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化学进展 2005, Vol. 17 Issue (04): 706-715 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

二氧化碳与环氧化合物直接制备聚碳酸酯*

肖林飞;李福伟;夏春谷**   

  1. 中国科学院兰州化学物理研究所 基合成与选择氧化国家重点实验室 兰州 730000
  • 收稿日期:2003-09-01 修回日期:2004-12-01 出版日期:2005-07-24 发布日期:2005-07-24
  • 通讯作者: 夏春谷
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Preparation of Polycarbonate Directly from Carbon Dioxide and Epoxides

Xiao Linfei;Li Fuwei;Xia Chungu**   

  1. State Key Laboratory of Oxo Synthesis and Seletive Oxidation, Lanzhou Institute of Chemical Physics, The Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China
  • Received:2003-09-01 Revised:2004-12-01 Online:2005-07-24 Published:2005-07-24
  • Contact: Xia Chungu
综述了近几年来发展的用于二氧化碳与环氧化合物直接催化合成聚碳酸酯的各类催化剂,并详细讨论了其催化反应机理.利用二氧化碳与环氧化合物来合成聚碳酸酯,对于高分子合成化学、碳资源利用和环境保护都具有重大意义.它是发展聚碳酸酯生产的一个具有很大潜力的方面.
关键词： CO2, 环氧化合物, 交替共聚, 聚碳酸酯, 催化剂, 反应机理
The latest progress in the research of polycarbonate synthesis directly from carbon dioxide and epoxides is reviewed. The catalytic reaction mechanism is discussed in detail. Polycarbonate synthesized from carbon dioxide and epoxides has much significance in polymer synthetic chemistry, utilization of carbon resources and environment protection. It provides potential applications for polycarbonate produce.
Key words: carbon dioxide, epoxides, alternating copolymerization, polycarbonates, catalysts, reaction mechanism

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[ 1 ] Kacholia K, Reck R A. Climate Changes , 1997 , 35 : 53
[ 2 ] Broeeker W S. Science , 1997 , 278 : 1582
[ 3 ] Meehl G A. Washington W M. Nature , 1996 , 382 : 56
[ 4 ] Santer B D , Jaylor K E , Wigley T M L. et al . Nature , 1996 ,382 : 39
[ 5 ] Hileman B. Chem. Eng. News , 1997 , 75 : 34
[ 6 ] Inoue S , Koinuma H , Tsuruta T. J . Polym. Sci . , Polym. Chem.Ed. , 1969 , 7 : 287
[ 7 ] 周忠清( Zhou Z Q) , 钱延龙(Qian Y L ) . 化学通报(Chemistry) , 1984 , (5) : 4 —11
[ 8 ] 吉媛媛(Ji Y Y) , 阴丽华(Yin L H) , 王常有(Wang C Y) .天然气化工(Natural Gas Chemical Industry) , 1991 , 16 (2) :52 —57
[ 9 ] Darensbourg D J , Holtcamp M W. Coo. Chem. Rev. , 1996 ,153 : 155 —174
[10] Backman E J . Science , 1999 , 283 : 946 —947
[11] 王东贤(Wang D X) , 元茂青(Yaun M Q) , 王心葵(Wang X K) . 化学进展( Progress in Chemistry) , 2002 , 14 (6) : 462 —468
[12] 沈玉梅( Shen Y M) , 施敏( Shi M) . 有机化学( Chinese Journal of Organic Chemistry) , 2003 , 23(1) : 22 —29
