眾所周知，二氧化碳(CO₂)是造成溫室效應的主要氣體。隨著工業廢氣以及化石燃料的燃燒，其排放量也在逐年遞增，**變暖的情況也越來越嚴重，因此減少大氣中CO₂的含量刻不容緩。與此同時，CO₂也是一種碳資源，其具有儲量豐富容易被捕獲的優點。所以如果能夠將CO₂轉化為其它高附加值的物質，不僅能緩解溫室效應還能帶來經濟效益。在CO₂的利用方法中，常用之一是將CO₂和氧化丙烯(PO)合成五元環碳酸酯，其可作為溶劑、萃取劑、吸收劑、電池電解液、電容介質，是一種具有高經濟價值的合成產物。在傳統工藝中，用于該反應合成的催化劑有金屬鹵化物、過渡金屬絡合物等。然而，這些常規的催化劑要么涉及復雜的生產流程，要么面臨催化條件太苛刻或催化效率低等問題。

離子液體（ILs）因其具有的寬電化學窗口、熱穩定性好、毒性低、難揮發性等優點在各個領域備受關注。與此同時，其作為催化劑來促進反應的**能力更是吸引了越來越多的人關注IL催化劑的制備。隨著對催化CO₂合成環狀碳酸酯的研究，發現氨基與羥基對CO₂催化合成環狀碳酸酯有催化活性，并且氨基還有吸收CO₂的能力。因此如果能夠設計合成出相應的含氨基與羥基的離子液體，即可催化合成環狀碳酸酯。

基于以上情況，河北工業大學的李春利教授等人通過合成含有羥基與氨基的離子液體，并將其用于催化合成環狀碳酸酯，表現出良好的催化活性。

隨后通過量子化學計算先確定了更低能量的IL和PO化合物的穩定和平衡結構，并研究了IL和PO之間的相互作用能，發現兩者之間存在著氫鍵相互作用，然后通過分析表面靜電勢推測了該反應的反應機理。

綜上所述，雙官能團的離子液體在相對溫和的條件下具有良好的催化性能，與單官能團的離子液體相比，不僅具有較高的選擇性，而且具有較高的轉化率，達到80.1％。還通過量子化學計算分析了該反應的反應機理。該催化劑有望將來用于催化合成環狀碳酸酯。

原文鏈接：

https://link.springer.com/article/10.1007/s11696-020-01053-0

原文作者：

Wenlin Zhang, Jiaming He, Bin Zhang, Yuxin Wang, Jinping Luo, Yongqi Zhao, Chunli Li

DOI: 10.1007/s11696-020-01053-0

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