Page 26 - 《精细化工》2021年第10期

第 38 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.38, No.10
2021 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2021

综论
金属配合物催化 CO 转化为环碳酸酯的进展
2

1
1
1
1
1
王文珍 ，赵赛迪 ，汪 力 1,2 ，武晋娣 ，黄 剑 ，刘泽旭
（1. 西安石油大学 化学化工学院，陕西 西安 710065；2. 南京大学 配位化学国家重点实验室，江苏 南
京 210093）
摘要：利用 CO 2 与环氧化合物的环加成反应制备环碳酸酯，具有 100%的原子经济性、环境友好等特点，有利
于缓解温室气体效应，有着重要的理论和现实意义。开发新颖、高效的催化体系是该反应顺利快速进行的关键
所在。近年来，金属配合物催化体系在环氧化合物和 CO 2 环加成反应应用最多，催化效果最为出色。综述了金
属配合物催化体系如主族金属、过渡金属、镧系金属以及 3d-4f 金属催化剂等在 CO 2 与环氧化物环加成反应领
域的研究进展，为今后合成新型高效金属配合物催化体系提供重要参考。
关键词：CO 2 ；温室气体；环碳酸酯；金属配合物；催化剂
中图分类号：TQ13；O623.662；O643.36；O641.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 10-1956-06

Research progress on conversion of CO 2 to cyclic
carbonates catalyzed by metal complexes

1
1,2
1
1
1
1
WANG Wenzhen , ZHAO Saidi , WANG Li , WU Jindi , HUANG Jian , LIU Zexu
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, Shaanxi, China; 2. State
Key Laboratory of Coordination Chemistry, Nanjing University, Nanjing 210093, Jiangsu, China）
Abstract: The cycloaddition reaction of CO 2 and epoxy compounds to prepare cyclic carbonates acid has
the characteristics of 100% atom economy and environmental friendliness, which is beneficial to alleviate
the greenhouse effect and turn waste into treasure, and has important theoretical and practical significance.
The development of novel and efficient catalytic system is the key to the smooth and rapid process of the
reaction. In recent years, the catalytic system of metal complexes is most used in the cycloaddition reaction
of epoxy compounds and CO 2, and shows the best the catalytic effect. The research progress on catalytic
systems of metal complexes such as main group metals, transition metals, lanthanide metals and 3d-4f
metals in the cycloaddition reaction of CO 2 and epoxy compounds is summarized. This review provides
important reference for the synthesis of new and efficient catalyst systems of metal complexes in the future.
Key words: CO 2; greenhouse gas; cyclic carbonates; metal complexes; catalysts

随着能源消耗及大气中 CO 2 排放量不断增加， 此，化学工业目前消耗的 CO 2 只占 CO 2 总量中极小
[7]
减少碳排放和开发新能源迫在眉睫。从可持续发展 部分（~0.1%） ；此外，由于 CO 2 的热力学稳定性
和环境保护的角度看，CO 2 资源化利用成为一个极 和动力学惰性，大多数涉及 CO 2 的反应都需要使用
具前景的领域。CO 2 可作为一种无毒、普遍和可持 有机金属试剂及适量的添加剂/溶剂，苛刻的反应条
续的 C1 资源，对 CO 2 的固定及转化具有巨大的经 件以及不可避免的副产物造成繁琐的反应流程，从
济及应用价值 [1-3] 。因此，利用 CO 2 作为化学原料大 而经济效益很低。因此，如何高效、绿色地利用 CO 2 ，
[4]
规模生产尿素、水杨酸、有机碳酸酯、甲醇 和聚 建立新颖高效的催化体系，具有极大的挑战和重要
[5]
[6]
碳酸酯 等产品将是工业应用的理想选择 。尽管如 的意义。

收稿日期：2021-03-31; 定用日期：2021-06-28; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210338
基金项目：陕西省自然科学基础研究计划（2020JQ-763，2019JQ-490，2019JZ-44）；陕西省大学生创新创业训练计划（S202010705015）；
西安石油大学创新与实践能力培养计划（YCS20212106，YCS20212104）
作者简介：王文珍（1966—），女，教授，E-mail：1171722243@qq.com。