超临界二氧化碳中组氨酸催化合成环状碳酸酯

研究了超临界二氧化碳中α-氨基酸催化二氧化碳与环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯,发现组氨酸的催化活性最高.在二氧化碳压力为8MPa、反应温度130℃、反应时间48h、组氨酸加入量为0.8mol%的条件下,二氧化物可以顺利的与各种环氧化物反应,以高的选择性和产率生成相应的环状碳酸酯.     

离子液体催化CO2与环氧化物合成环状碳酸酯

综述了离子液体催化CO2与环氧化物的环加成反应制备环状碳酸酯的研究进展。目前报道的离子液体主要包括咪唑盐、季铵盐、季鏻盐等。对比了传统离子液体与功能化离子液体对CO2环加成反应的催化活性、选择性以及催化作用机制。与传统的离子液体相比,功能化离子液体的羟基或羧基等官能团与卤素离子等Lewis碱之间存在协同效应,使得其对CO2与环氧化物的环加成反应具有更好的催化活性;将功能化离子液体固载于无机材料(SiO2,SBA-15,MCM-41等)或聚合物所得的多相催化剂不仅保持了官能团与阴离子之间的协同效应,而且载体与离子液体活性组分之间也显示出协同效应,使得该类催化剂具有很好的催化活性,稳定性好,可以多次重复使用,具有较好的工业化前景,是值得深入研发的一类催化材料。此外,离子液体对于手性环状碳酸酯的合成也具有较好的催化活性和立体选择性。     

二氧化碳与环氧化合物反应均相催化剂的研究进展

现在全世界每年产生二氧化碳的量已超过百亿吨,预计到2010年全球二氧化碳的排放量将是278亿吨．二氧化碳是一种温室气体,它在大气中的含量不断增加会导致全球变暖,造成全球性气候异常,给生态环境带来严重影响,引发频繁的自然灾害．因此,如何控制二氧化碳的排放已经引起世界范围的广泛关注．2007年12月在印度尼西亚巴厘岛召开的联合国巴厘国际气候会议重点讨论了二氧化碳的排放问题,目前世界各国均投入大量人力物力进行二氧化碳的治理,如发达国家研发将二氧化碳收集并深埋地下,在治理的同时也限制企业二氧化碳排放量．     

超临界二氧化碳中马来酸锌催化合成环状碳酸酯

在超临界二氧化碳中, 利用马来酸锌催化二氧化碳与环氧化物反应合成环状碳酸酯. 单独使用马来酸锌作为催化剂时, 对二氧化碳与环氧丙烷反应的催化活性较低, 而在DBU、DMAP、三乙胺、吡啶、咪唑或4-氨基吡啶等有机碱的存在下, 反应活性较高, 产物的收率得到明显提高. 有机碱作用的强弱顺序为DBU>Et3N>咪唑>4-氨基吡啶>DMAP>吡啶. 在压力为8 MPa, 温度110 ℃, 反应时间48 h条件下, 马来酸锌与DBU组成的二元催化系统可以催化二氧化碳与环氧丙烷反应, 得到83.4%产率的碳酸丙烯酯. 该二元系统也能催化其它环氧化物高产率地转化为相应的环状碳酸酯.     

双功能金属卟啉催化环氧化合物与 CO2 偶联反应合成环碳酸酯

 合成了新颖的双功能水溶性金属卟啉 催化剂 M(TTMAPP)I4(X) (M = Co, Fe, Mn 和 Cr; X = OAc, CF3COO, CCl3COO, OTs, Cl, Br 和 I), 研究了它们催化 CO2 与末端环氧化合物合成环碳酸酯的偶联反应. 分别考察了反应温度、不同金属的 Lewis 酸中心、抗衡离子和催化剂重复使用次数对反应性能的影响. 当以 Co(III)(TTMAPP)I4(OAc) 为催化剂, 底物与催化剂摩尔比为 1 000, 温度为 353 K, CO2 压力为 667 kPa 和无溶剂条件下, 反应 5 h 时丙烯环碳酸酯收率为 95.4%. 在 298 K, 底物与催化剂之比为 2 000 时, 加入 1 ml 甲醇, 反应 24 h 丙烯环碳酸酯收率为 19.4%. 催化剂可以用乙醚回收, 循环使用 5 次后催化剂活性没有明显降低.     

