Controlling dual-positively charged pyrazolium ionic liquids for efficient catalytic conversion of CO2 into carbonates under mild conditions

文献情報

出版日 2023-12-08
DOI 10.1039/D3CY01376F
インパクトファクター 6.119
著者

Li Dong, Qian Su, Weiguo Cheng


原文を見る

要旨

To address the ongoing rise in carbon dioxide (CO2) emissions, CO2 utilization presents a promising approach due to its ability to convert CO2 into valuable industrial products and enable carbon recycling. For this reason, a high-quality catalyst is required to ensure the effective activation and conversion of CO2. In this study, a series of dicationic pyrazolium ionic liquids (DPzILs) were first synthesized via a one-step process and employed as catalysts in the cycloaddition reaction of CO2 and epoxides, yielding cyclic carbonates. Among the synthesized DPzILs, [DMPz-6]I2 exhibited outstanding catalytic performance on diluted CO2 from simulated flue gas (60% CO2 in N2), achieving 94.1% PC yield and 100% selectivity under reaction conditions (100 °C and 10 bar CO2 pressure) without metal, co-catalyst, or solvent. The study investigated the effects of DPzILs structures, catalyst dosage, CO2 pressure, reaction temperature, and reaction time on the production of cyclic carbonates. Furthermore, [DMPz-6]I2 could be efficiently recovered and reused seven times without significant degradation of catalytic activity. It demonstrated significant adaptability to various epoxides. Structure–activity studies indicated that PO activation is synergistically facilitated by the presence of C3/C5 hydrogen from dual-pyrazolium cation rings tethered by alkyl chain lengths and a paired halide anion (I−/Br−/Cl−) in DPzILs. Finally, the reaction mechanism was investigated using FT-IR, 1H NMR, and DFT calculations.

関連文献

Competitive aptasensor for the ultrasensitive multiplexed detection of cancer biomarkers by fluorescent nanoparticle counting

Xi Wu, Jie Xiong, Guohong Wang, Guangyu Tao, Yurou Ma, Na Li

2020-03-26 Paper

DOI: 10.1039/D0AN00239A

Development of a lateral flow test for rapid pyrethroid detection using antibody-gated indicator-releasing hybrid materials

Elena Costa, Estela Climent, Sandra Ast, Michael G. Weller, John Canning, Knut Rurack

2020-04-06 Communication

DOI: 10.1039/D0AN00319K

Inside front cover

Cover

DOI: 10.1039/C8AN90063A

Selective ratiometric red-emission detection of In3+ in aqueous solutions and in live cells using a fluorescent peptidyl probe and metal chelating agent

Joohee Park, Hyeongseok Yu, See-Hyoung Park, Keun-Hyeung Lee

2020-04-14 Paper

DOI: 10.1039/D0AN00288G

Trace manganese detection via differential pulse cathodic stripping voltammetry using disposable electrodes: additively manufactured nanographite electrochemical sensing platforms

Christopher W. Foster, Rodrigo A. A. Munoz, Gary A. Buller, Edmund M. Keefe, Craig E. Banks

2020-03-10 Paper

DOI: 10.1039/D0AN00018C

Development of an adaptable headspace sampling method for metabolic profiling of the fungal volatome

Waqar M. Ahmed, Pavlos Geranios, Iain R. White, Oluwasola Lawal, Tamara M. Nijsen, Michael J. Bromley, Royston Goodacre, Nick D. Read

2018-07-24 Paper

DOI: 10.1039/C8AN00841H

One-step isothermal detection of multiple KRAS mutations by forming SNP specific hairpins on a gold nanoshell

Chan Ho Chung, Joong Hyun Kim

2018-04-11 Communication

DOI: 10.1039/C8AN00525G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

N,N-二乙基-4-ブロモナフサルレン-1-カルボニルアミドはどのように合成されますか?

N,N-二乙基-4-ブロモナフサルレン-1-カルボニルアミドは、4-ブロモナフサルビンとN,N-ジエチルアミド基を有する反応物を用いて合成されます。触媒の使用は...

