[发明专利]合成环状碳酸酯或恶唑烷酮类化合物的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环状碳酸酯或噁唑烷酮类化合物合成新方法，进一步说是由环氧丙烷类化合物或三元氮杂环类化合物和CO₂在主催化剂酚类化合物或席夫碱和助催化剂有机碱的协同催化下反应生成的环状碳酸酯或恶唑烷酮类化合物的方法。

技术背景

环状碳酸酯或恶唑烷酮类化合物在工业上可用于医药，农药，兽药。碳酸酯可作为溶剂。它的聚合物用于织物、药片的糖衣片剂，润滑剂添加剂，防锈剂，起泡剂，增朔剂，助染剂，织物防水剂等。

环状碳酸酯或恶唑烷酮类化合物传统上是利用光气和醇反应或光气或氯甲酸乙酯、碳酸二烷基酯和尿素缩合而成。(Shaikh，A.-A.G；Sivaram，S.Chem.Rev.，1996，96，951.)环状碳酸酯或恶唑烷酮类化合物由环氧丙烷类化合物或和CO₂在过渡金属络合催化下的反应已经有人报道。(Darensbourg，D.J.；Holtcamp，M.W.Coord.Chem.Rev.1996，153，155；Ratzenhofer，M.；Kishi，H.，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1980，9，317；Kihara，N，；Hara，N.；Harando，N.T.J.Org.Chem.1993，58，6189；Kawanami，H.；Ikushima，Y.Chem.Commun.2000，2089；Aida，T.；Inoue，S.J.Am.Chem Soc.，1983，105，1304；Kim，H.S.；Kim，J.；Kimee，J.；Lee，B.G.；Jung，O.S.；Jang，H.G.；Kang，S.O.；Angew.Chem.Int.Ed.Engl.2000，39，4096；Paddock，R.L.；NguyenS.T.J.Am.Chem Soc..2001，123，11498)。在porphyrin催化下的反应(Kruper，W.J.；Dellar，D.D.J.Org.Chem.1995，60，725.)但是酚类化合物和碱的协同催化下作用下都很难反应。而三元氮杂环类化合物和CO₂在任何催化剂下的反应都极少，且得到的多为高聚物。(Sineolkov，A.P.；Gladysheva，F.N.；Etlis，V.S.Khim.Geterotsikl.Siedim.1970，611.；or CA.1970，73，66351d；Soga，K.；Hosoda，S.；Nakamura，H.；Ikeda，S.Chem.Commun.，1976，617；Matsuda，H.；Ninagawa，A.；Hasegawa，H.Bull.Chem.S.Chem.Commun.，1976，617；Matsuda，H.；Ninagawa，A.；Hasegawa，H.Bull.Chem.Soc.Jpn.，1985，58，2717)。或电化学反应Tascedda P.；Dunach E.Chem.Commun.，2000，449。

在过去的20多年中，CO₂化学由于碳资源及环境问题日益引起人们的普遍关注，尤其使用过渡金属催化固定CO₂具有重要的理论和现实意义。其中最为成功的例子是环氧类化合物与CO₂的反应。但是，三元氮杂环类化合物和CO₂的反应研究得很少，且得到的多为高聚物。而环氧丙烷类化合物与三元氮杂环化合物与CO₂的反应使用酚类化合物或席夫碱和有机碱的协同催化下的反应从未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效，无毒，无污染的生产环状碳酸酯或恶唑烷酮类化合物的方法。

本发明首次实现了在酚类化合物或席夫碱和有机碱的协同催化下环氧丙烷类化合物以及三元氮杂环类化合物与CO₂的反应。他们均是高效反应，且反应后催化剂可完全回收，重复使用10次以上，催化效率没有下降。在实验过程中我们发现，酚类化合物的结构对催化活性有影响。在所发明的几种酚类化合物或席夫碱与有机碱在相同条件下催化环氧丙烷与CO₂的反应，其产率可达94％，而这时催化剂用量只需0.3％。具有巨大的工业生产价值。

本发明的目的是提供生产环状碳酸酯或噁唑烷酮类化合物的方法，可以用如下反应式表示：

本发明中所述的环氧丙烷类化合物或三元氮杂环类化合物的结构式为：，所述的环状碳酸酯或噁唑烷酮类化合物的结构式为：