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相似文献
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1.
《Tetrahedron》2019,75(52):130781
Hydroiodides of amidines can catalyze the reaction of carbon dioxide and epoxides under mild conditions such as ordinary pressure and ambient temperature, and the corresponding five-membered cyclic carbonates were obtained in high yields. The reaction of epoxide with carbon disulfide was also examined under the same conditions. Detailed investigation showed that the catalytic activity was highly affected by the counter anions of the amidine salts; the iodides were effective catalysts for both of the reaction of epoxide with carbon dioxide and carbon disulfide, whereas the bromide, chloride and fluoride counterparts exhibited almost no catalysis.  相似文献   

2.
刘安华  张金菊  吕小兵 《催化学报》2018,39(8):1320-1328
二氧化碳的捕集和催化转化是近年来二氧化碳利用方面的研究热点.其原因,一方面二氧化碳是储量丰富、廉价易得的可再生碳资源,另一方面它又是带来环境问题的温室气体.以金属有机框架、沸石和多孔聚合物材料为代表的同时具有规则孔道和活性催化位点的双功能材料为实践这一新概念创造了条件.但是,金属有机框架和沸石的应用面临由其自身结构所带来的热稳定性和/或水稳定性较低等问题.多孔聚合物材料则由于其高稳定性、低密度以及非金属等优点,逐渐成为该领域的研究重点.然而,当前关于利用多孔聚合物类材料作为有机催化剂以实现二氧化碳固定的报道,其反应过程一般需要较高温度、有机溶剂和/或过渡金属催化组分,仍有较大改进余地.本文设计合成了新型肼桥联共价三嗪聚合物(HB-CTP),意图在利用其富氮三嗪结构单元促进二氧化碳捕集的同时,以大量肼官能团通过氢键作用活化环氧化物,进而将二氧化碳在无溶剂和非金属的温和条件下催化固定为环状碳酸酯.HB-CTP材料的合成方法简便易行,由2,4,6-三肼基-1,3,5-三嗪与三聚氯氰发生的亲核取代反应制得.采用多种表征手段分析了该类新材料的结构和形态:红外光谱表明三聚氯氰的C–Cl键在聚合过程中反应完全,其位于850 cm.1处的吸收信号彻底消失;固体核磁谱图仅在168.1 ppm处显示三嗪环的单峰信号,表明了该材料结构的完整性;X射线粉末衍射测试并未发现特征峰,表明HB-CTP呈无定形态;透射电镜和扫描电镜的观测结果则进一步证实了该材料的团聚形态;最后,热重分析显示HB-CTP具有良好的热稳定性,250 ℃以上才开始分解.然后,通过氮气吸附测定了HB-CTP比表面积(51.2 m~2/g)和总孔容(0.28 cm3/g),其吸附等温线呈Ⅱ型,表明材料结构以大孔为主,通过层间吸附.随后的二氧化碳吸附测试发现,HB-CTP在0°C、0.1 MPa条件下显示出较高的二氧化碳捕集容量(8.2 wt%),并且经过连续吸附脱附循环五次,仍能保持较好的二氧化碳捕集能力.在HB-CTP材料良好的二氧化碳捕集容量基础上,本文考察了其催化活性,发现带有多种取代基的环氧化物均能在无溶剂、非金属的温和条件下,以较高的收率被转化为环状碳酸酯类产物;并且底物结构中的卤素、羟基、炔基、烯丙基和苄基等官能团均未发生副反应,显示出良好的底物适用范围.此外,HB-CTP材料可通过简单的离心操作实现分离回收,且经连续使用五次,其催化活性也没有明显降低.综上所述,该类新型肼桥联共价三嗪聚合物不仅能够高效捕集二氧化碳,而且还可以将其在温和条件下催化转化为环状碳酸酯类产物,具有一定理论研究意义和实际应用价值  相似文献   

3.
Amide nitrogens open episulfonium ions to form pyrrolidines or piperidines selectively, depending on the nitrogen substituent, in either reversible or irreversible reactions.  相似文献   

