单一组分三价钴配合物催化CO2与环氧烷烃共聚(大连理工大学博士文库) 任伟民 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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任伟民 著

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• 钴配合物
• CO2固定化
• 环氧烷烃
• 共聚
• 催化
• 有机金属化学
• 高分子化学
• 博士论文
• 大连理工大学
• 绿色化学

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出版社： 大连理工大学出版社

ISBN：9787568502627

商品编码：29686530215

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：单一组分三价钴配合物催化CO2与环氧烷烃共聚(大连理工大学博士文库)

定价：45.00元

作者：任伟民

出版社：大连理工大学出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787568502627

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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任伟民编写的《单一组分三价钴配合物催化CO2与环氧烷烃共聚》主要集中了作者近几年在这一领域取得的一些重要的成果。**章论述了二氧化碳与环氧烷烃共聚反应的发现以及涉及的一些科学问题；第2章简单综述了用于该聚合反应催化剂的发展历程；第3章论述了单一组分三价钴配合物的开发及用于二氧化碳与环氧烷烃共聚的反应情况；第4章阐述了单一组分三价钴配合物催化该聚合反应的机理及其延伸；第5章介绍了聚碳酸酯嵌段共聚的制备；第6章介绍了基于提出的聚合机理，高活性热稳定性三价钴等内容。

