浙江大学非均相催化环氧化物与CO2的共聚研究发表在J. Mol. Catal. A: Chem., RSC Adv.,和 Polymer上

2013-11-07 来源：中国聚合物网

非均相催化环氧化物与CO₂的共聚，常生成聚碳酸酯和五元环碳酸酯两种产物，产物选择性一直以来合成的难题。本课题组在实现双金属氰化络合物（DMCC）催化环氧丙烷/CO₂近全交替的研究基础上，设计了新的双组分催化体系，可近100%选择性合成了五元环碳酸酯，且环氧单体近100%转化。这是已报道的活性最高的非均相催化体系。尤其有产业意义的是，该催化体系对水不敏感，即使在环氧化物/H₂O=3/1(mol/mol)的条件下，产率和选择性均在95%以上，而绝大部分已报道的催化体系则需在严格无水条件下才能获得高的收率，由于均相催化剂可循环使用5次，因而本体系具有较大的工业价值。该工作发表在J. Mol. Catal. A: Chem. 2013, 379, 38-45 (作者：魏人建，张兴宏*，杜滨阳，范志强和戚国荣) 。

迄今，高效催化多环氧化物如环氧树脂与CO₂的偶合反应合成多环碳酸酯还非常困难，这是因为大多报道的催化体系对水敏感，而环氧树脂体系本身含有羟基、且体系中的水分非常难除。采用上述双组分催化体系，我们实现了一锅法催化环氧丙烷(PO)，双环氧化物和CO₂的交叉偶合反应，可以同时制备两种环碳酸酯，由于碳酸丙烯酯的生成，从而避免了其他有毒溶剂的使用。这既是“一箭双雕”的反应，同时又避免了有毒溶剂的使用，是典型的“绿色”反应途径。反应所得的双环碳酸酯与二元胺加聚，可得到含羟基的聚氨酯，从而提供了一种非异氰酸酯路线合成聚氨酯的新路线。相关工作发表在RSC Adv. 2013, 3, 17307-17313. (作者：魏人建，张兴宏*，杜滨阳，范志强和戚国荣)。

另一方面，催化极性环氧单体与CO₂的共聚是CO₂共聚领域的难题。对于环氧氯丙烷(ECH)与CO₂共聚，已有报道在0^oC以下实现全交替共聚以及环状副产物的抑制。我们在催化氧化苯乙烯与CO₂全交替共聚的基础上，又实现了在较高温度下(25-60^oC)催化环氧氯丙烷(ECH)与CO₂共聚，将副产物环碳酸酯含量控制在5%左右，将碳酸酯链节含量提高至70%。尽管在环产控制上有进步，但在交替度控制方面仍需要发展新的方法。这一工作发表在polymer，2013, 54, 6357-6362 (作者：魏人建，张兴宏*，杜滨阳，范志强和戚国荣)。

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（责任编辑：徐）

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