ACS Catal：三核多金属催化交替开环共聚合

纳米技术

2021-12-06

杂核复合物分子能够作为环己烯氧化物、CO₂或CHO、邻苯二甲酸酐三组分交替开环共聚合ROCOP（alternating ring opening copolymerizations）的优异活性催化剂。有鉴于此，牛津大学Charlotte K. Williams等报道合成了一系列新型结构三核复合物催化剂，通过结构催化活性研究揭示说明配体的电子结构和金属种类对催化反应活性和聚合产物中相连基团具有重要影响。

本文要点：

（1）

反应速率最高的催化剂能够在较低的压力（1 bar CO₂）中进行CHO/CO₂ ROCOP反应，该催化剂的结构是两个Zn(II)原子中心和价格较低和丰度较高的Na(I)，在催化剂/CHO=1:4000和1 bar的100 ℃反应温度实现了TOF=1084 h^-1。

通过两个Mg(II)与1个Na(I)结合形成的催化剂展示了较高的CHO/PA共聚合反应活性，在催化剂/PA/CHO=1:200:4000，于100 ℃反应温度实现了TOF=142 h^-1。

（2）

催化剂能够通过“可转变”的环氧化物/ROCOP与环氧化物开环聚合过程，实现生成可控的聚醚嵌段产物。聚合反应动力学研究结果发现，配体的电子结构、催化剂的稳定性、金属-金属原子之间相互分离对催化剂在催化反应过程中保持较高催化活性的重要意义。本文研究结果为指导进一步发展设计新型聚合物催化剂，合成嵌段共聚物聚合物，发展更多的CO₂利用过程提供机会。

参考文献

Alex J. Plajer and Charlotte K. Williams*, Heterotrinuclear Ring Opening Copolymerization Catalysis: Structure−activity Relationships, ACS Catal. 2021, 11, 14819-14828

DOI: 10.1021/acscatal.1c04449

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04449