本文主要研究内容
作者冯建营（2019）在《基于环糊精的功能离子液体的设计合成及其在催化CO2转化中的应用》一文中研究指出：CO2,作为最重要的温室气体,也是一种丰富、廉价、无毒的C1资源,将其与环氧化合物反应合成具有高附加值的环状碳酸酯是固定CO2最有效的途径之一。催化剂在CO2环加成反应中至关重要,金属配合物催化剂（金属卟啉、Salen等）显示出较高的催化活性,但多数金属络合物催化剂流失严重,循环利用比较困难。因此大量含有氢键供体（如,羟基、氨基、羧基、脲、胍等）的有机催化剂得以开发利用,特别是氨基酸和糖类等具有氢键供体的天然有机催化剂。环糊精（CD）,作为一种天然低聚糖,是一类含有大量邻二羟基的氢键供体,其独特的空腔结构可以和反应底物组装形成超分子结构,实现对反应底物的“限域催化”,若对其结构进行有效修饰,有望开发一种高效的CO2环加成反应的催化剂。基于“多活性位点”的概念及以上思路,本文以β-CD作为基本骨架,聚醚功能化咪唑（PEI）作为修饰基团,设计合成了具有多活性位点的有机小分子催化剂-聚醚功能化咪唑（PEI）功能化的β-CD离子液体（PEI-β-CDILs）。PEI-β-CDILs将β-CD和PEI的优点结合在一起,将多个活性位点组装到同一分子中,实现多功能集成。包括:CD空腔结构和底物构成超分子结构,实现“限域催化”;邻二羟基通过与环氧化物的氢键作用实现对环氧化合物的活化;卤素作为亲核试剂起到进攻开环的作用;PEI可以增溶-活化CO2,通过协同作用促进CO2环加成反应的进行。具体研究内容如下:通过磺酰化反应、碘代反应、季胺化反应等多步反应合成出了多种PEI-β-CDILs,通过1H NMR、13C NMR、XRD、FT-IR以及HRMS对其结构进行了表征,证明了所合成物质的结构正确;通过DSC、TGA对离子液体的热稳定性进行了研究,通过SEM对其形貌进行了分析。将所合成的PEI-β-CDILs用在环氧化合物的CO2环加成反应中,以氧化苯乙烯（SO）为底物,考察了催化剂结构（聚醚链长度、是否含有β-CD结构、亲核试剂）和反应条件（催化剂用量、温度、压力、时间）等对催化活性和选择性的影响,并对催化剂的寿命及对不同底物的普适性进行了研究。结果表明,聚合度为n=16的PEI-β-CDILs（阴离子为碘离子）([mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]I)催化效果最佳。在最佳反应条件下（Cat.=0.3 mol%,T=120℃,P=2 MPa,t=6 h）获得了98.3%的转化率以及超过99%的选择性,并且催化剂循环使用了26次,活性无明显降低。最后,考察了[mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]I的普适性效果,大部分环氧化物均获得了较好的催化效果。最后,我们推测了CO2环加成的反应机理,并从以下三个层面对其验证:首先通过T-ROESY NMR和HRMS验证了[mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]I与底物SO形成超分子结构,起到限域催化的作用;随后,通过变温1H NMR、变浓度1H NMR研究了[mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]I与SO之间的氢键作用;最后,通过FT-IR和13C NMR研究了[mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]I对CO2的吸收活化作用。
Abstract
CO2,zuo wei zui chong yao de wen shi qi ti ,ye shi yi chong feng fu 、lian jia 、mo du de C1zi yuan ,jiang ji yu huan yang hua ge wu fan ying ge cheng ju you gao fu jia zhi de huan zhuang tan suan zhi shi gu ding CO2zui you xiao de tu jing zhi yi 。cui hua ji zai CO2huan jia cheng fan ying zhong zhi guan chong yao ,jin shu pei ge wu cui hua ji （jin shu bu lin 、Salendeng ）xian shi chu jiao gao de cui hua huo xing ,dan duo shu jin shu lao ge wu cui hua ji liu shi yan chong ,xun huan li yong bi jiao kun nan 。yin ci da liang han you qing jian gong ti （ru ,qiang ji 、an ji 、suo ji 、niao 、gua deng ）de you ji cui hua ji de yi kai fa li yong ,te bie shi an ji suan he tang lei deng ju you qing jian gong ti de tian ran you ji cui hua ji 。huan hu jing （CD）,zuo wei yi chong tian ran di ju tang ,shi yi lei han you da liang lin er qiang ji de qing jian gong ti ,ji du te de kong qiang jie gou ke yi he fan ying de wu zu zhuang xing cheng chao fen zi jie gou ,shi xian dui fan ying de wu de “xian yu cui hua ”,re dui ji jie gou jin hang you xiao xiu shi ,you wang kai fa yi chong gao xiao de CO2huan jia cheng fan ying de cui hua ji 。ji yu “duo huo xing wei dian ”de gai nian ji yi shang sai lu ,ben wen yi β-CDzuo wei ji ben gu jia ,ju mi gong neng hua mi zuo （PEI）zuo wei xiu shi ji tuan ,she ji ge cheng le ju you duo huo xing wei dian de you ji xiao fen zi cui hua ji -ju mi gong neng hua mi zuo （PEI）gong neng hua de β-CDli zi ye ti （PEI-β-CDILs）。