4.
CO2智能响应材料在受到CO2刺激时,材料自身物理结构或化学性质发生可逆转变.本文根据对CO2响应基团的不同,将CO2智能响应材料分成基于胺基基团和基于脒基基团的两大类,分别对其制备方法和应用进行了综述,并对CO2智能响应材料的发展进行了展望.  相似文献   

5.
The palladium catalysed insertion of isonitriles into aryl bromides carrying pendant amine or alcohol groups on the ortho position affords cyclic amidines or imidates in good yield.  相似文献   

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8.
Naoto Aoyagi 《合成通讯》2017,47(5):442-448
Cyclic guanidine hydroiodides were obtained in one step by the reactions of isothiouronium iodides with an equimolar amount of various amines in tetrahydrofuran. The obtained hydroiodides were neutralized with sodium hydroxide or anionic exchange resin to afford the corresponding substituted cyclic guanidines in quantitative yields.  相似文献   

9.
This review describes the formation of five- and six-membered heterocyclic rings in various organic molecules by radical cyclisation and covers mostly the literature published in 2005.  相似文献   

10.
11.
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.  相似文献   

12.
The ring-opening metathesis polymerization (ROMP) of norbornene derivatives bearing five- or six-membered cyclic carbonate ( 2 or 3 ) was carried out with a typical ruthenium catalyst [bis(tricyclohexylphosphine)benzylidene ruthenium(IV) dichloride], the so-called first-generation Grubbs catalyst, under various reaction conditions, to smoothly obtain the corresponding polyalkenamers ( 5 and 6 ) along with volume expansion. The number-average molecular weights (Mn's), 10% weight loss decomposition temperatures, glass-transition temperatures (Tg's), and volume expansion ratios of the resulting products depended on the polymerization conditions. The degree of volume expansion was mainly affected by Mn, Tg, and the cis/trans configuration of the exocyclic double bonds of the resulting polymers. The volume expansion was confirmed to specifically occur during the polymerization of the monomer bearing cyclic carbonate moieties, and similar ROMPs of monomers without cyclic carbonate, such as norbornene itself, the monomer 5,5-bis(methoxymethyl)bicyclo[2.2.1]hept-2-ene, and the monomer endo-N-methylbicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, proceeded along with volume shrinkage. Furthermore, an investigation of another type of polymerization, a vinyl-type one, of monomer 2 suggested that the volume expansion specifically took place in the ring-opening type of polymerization. In addition, the Sc(OTf)3-mediated cationic ring-opening reaction of the cyclic carbonate moiety of polyalkenamer 5 smoothly proceeded along with volume expansion or nearly zero volume shrinkage to yield the corresponding networked polymer. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 44: 395–405, 2006  相似文献   

13.
An ecologically benign catalytic system consisting of superbase and saccharide was developed for CO2 chemical fixation with epoxides under metal-free and halide-free conditions. Because of the synergistic effect played by superbase and saccharide on the activations of CO2 and epoxide, the reaction could be performed with good activity and selectivity. A possible catalytic mechanism of the hydrogen-bonding of saccharide and activation of the carbon atom by 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) was proposed. The process is a simple, biocompatible, and ecological route for CO2 chemical fixation into high-value chemicals.  相似文献   

14.
戴志锋  唐永铨  张飞  熊玉兵  王赛  孙琦  王亮  孟祥举  赵雷洪  肖丰收 《催化学报》2021,42(4):618-626,中插31-中插42
由于对化石燃料的高度依赖和二氧化碳(CO2)的过度排放,大气中CO2浓度从280 ppm上升到400 ppm左右,导致全球变暖和其他气候问题.在这种情况下,如何有效降低空气中的CO2浓度成为近年来最迫切的研究领域之一.另一方面,作为一种无毒、廉价且丰富的C1资源,CO2也可以转化为各种高附加值的工业产品,如甲酸、一氧化...  相似文献   

