Journal de génie électrique et de technologie électronique

Revue des avancées récentes dans le domaine des catalyseurs sans métal pour la fixation chimique du CO2 avec des époxydes pour produire des carbonates cycliques

Meselu Eskezia

L'objectif de la « science verte » et de l'« économie des particules » est d'utiliser le dioxyde de carbone et de remplacer les réactifs nocifs, par exemple le CO et le phosgène, pour la création de carbonates cycliques. Dans cet article, des impulsions sans métal comprenant des bases organiques, des fluides ioniques et des impulsions soutenues pour la fusion de carbonates cycliques par la cycloaddition de dioxyde de carbone aux époxydes sont examinées. Les progrès en cours dans la conception des impulsions et la compréhension du composant de réaction sont résumés et discutés. Les effets synergétiques des bases organiques et des contributeurs de liaisons hydrogène, des bases organiques et des anions nucléophiles, des donneurs de liaisons hydrogène et des anions nucléophiles et des composants et supports dynamiques sont présentés. Un objectif définitif est de convertir le dioxyde de carbone particulaire en carbonates cycliques dans un réacteur à flux directement à partir du gaz d'échappement mécanique à température et poids environnementaux environnants. En utilisant des effets synergétiques, une approche multifonctionnelle peut répondre au système de planification des impulsions sans métal pour l'adsorption et l'initiation du dioxyde de carbone ainsi que l'ouverture du cycle époxyde. Le dioxyde de carbone (CO2) est l'un des gaz qui contribuent à l'effet de serre, et une accumulation de CO2 dans l'air a causé des problèmes majeurs, qui compromettent les conditions et la santé humaine. Par conséquent, la capture et l'utilisation de ce gaz ont suscité une large attention dans le monde entier. Au cours de la dernière décennie, beaucoup d'attention a été accordée à la déviation atmosphérique dangereuse ainsi qu'à l'utilisation possible du CO2 comme point chaud C1 sûr, abondant, inépuisable et raisonnable pour la production de substances synthétiques importantes. L'utilisation du CO2 comme élément constitutif idéal du C1 devient un domaine chaud et prometteur à la fois sur le plan scientifique et technique. Un grand nombre de points d'intérêt ont fait progresser l'exploration large et approfondie de la transformation synergique du CO2 en composés synthétiques (développement de liaisons CO, CN et CC) et des énergies, néanmoins, la transformation du CO2 est actuellement confrontée à de nombreuses difficultés en raison de sa solidité thermodynamique et de sa latence active. Ainsi, la majorité des recherches réalisées ont utilisé des substrats hautement réactifs et des conditions de réaction plus sévères pour activer le CO2, limitant ainsi l'utilisation de telles techniques. En particulier, le couplage synergique du CO2 avec des substrats riches en énergie, par exemple les époxydes et les aziridines, pour produire des polycarbonates/polycarbamates ou des carbonates/carbamates potentiellement cycliques, a suscité une attention considérable au cours des dernières années. Pour créer des liaisons CC avec le CO2, l'utilisation de nucléophiles carbonés est explicitement limitée aux organolithiens nucléophiles solides et aux réactifs de Grignard, ainsi qu'au phénolate. Parmi d'autres changements potentiels, la fusion monétaire moléculaire de carbonates cycliques à partir d'époxydes et de CO2 a suscité un intérêt considérable à la fois au niveau moderne et universitaire.Les carbonates cycliques sont utilisés dans la fusion de nombreux mélanges d'importance moderne comme le carbonate de diméthyle et les polycarbonates et ils trouvent des applications comme solvants et intermédiaires pour la fusion de composés synthétiques fins. Traditionnellement, ces carbonates cycliques sont orchestrés en utilisant du phosgène ou du CO, qui sont dangereux et hostiles à la terre, qui étaient tenus à l'écart, et toutes choses étant égales par ailleurs, le CO2 était fusionné en tant qu'actif C1 dans le carbonate cyclique formé. Les carbonates cycliques sont des fluides non nocifs, facilement