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类胍盐离子液体的合成、催化二氧化碳环加成反应以及机理研究
结题报告
批准号:
21975064
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
王丽
依托单位:
学科分类:
碳基能源化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
王丽
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中文摘要
离子液体催化二氧化碳(CO2)的环加成反应早已成为研究的热点,然而在无有机溶剂、无助催化剂或者无负载的情况下,单一组分的离子液体还难于在常温常压下催化该反应。我们首次合成了一系列吡唑类离子液体,发现它们可以高效催化CO2的环加成反应。与之前的研究相比,催化条件仅略有改善。最近研究发现在同一个离子液体中增加阴阳离子中心的个数才有望大幅提升催化性能。本课题拟采用实验和理论相结合的方法,合成一系列结构新颖的类胍盐离子液体,同一个离子液体中具有2对或者多对阴阳离子中心;研究它们催化CO2环加成反应的性能;并且采用量子化学的方法阐明反应机理,从分子尺度揭示控制催化性能的关键因素,为进一步改进离子液体的催化性能提供依据。该项目的完成不仅可以发现一类结构新颖的离子液体,使用单一组分的离子液体就能够在常温常压下催化CO2的环加成反应,还可以探索新的微观反应机理,为设计更加高效的离子液体催化剂提供新思路。
英文摘要
Although the cycloaddition of carbon dioxide (CO2) catalyzed by the ionic liquids have been extensively investigated, it could not be completed at room temperature under atmospheric pressure catalyzed by single-component ionic liquid without co-catalyst, organic solvent, and/or be loaded on other materials. A series of pyrazolium ionic liquids have been firstly reported by us. Moreover, they would catalyze the coupling reaction of CO2 and epoxides efficiently with the reasonable product yields. As compared with other single-component ionic liquids reported in previous literature, the reaction temperature or CO2 initial pressure is slightly decreased along with other refined properties. However, there are still problems required to be resolved. It testified that the catalytic conditions would be greatly improved if there are one more positive and negative ionic centers in single ionic liquid. In this project, a series of ionic liquids similar to guanidinium salt would be firstly synthesized, which have the novel structures. After confirmation of their structures, the catalytic properties towards the cycloaddition of CO2 would be explored. Next, the mechanism of corresponding reaction is investigated by quantum chemical methods to elucidate the critical item in the catalysis from the microscopic scale, which would provide helpful clue to develop ionic liquids with the better catalytic performance. Our ultimate goals are to develop the novel ionic liquids, to efficiently catalyze the cycloaddition of CO2 under mild conditions, and to explore the new mechanism for coupling reaction of CO2 and epoxides.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.molliq.2022.120021
发表时间:2022
期刊:Journal of Molecular Liquids
影响因子:--
作者:Yuhang Hu;Yuanyuan Li;Zhengkun Zhang;Jinya Li;Shuya Dong;Jinglai Zhang;Li Wang
通讯作者:Li Wang
DOI:10.1039/d2cy01634f
发表时间:2023
期刊:Catalysis Science & Technology
影响因子:5
作者:Danning Zheng;Fang Liu;Tengfei Wang;Zhengkun Zhang;Hans Ågren;Jinglai Zhang;Mårten S.G. Ahlquist;Li Wang
通讯作者:Li Wang
DOI:10.1016/j.gce.2022.06.001
发表时间:2022-06
期刊:Green Chemical Engineering
影响因子:--
作者:Zhengkun Zhang;Jinya Li;Guanyao Yu;Chao Zeng;Menglong Wang;Susu Huang;Li Wang;Jinglai Zhang-Jinglai-Zhan
通讯作者:Zhengkun Zhang;Jinya Li;Guanyao Yu;Chao Zeng;Menglong Wang;Susu Huang;Li Wang;Jinglai Zhang-Jinglai-Zhan
DOI:10.1039/d1cy01064f
发表时间:2021-08
期刊:Catalysis Science & Technology
影响因子:5
作者:Yuhang Hu;Shuya Dong;Zhengkun Zhang;Li Wang;Jinglai Zhang
通讯作者:Yuhang Hu;Shuya Dong;Zhengkun Zhang;Li Wang;Jinglai Zhang
DOI:10.1016/j.micromeso.2022.111873
发表时间:2022
期刊:Microporous and Mesoporous Materials
影响因子:5.2
作者:Yi Liu;Yuhang Hu;Jiarong Zhang;Jingsheng Zhou;Zhengkun Zhang;Li Wang;Jinglai Zhang
通讯作者:Jinglai Zhang
具有光动力除菌功能的镁合金自愈防腐涂层的制备、性能以及作用机制研究
  • 批准号:
    22178086
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    王丽
  • 依托单位:
严重急性呼吸综合征时空传播近远程耦合机理研究
  • 批准号:
    41901331
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    王丽
  • 依托单位:
少见CTX-M基因型鉴定及其耐药机制研究
  • 批准号:
    81501779
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    王丽
  • 依托单位:
用QM/MM方法研究功能化离子液体催化CO2固定反应的机制
  • 批准号:
    21476061
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    王丽
  • 依托单位:
几类大气污染物的反应机理和动力学研究
  • 批准号:
    21003036
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    王丽
  • 依托单位:
国内基金
海外基金