10月7日消息,一篇发布于ChemRxiv的预印本论文(DOI: 10.26434/chemrxiv.15010012)报道了面向CO2基聚碳酸酯多元醇合成的耐质子催化新体系,作者为Liu Minghao。
由环氧丙烷(PO)与CO2开环共聚(ROCOP)制得的低分子量CO2基聚(碳酸酯-醚)多元醇,是合成可持续聚氨酯(PU)的理想软段原料——该路线直接将温室气体CO2固化为高分子骨架。但其工艺长期受制于催化剂的耐质子能力:多元醇生产需要大量链转移剂(醇类等质子性物质),绝大多数催化剂在此条件下失活或产生大量环状碳酸丙烯酯(cPC)副产物。
该研究提出的解决方案是纳米级多中心硼烷路易斯酸 POSS-B8 与有机碱(磷腈类)组成的二元有机催化体系:受限的POSS骨架不仅赋予体系优异的质子耐受性,还实现了对PO与CO2的协同活化,从而在推进共聚的同时有效抑制cPC的生成。值得注意的是,该二元体系可耐受高达400当量的链转移剂,依然高效产出低分子量聚碳酸酯多元醇,且产物组成可调。
从产业视角看,CO2基多元醇是当前少数已商业化规模的CO2利用高分子品种(如科思创Cardyon床垫泡沫等,非本论文内容),但现有工业化体系对聚醚多元醇场景中高质子杂质物系的适应性有限。该催化体系若经工业验证,可望降低CO2基多元醇对原料纯度的苛刻要求,拓展CO2基聚氨酯在软泡、涂料等更大体量领域的应用。
(来源:ChemRxiv)