biodégradables, hautement polaires et hautement bouillonnants, qui sont utilisés comme matières premières pour l'industrie dans un large éventail d'utilisations : solvants de dégraissage, diluants de brais époxy et de polyuréthanes, additifs pour charges, intermédiaires synthétiques pour le mélange de polycarbonates et d'autres composés polymères et pour la fusion du carbonate de diméthyle (DMC) par une étape de transestérification avec du méthanol. Les principales techniques fabriquées pour l'accès aux carbonates cycliques reposent sur des étapes de carbonylation ou de carboxylation. Les premières sont réalisées en faisant réagir les diols avec du phosgène nocif ou avec des dérivés carbonylés moins toxiques, comme les carbonates de dialkyle ou l'urée. Bien que la méthode au phosgène soit facile à comprendre et nécessite des conditions de température douces, elle présente l'inconvénient d'utiliser un réactif extrêmement toxique et dangereux. De plus, elle présente deux inconvénients différents : la faible sélectivité des produits de réaction et le coût de l'élimination du HCl, qui est formulé en quantités stoechiométriques. Les deux autres méthodes, tout en étant des méthodes plus respectueuses de l'environnement, présentent les problèmes de nécessité de quantités stoechiométriques de carbonates naturels ou d'urée, qui ont un coût, la nécessité de températures élevées (T > 130 ◦C) et d'impulsions coûteuses à base d'oxydes métalliques. De plus, comme les réactions artificielles sont réversibles, la conversion est rarement terminée et des étapes de séparation monotones sont nécessaires. En raison des réactions à l'urée, le recyclage des sels odorants qui est formulé en quantités stoechiométriques est obligatoire. En ce qui concerne la méthode de carboxylation, elle est généralement mise en œuvre en faisant réagir du CO2 avec des oléfines et de l'oxygène, ou directement du CO2 avec des époxydes ou des diols. Bien que ces méthodes soient préférables à la méthode du phosgène, car elles présentent l'avantage d'utiliser une substance nocive pour l'ozone, elles subissent les effets néfastes de divers problèmes, qui restent encore non résolus.Les carbonates cycliques sont des composés qui sont utilisés comme matières premières pour l'industrie dans un large champ d'applications : solvants de dégraissage, diluants de résines époxy et de polyuréthanes, additifs pour charges, intermédiaires synthétiques pour le mélange de polycarbonates et d'autres polymères et pour la liaison du carbonate de diméthyle (DMC) par une étape de transestérification avec du méthanol. Les principales méthodes de fabrication pour l'obtention de carbonates cycliques reposent sur des étapes de carbonylation ou de carboxylation. Les premières sont réalisées en faisant réagir des diols avec du phosgène nocif ou avec des dérivés carbonylés moins toxiques, comme les carbonates de dialkyle ou l'urée. Bien que la méthode du phosgène soit facile à comprendre et nécessite des conditions de température douces, elle présente le problème d'utiliser un réactif extrêmement toxique et dangereux. De plus, elle présente deux inconvénients différents : la faible sélectivité des produits de réaction et le coût de l'élimination du HCl, qui est formulé en quantités stoechiométriques. Les deux autres méthodes, tout en étant des voies plus respectueuses de l'environnement, présentent les problèmes de nécessité de mesures stœchiométriques de carbonates naturels ou d'urée, qui ont un coût, la nécessité de températures élevées (T > 130 ◦C) et d'impulsions coûteuses basées sur des oxydes métalliques. De plus, comme les réactions artificielles sont réversibles, la transformation est rarement terminée et des étapes de séparation monotones sont essentielles. En raison des réactions avec l'urée, le recyclage des sels odorants qui se forment en quantités stœchiométriques est obligatoire. En ce qui concerne la méthode de carboxylation, elle est généralement cultivée en réagissant le CO2 avec des oléfines et de l'oxygène, ou directement le CO2 avec des époxydes ou des diols. Bien que ces méthodes soient souhaitables par rapport à la méthode du phosgène, car elles ont l'avantage