Imidazolium-based polymeric ionic liquids for heterogeneous catalytic conversion of CO2 into cyclic carbonates
Imidazolium-based polymeric ionic liquids for heterogeneous catalytic conversion of CO2 into cyclic carbonates
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用于 CO2 多相催化转化为环状碳酸酯的咪唑基聚合物离子液体
DOI：
10.1016/j.micromeso.2019.109751
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发表时间：
2020-01
影响因子：
5.2
通讯作者：
Yang Guichun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Yinpeng;Nie Junqi;Lu Cuifen;Wang Feiyi;Ma Chao;Chen Zuxing;Yang Guichun
聚咪唑盐是一类重要的CO2环加成反应催化剂。但是，通常需要偶氮异丁腈等引发剂或金属催化剂来促进其合成过程。因此，开发一种清洁的合成聚咪唑鎓盐的路线仍然是高度期望的。本研究通过1，3，5，7-四（4-（咪唑-1-基）苯基）金刚烷与苄基溴的亲核取代反应，合成了三种含咪唑单元的交联聚合物PIM 1、PIM 2和PIM 3。用CP/MAS ~（13）C NMR、FT-IR和XPS对聚合物的结构和组成进行了表征。对于PIM观察到不同的孔隙率，并且PIM 2具有比PIM 1和PIM 3更大的BET表面积。因此，聚合咪唑鎓盐PIM 2显示出优异的催化CO2与各种环氧化物的环加成的上级活性，而无需任何溶剂或助催化剂，以优异的产率得到环状碳酸酯。此外，PIM 2显示出高稳定性和易回收性。
Polyimidazolium salts are a class of important catalysts for CO2cycloaddition with epoxides. However, initiator like azoisobutyronitrile or metal catalyst is often required to promote their synthetic process. Therefore, developing a clean route to synthesize polyimidazolium salts is still highly desirable. In this study, three crosslinked polymers PIM1, PIM2 and PIM3 containing imidazolium unit were constructed via nucleophilic substitution reaction of 1,3,5,7-tetrakis (4-(imidazole-1-yl)phenyl)adamantane and benzyl bromides. The structure and composition of the polymers were characterized by CP/MAS13C NMR, FT-IR and XPS. Different porosities were observed for PIMs, and PIM2 has a larger BET surface are than that of PIM1 and PIM3. Accordingly, the polymeric imidazolium salt PIM2 shows superior activity for catalyzing cyclic addition of CO2with a variety of epoxides without any solvent or cocatalyst, giving the cyclic carbonates in excellent yields. In addition, PIM2 shows high stability and easy recyclability.
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