目录

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1 CO2与环氧烷烃共聚的发现及科学问题
1.1 CO2与环氧烷烃的交替共聚反应
1.2 反应涉及的化学问题
1.3 可能的反应机理
2 CO2与环氧烷烃共聚的催化剂发展历程
2.1 非均相催化剂
2.2 均相催化剂
2.2.1 铝配合物催化剂
2.2.2 锌配合物催化剂
2.2.3 铬配合物催化剂
2.2.4 稀土配合物催化剂
2.3 三价钴配合物催化CO2与环氧烷烃交替共聚反应的研究进展
2.3.1 三价钴配合物单独作为催化剂
2.3.2 三价钴配合物／季铵盐或大位阻有机碱双组分催化体系
2.3.3 单分子双功能SalenCo(Ⅲ)X配合物催化剂
3 单一组分三价钴催化剂的开发及其催化行为
3.1 单一组分三价钴催化剂的合成
3.1.1 配体和配合物合成路线的选择
3.1.2 配体和配合物的合成及表征
3.2 配合物Ia—Ic催化CO2与PO的共聚反应
3.2.1 配合物Ia催化CO2与PO的共聚反应
3.2.2 轴向配体的亲核性对共聚反应的影响
3.2.3 反应压力对共聚反应的影响
3.2.4 反应温度对共聚反应的影响
3.3 本章小结
4 三价钴配合物催化C02与环氧烷烃共聚反应机理的研究
4.1 用于催化CO。与环氧烷烃共聚反应的钴配合物合成
4.1.1 配合物Ⅱ合成
4.1.2 配合物Ⅲ合成
4.1.3 配合物Ⅳ合成
4.2 配合物Ia或Ib催化CO2与环氧烷烃共聚反应的机理
4.2.1 共聚反应的电喷雾质谱和红外吸收光谱跟踪实验
4.2.2 Ia与PO反应的电喷雾质谱跟踪实验
4.2.3 原位红外光谱研究C02插入烷氧金属键实验
4.2.4 配合物Ⅱ一Ⅳ催化CO2与PO的共聚反应
4.2.5 配合物Ia催化CO2与CHO的共聚反应
4.2.6 配合物Ia或工b催化CO2与环氧烷烃的共聚反应机理
4.3 Salenco(Ⅲ)x／亲核性助催化剂双组分体系催化CO2与环氧烷烃共聚反应的机理
4.4 本章小结
5 聚碳酸酯嵌段共聚物的制备
5.1 PPC一6一PCHC一6一PPC嵌段共聚物的制备
5.1.1 聚碳酸酯嵌段共聚物的制备过程
5.1.2 聚碳酸酯嵌段共聚物的表征
5.2 PPC一6一PCHC一6一PPC嵌段共聚物的热力学性能分析
5.3 PPC一6一PCHC一6一PPC嵌段共聚物的热力学性能调控
5.4 本章小结
6 高活性、热稳定双功能三价钴催化剂的设计
6.1 配合物Ⅵ一Ⅷ的合成
6.1.1 配合物Ⅵ的合成
6.1.2 配合物Ⅶ的合成
6.1.3 配合物Ⅷ的合成
6.2 配合物Ⅵ一Ⅷ催化CO2与PO的共聚反应
6.2.1 配合物Ⅵ一Ⅷ催化C()2和PO的共聚反应结果
6.2.2 反应温度对共聚反应的影响
6.3 配合物Ⅵ一Ⅷ催化CO2与CHO的共聚反应
6.3.1 反应温度对共聚反应的影响
6.3.2 反应压力对共聚反应的影响
6.4 CO2／端位环氧烷烃／CHO的三元共聚反应
6.4.1 配合物Ⅷ催化CO2／PO／CHO的三元共聚反应
6.4.2 其他三元共聚物的制备及其热力学性能
6.4.3 CO2／PO／CHO三元共聚反应的区域化学
6.5 本章小结
7 手性钴配合物催化co2与外消旋Po不对称、区域和立体选择性共聚反应
7.1 配合物Ⅸ一Ⅻ合成
7.1.1 (S)-联-2-萘酚衍生物的合成
7.1.2 含TBD水杨醛的合成
7.1.3 手性配体LⅨ一IⅫ的合成-
7.1.4 手性配合物Ⅸ一Ⅻ的合成
7.2 配合物Ⅸ一Ⅻ催化C02与PO的不对称共聚反应
7.2.1 催化剂结构对共聚反应区域和立体选择性的影响
7.2.2 反应温度对共聚反应区域和立体选择性的影响
7.3 本章小结
附录
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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深度解析高分子化学前沿：多组分催化体系在可再生资源利用中的潜力 本书简介： 在当前全球对可持续发展和碳中和目标日益关注的背景下，如何高效、低成本地将二氧化碳（$ ext{CO}_2$）这一丰富的碳源转化为具有高附加值的聚合物材料，已成为高分子化学与催化领域的前沿热点。本书深入探讨了多组分催化体系在$ ext{CO}_2$与环氧化合物共聚反应中的最新进展与科学机理。它并非仅仅聚焦于单一的催化剂组分，而是着眼于将不同功能的催化活性位点、协同助剂以及链转移/调节剂进行精妙集成，构建出具有高度选择性、高转化率和优异立体规整性的新型催化系统。 本书的叙事主线围绕“协同催化”展开，旨在揭示不同组分间相互作用如何超越简单叠加效应，实现对聚合过程的精准调控。具体内容涵盖以下几个核心方面： 第一章：$ ext{CO}_2$共聚的理论基础与挑战 本章系统回顾了环氧化物（如环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丁烷等）与$ ext{CO}_2$共聚反应的热力学可行性和动力学限制。重点分析了聚合反应中存在的关键挑战，包括： 1. 活性位点失活问题： 如何设计出能够有效抵抗$ ext{CO}_2$或副产物（如聚醚链段）抑制的催化剂结构。 2. 立体选择性控制： 阐明了在共聚过程中，如何通过催化剂设计来控制聚合物链段的头-尾连接（Head-to-Tail）和头-头/尾-尾连接（Head-to-Head/Tail-to-Tail）的比例，从而影响最终聚碳酸酯（PPC）或聚醚-碳酸酯嵌段共聚物的物化性能。 3. 催化剂通用性与普适性： 讨论了不同类型环氧化合物的电子效应和空间位阻对催化性能的影响规律。 第二章：多功能助剂在催化体系中的调控作用 本书的核心创新点之一在于对非活性组分的深入剖析。在许多高效的共聚体系中，除了主要的金属或有机催化活性中心外，常常需要引入特定的助剂来实现性能突破。本章详细考察了以下几类助剂的功能： 链转移剂（Chain Transfer Agents, CTA）： 重点研究了新型醇类、多元胺类或二醇类化合物如何通过可控的链转移机制，实现对聚合物分子量（$ ext{M}_n$）和分子量分布（PDI）的精确调控。这对于制备具有特定应用性能的嵌段共聚物至关重要。 路易斯碱或路易斯酸协同剂： 分析了特定路易斯碱（如吡啶衍生物）或路易斯酸（如硼酸酯）如何与主催化剂协同作用，活化环氧化物或$ ext{CO}_2$，从而降低反应的表观活化能，提高反应速率。特别关注了这些协同作用如何影响物种的配位模式。 固定化载体效应： 探讨了将催化活性组分负载于多孔材料（如沸石、有机/无机杂化材料或聚合物骨架）上时，载体的孔道结构、表面化学性质如何影响反应物扩散和最终产物的分离回收效率。 第三章：集成化催化体系的设计与表征 本章聚焦于如何将上述不同功能的组分（例如，一个金属中心、一个特定的链转移剂和一个酸性/碱性助剂）集成到一个单一操作体系中，以实现高效的“一锅法”共聚。 1. 空间分离与邻近效应： 深入讨论了如何在分子尺度上设计催化剂结构，使得不同的功能基团处于最佳的反应距离，以最大化协同效应，例如，通过空间位阻适中的连接臂连接活性中心和链转移位点。 2. 机理研究的复杂性： 阐明了在多组分体系中应用密度泛函理论（DFT）计算来预测和验证不同组分间相互作用的必要性。通过量子化学模拟，解释了为何某些看似不相关的组分能够显著提高反应的选择性和转化数（TON）。 3. 连续流反应中的应用潜力： 讨论了将设计优良的多组分催化剂应用于连续流反应器中的可行性，这对于工业化放大生产具有重要的指导意义。 第四章：高性能聚合物材料的制备与应用拓展 本书的最终目标是将精确控制的聚合反应成果转化为具有优异性能的材料。本章探讨了利用多组分催化体系制备出的聚合物材料的结构-性能关系： 热力学与力学性能： 研究了不同$ ext{CO}_2$掺入率和嵌段长度对聚碳酸酯材料玻璃化转变温度（$T_g$）、拉伸强度和韧性的影响。 生物医用材料的展望： 重点讨论了利用可生物降解的环氧化物（如内酯类环氧化物）与$ ext{CO}_2$共聚，制备具有可控降解速率的生物医用植入材料或药物载体的潜力。 总结而言，本书为高分子化学、催化化学及材料科学的研究人员提供了一部深入探讨如何通过精巧的“组分工程”来驾驭复杂催化过程的参考著作。它强调，未来高效、绿色的$ ext{CO}_2$资源化利用，必然依赖于超越单一活性中心的、集成化的多功能催化系统。

