制造线性和/或环状碳酸酯的方法
【专利说明】制造线性和/或环状碳酸醒的方法
[0001] 本发明涉及制备线性和/或环状碳酸醋的方法，其包括使环氧化物与二氧化碳在 催化剂存在下反应的步骤。其还涉及特定催化剂用于环氧化物与二氧化碳的反应的用途、 特定催化剂W及特定反应产物。
[0002] 环氧化物与二氧化碳的反应在若干方面是让人感兴趣的。一方面，该种反应在非 常普遍的意义上有助于固定例如在焚烧装置的废气的净化中获得的0)2。此外，可W获得线 性和/或环状碳酸醋。线性碳酸醋用作聚合材料。环状碳酸醋尤其可用作溶剂、用作电池 中的电解质或用作醋交换试剂。QiemicalCommunications47(2011) 141-163提供了用于 使环氧化物和C〇2共聚的已知催化剂的综述。
[0003] 关于另一催化剂类别，WO2009/095164Al公开了通过氨基化合物在一氧化碳、氧 和含轻基的有机化合物存在下的氧化撰基化制备氨基甲酸醋的方法。在不存在含团素的助 催化剂的情况下和在包含（N?脚型中性两齿N-馨合配体、两个通用型（N?or的单阴离子 N，0-馨合配体或四齿二阴离子馨合配体（0?N~N~0)的金属配合物催化剂存在下进行该撰 基化。
[0004]JP2003/342287A公开了通过环氧化物与二氧化碳在包含电中性两齿配体，例如 2, 9-双（2'，6'-二甲基苯基）菲咯晰的锋配合物存在下的反应制备线性碳酸醋。
[0005]WO2008/135337Al描述了双（轻基唾晰）-金属配合物及其作为漂白催化剂的用 途。
[0006] 用目前用于使环氧化物与二氧化碳共聚的催化剂体系，只有在高温下才能达到技 术上可用的活性。所产生的聚碳酸醋也通常具有宽的摩尔质量的分布(高多分散性，PDI)。 此外，所述的许多催化剂配合物的技术可得性并非最佳。
[0007] 本发明的目的是至少部分消除所提及的现有技术中的缺点。本发明的目的尤其在 于提供使环氧化物与二氧化碳反应的方法，其中能量输入较少并且该催化剂容易获得。
[0008] 根据本发明，通过制备线性和/或环状碳酸醋的方法实现该一目的，其包括使环 氧化物与二氧化碳在催化剂存在下反应的步骤，其中所述催化剂包含金属M或M-A与配体 L的配合物，其中金属0的氧化态存在。
[0009]A是团离子、駿酸根、酷盐阴离子、賴酸根、麟酸根、焼基、焼氧基或醜氨基 且配体L具有下列结构（Ia)或（Ib)，其中此外（Ia)和/或（扣）中所示的OH基团之 一或两者可W脱质子化：
【主权项】
1. 制备线性和/或环状碳酸酯的方法，其包括使环氧化物与二氧化碳在催化剂存在下 反应的步骤， 其特征在于， 所述催化剂包含金属M或M-A与配体L的配合物，其中所述金属M选自Zn(II)、Cr (II)、 Mn(II)、Mg (II)、Fe (II)、Co (II)、Cr(III)-A、Mn (III)-A、Fe (III)-A和 / 或 Co(III)-A, A是齒离子、羧酸根、酚盐阴离子、磺酸根、膦酸根、烷基、烷氧基或酰氨基 且配体L具有下列结构（Ia)或（Ib)，其中此外（Ia)和/或（Ib)中所示的OH基团之 一或两者可以脱质子化：
其中Rl、R2、R3和R4彼此独立地为氢、C1-C22-烷基、C5-C 12-环烷基、C7-C14-芳烷基 或-烷基芳基或C6-C14-芳基且X是式（II)或（III)的桥连基：
其中R5是C1-C22-烷基、C5-C12-环烷基X 7-C14-芳烷基或-烷基芳基X6-C14-芳基或任 选烧基取代的批陡基或批陡基甲基且 R6和R7彼此独立地为氢、C1-C22-烷基、C5-C12-环烷基、C 7-C14-芳烷基或-烷基芳基、 C6-C14-芳基或_ C00R8基团，其中R8是C「C8-烷基。