15.
随着科学技术的进步和工业化的发展,大量化石燃料被消耗,大气中二氧化碳浓度急剧增加,导致温室效应加剧,严重威胁到人类的生存和发展。基于可持续发展的思想,利用储量丰富且廉价的二氧化碳作为 C1资源替代有毒的气体(如一氧化碳和光气等)制备具有广泛应用的环状碳酸酯,不仅满足“绿色化学”的要求,而且符合“原子经济性”的原则。迄今为止,大量用于催化二氧化碳和环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯的催化剂,包括均相催化剂(如金属卤化物、有机碱、离子液体和金属配合物),多相催化剂(如金属氧化物、负载型催化剂、有机聚合物、金属有机框架材料和碳材料等)被报道。其中金属催化剂占主导地位,大多表现出优异的催化活性。然而,目前可供开采的金属矿越来越少,大多数金属的回收再利用率较低,重金属污染日趋严重。因此,开发新型、廉价、绿色、高效、循环性和稳定性好的非金属催化剂具有重要意义。
  本文主要介绍了近3年以来用于催化二氧化碳和环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯的非金属催化剂,主要包括有机碱、离子液体、固载型催化剂、有机聚合物和碳材料等。概括了不同种类催化剂的设计思想及其催化反应机理,重点阐述了分子内以及分子间各种功能基团的协同作用对环加成反应的影响。通过比较发现,具有“C–N=C”结构的有机碱活性相对较高,氢键给体和亲核物质都能与有机碱协同作用提高其催化活性;传统离子液体的活性一般不理想,氢键给体如羟基和羧基的引入有利于促进环加成反应,且多阳离子和多氢键给体功能化的离子液体表现出更高的催化活性;负载型催化剂中,载体和活性组分之间的协同作用有利于加速环加成反应的进行,多种功能基团负载和以共价键方式多层固载能更好地提高催化剂稳定性和催化活性;利用非烯烃化合物制得的活性组分位于主链的多孔有机聚合物,催化活性和稳定性大多高于活性组分位于侧链的烯烃聚合物;碳材料催化剂中,引入不饱和的 N物种(如伯胺和吡啶氮),有利于 CO2的吸附和活化,能促进环加成反应。此外,利用密度泛函的方法,计算模拟催化反应过程,能更好地揭示反应机理,并为设计和制备高效的催化剂提供理论指导。
  该领域目前面临的重要挑战是研发可以同时实现二氧化碳捕获和转化的新型、环保和高效非金属催化剂,终极目标是利用多孔催化材料在常温和常压下直接捕获工业废气中的二氧化碳,并利用捕获的二氧化碳实现环状碳酸酯的连续生产。基于协同催化的设计思想,利用多种基团功能化的策略合成高效吸附和活化二氧化碳以及开环活化环氧化物的非金属催化剂,有望实现上述目标。  相似文献   

16.
Chemical fixation of carbon dioxide to cyclic carbonates proceeds effectively under extremely mild temperature and pressure by using a bifunctional nucleophile–electrophile catalyst system of tetradentate Schiff-base aluminum complexes ((Salen)AlX) in conjunction with a quaternary ammonium salt (n-Bu4NY) in the absence of any organic solvent. Electrophilicity of central Al3+ ion and the steric factor of substituent groups on the aromatic rings of (Salen)AlX (electrophile), and nucleophilicity and leaving ability of the anion Y of n-Bu4NY (nucleophile) have a great effect on the catalytic activity of the bifunctional catalyst.  相似文献   

17.
Radical dispersion polymerization of glycidyl methacrylate accompanied by CO2 fixation yielded particles of polymers bearing cyclic carbonate and epoxide moieties in the presence of polymeric dispersion stabilizers. Cellulose acetate successfully stabilized the dispersion, whereas poly(N‐vinylpyrrolidone) did not. Spherical particles with diameters of 1–10 μm could be prepared under the optimized conditions. The epoxide moieties in the particle were hydrolyzed selectively keeping the shapes of the particles. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem, 2010  相似文献   

