CO2和环氧丙烯的开环共聚是一种有效的手段，可以将废旧物品转化为具有商业吸引力的聚碳酸亚丙酯（PPC）多元醇。然而该反应存在催化活性低、对大量链转移剂耐受性差、容易产生副产物等缺点。

有鉴于此，英国牛津大学Charlotte K. Williams报道了一系列含异双核Co(III)/M(I)大环配合物（其中M(I)=第1族金属）的新型催化剂。

文章要点

1）这些催化剂表现出高效生产PPC多元醇、出色的产率（周转数）、定量CO₂吸收（>99%）和高选择性（>95%）。其中活性最高的Co(Ⅲ)/K(I)配合物在低催化剂负载量（0.025 mol %, 70 °C, 30 bar CO₂）下的周转频率达到了800 h^-1。此外，共聚反应控制良好，可以得到摩尔质量可预测、分散性窄（Đ<1.15）的羟基遥爪PPC。

2）研究发现，其聚合动力学表现为二级速率规律，环氧丙烷浓度和催化剂浓度均为一级，CO₂的压力为零级。同时，研究人员通过Eyring分析，研究了温度对聚碳酸酯生长速率系数（K_p）的影响，揭示了聚碳酸酯形成的过渡态势垒：ΔG^‡=+92.6±2.5 kJ mol⁻¹。此外，Co(III)/K(I)催化剂在其他环氧化物与CO₂的共聚反应中也具有很高的活性和选择性。

Arron C. Deacy, et al, Co(III)/Alkali-Metal(I) Heterodinuclear Catalysts for the Ring-Opening Copolymerization of CO₂ and Propylene Oxide, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c07980

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c07980