二氧化碳與環(huán)氧化合物的催化反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、近些年來(lái)，二氧化碳是最廉價(jià)的碳資源。二氧化碳化學(xué)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，將二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品，不僅能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，還能將溫室氣體二氧化碳變廢為寶。目前，人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多二氧化碳化學(xué)固定的方法。其中，通過(guò)環(huán)氧化合物與二氧化碳偶聯(lián)合成聚碳酸酯和環(huán)碳酸酯是最為成功的策略之一。聚碳酸酯和環(huán)碳酸酯均具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。環(huán)碳酸酯可以用作極性非質(zhì)子溶劑、鋰離子電池電解液、有機(jī)合成中間體和聚合物單體等。另一方面，聚碳酸酯已經(jīng)是最常用的工程塑

2、料之一，可以做包裝材料以及塑料制品等。
　　本文以二氧化碳和環(huán)氧化合物的催化反應(yīng)為主要研究?jī)?nèi)容，包括以下六章：
　　第一章：系統(tǒng)綜述了聚碳酸酯和環(huán)碳酸酯的合成方法和應(yīng)用，詳細(xì)介紹了二氧化碳和環(huán)氧化合物催化反應(yīng)的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展。
　　第二章：設(shè)計(jì)合成了一系列季銨鹽和季鏻鹽修飾的希夫堿鈷配合物催化劑。
　　第三章：將希夫堿鈷配合物雙功能催化劑成功地應(yīng)用于二氧化碳和環(huán)氧丙烷的共聚反應(yīng)。其中軸向離子、抗衡離子以及季鎓鹽基

3、團(tuán)的性質(zhì)都會(huì)對(duì)聚碳酸酯選擇性和聚合度產(chǎn)生顯著影響。通過(guò)二氧化碳和環(huán)氧丙烷的宏觀動(dòng)力學(xué)研究，提出了生成聚碳酸酯和環(huán)碳酸酯是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的反應(yīng)機(jī)理，在一級(jí)反應(yīng)中得到了各自反應(yīng)的表觀活化能。
　　第四章：通過(guò)研究催化劑濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，得到了二氧化碳和環(huán)氧丙烷發(fā)生催化交替共聚反應(yīng)是催化劑濃度的二級(jí)反應(yīng)。這一結(jié)果印證了我們提出的反應(yīng)機(jī)理：聚碳酸酯在生成過(guò)程中經(jīng)歷了一個(gè)能量比較低的雙金屬過(guò)渡態(tài)。
　　第五章：為了優(yōu)化聚合物的性質(zhì)，設(shè)計(jì)

4、合成了一種新穎的生物可降解交聯(lián)聚碳酸酯：通過(guò)二氧化碳與環(huán)氧丙烷、二甲基叔丁基硅基（TBS）保護(hù)的縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚的四組分聚合得到初級(jí)聚合物，脫去保護(hù)基后與丙交酯反應(yīng)得到梳形聚合物，然后在過(guò)氧化二苯甲酰（BPO）引發(fā)下對(duì)其進(jìn)行二次交聯(lián)得到目標(biāo)聚合物。對(duì)得到的功能聚合物的物理和機(jī)械性能進(jìn)行了初步測(cè)試。
　　第六章：開(kāi)發(fā)了鈀碳與路易斯堿協(xié)同催化二氧化碳和環(huán)氧化合物環(huán)加成反應(yīng)，系統(tǒng)考察了不同共催化劑、二氧化碳?jí)毫Α⒎磻?yīng)溫度和反