18.
1-Silyl-2,6-diketones, readily prepared by addition of (silylmethyl)metal reagents to 1,5-lactols followed by oxidation of the resultant diols, can be efficiently transformed into 3-hydroxycyclohexanones, cyclohex-2-enones, or 1-(silylmethyl)cyclopentane-1,2-diols under nucleophilic, basic, or single electron-transfer reduction conditions, respectively. The latter cyclitols can be further transformed into 2-methylenecyclopentanols or 1-(hydroxymethyl)cyclopentane-1,2-diols by Peterson elimination or Tamao-Fleming oxidation, respectively.  相似文献   

19.
The solubility of SO2 and CO2 in dimethyl sulfoxide has been determined in the temperature range from 293.15 to 313.15?K and partial pressure of SO2 from 0.15 to 2.62?kPa, and the partial pressure of CO2 from 5 to 18?kPa. A solubility model is proposed and the solubilities calculated by the model show good agreement with the experimental data.  相似文献   

20.
研究表明, MgO能够活化吸附在其表面的 CO2分子,促进 HCO3–的生成,而在 H原子存在的条件下, HCO3–为 CO2光催化还原为碳氢化合物和 CO的活性中间体. CO2为对称的直线型分子,在化学反应中表现出极高的稳定性,成为阻碍人工光合作用发展的重要因素.在设计新型光催化剂时,复合 MgO可能会有效提高催化剂的活性.绿色植物的叶片结构或茎中存在大量尺寸不一的多孔结构,以利于植物生命活动(包括光合作用和呼吸作用)过程中气体的有效扩散和水分、营养物质的运输. TiO2因其良好的化学稳定性、无毒且成本低廉,在人工光合成领域得到广泛的研究.因此,本文以空心菜杆为模板, TiO2为主体催化剂,应用溶胶-凝胶法,通过调节 MgO的含量合成了一系列仿生多孔结构的 MgO-TiO2复合物.
  样品的 X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射镜表征结果证明,生物模板空心菜杆在550oC下煅烧5 h之后可被完全移除,且 MgNO3分解为 MgO,生成 TiO2-MgO复合物.从扫描电镜中可观察到,以空心菜杆为模板合成的 MgO-TiO2,模板的空心管状结构得以保持,在长度和宽度上有一定程度的皱缩.横截面和纵截面图说明样品很好地复制了空心菜杆的导管和筛管组成的多孔结构.同时N2吸附-脱附结果表明,样品中存在3–5 nm的介孔结构.同时我们发现,由于 MgO的加入,0.05% MgO-TiO2复合物的比表面积比 TiO2减少了18%,之后随着 MgO含量的增加, MgO-TiO2复合物的比表面积呈下降趋势.标准状况下,测试了样品对 CO2的吸附量.结果表明,随 MgO含量的升高,吸附量先增加后减小,且 MgO-TiO2复合物的吸附量为 TiO2的1.3–1.8倍.结合样品比表面积及原位红外光谱测试结果,说明样品的 CO2吸附量受 MgO的含量与样品的比表面积双重因素的影响. CO2吸附包括物理吸附和化学吸附,而且对于同种样品,吸附量与样品比表面积正相关.当 MgO-TiO2复合物的比表面积随着 MgO含量的增加而减小时, CO2吸附量却先增加后减小,表明 MgO的加入极大地促进了 CO2的化学吸附.以 MgO-TiO2复合物作为光催化剂将 CO2和 H2O还原为 CH4. CH4的总产量随着光照时间的增加而增加,10 h后的总产量随着 MgO含量的升高先增加后减少,与样品的 CO2吸附量的变化趋势相似但不完全相同.与 TiO2(6.5μmol/g)相比, MgO-TiO2复合物样品催化作用下的 CH4的最终产量均增大,活性最好的0.2% MgO-TiO2(18.7μmol/g)的产量达到了它的2.88倍,说明 MgO对 CO2具有活化作用,且活化后的 CO2更容易生成 CH4.综合结果表明, CO2在催化剂表面的吸附量、电子的表面迁移、反应活性位点等因素共同决定了催化剂的光催化活性.  相似文献   

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