有機(jī)堿固載及其催化CO2與環(huán)氧丙烷環(huán)加成制備碳酸丙烯酯.pdf

1、CO2是儲(chǔ)量最為豐富的C1資源，具有廉價(jià)、安全無毒、可再生等優(yōu)點(diǎn)。如何在相對(duì)溫和的條件下資源化利用CO2成為當(dāng)今世界的熱點(diǎn)課題。環(huán)狀碳酸酯是一類重要的有機(jī)合成中間體，其在有機(jī)合成金屬萃取等領(lǐng)域有著廣泛的作用。CO2與環(huán)氧丙烷的耦合生成碳酸丙烯酯，既可以實(shí)現(xiàn)CO2的資源化利用，又可以解決其排放帶來的溫室效應(yīng)問題。針對(duì)目前這一環(huán)加成反應(yīng)催化劑普遍存在的活性不高或難以分離的缺點(diǎn)，本論文工作主要進(jìn)行有機(jī)堿固載及相關(guān)多相催化反應(yīng)的開發(fā)。
　

2、　首先選用1,5,7-三氮雜二環(huán)[4.4.0]癸-5-烯(TBD)為均相催化劑催化 CO2與環(huán)氧丙烷合成碳酸丙烯酯，系統(tǒng)考察了催化劑濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溶劑等工藝參數(shù)對(duì)反應(yīng)效果的影響。結(jié)果表明，當(dāng)以二氯乙烷為溶劑時(shí)，TBD對(duì)環(huán)氧丙烷與 CO2的環(huán)加成反應(yīng)顯示了較高的催化活性和選擇性.在反應(yīng)溫度為120℃、CO2初始?jí)毫?.6MPa，反應(yīng)時(shí)間為9h時(shí)，催化劑質(zhì)量濃度為1％的條件下，環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率與碳酸丙烯酯的選擇性均可達(dá)97%

3、以上。但由于這種催化劑是均相催化劑不能重復(fù)利用，其應(yīng)用受到限制。
　　本文利用沉積法制備了多種多相催化劑，利用甲苯為溶劑，3-氨丙基三乙氧基硅烷化試劑對(duì)MCM-41、SiO2與SBA-15三種載體進(jìn)行改性，并將活性組分TBD分別負(fù)載至三種介孔載體上。采用 N2物理吸附-脫附、FT-IR、元素分析等表征手段對(duì)制備得到的疏水性負(fù)載型催化劑進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，采用沉積法制備的負(fù)載型催化劑介孔結(jié)構(gòu)和孔道有序性保持良好，孔容、孔徑、比表面

4、積略有下降。考察了載體孔結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)活性組分負(fù)載量的影響，遴選出合適的載體。
　　選用SBA-15分子篩為載體，采用沉積法制備出有機(jī)堿多相催化劑，系統(tǒng)考察了溶劑、硅烷化試劑種類、硅烷化試劑的濃度、活性組分的用量和負(fù)載溫度等條件對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)和負(fù)載量的影響。結(jié)果表明，以甲苯為溶劑，γ-氯丙基三甲氧基硅烷為硅烷化試劑，硅烷化試劑與載體質(zhì)量比為1:16，活性組分與載體質(zhì)量比為1:1，負(fù)載溫度為110℃條件下制備出的負(fù)載型催化劑，活性組分 T