论文设计合成了一系列的NHC-CO₂加合物,并将其作为催化剂首次应用于催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应,考察了这类催化剂的分子结构对催化性能的影响。研究表明,NHC-CO₂的稳定性对其催化活性具有一定的影响。在相同反应条件下,IPr-CO₂（3b）具有相对最高的催化活性。在120℃,2.0 Mpa CO₂初始压力下催化反应24h即可达到100%的产率,且100%选择性地得到碳酸丙烯酯。将SalenAlEt与IPr-CO₂组成亲电-亲核双组分催化体系,用于催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应,实验结果表明其催化活性显著高于单一组分的IPr-CO₂催化剂,在120℃,2.0 Mpa CO₂初始压力下催化反应8h即可达到100%的产率。推测由于该共催化体系中存在Lewis酸碱协同催化作用,从而使其催化活性得到了显著提高。基于以上分析,将SalenAlEt/IPr-CO₂用于催化trans-氘代环氧己烷与CO₂反应,初步探讨了该催化过程的反应机理。为了提高NHC-CO₂加合物的稳定性以使其能够循环使用,分别设计合成了中性、酸性MCM-41分子筛负载的NHC-CO₂加合物,将它们应用于催化二氧化碳和环氧化物的环加成反应中,考察了其结构及对催化性能的影响,并对其循环使用的可行性进行了初步探讨。实验结果显示,由于Al-MCM-41-NHC-CO₂中的Lewis酸性位Al与Lewis碱性位NHC或NHC-CO₂之间存在一定的协同作用,从而使其催化活性显著高于Si-MCM-41-NHC-CO₂。以Al-MCM-41-NHC-CO₂为例对负载催化剂的循环使用进行了简单测定,经三次循环反应催化活性未见明显下降,说明负载化的NHC-CO₂具有循环使用的可行性,详细情况有待进一步研究。