PEI-β-CDILsjiang β-CDhe PEIde you dian jie ge zai yi qi ,jiang duo ge huo xing wei dian zu zhuang dao tong yi fen zi zhong ,shi xian duo gong neng ji cheng 。bao gua :CDkong qiang jie gou he de wu gou cheng chao fen zi jie gou ,shi xian “xian yu cui hua ”;lin er qiang ji tong guo yu huan yang hua wu de qing jian zuo yong shi xian dui huan yang hua ge wu de huo hua ;lu su zuo wei qin he shi ji qi dao jin gong kai huan de zuo yong ;PEIke yi zeng rong -huo hua CO2,tong guo xie tong zuo yong cu jin CO2huan jia cheng fan ying de jin hang 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :tong guo huang xian hua fan ying 、dian dai fan ying 、ji an hua fan ying deng duo bu fan ying ge cheng chu le duo chong PEI-β-CDILs,tong guo 1H NMR、13C NMR、XRD、FT-IRyi ji HRMSdui ji jie gou jin hang le biao zheng ,zheng ming le suo ge cheng wu zhi de jie gou zheng que ;tong guo DSC、TGAdui li zi ye ti de re wen ding xing jin hang le yan jiu ,tong guo SEMdui ji xing mao jin hang le fen xi 。jiang suo ge cheng de PEI-β-CDILsyong zai huan yang hua ge wu de CO2huan jia cheng fan ying zhong ,yi yang hua ben yi xi （SO）wei de wu ,kao cha le cui hua ji jie gou （ju mi lian chang du 、shi fou han you β-CDjie gou 、qin he shi ji ）he fan ying tiao jian （cui hua ji yong liang 、wen du 、ya li 、shi jian ）deng dui cui hua huo xing he shua ze xing de ying xiang ,bing dui cui hua ji de shou ming ji dui bu tong de wu de pu kuo xing jin hang le yan jiu 。jie guo biao ming ,ju ge du wei n=16de PEI-β-CDILs（yin li zi wei dian li zi ）([mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]I)cui hua xiao guo zui jia 。zai zui jia fan ying tiao jian xia （Cat.=0.3 mol%,T=120℃,P=2 MPa,t=6 h）huo de le 98.3%de zhuai hua lv yi ji chao guo 99%de shua ze xing ,bing ju cui hua ji xun huan shi yong le 26ci ,huo xing mo ming xian jiang di 。zui hou ,kao cha le [mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]Ide pu kuo xing xiao guo ,da bu fen huan yang hua wu jun huo de le jiao hao de cui hua xiao guo 。zui hou ,wo men tui ce le CO2huan jia cheng de fan ying ji li ,bing cong yi xia san ge ceng mian dui ji yan zheng :shou xian tong guo T-ROESY NMRhe HRMSyan zheng le [mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]Iyu de wu SOxing cheng chao fen zi jie gou ,qi dao xian yu cui hua de zuo yong ;sui hou ,tong guo bian wen 1H NMR、bian nong du 1H NMRyan jiu le [mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]Iyu SOzhi jian de qing jian zuo yong ;zui hou ,tong guo FT-IRhe 13C NMRyan jiu le [mono-6-Me（EO）16IM-β-CD]Idui CO2de xi shou huo hua zuo yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自青岛科技大学的冯建营，发表于刊物青岛科技大学2019-07-19论文，是一篇关于环糊精论文,多活性位点论文,离子液体论文,聚醚咪唑论文,环加成反应论文,青岛科技大学2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自青岛科技大学2019-07-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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