第 39 卷第 5 期Vol. 39 No. 5
2009 年 10 月Oct 2009

所属栏目:专论与综述

温室气体二氧化碳化学转化与利用的方法学
汪靖伦,何良年*,王金泉,杜 亚,苗成霞,窦晓勇,吴 颖,高 健 (南开大学 元素有机化学国家重点实验室,天津 300071)
摘 要:二氧化碳既是温室气体的主要组成又是储量丰富的碳资源,研究二氧化碳的化学转化和利用有着重要的意义。基于二氧化碳与催化剂的弱相互作用以及催化活化原理,通过采用环境友好的反应介质(如超临界二氧化碳、聚乙二醇和离子液体等)及催化剂的设计、分离和循环利用策略,设计各类单组分双功能或双组分双功能的高效催化剂用于合成有机碳酸酯和噁唑啉酮类化合物,建立具有重要工业应用背景的碳酸酯、噁唑啉酮和羧酸酯合成新方法以及环境友好的新工艺。超临界二氧化碳既作为一种反应物(可再生资源),又作为环境友好、性质可调的反应介质。在高密度二氧化碳体系中的聚乙二醇自由基化学是一个环境友好的氧化体系。在一定的条件下,聚乙二醇通过氧化降解产生的自由基能应用于脂肪醇的甲酰化、苄醇的氧化、C-H键的活化等氧化反应。
关键词:绿色化学;二氧化碳;碳酸酯;噁唑啉酮;PEG自由基
中图分类号:TQ235  文献标识码:A  文章编号:1009-9212(2009)05- 0001-07
Methodologies for Chemical Utilization of Carbon Dioxide
WANG Jing-lun,HE Liang-nian*,WANG Jin-quan,DU Ya,MIAO Cheng-xia, DOU Xiao-yong,WU Ying,GAO Jian (State Key Laboratory of Elemento-Organic Chemistry,Nankai University,Tianjin 300071,China)
Abstract:Development of catalytic methods for chemical transformation of CO2 into useful compounds is of paramount importance from a standpoint of C1 chemistry and so-called green chemistry and sustainable development. Based on its activation via either metal coordination or weak interaction between active species and CO2 molecule,a variety of catalysts have been developed for the synthesis of organic carbonates and oxazolidinones,where the environmentally benign media have been used and the separation process is very simple. A concept and device originating from free-radical chemistry of PEG thermal degradation in conjunction with compressed CO2 would herein be introduced,whereby PEG radical assumed to be generated from PEG thermal oxidative degradation to successfully initiate a broad spectrum of free radical reactions in a practically utilizable manner with cost-efficient and environmentally friendly benefits,in which PEG/O2/CO2 acts as initiator,oxidant and solvent,respectively.
Key words:green chemistry;carbon dioxide;organic carbonate;oxazolidinone;PEG radical chemistry
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20672054,20872073)。
作者简介:汪靖伦(1983-),男,湖南益阳人,博士研究生,主要从事绿色化学研究。(E-mail:ewang@mail.nankai.edu.cn)
联 系 人:何良年,男,教授,研究方向:绿色有机合成化学、二氧化碳化学。(E-mail:heln@nankai.edu.cn)
收稿日期:2009-08-17