我国学者在有机催化合成二氧化碳基聚碳酸酯方面取得进展

在国家自然科学基金项目（批准号：22031005）等资助下，青岛科技大学李志波教授团队在有机催化合成二氧化碳（CO2）基聚碳酸酯方面取得进展。相关研究成果以“有机催化CO2和环氧化物共聚合成多种聚碳酸酯：从高压高温到温和条件（Synthesis of Diverse polycarbonates by Organocatalytic Copolymerization of CO2 and Epoxides: From High pressure and Temperature to Ambient Conditions）”为题，于2021年11月4日在线发表于《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）。论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202111197。

CO2是最具吸引力的C1可再生资源之一。开发高效催化剂，实现在常温常压下CO2基聚碳酸酯的选择性合成，可以降低能耗并减少碳排放。以CO2为原料制备高分子材料对解决温室效应和白色污染两大环境问题具有深远意义。

近期，李志波团队开发了新型膦腈催化剂：2,4,6-三[三(二甲氨基)亚氨基膦]-1,3,5-三嗪（C3N3-Me-p3）和2,4,6-三[三(1-吡咯烷基)亚氨基膦]-1,3,5-三嗪（C3N3-py-p3），并用于酸酐和环氧化物可控交替共聚。该团队进一步发现有机膦腈/三乙基硼（TEB）可以高效催化CO2和环氧环己烷（CHO）共聚，并获得理想的催化效率（TON高达12240）和选择性（>99%），例如，C3N3-py-p3/TEB可以在常温常压下高效催化该共聚反应，TOF可达95 h-1，所得多元醇分子量为2.2-5.8 kDa，分布较窄（D = 1.07-1.10），可制造高性能聚氨酯（图）。

该研究丰富了CO2和环氧共聚的有机催化体系，特别是在常温常压条件下合成CO2基聚碳酸酯，为CO2的高效转化提供了新的思路。