高热稳定强碱性离子液体用于碳酸二甲酯合成

来源：精细化工杂志2020年第7期北京时间：

作者：刘菊

摘要：以咪唑、氢氧化钾和1-乙基-3-甲基咪唑溴盐为原料，制得1-乙基-3-甲基咪唑咪唑盐（[Emim]IM）。并考察了一系列咪唑类离子液体对催化碳酸乙烯酯（EC）与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯（DMC）的影响，根据GC-MS分析，推测了反应机理及路径，提高碱强度、增加阴离子半径或缩短咪唑阳离子烷基取代基碳链长度均有利于促进酯交换反应的进行。离子液体[Emim]IM具有阴、阳离子作用相对较弱，阴离子电负性较强的特性，将其用于催化EC与MeOH酯交换合成DMC。结果显示，其活性与甲醇钠相当。在反应温度为68 ℃，n(EC) ∶n(MeOH) = 1∶10，催化剂用量为反应原料总质量的0.3%时，1 min即达到反应平衡，DMC选择性为100%，收率为88.70%。随着温度、MeOH比例增加，DMC收率逐渐升高。即使在0 ℃下反应[Emim]IM仍具有较好的催化活性，与商业化的最优1，3-二甲基咪唑碘盐（[Mmim]I）离子液体催化效率相当。重复使用20次，DMC收率一直维持在88%~90%，展现出极佳的稳定性。

关键词：碳酸二甲酯;碳酸乙烯酯;酯交换反应;离子液体;强碱性;催化与分离提纯技术

基金资助：国家重点研发计划(2018YFB0604500)；国家自然科学基金(21303106)；辽宁省高等学校创新人才（LR2016015）