[13] 杨瑞娜(Yang R N) , 侯益民(Hou Y M) , 胡晓院(Hu X Y) ,金斗满(Jin D M) , 席振峰(Xi Z F) . 化学进展(Progress in Chemistry) , 2000 , 12(1) : 41 —50
[14] 施敏轶(Shi M Y) , 郝金库(Hao J K) . 天津化工( Tianjin Chemical Industry ) , 1997 , (4) : 2 —5
[15] 王建伟(Wang J W) , 钟顺和( Zhong S H) . 化学进展(Progress in Chemistry) , 1998 , 10(4) : 374 —380
[16] Inoue S. Prog. Polym. Sci . Jpn. , 1982 , 8 : 1
[17] Soga K, Imai E , Hattori I. , Polym. J . , 1981 , 13 : 407
[18] Kobayashi M, Inoue S , Tsuruta T. J . Polym. Sci . A: Polym.Chem. Ed. , 1973 , 11 : 2383
[19] Rokicki A. US 4 943 677 , 1990
[20] Kawacki H , Minami S , Armor J N , Rokicki A , Stei B K. US 4981 948 , 1991
[21] Chisholm M H , Navarro-Lcobet D , Zhou Z P , Macrommolecules ,2002 , 35 : 6494 —6504
[22] Ree M, Bae J Y, Jung J H , Shin T J . J . Polym. Sci . A: Polym.Chem. , 1999 , 37 : 1863 —1876
[23] Wang S J , Du L C , Zhao X S , Meng Y Z , Tjong S C. J . Appl .Polym. Sci . , 2002 , 85 : 2327 —2334
[24] Rokicki A , Kuran W J . Macromol . Sci . Rev. Macromol . Chem.Phys. , 1981 , 21 : 135
[25] Meng Y Z , Du L C , Tjong S C , Zhu Q , Hay A S. J . Polym.Sci . A: Polym. Chem. , 2002 , 40 : 3579 —3591
[26] Zhu Q , Meng Y Z , Tjong S C , Zhao X S , Chen Y Z. Polym.Int . , 2002 , 51 : 1079 —1085
[27] Zhu Q , Meng Y Z , Tjong S C , Zhang Y M, Wan W. Polym.Int . , 2003 , 52 : 799 —804
[28] Darensbourg D J , Wildesm J R , Yarbrough J C. Inorg. Chem. ,2002 , 41 : 973 —980
[29] Darensbourg D J , Wildesm J R , Yarbrough J C , Reibenspies J H.J . Am. Chem. Soc. , 2000 , 122 : 12487 —12496
[30] Kuran W, Pasynkiewicz S , Skupinska J . Macromol . Chem. ,1977 , 178 : 47
[31] Kuran W, Rokicki A , Wilinska E. Macromol . Chem. , 1979 ,180 : 2153
[32] Sǎrbu T , Beckman E J . Macromolecules , 1999 , 32 : 6904 —6912
[33] Darensbourg D J , Holtcamp M W. Macromolecules , 1995 , 28 :7577 —7579
[34] Darensbourg D J , Holtcamp M W, Struck G E. J . Am. Chem.Soc. , 1999 , 121 : 107 —116
[35] Darensbourg D J , Zimmer M S. Macromolecules , 1999 , 32 :2137 —2140
[36] Darensbourg D J , Niezgoda S A , Drapoer J D , Perbenspses J H.J . Am. Chem. Soc. , 1998 , 120 : 4690 —4698
[37] Darensbourg D J , Zimmer M S , Rainey Patrick , Larkins D C.Inorg. Chem. , 2000 , 39 : 1578 —1585
[38] Koning C , Wildeson J , Parton R , Plum B , Steeman P ,Darensbourg D J . Polymer , 2001 , 42 : 3995 —4004
[39] Dinger M B , Scott M J . Inorg. Chem. , 2001 , 40 : 1029 —1036
[40] Lukaszczyk J , Katarzyua J , Kuran W, Listos T. Macromol . Rapid Comm. , 2001 , 21 : 754 —757
