[发明专利]一种用于合成环状碳酸酯的金属配合物催化剂及其应用

权利要求书

1.一种合成环状碳酸酯的金属配合物催化剂，其特征在于该催化剂由下列元素的金属配合物的一种组成：锌、铜、镉、铝、锡、铁、钴或镍。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于金属配合物由锌、铜、镉、铝、锡、铁、钴或镍的卤化盐一种与一种含卤素的季铵盐或含卤素的季鏻盐通过络合反应形成，其反应方程式如下式(2)所示：

MX_n+R₄LX→[R₄L]_m[M_aX_b]        (2)

式中，M-金属；X-卤素；R-烷基或苯基；L-N、P，n、m、a、b-化合价平衡数字，n＝1～3，m＝1～3，a＝1～2、b＝1～6。

3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于含卤素的季铵盐为四甲基卤化铵、四乙基卤化铵、四丙基卤化铵、四丁基卤化铵或十六烷基三甲基卤化铵；含卤素的季鏻盐为四乙基卤化鏻、甲基三丙基卤化鏻、甲基三丁基卤化鏻、甲基三苯基卤化鏻、乙基三苯基卤化鏻、四苯基卤化铵或四苯基卤化鏻。

4.一种合成环状碳酸酯的含金属配合物的复合催化剂，其特征在于该复合催化剂由权利要求1所述的金属配合物催化剂与金属盐协同助剂组成，其中，金属配合物催化剂的质量分数为90％～99.9％，金属盐协同助剂的质量分数为0.1～10％；优选金属配合物催化剂的质量分数为95％～99.8％，金属盐协同助剂的质量分数为0.2％～5％。

5.根据权利要求4所述的复合催化剂，其特征在于金属盐协同助剂为锂、钾或钠元素的卤化物、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、硝酸盐、乙酸盐中的一种或多种。

6.权利要求1所述的催化剂在CO₂和环氧化合物环加成制备环状碳酸酯中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于具体用法为：

按环氧化合物20～55mL加入金属配合物催化剂0.01～02g的比例，将金属配合物催化剂溶于原料环氧化合物中，加入反应釜密封后搅拌，使其充分混合，然后通入CO₂气体维持反应压力为0.5～5.0MPa，优选为2.5～3.5MPa，加热至40～160℃时，优选为80～140℃，在搅拌下进行反应0.2～1.5h，优选为0.5～1h，反应过程中不断补充消耗的CO₂；反应釜产物采用减压精馏获得环状碳酸酯产品。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于减压精馏釜底产物含有回收催化剂，直接用于下一次催化反应。 

9.权利要求4所述的复合催化剂在CO₂和环氧化合物环加成制备环状碳酸酯中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于具体用法为：

按环氧化合物20～55mL加入复合催化剂0.01～0.2g的比例，将复合催化剂溶于原料环氧化合物中，加入反应釜密封后搅拌，使其充分混合，然后通入CO₂气体维持反应压力为0.5～5.0MPa，优选为2.5～3.5MPa，加热至40～160℃时，优选为80～140℃，在搅拌下进行反应0.2～1.5h，优选为0.5～1h，反应过程中不断补充消耗的CO₂；反应釜产物采用减压精馏获得环状碳酸酯产品。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于减压精馏釜底产物含有回收催化剂，直接用于下一次催化反应。