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本论文以1,3-二(2,6-二异丙基苯基)咪唑氯盐,1,3-二叔丁基咪唑氯盐和邻苯二胺基桥联三芳氧基配体为辅助配体,合成并表征了一系列稀土金属配合物,研究了这些稀土金属配合物催化环氧烷与二氧化碳反应的性能。文中所用两种咪唑氯盐分别为:1,3-二(2,6-二异丙基苯基)咪唑氯盐,简写成L1×HCl;1,3-二叔丁基咪唑氯盐,简写成L2×HCl;邻苯二胺基桥联三酚,简写为L3H3。1.含咪唑阳离子的稀土配合物的合成(1)配体1,3-二(2,6-二异丙基苯基)咪唑氯盐(L1×HCl)与RECl3反应,可以以81-86%的收率得到稀土金属配合物[HL1][RECl4(THF)n]-[RE=La(1),n=1;Sm(2),Yb(3),Y(4),n=2]。所得到的金属配合物都经过了元素分析等表征,其中配合物1和4经1H NMR、13C NMR表征,配合物2和4经过了X-Ray单晶衍射结构测定的表征。(2)配体1,3-二叔丁基咪唑氯盐(L2×HCl)按照1:1的投料比与YCl3在乙腈中80oC加热反应48小时,可以中等以上的收率地得到稀土金属配合物[HL2][YCl4(CH3CN)]-(5)。该配合物经过了元素分析、1H NMR和13C NMR的表征。2.含咪唑阳离子的稀土配合物1-5催化环氧烷和二氧化碳的环加成反应发现配合物1-5可以在无溶剂、无共催化剂的条件下,高效地催化二氧化碳和环氧烷的环加成反应,生成环碳酸酯。通过对催化剂、反应时间、反应温度、催化剂的用量等反应条件的筛选,发现以配合物2为催化剂,用量为0.2 mol%,90℃,12 h,无溶剂,常压条件下,各种单取代环氧烷与二氧化碳都可以反应,以中等至优秀的分离收率(60至97%)得到相应的环碳酸酯。另外,对于常压下反应活性较差的大位阻的双取代环氧烷(如环氧环己烷、3,4-环氧四氢呋喃、环氧环戊烷),通过升高二氧化碳的压力至10 bar,以及延长反应时间至40 h,也可以以40-95%的分离收率得到相应的环碳酸酯。与文献报道的催化体系相比,此类催化剂是比较少见的常压下、且无需共催化剂即能够催化该类反应的催化剂,而且配合物2可以循环利用六次而催化活性基本不变。3.邻苯二胺基桥联三芳氧基稀土配合物6-8催化二氧化碳和环氧烷的加成反应(1)配体前体L3 H3按照1:1的摩尔比与(C5H5)3RE(THF)在四氢呋喃中反应,可以中等收率得到稀土金属配合物L3Yb(THF)(6),L3Sm(DME)(7)和L3La(DME)(8)。(2)在季铵盐为共催化剂的条件下,考察了配合物6-8在无溶剂条件下,催化二氧化碳和环氧烷反应制备环碳酸酯的性能。通过对一系列反应条件的筛选,发现以配合物6为催化剂,催化剂用量为0.2 mol%,四正丁基溴化铵为共催化剂,用量为0.8 mol%,60℃,常压条件下,可以催化各类单取代环氧烷与二氧化碳反应,以中等至优秀的分离收率(60-98%)得到相应的环碳酸酯。对反应活性较低的非端基环氧烷(如环氧环己烷),当温度升高至85℃,二氧化碳压力升高为10 bar以及延长反应时间至40 h时,也可以较高的分离收率(92-98%)得到相应的环碳酸酯。与文献报道的催化体系相比,此类催化剂是比较少见的能在比较低的温度(60℃)下即能够高效地催化该类反应的催化剂。4.合成氮桥联三芳氧基稀土-锌杂双金属配合物的探索以氮桥联三芳氧基稀土配合物L4RE(THF)[RE=Y(9),Sm(10),La(11)]为原料,通过与苄氧基锌或者酚氧基锌反应,尝试合成稀土-锌杂双金属配合物。