[41] Huang S J . Encyclopedia of Polymer Science and Engineering (eds. Mark H F , Bikales N M, Overberger C G, Menges G) .New York : John Wiley , 1985. vol . 2 , p. 222
[42] Kopecek J , Vlbrich K. Prog. Polym. Sci . , 1983 , 9 : 1
[43] Inoue S , Koinuma H , Yokoo Y, Tsuruta T. Macromol . Chem. ,1971 , 143 : 97
[44] Nozaki K, Nakano K, Hiyama T. J . Am. Chem. Soc. , 1999 ,121 : 11008 —11009
[45] Nakano K, Nozaki K, Hiyama T. J . Am. Chem. Soc. , 2003 ,125 : 5501 —5510
[46] Darensbourg D J , Rainey P , Yarbrough J C. Inorg. Chem. ,2001 , 40 : 986
[47] Okamoto Y, Nakano T. Chem. Rev. , 1994 , 94 : 349
[48] Coates G W. Comprehensive Asymmetric Catalysis (eds. Jacobsen E N , Pftaltz A , Yamamoto H) . New York : Springer , 1999. vol .Ⅲ. chapter36
[49] Cheng M, Lobkovsky E B , Coates G W . J . Am Chem. Soc. ,1998 , 120 : 11018 —11019
[50] Cheng M, Darling N A , Lobkovsk E B , Coates G W. Chem.Comm. , 2000 : 2007 —2008
[51] Cheng M, Moore D R , Reckzek J J , Chamberlain B M,Lobkovsky E B , Coates G W. J . Am. Chem. Soc. , 2001 , 123 :8738 —8749
[52] Moore D R , Cheng M, Lobkovsky E B , Coates G W. Angew.Chem. Int . Ed. , 2002 , 41 : 2599 —2602
[53] Allen S D , Moore D R , Lobkovsky E B , Coates G W. J . Am.Chem. Soc. , 2002 , 124 : 14284 —14285
[54] Eberhardt D , Allmendinger M, Luinstra G A , Rieger B.Organometallics , 2003 , 22 : 211 —214
[55] Cheng M, Moore D R , Reckzek J J , Chamberlain B M,Lobkovsky E B , Coates GW. J . Am. Chem. Soc. , 2001 , 123 :8738 —8749
[56] Sita L R , Babcock J R , Xi R. J . Am. Chem. Soc. , 1996 , 118 :10912 —10913
[57] Liu Z , Torrent M, Morokuma K. Organometallics , 2002 , 21 :1056 —1071
[58] Super M S , Backman E J , Costello C , Berluche E.Macromolecules , 1997 , 30 : 368 —372
[59] Shi C , Huang I , Kilic S , Enick K M, Backman E J , et al . Am.Asso. Adv. Sci . , 1999 , 286 : 1540 —1543
[60] Darensbourg D J , Adams M J , Yarbrough J C. Inorg. Chem. ,2001 , 40 : 6543 —6544
[61] Darensbourg D J , Lews S J . Rodgors J L , Yarbrough J C. Inorg.Chem. , 2003 , 42 : 581 —589
[62] 周忠清(Zhou Z Q) . 河北化工(Hebei Chemical Engineering) ,1995 , (1) : 47 —50
[63] Chen L B. Macromol . Chem. , Macromol . Symp. , 1992 , 59 :75 —82
[64] Chen L B , Chen H S , Lin J J . Macromol . Sci .-Chem. , 1987 ,A24 (3/4) : 253 —260
[65] 陈立班(Chen L B) , 林芳灵(Lin F L) , 林欣欣(Lin X X) ,陈海生( Chen H S) . 广州化工( Guangzhou Chemical Industry) , 1988 , (2) : 29 —32
