【康寧(ning)AQL案例】可(ke)用(yong)於(yu)鋰電(dian)池的生(sheng)物(wu)基(ji)碳酸甘油酯的連續(xu)流(liu)技(ji)術

作者(zhe)在文獻(xian)的(de)搜(sou)索中發現(xian), 在流動條(tiao)件(jian)下，已經(jing)報(bao)道了(le)在具有(you)均相和非(fei)均(jun)相(xiang)催化(hua)劑(ji)的環(huan)氧(yang)乙烷(wan)上使用CO₂的(de)各(ge)種(zhong)碳酸化方(fang)案(an)，報(bao)告(gao)披(pi)露(lu)了(le)總體(ti)生(sheng)產率較(jiao)低(di)（圖2. b，c）的碳酸化。

作者(zhe)在此提(ti)出(chu)了(le)壹種(zhong)DFT引(yin)導(dao)的(de)均(jun)相(xiang)催(cui)化(hua)過(guo)程來(lai)獲得碳酸鹽(yan)3。在顯(xian)示(shi)pKaH範(fan)圍(wei)的(de)含氮(dan)均(jun)相(xiang)有(you)機催化劑庫之間建立了(le)結(jie)構(gou)-反(fan)應(ying)性(xing)關(guan)系(xi)，以最大限度(du)地(di)提(ti)高(gao)反(fan)應(ying)選擇性、轉(zhuan)化(hua)率和產量(liang)。（詳(xiang)細(xi)內(nei)容可(ke)來(lai)通(tong)過(guo)原(yuan)文獲取）

DFT研究(jiu)進壹步合(he)理化(hua)了(le)這(zhe)壹(yi)機制(zhi)。工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)依(yi)賴(lai)於(yu)化學(xue)計(ji)量(liang)的(de)CO₂、低(di)催(cui)化劑負載量(liang)和具(ju)有(you)非常高的轉化(hua)率和選擇性的(de)短(duan)停(ting)留時(shi)間。工(gong)藝(yi)過程的(de)可(ke)擴(kuo)展(zhan)性大大(da)增(zeng)強。

為了(le)確保(bao)無(wu)縫可(ke)擴(kuo)展(zhan)性，作者(zhe)進行了(le)如下(xia)操(cao)作：

接下來(lai)，作者(zhe)研究(jiu)了(le)壹個(ge)潛在的含氮(dan)均(jun)相(xiang)新有(you)機催化劑系列。用於(yu)生(sheng)物(wu)基(ji)環(huan)氧(yang)丙醇與CO₂偶(ou)聯(lian)的各(ge)種(zhong)均(jun)相(xiang)含氮(dan)有(you)機堿(jian)的篩(shai)選工(gong)作如下(xia)所(suo)示。

在140°C和70秒的停(ting)留時(shi)間下(xia)，以1 mol% BB為催(cui)化(hua)劑，得(de)到(dao)88%的(de)產率。

為了(le)驗證(zheng)優工(gong)藝(yi)參數(shu)的(de)無(wu)縫放(fang)大性(xing)能(neng)，作者(zhe)在康寧(ning)G1-glass 反(fan)應(ying)器上進行了(le)擴大(da)化連續(xu)流(liu)優(you)化生(sheng)產。在具有(you)BB堿(jian)（1mol%）的中試微通(tong)道反(fan)應(ying)器G1中進行(xing)碳酸酯化(hua)過程。

• 到(dao)目(mu)前為止，作者(zhe)的實(shi)驗結(jie)果(guo)遠遠(yuan)超過(guo)了(le)已知文(wen)獻(xian)中報道的(de)所有(you)優條(tiao)件(jian)；

• 將反(fan)應(ying)過(guo)程縮(suo)短(duan)到(dao)不(bu)到(dao) 30 秒的時(shi)間內(nei)完成(cheng)，效(xiao)率超(chao)過了(le)目(mu)前所(suo)有(you)碳酸甘油酯生(sheng)產方(fang)法(fa)；

• 該(gai)工(gong)藝(yi)使用(yong)康寧(ning)Lab反(fan)應(ying)器的優化(hua)及(ji)G1反(fan)應(ying)器小批量(liang)生(sheng)產，驗(yan)證(zheng)了(le)該(gai)工(gong)藝(yi)的可(ke)放(fang)大性(xing)；

• 該(gai)研究(jiu)的主(zhu)要成(cheng)果(guo)是(shi)在流動化學(xue)條(tiao)件(jian)下，通(tong)過(guo)連續(xu)流(liu)反(fan)應(ying)器和有(you)機化學(xue)的(de)巧(qiao)妙(miao)結(jie)合(he)，實(shi)現生(sheng)物(wu)基(ji)甘(gan)油碳酸酯的(de)大規(gui)模生(sheng)產，以(yi)滿(man)足工(gong)業化(hua)需(xu)求(qiu)。