[發(fā)明專利]一種環(huán)糊精基有機(jī)催化劑催化CO2

在審

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• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113354613A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金欣;李淑梅
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: C07D317/36
• 分類號: C07D317/36;C07D317/46;B01J31/06
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 孟琦

本發(fā)明涉及一類聚醚功能化的環(huán)糊精基生物質(zhì)有機(jī)催化劑催化CO₂和環(huán)氧化物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法，為了改善傳統(tǒng)的環(huán)糊精基有機(jī)催化劑因分子間氫鍵網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致的有效利用率低的問題，本發(fā)明將一類新型的聚醚有機(jī)堿鹽功能強(qiáng)化的環(huán)糊精基有機(jī)催化劑應(yīng)用于CO₂和環(huán)氧化物的環(huán)加成反應(yīng)中，高效高選擇性地合成了環(huán)狀碳酸酯類化合物；本發(fā)明提供的催化體系具有無金屬、無溶劑、無助催化劑，多功能耦合協(xié)同催化，催化活性高，底物相容性好和催化劑具有長期的穩(wěn)定性等優(yōu)點，符合綠色合成的工藝要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一類聚醚功能化的環(huán)糊精基生物質(zhì)有機(jī)催化劑催化CO₂和環(huán)氧化物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯的方法。

背景技術(shù)

二氧化碳(CO₂)是導(dǎo)致全球氣候變暖的主要溫室氣體，也是地球上取之不盡、廉價、無毒、可循環(huán)再生的綠色C₁資源。實現(xiàn)CO₂的資源化利用對CO₂的減排、改善環(huán)境和降低人類對化石燃料的依賴具有重要的戰(zhàn)略意義。近年來，環(huán)狀碳酸酯作為高附加值化學(xué)品在精細(xì)化工、鋰電池制造、聚碳酸酯和聚氨酯的合成等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。而由CO₂與環(huán)氧化物環(huán)加成制備環(huán)狀碳酸酯是一種具有100％原子經(jīng)濟(jì)性的綠色化學(xué)方法，其作為有毒光氣合成法的替代是CO₂高效資源化利用的重要途徑之一，一直備受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。然而，CO₂是熱力學(xué)穩(wěn)定的分子，實現(xiàn)CO₂高效轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵是高效催化劑的研制與開發(fā)。金屬基催化劑(Dalton Trans.2018,47,13281–13313.)，特別是金屬配合物，通常具有較高的催化活性，然而，許多金屬基催化劑選擇性較差，對水解和/或氧化敏感，或有毒。因此，發(fā)展高效的有機(jī)催化劑替代金屬基催化劑(Green Chem.2021,23,77–118；Catal.Sci.Technol.2017,7,2651–2684.)，實現(xiàn)CO₂的高效催化轉(zhuǎn)化一直是CO₂資源化利用領(lǐng)域持續(xù)關(guān)注的焦點。各種類型的有機(jī)催化劑被相繼報道，如，有機(jī)鎓鹽和離子液體(J.Environ.Sci.2021,99,281–295；Green Chem.2019,21,2544–2574；Sci.ChinaChem.2018,61,1486-1493.)、有機(jī)胺和超強(qiáng)堿(Synlett,2019,31,183-188；Bull.KoreanChem.Soc.2019,40,1033–1038.)、氮雜環(huán)卡賓和氮雜環(huán)烯烴(Sci.China Chem.2017,60,904–911；Green Chem.2015,17,4009–4015.)、磷葉立德(ACS Catal.2015,5,6773–6779.)、有機(jī)氫鍵供體/季銨鹽(或有機(jī)堿)二元催化體系(Catal.Sci.Technol.2019,9,3879–3886；Org.Lett.2019,21,1397-1401.)、生物質(zhì)基有機(jī)催化劑(Green Chem.2020,22,7665–7706)等。其中，生物質(zhì)基有機(jī)催化劑因其綠色、無毒、可再生、易降解、儲量豐富和廉價易得等特點成為有機(jī)催化劑中最具有競爭力和應(yīng)用前景的催化劑之一。