Quaternary-ammonium-immobilized polystyrenes as efficient and reusable heterogeneous catalysts for synthesis of cyclic carbonate: Effects of linking chains and pendent hydroxyl group
作者:Xiaoming Yan、Xuan Ding、Yu Pan、Xiaowei Xu、Ce Hao、Wenji Zheng、Gaohong He
DOI:10.1016/s1872-2067(17)62819-5
日期:2017.5
The hydroxyl group can stretch the C–O bonds of the epoxides, promoting the reaction thermodynamics. As a result, for the cycloaddition of propylene oxide, the yield of propylene carbonate is much higher for the catalyst with a long linking chain (yield: 91.4%) compared with the yield for that with a short chain (yield: 70.9%), and is further increased in the presence of pendent hydroxyl groups (yield:
摘要 制备了在载体和铵基之间含有不同连接链的球形聚苯乙烯负载铵盐,作为一种高效且易于重复使用的多相催化剂,用于 CO2 和环氧化物的环加成反应。通过实验和密度泛函理论计算,研究了连接链的长度和连接链上的羟基对离子液体固定催化剂催化性能的影响及其机理。结果发现,与短连接链相比,长链可以使卤素阴离子更负,并提供更大的催化剂与反应物的接触面积,从而提高反应动力学。羟基可以拉伸环氧化物的 C-O 键,促进反应热力学。因此,对于环氧丙烷的环加成反应,长链催化剂的碳酸亚丙酯产率(产率:91.4%)远高于短链的产率(产率:70.9%),并进一步提高在侧羟基存在下(产率:98.5%)。该催化剂即使在温和的温度下也表现出很高的催化活性和良好的重复使用性(产率:≥96%,循环10次),选择性始终在99%以上。