离子聚合物不同间隔单元对催化CO_(2)环加成反应的影响

摘要

在常压低温的温和条件下实现CO_(2)与环氧化物环加成反应的高效催化转化仍是一个具有挑战的课题。以N-(三甲基硅基)咪唑和具有不同官能基团的二卤化物为前体,通过亲核取代反应形成重复的C—N键,简单高效地构建了一类新型的离子聚合物IP1-IP3,并采用FT-IR、扫描电镜、能量色散X射线谱面扫、比表面积与孔隙率分析和X射线光电子能谱对其进行了全面表征。离子聚合物IP1-IP3在p_(CO_(2))=101 kPa时均能催化CO_(2)与环氧化合物环加成形成环状碳酸酯,但不同官能基团的二卤化物形成具有不同间隔单元的离子聚合物催化性能存在差异,其中以酚羟基作为间隔单元的IP3具有最好的催化性能。在无溶剂、80℃、12 h和p_(CO_(2))=101 kPa的反应条件下,IP3几乎定量地将环氧氯丙烷转化为对应的环状碳酸酯,并且具有良好的底物普适性。催化剂循环测试表明,IP3在重复使用10次后,产物的产率仍保持在92%以上,体现出优异的稳定性。