1199773-48-24-bromo-N,N-diethyl-...
化合物よくある質問

大黄酚-8-O-葡萄糖苷の市場動向や研究トレンドはどうですか?

大黄酚-8-O-葡萄糖苷の市場は、医薬品、機能食品、研究化学物質としての需要が高まっています。特に、その抗炎症作用や抗ウイルス作用に関する研究が増えています。価...

13241-28-68-Hydroxy-6-methyl-9...
化合物よくある質問

アトラキュリウム不純物5塩酸塩の物理化学的性質は何ですか?

アトラキュリウム不純物5塩酸塩のCAS番号は2048273-58-9です。この化合物は結晶性であり、分子量は約435.4 g/molです。水に溶けやすく、反応性...

2048273-58-9Atracurium Impurity ...
化合物よくある質問

2-イソブチルシクロヘキサン酮とは何ですか?

2-イソブチルシクロヘキサン酮は、CAS番号39207-65-3の化合物で、化学式はC11H20Oです。この化合物は、有機合成化学において重要な原料として使用さ...

39207-65-32-Isobutyrylcyclohex...
化合物よくある質問

2-溴-6-甲基烟酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は毒性と刺激性があります。密閉されたドラフトチャンバー内で処理し、PPE(ゴーグル、手袋)を使用してください。漏洩時は即座に通気し、適切な漏洩処理材を...

1060810-09-42-bromo-6-methylpyri...
化合物よくある質問

6-アミノニコニタルデオキシド塩化水和物の物理化学的性質は何ですか?

6-アミノニコニタルデオキシド塩化水和物のCAS番号は1588441-31-9です。この化合物は結晶性粉末で、分子量は220.63 g/molです。水に溶けやす...

1588441-31-96-Aminonicotinaldehy...
化合物よくある質問

塩酸中毒藜碱はどのように合成されますか?

塩酸中毒藜碱は、ピペリジンとピリジンの反応により合成されます。具体的には、ピペリジンとピリジンを反応させ、塩基触媒を使用してピペリジン環内 enters 3-ピ...

15251-47-52-(3-PYRIDINYL)PIPER...
化合物よくある質問

Methyl 4-(6-formyl-2-pyridinyl)benzoateに適用される法規ガイドラインは何ですか?

この化合物はCAS番号834884-81-0で、GHS分類では高毒性の危険性を持つと見なされます。REACH規則では登録が求められ、FDA/EPAでは環境、健康...

834884-81-0Methyl 4-(6-formyl-2...
化合物よくある質問

1-エチynyル-3-(三氟甲氧基)ベンゼンについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

CAS番号 866683-57-0の1-エチynyル-3-(三氟甲氧基)ベンゼンは、GHS分類では易燃性化学品が該当し、REACH規則では特定の危険性を評価する...

866683-57-01-Ethynyl-3-(trifluo...
化合物よくある質問

メチル2-ブロモイソニコネートの代替品はありますか?

メチル2-ブロモイソニコネートの代替品には、メチルイソニコネートや他のブロモ化合物が含まれます。これらの代替物は、特定の用途に応じて選択されます。

26156-48-9Methyl 2-bromoisonic...

掲載誌

Catalysis Science & Technology

Catalysis Science & Technology
CiteScore: 5.91
自己引用率: 4.5%
年間論文数: 600

Catalysis Science & Technology is committed to publishing research reporting high-quality, cutting-edge developments across the catalysis community at large. The journal places equal focus on publications from the heterogeneous, homogeneous, thermo-, electro-, photo-, organo- and biocatalysis communities. Works published in the journal feature a balanced mix of fundamental, technology-oriented, experimental, computational, digital and data-driven original research, thus appealing to catalysis practitioners in both academic and industrial environments. Original research articles published in the journal must demonstrate new catalytic discoveries and/or methodological advances that represent a significant advance on previously published work, from the molecular to the process scales. We welcome rigorous research in a wide range of timely or emerging applications related to the environment, health, energy and materials. Catalysis Science & Technology publishes Communications, Articles, Reviews and Perspectives. More details regarding manuscript types may be found in the Information for Authors section.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。