羥基協(xié)同催化轉(zhuǎn)化二氧化碳合成環(huán)狀碳酸酯的研究.pdf

1、二氧化碳作為一種主要的溫室氣體，同時也是廉價、無毒和儲量豐富的碳資源。因此近年來發(fā)展綠色、高效、廉價的方法把CO2轉(zhuǎn)化為有用的化工產(chǎn)品引起了廣泛的關(guān)注。而CO2與環(huán)氧化合物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的反應是化學固定CO2的最有效的方法之一。針對在CO2與環(huán)氧化合物環(huán)加成生成環(huán)狀碳酸酯的反應中現(xiàn)有的常規(guī)離子液體活性低，均相催化劑很難分離和經(jīng)濟高效的綠色催化劑有待開發(fā)等。本論文主要探索合成環(huán)狀碳酸酯的新方法，論文主要創(chuàng)新性工作及成果如下:

2、　　1、合成了一系列含有不同羥基數(shù)目的季銨鹽離子液體，并在不添加任何助催化劑和有機溶劑下，考察了催化劑對環(huán)氧化合物與二氧化碳耦合反應的活性和重復使用性。雖然羥基的協(xié)同效應能加速環(huán)加成反應，但在反應中催化劑分子中含有四個羥基基團的離子液體，并沒有表現(xiàn)出最高的催化活性，反而催化劑分子中含有三個羥基基團的離子液體表現(xiàn)出最佳的活性和選擇性。也進一步探討了離子液體陽離子中羥基促進環(huán)加成反應的相關(guān)機理。
　　2、開發(fā)了用于制備環(huán)狀碳酸酯的三乙

3、醇胺/KI二元催化體系。為了探索最佳的反應條件，詳細地考察了催化劑種類、催化劑配比、反應時間、反應壓力、反應溫度等對CO2與環(huán)氧化合物環(huán)加成反應的影響。結(jié)果表明，在無溶劑的溫和反應條件下(110℃，2 MPa，1 h)，三乙醇胺/KI（摩爾比為1∶1）能實現(xiàn)91％的環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率和99％的碳酸丙烯酯選擇性;催化劑被循環(huán)使用5次后催化活性沒有明顯的下降;并且該催化體系同樣適用于其它端位的環(huán)氧化合物。研究表明，催化體系中羥基數(shù)目對反應催化活