專利名稱：一種載體負載金屬鹽的復合催化劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種載體負載金屬鹽的復合催化劑及其制備方法，屬催化劑領域。
背景技術：
二氧化碳作為最主要的溫室氣體和最豐富的Cl資源，其有效的資源化利用工藝一直是研究的熱點。其中，二氧化碳與環氧化合物環加成生產環狀碳酸酯是一種有效途徑。環狀碳酸酯是一種非常好的極性溶劑，其在藥物和精細化工中間體的合成當中有著越來越廣泛的應用，并且環狀碳酸酯可以進一步反應高選擇性地生成二元醇及碳酸二甲酯等大宗化學品，具有良好的工業應用前景。環狀碳酸酯合成所用催化劑的效能及分離難度直接決定了工藝的可行性。目前，已報道的催化劑體系主要有堿金屬齒化物、堿土金屬齒化物、有機堿、季銨鹽、季磷鹽、離子液體、固體堿、過渡金屬配合物等。Cheng-Xia Miao等人[Bifunctional Metal-SalenComplexes as Efficient Catalysts for the Fixation of CO2 with Epoxides underSolvent-Free Conditions [J]. ChemSusChem. 2008, I, 236 - 241]使用鈷 Salen 配合物催化劑，于反應溫度373 K,反應壓力4 MPa，反應時間22小時，合成了環狀碳酸酯，收率為63%。CN 101735195A報道了酸性離子液體催化合成環狀碳酸酯的方法，該方法采用N-甲基-N- (3-羧基)-丙基咪唑溴為催化劑，反應壓力1.5MPa，反應溫度110°C，反應時間2小時,合成了環狀碳酸酯,產品收率為38. 8%。Ahlam Sibaouih等人[Efficientcoupling of CO2 and epoxides with bis (phenoxyiminato) cobalt (III)/Lewis basecatalysts [J] Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 312 (2009) 87 - 91]使用鈷配合物催化劑，4-二甲氨基吡啶為助催化劑，二氯乙烷為溶劑，二氧化碳壓力為IMPa，反應溫度145°C，反應時間I小時，合成了環狀碳酸酯，轉化頻率僅為ZOtT1。KR2011080091報道了采用鈷、鋅雙金屬配合物催化劑，四丁基氯化銨為助催化劑，反應溫度120°C，反應時間6小時，反應壓力0. 34MPa，合成環狀碳酸酯，收率為76%。CN 102336736A報道了一種負載型離子液體催化制備環狀碳酸酯的方法，該方法采用負載型1，2，4-三氮唑類離子液體為催化劑，反應壓力5MPa，反應溫度140°C，反應時間8小時，環狀碳酸酯，產品收率為80%。CN 1631886A報道了環狀碳酸酯的合成方法，該方法采用氯化鋅、1-甲基_3_ 丁基咪唑溴代鹽為催化劑，合成了環狀碳酸酯，轉化頻率(T0F ) 1206 h'上述催化劑體系都或多或少的存在活性低、條件苛刻、使用毒性很強的有機溶劑、催化劑成本高、產物與催化劑分離困難等問題。因此，研究開發一種活性高、反應條件溫和、性能穩定、經濟環保的催化劑體系十分必要，并且催化劑的有效回收利用也是現代催化反應研究的重點。
發明內容
本發明的目的是提供一種催化活性高、易回收且性能穩定并可循環使用、不污染產物的載體負載金屬鹽的復合催化劑，用于環狀碳酸酯的合成。
本發明采用以下技術方案來實現上述目的本發明所述的復合催化劑是一種載體支載含過渡金屬的復合催化劑，該復合催化劑由A組分與B組分組成，其中A組分由以下通式表不
權利要求
1.一種載體負載金屬鹽的復合催化劑，其特征在于，該復合催化劑由A組分與B組分組成，其中A組分由以下通式表示
2.如權利要求1所述的載體負載金屬鹽的復合催化劑，其特征在于 連接臂 R 選一0CH2CH2—、一0CH2—或-(R) n-為一(NHCH2CH2) mN=； 配體L選-HNCH2CH2NH2, -HNCH2CH2OH, — HNCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2、—N (CH2CH2OH) 2、一 _HNCH2CH2NHCH2CH2NH2
3.如權利要求2所述的載體負載金屬鹽的復合催化劑，其特征在于 連接臂 R 選一 0CH2CH2—、一0CH2—或-(R) n-為一(NHCH2CH2) mN=；配體 L 選一HNCH2CH2NH2、一HNCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2、一HNCH2CH2NHCH2CH2NH2、一HNCH2CH2OH,
4.如權利要求1-3其中之一所述的載體負載金屬鹽的復合催化劑，其特征在于A組分優選如下化合物
5.制備如權利要求1~3所述載體負載金屬鹽復合催化劑的方法，其特征在于，包括以下步驟1、載體的處理 (1)、有機載體連接臂的引入 有機載體用有機溶劑溶脹后，在10~90°C下，加入氯化亞砜氯化或直接加入與連接臂對應的醇類或胺類化合物，反應，過濾、洗滌，干燥，再用氯化亞砜氯化； (2)、無機載體連接臂的引入 無機載體先與氯代硅氧烷反應，或與氯化亞颯反應，引入活性氯原子，在1(T90°C下，與連接臂對應的化合物反應，再用氯化亞砜氯化； (3)、配體的引入 將上述引入適當長度連接臂的載體再次用有機溶劑溶脹，在1(T9(TC下，與配體對應的胺類或醛類化合物反應，過濾、洗滌，干燥； I1、活性組分的負載 將處理好的載體用有機溶劑溶脹，加入金屬鹽，在1(T9(TC下反應，過濾、洗滌，干燥得A組分；II1、催化劑的復合 將所述的B組分和以上制備的A組分按照上述比例進行混合復配，即得到載體負載金屬鹽的復合催化劑。
全文摘要
本發明公開了一種載體負載金屬鹽的復合催化劑及其制備方法，屬催化劑領域。該復合催化劑由A組分與B組分組成，其中A組分由以下通式化合物表示:，B組分為季銨鹽類，A組分與B組分的用量摩爾比為11~50，本發明催化劑催化活性高，A組分結構穩定，易分離回收，使用壽命長，有較好的工業應用前景。
文檔編號B01J31/22GK103055940SQ20131000339
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月6日 優先權日2013年1月6日
發明者章亞東, 崔科, 梁政勇, 韓長凱 申請人:鄭州大學