二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)催化劑的制備與性能評價.pdf

1、二氧化碳的大量排放帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，同時二氧化碳是一種儲量豐富、廉價、無毒、可循環(huán)利用的碳源，是有機(jī)化工很有潛力的原料。二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)制備脂肪族聚碳酸酯和環(huán)狀碳酸酯是二氧化碳綜合利用的一條重要途徑。二氧化碳較高的熱力學(xué)穩(wěn)定性限制了它的應(yīng)用，開發(fā)催化二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)的高效催化劑是該領(lǐng)域研究的重點。本論文在綜述二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)概況的基礎(chǔ)上，就新型催化劑的設(shè)計與性能評價展開了研究，主要研究結(jié)果和創(chuàng)新點如下：

2、　　 以2-呋喃甲酸、2-噻吩甲酸、2-吡啶甲酸與ZnEt2配位制備了3種雜環(huán)羧酸鋅催化劑，它們對二氧化碳與氧化環(huán)己烯(CHO)共聚反應(yīng)有較高的催化活性，TON最高達(dá)到560.1，催化效率達(dá)到233.3g聚合物/g催化劑，制備的脂肪族聚碳酸酯(PCHC)Mn最高達(dá)到4.08×104 g·mol-1，Tg在115-119℃之間，TG-5％大于230℃，最大失重速率溫度Tp達(dá)到266.5℃。探討了馬來酸酐、丁內(nèi)酯和環(huán)氧丙烷作為第三單體，與

3、CO2和CHO進(jìn)行三元共聚，并對三元共聚的機(jī)理進(jìn)行了推測。
　　 以2-呋喃甲醛、2-噻吩甲醛與二元胺(乙二胺、鄰苯二胺、環(huán)己二胺)反應(yīng)制備了6種希夫堿配體，與ZnCl2配位制備了雙五元雜環(huán)甲醛縮二胺鋅類催化劑。它們可以有效地催化CO2與環(huán)氧氯丙烷的環(huán)加成反應(yīng)得到環(huán)狀碳酸酯，其中雙呋喃甲醛縮鄰苯二胺-ZnCl2配合物(BFPD-Zn)為催化劑的TON可以達(dá)到413.4。推測在BFPD-Zn催化下CO2與環(huán)氧氯丙烷環(huán)加成反應(yīng)的機(jī)理

4、為聚合/解聚機(jī)理，并探討了催化反應(yīng)的歷程。
　　 對雙鄰羧基苯甲醛縮二胺類希夫堿金屬配合物催化性能進(jìn)行了初步研究，發(fā)現(xiàn)雙鄰羧基苯甲醛縮二胺類希夫堿配體與ZnEt2配合物對CO2與CHO共聚具有較高活性，TON最高達(dá)到516.6。共聚物中碳酸酯鏈節(jié)含量最高達(dá)到95％，接近交替共聚。共聚物的Mn達(dá)到2.67×104g·mol-1。
　　 對5種單希夫堿鋅配合物催化性能初步研究發(fā)現(xiàn)，2-呋喃甲醛縮鄰氨基苯甲酸-Zn(CH3CO