[66] 陈立班(Chen L B) , 林欣欣(Lin X X) , 陈海生(Chen H S) ,林芳灵(Lin F L) . 应用化学(Chinese Journal of Applied Chemistry) , 1988 , 5 : 7 —11
[67] 杨淑英(Yang S Y) , 陈立班(Chen L B) . 催化学报(Chinese Journal of Catalysis) , 1992 , 13(2) : 156 —159
[68] 张南燕(Zhang N Y) , 杨淑英( Yang S Y) , 余爱芳( Yu A F) , 何树杰( He S J ) , 陈立班( Chen L B) . 广州化学(Guangzhou Chemistry) , 2000 , 25(4) : 1 —4
[69] 张南燕(Zhang N Y) , 陈立班(Chen L B) , 杨淑英( Yang S Y) , 余爱芳(Yu A F) , 何树杰(He SJ) . 高分子学报(Acta Polymerica Sinica) , 2000 , (6) : 741 —745
[70] 张敏(Zhang M) , 陈立班(Chen L B) , 秦刚(Qin G) , 李卓美(Li Z M) . 高分子学报(Acta Polymerica Sinica) , 2001 ,(3) : 422 —424
[71] Kuran W, Listors T. Macromol . Chem. Phys. , 1994 , 195 :977 —983
[72] Kruper W J , Della D V. J . Org. Chem. , 1995 , 60 : 725 —731
[73] Mang S , Cooper A I , Colclough M E , Chauhan N , Holmes A B.Macromolecules , 2000 , 33 : 303 —308
[74] Seamp L M, Mang S , Holmes A B , et al . Chem. Comm. , 2001 ,2502 —2503
[75] Darensbourg D J , Yarbrough J C. J . Am. Chem. Soc. , 2002 ,124 : 6335 —6342
[76] Hansen K B , Lighton J C , Jacobsen E N. J . Am. Chem. Soc. ,1996 , 118 : 10924
[77] Jacobsen E N. Acc. Chem. Res. , 2000 , 33 : 421
[78] Nozaki K, Nakano K, Hiyama T. Macromolecules , 2001 , 34 :6325 —6332
[79] Cheng M, Darling N A , Lobkovsky E B , Coates G W. Chem.Comm. , 2000 , 2007 —2008
[80] Darensbourg D J , Yarbrough J C , Ortiz C , Fang C C. J . Am.Chem. Soc. , 2003 , 125 : 7586 —7591
[81] Chen X, Shen Z , Zhang Y. Macromolecules , 1991 , 24 : 5305 —5308
[82] 郭锦棠(Guo J T) , 孙经武(Sun J W) , 张颖萍(Zhang Y P) ,高峰(Gao F) , 王新英(Wang X Y) . 高分子材料科学与工程( Polymer Materials Science & Engineering) , 1999 , 15 (3) :57 —60
[83] Guo J T , Wang X Y, Xu Y S , Sun J W. J . Appl . Sci . , 2003 ,87 : 2356 —2359
[84] Tan C S , Hsu T J . Macromolecules , 1997 , 30 : 3147 —3150
[85] Hsu T J , Tan C S. Polymer , 2001 , 42 : 5143 —5150
[86] Hsu T J , Tan C S. Polymer , 2002 , 43 : 4535 —4543
[87] Liu B Y, Zhao X J , Zhao D Q , et al . 6th Pacific Polymer Conference. Guangzhou , Preprint , 1999. 67
[88] Liu B Y, Zhao X J , Wang F S. J . Polym. Sci . , Part A: Polym.Chem. , 2001 , 39 : 2751 —2754
[89] Liu B Y, Zhao X J , Wang F S. Polymer , 2003 , 44 : 1803 —1808
[90] Racanelli P , Porri L. Eur. Polym. J . , 1994 , 6 : 751
[91] Chen X, Shen Z , Zhang Y. Macromolecules , 1991 , 24 : 5305 —5308
[92] Shen Z Q , Chen X H , Zhang Y F. Macromol . Chem. Phys. ,1994 , 195 : 2003
[93] Rokicki A , Kuran W J . Macromol . Sci . Rev. Macromol .Chem. , 1981 , C21 : 135
