無金屬催化末端炔烴與二氧化碳羧化反應研究.pdf

1、隨著人類工業(yè)化進程的加快，二氧化碳（CO2）的大量排放造成了全球氣候變暖和一系列氣候反?，F(xiàn)象，危及人類生存和發(fā)展。但與此同時，二氧化碳又是一種非常理想的C1資源，過去幾十年，科研工作者報道了很多化學固定二氧化碳的方法，取得了突破性的進展，以二氧化碳為原料合成高附加值的化學產(chǎn)品，并逐步實現(xiàn)了工業(yè)化應用。利用二氧化碳與端炔合成丙炔酸類化合物具有很好的工業(yè)化應用前景，目前研究者們主要采用過渡金屬銀、銅以及稀土金屬等催化二氧化碳與端炔羧化偶聯(lián)，

2、但是存在催化劑成本高昂、配體昂貴且合成復雜等問題；也有部分研究者使用碳酸銫、TBD等堿促進反應，但是同樣存在反應體系造價較高、使用高沸點溶劑后處理困難等問題。因此，開發(fā)一種使用價格低廉的堿以及低沸點易后處理溶劑的體系促進端炔與二氧化碳進行羧化反應，具有重要意義。
　　本研究主要內容包括：⑴開發(fā)了一種無金屬催化劑、使用碳酸鉀為堿、四正丁基醋酸銨為添加劑、乙腈為溶劑的反應體系，并以苯乙炔與二氧化碳羧化反應為模型反應，考察了添加劑、溫度

3、等一系列因素對此反應的影響，最終篩選出最佳條件：堿為碳酸鉀（4當量），添加劑為四正丁基醋酸銨（1.5當量），二氧化碳壓力為10atm，溶劑為乙腈（5mL），溫度為90 oC，反應時間為20 h。并且在上述最優(yōu)條件下，研究了其他類型端炔與二氧化碳的羧化反應，收率為53%~90%。⑵本反應體系對不同類型、含有不同取代基團的末端炔烴與二氧化碳的羧化反應都有良好的效果，其中，芳香體系的端炔與二氧化碳羧化反應效果最好，苯環(huán)上帶有供電子基時效果要好