Organokatalytische Polymere aus erschwinglichen und leicht verfügbaren Bausteinen für die Cycloaddition von CO2 an Epoxide

Die katalytische Cycloaddition von CO2 an Epoxide zur Herstellung von cyclischen Carbonaten als nützliche Monomere, Zwischenprodukte, Lösungsmittel und Additive ist ein kontinuierlich wachsendes Forschungsfeld zur Durchführung der atomökonomischen Umwandlung von CO2 in wertschöpfende Produkte. Metallfreie organokatalytische Verbindungen sind unter verschiedenen Katalysatoren für solche Transformationen attraktive Systeme, da sie kostengünstig, ungiftig und leicht verfügbar sind. In diesem Bericht heben wir wichtige Fortschritte bei der Entwicklung von polymerbasierten organokatalytischen Materialien hervor, die diese Anforderungen an Erschwinglichkeit und Verfügbarkeit erfüllen, indem wir ihre Syntheserouten, die Monomere und die verwendeten Träger betrachten. Die Diskussion ist nach der Anzahl (monofunktionale versus bifunktionale Materialien) und Art der katalytisch aktiven Einheiten organisiert, einschließlich halogenidbasierter und halogenidfreier Systeme. Zwei allgemeine synthetische Ansätze werden identifiziert, basierend auf der postsynthetischen Funktionalisierung polymerer Träger oder der Copolymerisation von Monomeren mit katalytisch aktiven Einheiten. Nach einem Überblick über die Materialsynthetisierungen und katalytischen Aktivitäten werden die chemischen und strukturellen Merkmale, die die katalytische Leistung beeinflussen, diskutiert. Basierend auf dieser Analyse werden einige Strategien für das zukünftige Design von erschwinglichen und leicht verfügbaren polymerbasierten Organokatalysatoren mit verbesserter katalytischer Aktivität unter milden Bedingungen in Betracht gezogen.