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二氧化碳具有储量丰富、价廉易得、无毒、不易燃等特点,因此,将二氧化碳作为可再生的碳一资源用于合成高附加值化学品,如,尿素、水杨酸、甲醇等,在过去的几十年里备受关注。然而,由于二氧化碳具有热力学稳定性和动力学惰性,导致热力学上有利的二氧化碳转化反应十分有限,反应常常需要高温、高压等苛刻的反应条件。因此,发展热力学有利的二氧化碳反应策略对于实现温和条件下二氧化碳的高效利用具有十分重要的意义。有机碳酸酯是一类用途广泛的杂环化合物,其在农药、医药及锂离子电池行业有广泛应用。传统合成有机碳酸酯的方法经常使用毒性试剂如一氧化碳、光气等。从绿色化学和可持续发展的角度看,以二氧化碳作为廉价易得、环境友好的原料用于合成有机碳酸酯具有很大的吸引力。本论文依据炔丙醇和二氧化碳的反应产物α-亚烷基环状碳酸酯能够与亲核性试剂反应的特点,设计了热力学有利的二氧化碳转化反应。通过银盐催化的炔丙醇、二氧化碳和含氧亲核性试剂的三组分反应,发展了温和条件下以二氧化碳为原材料合成有机碳酸酯的方法。1)以碳酸银/三苯基膦为催化体系,实现了温和条件下(1 MPa CO2)炔丙醇、二氧化碳和一元醇的三组分串联反应合成β-羰基碳酸酯。通过设计分步实验,证明该串联反应先由二氧化碳和炔丙醇羧化环化生成α-亚烷基环状碳酸酯;一元醇与环状碳酸酯原位进行酯交换得到β-羰基碳酸酯。控制实验结果表明:银催化剂对羧化环化和酯交换步骤均有很好的催化作用。该催化体系具有广泛的底物适用性,多种炔丙醇、一元醇表现出良好的反应活性,以3698%的收率得到相应的β-羰基碳酸酯,且产物结构经单晶X-射线衍射确定。此外,“克级”实验结果说明该催化体系具有很好的实用性。2)邻二醇和二氧化碳脱水缩合是较理想的合成环状碳酸酯的方法。由于反应受热力学平衡限制,反应体系中常加入脱水剂用以促进反应平衡向产物方向移动,从而提高环状碳酸酯的合成收率。其中,有机腈化合物是较常用的一类脱水剂。然而,当使用腈类化合物作为脱水剂时,其水解产物可与底物邻二醇反应,从而导致目标产物选择性降低。针对此,设计发展了银催化的炔丙醇、二氧化碳和邻二醇的三组分串联反应合成环状碳酸酯。与邻二醇和二氧化碳脱水缩合制备环状碳酸酯相比,三组分反应的策略不经过脱水过程,提供了热力学上有利的环状碳酸酯的合成方法。实验结果表明,碳酸银/有机膦催化体系可促进炔丙醇、二氧化碳和邻二醇三组分反应顺利生成环状碳酸酯。最优反应条件下(1 MPa CO2,80 oC),多种二醇可参与反应,以3291%的收率得到相应的五元、六元环状碳酸酯。控制实验结果表明三组分反应先由炔丙醇和二氧化碳生成α-亚烷基环状碳酸酯,邻二醇与α-亚烷基环状碳酸酯反应得到环状碳酸酯。同位素标记实验结果证明环状碳酸酯的酯羰基来源于炔丙醇与二氧化碳羧化环化得到的α-亚烷基环状碳酸酯。