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A Novel Dopamine-Based Boronate Esters with the Organic Base as Highly Efficient, Stable, and Green Catalysts for the Conversion of CO2 with Epoxides to Cyclic Carbonates
Energy Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-07-13 , DOI: 10.1002/ente.202100478 Ahmet Kilic 1, 2 , Emine Aytar 1 , Levent Beyazsakal 1
Energy Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-07-13 , DOI: 10.1002/ente.202100478 Ahmet Kilic 1, 2 , Emine Aytar 1 , Levent Beyazsakal 1
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A series of dopamine-based mono- and dinuclear boronate esters are studied as stable, efficient, and green metal-free catalysts for coupling CO2 with epoxides under suitable and solvent-free conditions. Under the optimized reaction conditions, dinuclear boronate esters compared with those with mononuclear compounds display high catalytic activity and selectivity for the chemical conversion of CO2 into cyclic organic carbonates as a valuable product. Ferrocene group containing boronate ester (B4a) display the highest activity for the carboxylation of epichlorohydrin at 100 °C and 1.6 MPa of CO2 pressure, obtaining 96.3% conversion after just 2 h. After seeing a high catalytic performance of trigonal-planar boronate ester (B1–B5) and tetrahedral boronate ester (B1a–B5a) catalysts, the effect of ionic liquid, epoxide, base, temperature, CO2 pressure, reaction time, and amount of catalyst/substrate/cocatalyst is investigated for these catalysts. The newly synthesized dopamine-based trigonal-planar and tetrahedral boronate esters are entirely characterized by melting point, elemental analysis, NMR (1H, 13C, and 11B NMR) spectroscopy, FT-IR spectroscopy, UV–vis spectroscopy, and LC–MS/MS spectrometry.
中文翻译：
一种新型多巴胺基硼酸酯与有机碱作为高效、稳定和绿色的催化剂，用于将 CO2 与环氧化物转化为环状碳酸酯
研究了一系列基于多巴胺的单核和双核硼酸酯作为稳定、高效和绿色无金属催化剂，用于在合适且无溶剂的条件下将 CO 2与环氧化物偶联。在优化的反应条件下，与单核化合物相比，双核硼酸酯在将 CO 2化学转化为有价值的产品环状有机碳酸酯方面表现出较高的催化活性和选择性。含二茂铁基团的硼酸酯 (B 4a ) 在 100 °C 和 1.6 MPa 的 CO 2压力下显示出最高的环氧氯丙烷羧化活性，仅在 2 小时后就获得了 96.3% 的转化率。在看到具有高催化性能的三角平面硼酸酯（B1 –B 5 ) 和四面体硼酸酯 (B 1a –B 5a ) 催化剂，研究了离子液体、环氧化物、碱、温度、CO 2压力、反应时间和催化剂/底物/助催化剂用量对这些催化剂的影响. 新合成的基于多巴胺的三角平面和四面体硼酸酯完全通过熔点、元素分析、NMR（1 H、13 C 和11 B NMR）光谱、FT-IR 光谱、UV-vis 光谱和 LC 表征–MS/MS 光谱法。
更新日期：2021-09-09
中文翻译：
一种新型多巴胺基硼酸酯与有机碱作为高效、稳定和绿色的催化剂，用于将 CO2 与环氧化物转化为环状碳酸酯
研究了一系列基于多巴胺的单核和双核硼酸酯作为稳定、高效和绿色无金属催化剂，用于在合适且无溶剂的条件下将 CO 2与环氧化物偶联。在优化的反应条件下，与单核化合物相比，双核硼酸酯在将 CO 2化学转化为有价值的产品环状有机碳酸酯方面表现出较高的催化活性和选择性。含二茂铁基团的硼酸酯 (B 4a ) 在 100 °C 和 1.6 MPa 的 CO 2压力下显示出最高的环氧氯丙烷羧化活性，仅在 2 小时后就获得了 96.3% 的转化率。在看到具有高催化性能的三角平面硼酸酯（B1 –B 5 ) 和四面体硼酸酯 (B 1a –B 5a ) 催化剂，研究了离子液体、环氧化物、碱、温度、CO 2压力、反应时间和催化剂/底物/助催化剂用量对这些催化剂的影响. 新合成的基于多巴胺的三角平面和四面体硼酸酯完全通过熔点、元素分析、NMR（1 H、13 C 和11 B NMR）光谱、FT-IR 光谱、UV-vis 光谱和 LC 表征–MS/MS 光谱法。
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