酯的单程转化率为90.33％，碳酸甲乙酯收率为36.71％，碳酸二乙酯收率为42.94％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离子液体化合物，其特征在于，所述化合物具有如下式(I)所示的结构：
R选自氢、C1-C6烷基或含季铵基的残基。
2.根据权利要求1所述的一种离子液体化合物，其特征在于，R为甲基或具有如下式(II)所示的结构：
3.离子液体化合物的合成方法，其特征在于，利用咪唑盐和季铵盐合成，所述咪唑盐为咪唑的碱金属盐，选自咪唑钾或咪唑钠。
4.根据权利要求3所述的离子液体化合物的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括：
一，利用N-甲基二乙醇胺和卤代烃合成季铵盐；
二，利用咪唑盐和步骤1制备的季铵盐合成离子液体化合物。
5.根据权利要求4所述的离子液体化合物的合成方法，其特征在于，所述卤代烃选自溴代或氯代的烷基化合物。
6.根据权利要求4所述的离子液体化合物的合成方法，其特征在于，所述卤代烃选自溴乙烷或二溴丁烷中的一种、或两者的混合物。
7.根据权利要求4所述的离子液体化合物的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括：
1，利用N-甲基二乙醇胺与溴乙烷，和/或二溴丁烷合成相应季铵盐；
2，利用咪唑碱性试剂反应合成咪唑盐，所述碱性试剂选自氢氧化钾或氢氧化钠；
3，利用咪唑盐和季铵盐合成离子液体化合物。
8.根据权利要求7所述的离子液体化合物的合成方法，其特征在于，步骤1中，N-甲基二乙醇胺与溴乙烷或二溴丁烷的摩尔比例为1：1-2；步骤2中，咪唑与碱性试剂的摩尔比例为1：1-3；步骤3中，季铵盐和咪唑盐的添加摩尔比为1：1-3。
9.根据权利要求1～2任一项所述的离子液体化合物的应用，或权利要求3～8任一项所述的离子液体化合物的合成方法制备的离子液体化合物的应用，在于作为碳酸酯合成的催化剂，所述碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和/或碳酸二乙酯。
10.碳酸酯的合成方法，其特征在于，包括如下入步骤：
S1，以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和甲醇在催化剂存在下反应，制得产品碳酸二甲酯；
S2，将S1制得的碳酸二甲酯和乙醇在催化剂存在下反应，制得碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯；
所述催化剂为权利要求1～2任一项所述的离子液体化合物或权利要求3～8任一项制备的离子液体化合物。
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