温和条件下二氧化碳的高值化利用
详细信息 查看官网全文
- 英文论文题名：Upgrading Carbon dioxide under atmospheric pressure
- 论文作者：何良年
- 英文论文作者：Liang-Nian He ; State Key Lab of Elemento-Organic Chemistry ; Nankai University
- 年：2016
- 作者机构：南开大学元素有机化学国家重点实验室;
- 论文关键词：二氧化碳 ; 催化反应 ; 活化 ; 绿色工艺
- 会议召开时间：2016-07-01
- 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十三分会：绿色化学
- 语种：中文
- 分类号：X701
- 学会代码：ZGHY
- 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第三十三分会 ; 绿色化学
- 会议地点：中国辽宁大连
- 主办单位：中国化学会
- 学会名称：中国化学会
- 页数：1
- 文件大小：368k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
二氧化碳作为储量丰富、安全、特殊的可再生资源,通过化学转化可实现对二氧化碳的资源化利用,以获得高附加值的能源、材料及化工产品。从绿色化学与可持续发展的角度考虑,设计二氧化碳既作为反应介质又是一种反应物,实现温和条件下二氧化碳的高效转化与利用,是当前绿色化学研究领域中最具挑战性的研究课题之一。二氧化碳"变废为宝,高值化利用"的研究,具有很高的科学意义及应用价值。不过,二氧化碳的化学转化反应往往需要高压反应条件。探讨高压反应机理,也面临挑战。另一方面,现行碳收集、储存方法(CCS)存在二氧化碳的压缩、脱附过程的高能耗问题。因此,开发基于活化原理的二氧化碳转化的高效催化体系是二氧化碳利用的关键,尤其是发展环境友好的金属催化体系和基于协同活化作用的有机小分子催化体系。二氧化碳的化学转化利用面临氢源、能源、成本以及高压反应条件等挑战,一方面有赖于其他技术的发展与进步;另一方面,发现新反应以制备高附加值产品如杂环、平台化合物等以及建立替代光气/一氧化碳的制备碳酸酯、聚碳酸酯、丙烯酸酯的大规模生产工艺。总之,如何实现低压条件下二氧化碳的转化反应取决于:1)高活性的过渡金属催化剂;2)双功能催化剂:协同活化;3)活泼的反应物或试剂;4)二氧化碳衍生物的转化反应,及二氧化碳的间接转化反应。
Direct incorporation of CO_2 as the entire "CO_2" moiety or "C=O" fragments into organic compounds has been successfully performed by carbonylative/carboxylative cyclization of the nitrogen/oxygen/carbon-nucleophilic species with CO_2 or initiated by C-H bond activation. This strategy provides upgrading CO_2 from a waste into an ideal and sustainable chemical feedstock in organic synthesis to produce useful chemicals, fuels and materials.
Direct incorporation of CO_2 as the entire "CO_2" moiety or "C=O" fragments into organic compounds has been successfully performed by carbonylative/carboxylative cyclization of the nitrogen/oxygen/carbon-nucleophilic species with CO_2 or initiated by C-H bond activation. This strategy provides upgrading CO_2 from a waste into an ideal and sustainable chemical feedstock in organic synthesis to produce useful chemicals, fuels and materials.
引文
[1]He,M.;Sun,Y.;Han B.Angew.Chem.Int.Ed.2013,52:9620-9633.
[2]Yang,Z.Z.;He,L.N.;Gao,J.et al.Energy Environ.Sci.2012,5:6602-6639.
[3]K.Schuchmann and V.Müller,Science 2013,342:1382-1385.
[4]Aresta,M.;Dibenedetto,A.;Angelini,A.Chem.Rev.2014,114:1709-1742.
[5]Kothandaraman,J.;Goeppert,A.;Czaun,M.;Olah,G.A.;Surya Prakash,G.K.,J.Am.Chem.Soc.2016,138:778-281.
[6]何良年.二氧化碳化学,科学出版社,2013
[2]Yang,Z.Z.;He,L.N.;Gao,J.et al.Energy Environ.Sci.2012,5:6602-6639.
[3]K.Schuchmann and V.Müller,Science 2013,342:1382-1385.
[4]Aresta,M.;Dibenedetto,A.;Angelini,A.Chem.Rev.2014,114:1709-1742.
[5]Kothandaraman,J.;Goeppert,A.;Czaun,M.;Olah,G.A.;Surya Prakash,G.K.,J.Am.Chem.Soc.2016,138:778-281.
[6]何良年.二氧化碳化学,科学出版社,2013