2. 根据权利要求1中所述的方法，其中A是0C0CH3、0C0CF3、0S02CF 3、OSO2C6H5CH3或卤 离子。
3. 根据权利要求1中所述的方法，其中M选自Zn(II)、Cr (III)-A和/或Co(III)-A。
4. 根据权利要求1中所述的方法，其中配体L选自式（IV)至（VII)的化合物：
O
5.根据权利要求1中所述的方法，其中所述催化剂选自式（VIII)至（XVIII)的化合 物：
O
6. 根据权利要求1中所述的方法，其中作为环氧化物使用环氧乙烷、环氧丙烷、环氧环 己烷或氧化苯乙烯或包含环氧乙烷、环氧丙烷、环氧环己烷和氧化苯乙烯的任意混合物。
7. 根据权利要求1中所述的方法，其中所述反应在> 60°C至< 120°C的温度下进行。
8. 根据权利要求1中所述的方法，其中在与环氧化物接触之前，将所述催化剂加热到 彡40°C至彡150°C的温度。
9. 根据权利要求1中所述的方法，其中在所述反应中此外使用选自铵盐、鱗盐、双（三 苯基膦）亚铵（iminium)盐、脒、胍或DMAP的助催化剂。
10. 根据权利要求1中所述的方法，其中所述反应在具有> 1至< 8个OH基团的醇存 在下进行。
11.金属M或M-A与配体L的配合物作为环氧化物与二氧化碳的反应的催化剂的用途， 其中金属M以彡O的氧化态存在， A是齒离子、羧酸根、酚盐阴离子、磺酸根、膦酸根、烷基、烷氧基或酰氨基 且配体L具有下列结构（Ia)或（Ib)，其中此外（Ia)和/或（Ib)中所示的OH基团之 一或两者可以脱质子化：
其中Rl、R2、R3和R4彼此独立地为氢、C1-C22-烷基、C5-C 12-环烷基、C7-C14-芳烷基 或-烷基芳基或C6-C14-芳基且X是式（II)或（III)的桥连基：
其中R5是C1-C22-烷基、C5-C12-环烷基X 7-C14-芳烷基或-烷基芳基X6-C14-芳基或任 选烧基取代的批陡基或批陡基甲基且 R6和R7彼此独立地为氢、C1-C22-烷基、C5-C12-环烷基、C 7-C14-芳烷基或-烷基芳基、 C6-C14-芳基或_ C00R8基团，其中R8是C「C8-烷基。
【专利摘要】本发明涉及制备线性和/或环状碳酸酯的方法，其包括使环氧化物与二氧化碳在催化剂存在下反应的步骤。其还涉及特定催化剂用于环氧化物与二氧化碳的反应的用途、特定催化剂以及特定反应产物。所述催化剂包含金属M或M-A与配体L的配合物，其中金属M以≥0的氧化态存在，A是卤离子、羧酸根、酚盐阴离子、磺酸根、膦酸根、烷基、烷氧基或酰氨基，且配体L具有下列结构(Ia)或(Ib)，其中此外(Ia)和/或(Ib)中所示的OH基团之一或两者可以脱质子化。
【IPC分类】C07D317-36, C07D317-46, C07D471-04, C08G64-02, C07D215-38, C08G64-34
【公开号】CN104540805
【申请号】CN201380044330
【发明人】E. 米勒 T., 居特勒 C., 埃尔马斯 S., 克勒 B., 莱特纳 W., 哈雷尔 M., 孙德迈尔 J.
【申请人】拜耳材料科技股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年8月19日
【公告号】EP2700633A1, EP2888235A1, US20150203467, WO2014029713A1