[发明专利]一种CO2与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，具体地说是一种CO₂与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法。

背景技术

C₁资源CO₂的固定利用越来越受到人们的关注，如何高效绿色地利用CO₂成为热门的课题。而环状碳酸酯这种特别重要的化工原料和有机合成中间体可以通过CO₂来获得。CO₂催化合成环状碳酸酯的反应文献已有记载，JeanMarcJoumie与PierreH.Dixneuf等人在JournaloftheChemicalSociety,PerkinTransactions1(1991,Issue12,2899-3390)报道了一种以PBu₃催化炔醇与高压CO₂作用合成环状碳酸酯的方法；GlenA.Russell等人在J.Org.Chem.(Vol.51,No.26,1986)报道Pd(II)配体对炔醇进行催化合成环状碳酸酯；K.Uemura与Y.Inoue等人在J.Mol.Catal.(1999,139,1-9)上报道碳酸钾-冠醚对本合成的催化作用；W.Yamada等人在Eur.J.Org.Chem.(2007,2604-2607)上报道Ag-DBU体系合成环状碳酸酯的方法。

上述公开报道的CO₂催化合成环状碳酸酯技术需要在高温和高压下进行，反应条件比较苛刻，如对磷的使用，Pd等重金属的使用，高温高压的二氧化碳、超临界流体二氧化碳等条件，催化剂用量大，制备工艺复杂，生产成本和设备要求都比较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足而提供的一种CO₂与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，采用CO₂与炔丙醇在银盐和季铵盐的催化作用下“一锅法”合成环状碳酸酯，可得到较高产率的目标产物，反应体系简单，原料廉价易得，并对温室效应气体二氧化碳进行了有效利用，大大减少了大气污染，同时实现了炔丙醇与二氧化碳的加成以及环状碳酸酯的有效合成，是一种非常简便的很有工业价值的工艺路线。

实现本发明目的的技术方案是：一种CO₂与炔丙醇合成环状碳酸酯的方法，其特点是将炔丙醇与银盐和季铵盐混合于乙腈、甲苯或DMF溶剂中，常温、常压下通入CO₂进行如下结构式的合成反应：

其中：R₁、R₂分别为烷基、芳基；R₃为氢、烷基或芳基；

搅拌至反应结束，反应液经萃取后得产物为环状碳酸酯，所述炔丙醇与银盐、季铵盐和乙腈、甲苯或DMF溶剂的摩尔比为100：5～45：30～150：5～10000。

所述银盐为AgOAc、Ag₂SO₄或Ag₂WO₄。

所述季铵盐为四正丁基溴化铵、四正丁基氯化铵、四正丁基碘化铵、四乙基碘化铵、四乙基溴化铵或四乙基氯化铵。

所述银盐优选的摩尔比为35。

所述季铵盐优选的摩尔比为100。

本发明与现有技术相比具有工艺简单，收率高，原料廉价易得，对温室效应气体二氧化碳进行了有效利用，大大减少了大气污染，同时实现了炔丙醇与二氧化碳的加成以及环状碳酸酯的有效合成，是一种非常简便的很有工业价值的工艺路线。

具体实施方式

通过以下具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

将2mmol2-甲基-3-丁炔-2-醇(2-methylbut-3-yn-2-ol,1a)与0.7mmolAgOAc和2mmolTBABr置于含有20mL乙腈溶液的圆底烧瓶中，常温、常压下通入CO₂进行如下结构式的合成反应：

搅拌至反应结束(TLC点板确定反应终点)，旋转蒸发掉溶剂后加入5mL的水，用15mL的无水乙醚萃取3次，干燥3h后浓缩溶剂，即可得到目标产物为环状碳酸酯——4,4-二甲基-5-甲烯基-1,3-二恶烷-2-酮(4,4-dimethyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one,2a)，其产率为98％。

实施例2