评分☆☆☆☆☆

深入阅读之后，我立刻被作者对于催化剂设计与性能调控的独到见解所折服。文章逻辑链条极其严密，从基础的配位化学理论出发，逐步过渡到对新型三价钴催化剂的精巧设计，整个论述过程如行云流水般顺畅。我尤其欣赏作者在实验数据呈现上的详实与客观，大量的表征数据和动力学分析，为“单一组分”催化体系的有效性提供了坚实的定量支撑。这种扎实的研究方法，远超出了许多综述性文章的肤浅论述，它更像是一份详尽的、可供其他研究人员直接参考和复现的“操作手册”。书中对反应机理的探讨，也充满了洞察力，特别是在阐述环氧烷烃开环和CO2插入这一关键步骤时，作者引入了几个创新性的过渡态模型，极大地深化了我们对该共聚反应热力学和动力学限制的理解。对于希望在绿色化学领域深耕的研究者来说，这本书绝对是不可多得的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

对我这个并非直接从事钴催化研究的读者而言，本书最大的收获在于它所体现出的那种“追求极致简洁”的科学精神。在众多复杂的多相催化或双金属体系中，作者选择聚焦于“单一组分”的设计，这本身就是一种勇气和对基础科学的坚定信心。通过对配体结构微小变化的系统性考察，成功实现了对催化性能的精细调控，这充分印证了化学研究中“结构决定性能”这一核心真理。书中对催化剂制备过程的每一个细微调整，都像是精心编排的乐章中的一个音符，缺一不可。读完全书，我深切感受到，真正的创新往往不是凭空出现的宏大叙事，而是来源于对已知体系的深刻理解，并辅以细致入微的优化尝试。这种潜心打磨、精益求精的研究态度，是本书留给我最宝贵的一份精神遗产，远比书中的任何一个具体数据更有启发意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格，兼具了理工科的严谨性与学术写作的流畅性，这一点非常难得。它没有采用那种晦涩难懂的纯术语堆砌，而是在关键概念的引入处，辅以清晰的背景介绍和直观的类比，使得即便是初涉此领域的读者，也能逐步跟上作者的思路。我个人最欣赏的是作者在讨论“活性位点调控”时的那种富有条理性的层次感。他不是简单地罗列了不同配体对催化活性的影响，而是深入剖析了空间位阻和电子效应如何协同作用于钴中心的氧化还原电位，进而影响到整个催化循环的速率决定步骤。这种层层递进的分析，让复杂的化学过程变得可视化、可理解。读完相关章节，我感觉自己的思维框架也得到了极大的拓展，不再是被动接受结论，而是能够主动去预测和设计具有相似功能的催化体系。这才是高水平学术著作的真正价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了深邃的钴蓝色调，与书名中“三价钴”的主题遥相呼应，那种沉稳而又不失活泼的色彩搭配，瞬间就抓住了我的眼球。纸张的质感也相当不错，拿在手里沉甸甸的，透着一股专业书籍应有的分量感。内页的排版布局清晰明了，字体大小适中，即便是在长时间阅读之后，眼睛也不会感到过度的疲劳。特别是那些复杂的化学结构图和反应机理示意图，无不体现出出版社在细节处理上的用心良苦。从这本书的外在来看，它无疑是一件值得收藏的学术精品，每一次翻阅，都能感受到那种严谨的学术氛围和对知识的尊重。对于一个注重阅读体验的读者来说，一本好的书籍不仅仅是内容的载体，它自身的形态也是构成阅读愉悦感的重要部分，而这本博士文库在这方面做得非常出色，可以说，它的外在品质已经为后续的深入阅读定下了高雅的基调。

评分☆☆☆☆☆

从一个侧面来看，这部文库对于推动我国在二氧化碳资源化利用方面的研究具有重要的前瞻性意义。书中详尽地对比了不同金属中心（如镍、锌等）在类似反应中的表现，从而凸显出作者团队所开发的“单一组分三价钴”体系的独特优势——高选择性与相对温和的反应条件。特别是在当前全球对可持续发展和碳捕集与利用（CCU）技术日益关注的背景下，这本书提供的研究范式无疑具有极强的现实指导意义。它不仅仅停留在实验室的理论探索阶段，而是将目光投向了工业化应用的前景。书中关于催化剂稳定性和循环使用的讨论，虽然篇幅不长，但其对实际操作中可能遇到的失活机制的预判和初步解决策略，展现了作者务实的工程思维。这使得本书的价值超越了纯粹的化学理论，上升到了解决实际环境问题的战略高度。