環(huán)碳酸酯具有蒸發(fā)速率低、毒性低等特點，被廣泛用于工業(yè)和科研領(lǐng)域，可用作非質(zhì)子極性溶劑、鋰離子電池的電解液。環(huán)氧烷與CO2的環(huán)加成反應(yīng)是合成環(huán)碳酸酯最環(huán)保的路線之一。通常，金屬配合物催化CO2與環(huán)氧烷的環(huán)加成反應(yīng)中都需要加入季銨鹽等作為助催化劑。
圖1 配合物 1催化環(huán)氧烷和CO2生成環(huán)碳酸酯 近日，蘇州大學(xué)姚英明、袁丹團隊將季銨鹽連接到配體骨架上，開發(fā)了一種雙功能稀土金屬配合物，在催化CO2和環(huán)氧烷的環(huán)加成反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，具有小位阻取代基的雙功能鑭配合物1具有更高的催化活性。在一個大氣壓的條件下，該催化劑能夠以中等至優(yōu)秀的產(chǎn)率，高選擇性地將一系列環(huán)氧烷轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的環(huán)碳酸酯。該催化劑具有較差溶解性，反應(yīng)液中加入乙醚可以實現(xiàn)催化劑的回收利用，催化劑循環(huán)使用五次而催化活性沒有明顯的降低。比較研究表明，雙功能稀土金屬配合物的催化活性高于中性配合物和季銨鹽組成的兩組分催化體系。 該工作構(gòu)建了一種雙功能稀土金屬配合物，可以在一個大氣壓的條件下高效催化環(huán)氧烷與CO2的環(huán)加成反應(yīng)，研究表明將季銨鹽連接到配體骨架上構(gòu)建雙功能催化劑是發(fā)展高活性稀土金屬催化劑的有效策略。 論文信息 Bifunctional Rare-Earth Metal Catalysts for Conversion of CO2 and Epoxides into Cyclic Carbonates Quanyou Yao, Yize Shi, Yaorong Wang, Xuehua Zhu, Prof. Dan Yuan, Prof. Yingming Yao 文章第一作者為蘇州大學(xué)博士研究生姚全友。 Asian Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ajoc.202200106
