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(shí)也是廉價(jià)、無毒和儲(chǔ)量豐富的碳資源。因此近年來發(fā)展綠色、高效、廉價(jià)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(yīng)是化學(xué)固定CO2的最有效的方法之一。針對(duì)在CO2與環(huán)氧化合物環(huán)加成生成環(huán)狀碳酸酯的反應(yīng)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(jì)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?jiǎng)?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(jī)溶劑下，考察了催化劑對(duì)環(huán)氧化合物與二氧化碳耦合反應(yīng)的活性和重復(fù)使用性。雖然羥基的協(xié)同效應(yīng)能加速環(huán)加成反應(yīng)，但在反應(yīng)中催化劑分子中含有四個(gè)羥基基團(tuán)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(gè)羥基基團(tuán)的離子液體表現(xiàn)出最佳的活性和選擇性。也進(jìn)一步探討了離子液體陽離子中羥基促進(jìn)環(huán)加成反應(yīng)的相關(guān)機(jī)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(yīng)條件，詳細(xì)地考察了催化劑種類、催化劑配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度等對(duì)CO2與環(huán)氧化合物環(huán)加成反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，在無溶劑的溫和反應(yīng)條件下(110℃，2 MPa，1 h)，三乙醇胺/KI（摩爾比為1∶1）能實(shí)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(duì)反應(yīng)催化活