d'utiliser une substance nocive pour l'ozone, elles subissent les effets néfastes de divers problèmes, qui restent actuellement non résolus.Les carbonates cycliques sont des composés qui sont utilisés comme matières premières pour l'industrie dans un large champ d'applications : solvants de dégraissage, diluants de résines époxy et de polyuréthanes, additifs pour charges, intermédiaires synthétiques pour le mélange de polycarbonates et d'autres polymères et pour la liaison du carbonate de diméthyle (DMC) par une étape de transestérification avec du méthanol. Les principales méthodes de fabrication pour l'obtention de carbonates cycliques reposent sur des étapes de carbonylation ou de carboxylation. Les premières sont réalisées en faisant réagir des diols avec du phosgène nocif ou avec des dérivés carbonylés moins toxiques, comme les carbonates de dialkyle ou l'urée. Bien que la méthode du phosgène soit facile à comprendre et nécessite des conditions de température douces, elle présente le problème d'utiliser un réactif extrêmement toxique et dangereux. De plus, elle présente deux inconvénients différents : la faible sélectivité des produits de réaction et le coût de l'élimination du HCl, qui est formulé en quantités stoechiométriques. Les deux autres méthodes, tout en étant des voies plus respectueuses de l'environnement, présentent les problèmes de nécessité de mesures stœchiométriques de carbonates naturels ou d'urée, qui ont un coût, la nécessité de températures élevées (T > 130 ◦C) et d'impulsions coûteuses basées sur des oxydes métalliques. De plus, comme les réactions artificielles sont réversibles, la transformation est rarement terminée et des étapes de séparation monotones sont essentielles. En raison des réactions avec l'urée, le recyclage des sels odorants qui se forment en quantités stœchiométriques est obligatoire. En ce qui concerne la méthode de carboxylation, elle est généralement cultivée en réagissant le CO2 avec des oléfines et de l'oxygène, ou directement le CO2 avec des époxydes ou des diols. Bien que ces méthodes soient souhaitables par rapport à la méthode du phosgène, car elles ont l'avantage d'utiliser une substance nocive pour l'ozone, elles subissent les effets néfastes de divers problèmes, qui restent actuellement non résolus.Les réactions de carboxylation ont un coût, la nécessité de températures élevées (T > 130 ◦C) et d'impulsions coûteuses à base d'oxydes métalliques. De plus, comme les réactions artificielles sont réversibles, la transformation est rarement terminée et des étapes de séparation monotones sont indispensables. En raison des réactions avec l'urée, le recyclage des sels odorants qui se forment en quantités stoechiométriques est obligatoire. Concernant la méthode de carboxylation, elle est généralement cultivée en faisant réagir du CO2 avec des oléfines et de l'oxygène, ou directement du CO2 avec des époxydes ou des diols. Bien que ces méthodes soient souhaitables dans le cadre du processus de phosgène, car elles ont l'avantage d'utiliser une substance nocive pour l'ozone, elles subissent les effets néfastes de divers problèmes, qui restent actuellement non résolus.Les réactions de carboxylation ont un coût, la nécessité de températures élevées (T > 130 ◦C) et d'impulsions coûteuses à base d'oxydes métalliques. De plus, comme les réactions artificielles sont réversibles, la transformation est rarement terminée et des étapes de séparation monotones sont indispensables. En raison des réactions avec l'urée, le recyclage des sels odorants qui se forment en quantités stoechiométriques est obligatoire. Concernant la méthode de carboxylation, elle est généralement cultivée en faisant réagir du CO2 avec des oléfines et de l'oxygène, ou directement du CO2 avec des époxydes ou des diols. Bien que ces méthodes soient souhaitables dans le cadre du processus de phosgène, car elles ont l'avantage d'utiliser une substance nocive pour l'ozone, elles subissent les effets néfastes de divers problèmes, qui restent actuellement non résolus.

 

Avertissement: Ce résumé a été traduit à l'aide d'outils d'intelligence artificielle et n'a pas encore été examiné ni vérifié