[94] Koinuma H , Hirai H. Macromol . Chem. , 1977 , 178 : 1283 —1289
[95] Takeda N , Inoue S. Macromol . Chem. , 1978 , 179 : 1377 —1382
[96] Aida T , Inoue S. J . Am. Chem. Soc. , 1983 , 105 : 1304 —1311
[97] Aida T , Inoue S. Macromolecules , 1982 , 15 : 682 —684
[98] Aida T , Inoue S. Macromolecules , 1986 , 19 : 8 —13
[99] Jung J H , Ree M, Chang T J . J . Polym. Sci . Part A: Polym.Chem. , 1999 , 37 : 3329 —3336
[100] Inoue S. J . Polym. Sci . Part A , 2002 , 38 : 2861 —2871
[101] Sarbu T , Styranel T , Beckman E J . Nature , 2000 , 405 : 165 —168
[102] Darensbourg D J , Wildeson J R , Lews S J , Yarbrough J C. J .Am. Chem. Soc. , 2002 , 124 : 7075 —7083
[103] Preprints of China-Japan Bilateral Symposium on Effective Utilization of Carbon Resources. Guangzhou , China , 1991. 26
[104] 陈仙海(Chen X H) , 张一峰( Zhang Y F) , 沈之荃(Shen Z Q) . 精细石油化工(Fine Petroleum Chemical Industry) , 1991 ,(5) : 42 —44
[1] 李佳烨, 张鹏, 潘原. 在大电流密度电催化二氧化碳还原反应中的单原子催化剂[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 643-654.
[2] 邵月文, 李清扬, 董欣怡, 范梦娇, 张丽君, 胡勋. 多相双功能催化剂催化乙酰丙酸制备γ-戊内酯[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 593-605.
[3] 徐怡雪, 李诗诗, 马晓双, 刘小金, 丁建军, 王育乔. 表界面调制增强铋基催化剂的光生载流子分离和传输[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 509-518.
[4] 杨越, 续可, 马雪璐. 金属氧化物中氧空位缺陷的催化作用机制[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 543-559.
[5] 叶淳懿, 杨洋, 邬学贤, 丁萍, 骆静利, 符显珠. 钯铜纳米电催化剂的制备方法及应用[J]. 化学进展, 2022, 34(9): 1896-1910.
[6] 王乐壹, 李牛. 从铜离子、酸中心与铝分布的关系分析不同模板剂制备Cu-SSZ-13的NH3-SCR性能[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1688-1705.
[7] 杨启悦, 吴巧妹, 邱佳容, 曾宪海, 唐兴, 张良清. 生物基平台化合物催化转化制备糠醇[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1748-1759.
[8] 贾斌, 刘晓磊, 刘志明. 贵金属催化剂上氢气选择性催化还原NOx[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1678-1687.
[9] 乔瑶雨, 张学辉, 赵晓竹, 李超, 何乃普. 石墨烯/金属-有机框架复合材料制备及其应用[J]. 化学进展, 2022, 34(5): 1181-1190.
[10] 张明珏, 凡长坡, 王龙, 吴雪静, 周瑜, 王军. 以双氧水或氧气为氧化剂的苯羟基化制苯酚的催化反应机理[J]. 化学进展, 2022, 34(5): 1026-1041.
[11] 刘洋洋, 赵子刚, 孙浩, 孟祥辉, 邵光杰, 王振波. 后处理技术提升燃料电池催化剂稳定性[J]. 化学进展, 2022, 34(4): 973-982.
[12] 沈树进, 韩成, 王兵, 王应德. 过渡金属单原子电催化剂还原CO2制CO[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 533-546.
[13] 张柏林, 张生杨, 张深根. 稀土元素在脱硝催化剂中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 301-318.
[14] 楚弘宇, 王天予, 王崇臣. MOFs基材料高级氧化除菌[J]. 化学进展, 2022, 34(12): 2700-2714.
[15] 景远聚, 康淳, 林延欣, 高杰, 王新波. MXene基单原子催化剂的制备及其在电催化中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(11): 2373-2385.