乙酸盐上二氧化碳和二醇合成环状碳酸酯

在乙腈体系中,以不同的乙酸盐作催化剂,研究了CO2与二醇合成环状碳酸酯的反应.乙腈在反应过程中不仅是溶剂,而且还起到了脱水剂的作用,促进了反应的进行.以1,2-丙二醇为反应物对催化剂进行筛选,发现无水乙酸锌具有最高的催化活性.在无水乙酸锌上考察了二氧化碳和不同二醇的反应,结果表明,五元环碳酸酯的产率明显高于六元环碳酸酯,其中碳酸丙烯酯的产率最高.以1,2-丙二醇为反应基质,无水乙酸锌为催化剂,确定了最佳反应条件,1,2-丙二醇100 mmol,乙睛10 mL,催化剂2.5 mmol,反应压力10 MPa,温度170 ℃,反应12 h.在此条件下,碳酸丙烯酯的产率达到了24.2%,1,2-丙二醇的转化率为38.9%.     

离子液体催化CO_2和环氧化合物的研究进展

离子液体是一类新型的催化CO_2环加成反应的催化剂,因其具有结构可设计性、催化活性高、绿色高效等优点而被广泛应用于催化合成环状碳酸酯.本文主要综述了近几年来各种常规型离子液体及功能化离子液体对CO_2和环氧化合物反应的催化性能的研究进展,其中常规型离子液体主要有咪唑类、季铵盐、季鏻盐、吡啶类等离子液体,而功能化离子液体包括氨基功能化、羟基功能化、羧基功能化、氨基酸类等离子液体.同时对各类离子液体催化CO_2与环氧化合物合成环状碳酸酯的研究中存在的问题进行了分析,并对其应用前景进行了展望.     

离子液体中CO_2与炔醇在温和条件下高效合成-亚甲基环状碳酸酯

本文研究了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸酯([EMIM][(EtO)2PO2])中醋酸银(AgOAc)对CO2与炔醇反应生成-亚甲基环状碳酸酯的催化性能,发现该反应可以在温和的条件下进行.在AgOAc/[EMIM][(EtO)2PO2]催化体系中,30℃、4 MPa CO2压力下,反应6h时-亚甲基环状碳酸酯的产率为97%;当压力降到0.5 MPa时,反应24 h产物产率为65.8%.[EMIM][(EtO)2PO2]在反应中起到了溶剂和碱的双重作用.AgOAc/[EMIM][(EtO)2PO2]体系重复利用3次活性仅略有下降.另外,该体系也可用于催化CO2与其他炔醇(3-甲基-1-戊炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇和2-苯基-3-丁炔-2-醇)的反应.     

CO2与环氧化合物聚合反应的金属卟啉催化体系研究

作为金属卟啉催化作用的新研究领域,金属卟啉作为催化剂催化CO2与环氧化合物合成具有生物降解性能的聚碳酸酯,具有良好的应用前景,在碳资源利用、环境保护和高分子合成化学方面具有重大意义.自从1978年Inoue首次采用金属卟啉催化剂由CO2与环氧化物合成聚碳酸酯以来,化学家们在金属卟啉催化剂体系的设计与合成方面进行了大量研究.在此基础上,本文对金属卟啉作为催化剂应用于CO2与各种环氧化合物的聚合反应、偶联反应及其反应机理研究加以综述;并展望了其应用前景.     

无机氧化物载体对催化CO_2与环氧化合物合成环状碳酸酯的促进作用(英文)

以一系列无机氧化物与四丁基溴化铵为双组分催化剂体系,考察了其催化CO2和环氧化合物合成环状碳酸酯的反应性能.结果表明,在四丁基溴化铵与这些本身并没有催化活性的无机氧化物共同作用下,反应活性明显提高,表现出很强的协同催化作用.另外,通过对SiO2的表面硅烷基化,考察了其表面羟基数量对反应活性的影响,发现当SiO2的表面经过硅烷基化以后,反应活性大幅度降低,表明无机氧化物表面羟基对CO2环加成反应活性有非常显著的促进作用.     

