專利名稱：一種制備碳酸乙烯酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種合成碳酸乙烯酯的工藝方法，尤其是一種高效率的碳酸乙烯酯的合成方法。
背景技術(shù)：
碳酸乙烯酯是一種具有廣泛用途的有機(jī)合成原料。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的合成方法很多，其中環(huán)氧乙烷與二氧化碳直接反應(yīng)是較經(jīng)濟(jì)的方法，采用的催化劑有堿金屬的鹵化物(JP3823175)，堿土金屬的鹵化物(US2667497，2924608)，金屬的鹵化物和氧化物(US4325874，JP4637591)，鐵、鈷、鎳的鹵化物(JP4535311)，季胺鹽(DE2855232)，叔膦(JP4822702，JP4727223，JP4736738)，吡啶、派嗪或其與金屬鹵化物的結(jié)合(US2760966，JP4827314，JP5113720)，以上專利的缺點(diǎn)在于反應(yīng)溫度和壓力高給制造帶來了困難，而且催化劑價(jià)格昂貴。專利冠醚(JP56128778)，大量的碳酸乙烯酯與碘化鉀形成絡(luò)合物作催化劑(JP5731682)及金屬鹵化物和鏈狀聚醚作催化劑(CN85100162)以上專利的缺點(diǎn)在于冠醚制備困難且有毒，金屬鹵化物碘化鉀價(jià)格昂貴，而大量使用碳酸乙烯酯作反應(yīng)基質(zhì)則會使產(chǎn)品的產(chǎn)量在單位時間內(nèi)降低。
三、技術(shù)內(nèi)容(1)發(fā)明目的本發(fā)明的目的就是提供一種合成效率高、催化劑用量少，反應(yīng)時間短、反應(yīng)溫度和壓力低的一種制備碳酸乙烯酯的方法。
(2)技術(shù)方案本發(fā)明的合成碳酸乙烯酯的工藝方法為，a、將環(huán)氧乙烷和催化劑以及稀釋劑碳酸乙烯酯裝入高壓釜內(nèi)并加溫至130℃～190℃，b、向反應(yīng)釜中通入二氧化碳至壓力為3MPa～6MPa，c、維持以上的溫度壓力1至2小時，d、降溫至60℃，催化劑為溴化四乙胺，加入量為0.1％～0.3％w/w環(huán)氧乙烷。
本發(fā)明用一種廉價(jià)無毒的催化劑，在適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟认轮苽涮妓嵋蚁サ墓に嚰夹g(shù)。本工藝使用溴化四乙胺作催化劑，使環(huán)氧乙烷與CO2直接反應(yīng)制備碳酸乙烯酯。如下式所示
(3)技術(shù)效果本發(fā)明的方法中，利用本工藝技術(shù)制造碳酸乙烯酯，催化劑的用量少(0.1％～0.3％w/wEO)反應(yīng)時間短(1～2hr)，反應(yīng)溫度為130～190℃，反應(yīng)壓力(3Mpa～6Mpa)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高(EO轉(zhuǎn)化率≥95％)。是目前以經(jīng)濟(jì)的角度、安全性角度均較先進(jìn)的高效、安全、無毒的制備碳酸乙烯酯的方法。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1在200ml帶電磁攪拌的高壓釜內(nèi)，加入100g碳酸乙烯酯(EC)，0.1g催化劑溴化四乙胺，用N2置換后加入100g環(huán)氧乙烷(EO)。然后加熱升溫反應(yīng)混合液，當(dāng)反應(yīng)溫度升至160℃時，通入CO2至5Mpa，并維持此溫度、壓力反應(yīng)約1小時。通冷卻水冷卻到60℃，放出釜內(nèi)的產(chǎn)品，稱重得粗產(chǎn)292.4g(EO轉(zhuǎn)化率為96.2％)，取樣進(jìn)行色譜分析碳酸乙烯酯含量98.09％。將所得粗產(chǎn)品進(jìn)行真空蒸餾得碳酸乙烯酯288.4g，經(jīng)色譜分析純度為99％以上。
實(shí)例2試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)步驟同上，將反應(yīng)溫度升高到180℃，催化劑加入量為0.3g，其他條件不變。維持此溫度、壓力反應(yīng)約1.5小時。通冷即水冷即到60℃，放出釜內(nèi)的產(chǎn)品，稱重的粗產(chǎn)品294.6g(EO轉(zhuǎn)化率為97.3％)，取樣進(jìn)行色譜分析碳酸乙烯酯含量98.2％。將所得粗產(chǎn)品進(jìn)行真空蒸餾得碳酸乙烯酸290 5g，經(jīng)色譜分析純度為99％以上。
實(shí)例3試驗(yàn)裝置及反應(yīng)條件同實(shí)例2，僅將反應(yīng)壓力升高到5.5Mpa，并維持此溫度壓力反應(yīng)約1.5小時。通冷卻水冷卻到60℃，放出釜內(nèi)的產(chǎn)品，稱重的粗產(chǎn)品293.3g(EO轉(zhuǎn)化率為96.6％)，取樣進(jìn)行色譜分析碳酸乙烯酯含量98.2％。將所得粗產(chǎn)品進(jìn)行真空蒸餾得碳酸乙烯酯288.2g，經(jīng)色譜分析純度為99％以上。
權(quán)利要求
1.一種制備碳酸乙烯酯的方法，其特征在于制備的方法為a、將環(huán)氧乙烷和催化劑以及作為稀釋劑的碳酸乙烯酯裝入高壓釜內(nèi)并加溫至130℃～190℃，b、向反應(yīng)釜中通入二氧化碳至壓力為3MPa～6MPa，c、維持以上的溫度壓力1至2小時，降溫至60℃，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備碳酸乙烯酯的方法，其特征在于催化劑為溴化四乙胺，加入量為0.1％～0.3％w/w環(huán)氧乙烷。
全文摘要
一種制備碳酸乙烯酯的方法是一種高效、安全、無毒的合成碳酸乙烯酯的方法，該方法為a.將環(huán)氧乙烷和催化劑以及為稀釋劑的碳酸乙烯酯裝入高壓釜內(nèi)并加溫至130℃～190℃；b.向反應(yīng)釜中通入二氧化碳至壓力為3MPa～6MPa；c.維持以上的溫度壓力1至2小時；降溫至60℃；催化劑為溴化四乙胺，加入量為0.1％～0.3％w/w環(huán)氧乙烷。
文檔編號C07C68/00GK1432557SQ02112549
公開日2003年7月30日 申請日期2002年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月17日
發(fā)明者朱培玉, 計(jì)朝霞, 顧志輝, 王英武, 李秉金, 許岳興 申請人:揚(yáng)子石油化工股份有限公司