[发明专利]一种载体负载金属盐的复合催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种载体负载金属盐的复合催化剂及其制备方法，属催化剂领域。

背景技术

二氧化碳作为最主要的温室气体和最丰富的C1资源，其有效的资源化利用工艺一直是研究的热点。其中，二氧化碳与环氧化合物环加成生产环状碳酸酯是一种有效途径。环状碳酸酯是一种非常好的极性溶剂，其在药物和精细化工中间体的合成当中有着越来越广泛的应用，并且环状碳酸酯可以进一步反应高选择性地生成二元醇及碳酸二甲酯等大宗化学品，具有良好的工业应用前景。

环状碳酸酯合成所用催化剂的效能及分离难度直接决定了工艺的可行性。目前，已报道的催化剂体系主要有碱金属卤化物、碱土金属卤化物、有机碱、季铵盐、季磷盐、离子液体、固体碱、过渡金属配合物等。Cheng-Xia Miao等人[Bifunctional Metal-Salen Complexes as Efficient Catalysts for the Fixation of CO₂ with Epoxides under Solvent-Free Conditions[J]. ChemSusChem. 2008, 1, 236 – 241] 使用钴Salen配合物催化剂，于反应温度 373 K, 反应压力4 MPa ，反应时间22小时，合成了环状碳酸酯，收率为 63%。CN 101735195A报道了酸性离子液体催化合成环状碳酸酯的方法，该方法采用N-甲基-N- (3-羧基)-丙基咪唑溴为催化剂，反应压力1.5MPa，反应温度110℃，反应时间2小时，合成了环状碳酸酯，产品收率为38.8%。Ahlam Sibaouih等人[Efficient coupling of CO₂ and epoxides with bis(phenoxyiminato) cobalt(III)/Lewis base catalysts[J] Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 312 (2009) 87–91]使用钴配合物催化剂，4-二甲氨基吡啶为助催化剂，二氯乙烷为溶剂，二氧化碳压力为1MPa，反应温度145℃，反应时间1小时，合成了环状碳酸酯，转化频率仅为20h^-1。KR2011080091报道了采用钴、锌双金属配合物催化剂，四丁基氯化铵为助催化剂，反应温度120℃，反应时间6小时，反应压力0.34MPa，合成环状碳酸酯，收率为76%。CN 102336736A报道了一种负载型离子液体催化制备环状碳酸酯的方法，该方法采用负载型1, 2, 4-三氮唑类离子液体为催化剂，反应压力5MPa，反应温度140℃，反应时间8小时，环状碳酸酯，产品收率为80%。CN 1631886A报道了环状碳酸酯的合成方法，该方法采用氯化锌、1-甲基-3-丁基咪唑溴代盐为催化剂，合成了环状碳酸酯，转化频率(TOF ) 1206 h^-1。

上述催化剂体系都或多或少的存在活性低、条件苛刻、使用毒性很强的有机溶剂、催化剂成本高、产物与催化剂分离困难等问题。因此，研究开发一种活性高、反应条件温和、性能稳定、经济环保的催化剂体系十分必要，并且催化剂的有效回收利用也是现代催化反应研究的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化活性高、易回收且性能稳定并可循环使用、不污染产物的载体负载金属盐的复合催化剂，用于环状碳酸酯的合成。

本发明采用以下技术方案来实现上述目的：本发明所述的复合催化剂是一种载体支载含过渡金属的复合催化剂，该复合催化剂由A组分与B组分组成，其中A组分由以下通式表示：

其中，R为连接臂，其结构为                 、—OCH₂CH₂—、—OCH₂—中的一种或-(R)_n-为—(NHCH₂CH₂)_mN=；

R优选为—OCH₂CH₂—、—OCH₂—或-(R)_n-为—(NHCH₂CH₂)_mN=；