锌酞菁基多孔有机聚合物催化CO_(2)与环氧化物的环加成反应

作     者：钟建交 罗荣昌 ZHONG Jianjiao;LUO Rongchang

作者机构：惠州凯美特气体有限公司广东惠州516000 广东工业大学轻工化工学院广东广州510006 

出 版 物：《精细化工》 (Fine Chemicals)

年 卷 期：2024年第41卷第3期

页      面：649-656页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081705[工学-工业催化] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(21978056) 

主　　题：多孔有机聚合物 锌酞菁 CO_(2)转化 环状碳酸酯 协同效应 催化技术 

摘      要：以四氨基酞菁锌和均苯三甲醛为原料,通过席夫碱缩合反应,在溶剂热的条件下制备了锌酞菁基多孔有机聚合物(ZnPc-POP)。采用FTIR、^(13)CNMR、XPS、TEM和N_(2)吸附-脱附对其进行了表征,以环氧氯丙烷(ECH)和CO_(2)的环加成反应为模型,以四丁基溴化铵(TBAB)为助催化剂,考察了ZnPc-POP的催化性能、循环使用性和其催化不同环氧化物的底物适用性,并对催化机理进行了探究。结果表明,ZnPc-POP具有丰富的介孔结构(孔容约为0.64 cm^(3)/g,平均孔径约为20 nm)和大的比表面积(171.6 m^(2)/g)。ECH在100℃和1.0 MPa CO_(2)条件下生成环状碳酸酯的选择性99%,产率为96%,转化频率(TOF)高达533.3 h^(-1)。ZnPc-POP循环使用5次后,其催化活性无明显降低。ZnPc-POP催化不同环氧化物的环加成反应的选择性≥96%。环氧化物中三元环氧原子与ZnPc-POP的Lewis酸位点锌中心发生配位作用而被有效活化,助催化剂TBAB中Br–通过亲核进攻促进环氧化物开环,该双重活化环氧化物开环是CO_(2)环加成反应的控速步骤。