nhc-co-%2c2-催化co-%2c2-和环氧化物环加成反应设计和的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要论文设计合成了一系列的NHC．C02加合物，并将其作为催化剂首次应用于催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应，。考察了这类催化剂的分子结构对催化性能的影响。研究表明，NHC．C02的稳定性对其催化活性具有一定的影响。在相同反应条件下，IPr-C02(3b)具有相对最高的催化活性。在120℃，2．0MpaC05初始压力下催化反应24h即可达到100％的产率，且100％选择性地得到碳酸丙烯酯。将SalenAlEt与IPr-C02组成亲电．亲核双组分催化体系，用于催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应，实验结果表明其催化活性显著高于单一

2、组分的IPr-C02催化剂，在120℃，2．0MpaC02初始压力下催化反应8h即可达到100％的产率。推测由于该共催化体系中存在Lewis酸碱协同催化作用，从而使其催化活性得到了显著提高。基于以上分析，将SalenAlEt／IPr．C02用于催化trans．氘代环氧己烷与C02反应，初步探讨了该催化过程的反应机理。为了提高NHC．C02加合物的稳定性以使其能够循环使用，分别设计合成了中性、酸性MCM．41分子筛负载的NHC．C02加合物，将它们应用于催化二氧化碳和环氧化物的环加成反应中，考察了其结构及对催化性能的影响，并对其循环使用的可行性进行了初

3、步探讨。实验结果显示，由于A1．MCM．41-NHC．C02中的Lewis酸性位A1与Lewis碱性位NHC或NHC—C02之间存在一定的协同作用，从而使其催化活性显著高于Si．MCM一41．NHC．C02。以A1．MCM．41．NHC．C02为例对负载催化剂的循环使用进行了简单测定，经三次循环反应催化活性未见明显下降，说明负载化的NHC—COs具有循环使用的可行性，详细情况有待进一步研究。关键词：氮杂环卡宾；二氧化碳加合物；环状碳酸酯；环加成反应；MCM-41负载化NHC-C02催化C02与环氧化物环加成反应的设计与研究StudyonNHC—C02

4、fortheCouplingofCarbonDioxidewithEpoxidesAbstractInthispaper,aseriesofC02adductsofN-heterocycliccarbenesaredesignedandsynthesized．Then，theyareemployedinthecouplingreactionsofcarbondioxidewithepoxidesasthecatalysts．Andtheeffectsofmolecularstructureonthecatalyticactivityareobserv

5、ed．TheresultsindicatethatthecatalyticactivityisobviouslyaffectedbythethermodynamicsstabilityofN}IC—C02．Incontrastwithothers，IPr—C02(3b)showsthehighestcatalyticactivityonthesamereactionconditions．ItcaneffeCtivelycatalyzethecouplingreactionofpropyleneoxidewithC02inl00％yieldsofpro

6、pylenecarbonatewith100％selectivityat120℃with2．0MpaC02in24hours．AbinarysystemofIPr-C02andSalenAlEtisemployedinthecouplingreactionsofepoxideswithC02．nleresultindicatesthatbinaryIPr-C02／SalenAlEtsystemcouldremarkablyenhanceitscatalyticactivityincomparisontotheIPr．C02adductaloneasc

7、atalyst．ItcancatalyzethecouplingreactionofpropyleneoxidewithC02in100％yieldsofpropylenecarbonatewith100％selectivityat120℃with2．0MpaC02onlyin8hours．ItiSsuggestedthatthereisanintermolecularLewisacid—basecooperativecatalysisinthebinarycomponents，whichsignificantlyincreasesthecataly

8、ticactivity．Onthebasisofabove—mentionedview，possibleca