Development of a Halide‐Free Aluminium‐Based Catalyst for the Synthesis of Cyclic Carbonates from Epoxides and Carbon Dioxide

Kinetic studies of the synthesis of glycerol carbonate from glycidol and carbon dioxide have been carried out. These showed that under suitable reaction conditions, bimetallic aluminium(salen) complex 4 is able to catalyse the conversion of epoxides into the corresponding cyclic carbonates without the need for a co‐catalyst.     

Mg(OH)Cl/KI as a Highly Active Heterogeneous Catalyst for the Synthesis of Cyclic Carbonates from CO2 and Epoxides under Solvent‐Free Conditions

The combination of magnesium hydroxyl chloride [Mg(OH)Cl] with KI could efficiently catalyze the coupling reaction of carbon dioxide with epoxides to give the corresponding cyclic carbonates in good to excellent yields (75.0% –98.3%) and high selectivity (99.6%) in the absence of organic solvents. The heterogeneous catalyst Mg(OH)Cl/KI could be reused at least six times almost without loss of the catalytic activity. The influence of some key factors (such as molar ratio of Mg(OH)Cl to KI, temperature, reaction time and CO₂ pressure) on the reaction was also discussed.     

室温离子液体中二氧化碳与环氧化合物的电催化插入反应

在温和条件下，二氧化碳在室温离子液体中可以被电化学活化。同时，活化后 的二氧化碳在室温离子液体中与环氧化合物发生插入反应生成环状碳酸酯也得到了 较好的结果。[BMIm][BF4]离子液体为反应介质，环氧丙烷为反应底物时得到最佳 反应结果。电化学活化对反应的发生是必需的。     

Highly Active and Robust Metalloporphyrin Catalysts for the Synthesis of Cyclic Carbonates from a Broad Range of Epoxides and Carbon Dioxide

Bifunctional metalloporphyrins with quaternary ammonium bromides (nucleophiles) at the meta, para, or ortho positions of meso‐phenyl groups were synthesized as catalysts for the formation of cyclic carbonates from epoxides and carbon dioxide under solvent‐free conditions. The meta‐substituted catalysts exhibited high catalytic performance, whereas the para‐ and ortho‐substituted catalysts showed moderate and low activity, respectively. DFT calculations revealed the origin of the advantage of the meta‐substituted catalyst, which could use the flexible quaternary ammonium cation at the meta position to stabilize various anionic species generated during catalysis. A zinc(II) porphyrin with eight nucleophiles at the meta positions showed very high catalytic activity (turnover number (TON)=240 000 at 120 °C, turnover frequency (TOF)=31 500 h^?1 at 170 °C) at an initial CO₂ pressure of 1.7 MPa; catalyzed the reaction even at atmospheric CO₂ pressure (balloon) at ambient temperature (20 °C); and was applicable to a broad range of substrates, including terminal and internal epoxides.     

氨基酸盐酸盐催化二氧化碳与环氧化物的环化反应

利用氨基酸盐酸盐作为催化剂,二氧化碳可以和环氧化物发生偶联反应,高产率和高选择性地生成环状碳酸酯,详细研究了反应条件如二氧化碳压力,反应温度,时间及催化剂用量对反应的影响。     

水合碱金属卤化物催化 CO2 与环氧化物合成环状碳酸酯

 在不添加任何助剂及溶剂的条件下, 考察了水合碱金属卤化物催化 CO2 与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯的反应性能. 结果表明, 水合碱金属卤化物表现出远高于无水碱金属卤化物的催化活性, 其中, 以 NaI2H2O 的催化性能最好, 在 120 C, 1 MPa 的条件下反应 1.5 h, 碳酸丙烯酯收率达 97%. 此外, NaI2H2O 在 CO2 与其它环氧化物合成相应环状碳酸酯反应中也表现出较高的催化活性.