P、N双配体胶囊钯催化剂的可控制备及其在调聚反应中的应用研究

项目名称： P、N双配体胶囊钯催化剂的可控制备及其在调聚反应中的应用研究

项目编号： No.21306098

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 化学工业

项目作者： 刘莹

作者单位： 清华大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 二氧化碳和丁二烯之间的调聚反应具有节省化石资源、减排温室气体、平衡丁二烯供需的多重意义，产物δ-内酯是一种有潜力的多功能平台化合物。本课题在剖析该过程催化活性和选择性制约因素的基础上，提出构建有机胺与高分子固载膦配体协同进行二氧化碳活化和钯选择性及稳定性调控的载体与负载催化剂设计机制，发展基于微流控技术与逐层吸附的双配体钯负载微胶囊的可控制备方法，阐明其中涉及的吸附和配位过程的热力学与动力学基础问题，认识双配体微环境的协同机制和调控方法，评估双配体钯负载微胶囊对二氧化碳和丁二烯调聚反应的催化性能并探究强化该过程的切入点，建立反应动力学模型，为开发无溶剂条件下的高效新工艺提供基础。上述研究对于认识调聚反应的基本规律，丰富多功能复合微胶囊制备的理论和技术，实现具有工业应用前景的二氧化碳催化转化过程，解决二氧化碳和丁二烯的资源化问题都将起到非常重要的推进作用，兼具重要的学术意义和应用价值。

中文关键词： P;N-胶囊钯催化剂；微流控技术；CO2 化学转化；1;3-丁二烯；

英文摘要： Telomerization of butadiene with carbon dioxide has attracted extensive attention for which has multiply significance on saving fossil resource, reducing greenhouse gas emission and balancing between supply and demand on butadiene. Moreover, the product of δ-lactone is a highly potential versatile platform chemical. For enhancing the catalytic activity and selectivity of this conversion process, we propose a new strategy that establishes a catalyst carrier with the coordination of organic amine and phosphine ligand to activate carbon dioxide and modulate the selectivity and stability of palladium. In the project, we focus on the controllable preparation of palladium catalyst immobilized on microcapsule with dual-ligand based on microfluidic technology and layer-by-layer adsorption to realize this strategy. Therein, we attempts to: (1) elucidate the fundamental on organic amine adsorption and palladium coordination in thermodynamics and kinetics; (2) understand the coordination mechanism and modulation method for microenvironment affected by dual-ligand; (3) evaluate the catalytic performance of the new immobilized palladium catalyst on telomerization of butadiene with carbon dioxide and explore the key points for reaction process intensification; and (4) establish reaction kinetics model and consolidate the foun

英文关键词： P;N-Microencapsulated palladium catalyst；Microfluidic technique；Chemical conversion of dioxides carbon；1;3-Butadiene；