“碳”无“酯”境

doi:10.12461/PKU.DXHX202409040

大学化学 >> 2025, Vol. 40 >> Issue (7): 213-217.doi: 10.12461/PKU.DXHX202409040

所属专题：化学科普(2024)

“碳”无“酯”境

赵紫璇, 范苗

北京化工大学化学学院, 北京 102202

收稿日期:2024-09-06 录用日期:2024-11-06 发布日期:2025-07-01
通讯作者: 赵紫璇 E-mail:2023800019@buct.edu.cn
基金资助:
2024年化学学院本科教育教学改革研究项目(2024HXJG22)

“Carbon” with No “Ester”: A Boundless Journey of CO₂ Transformation

Zixuan Zhao, Miao Fan

College of Chemistry, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 102202, China

Received:2024-09-06 Accepted:2024-11-06 Published:2025-07-01
Contact: Zixuan Zhao E-mail:2023800019@buct.edu.cn

摘要/Abstract

摘要： 二氧化碳浓度的增加可能会导致全球变暖，使得生态系统受损，但它也可以被利用和转化为有价值的化学品。二氧化碳和环氧化合物可以发生环加成反应，该反应生成的产物碳酸酯能够作为化工原料被有效利用。本文采用第一人称视角和拟人化手法，将二氧化碳和环氧化合物比作两个受到环境破坏困扰而决心重建家园的孩子：冰冰和火火，通过他们冲破重重阻碍收集碳酸酯的历险过程，对环加成反应机理和典型的催化剂进行了介绍，并阐述了碳酸酯的应用。

关键词: 二氧化碳, 环氧化合物, 碳酸酯, 催化转化, 节能减排

Abstract: Increased carbon dioxide concentrations may contribute to global warming, damaging ecosystems; however, CO₂ can also be captured and converted into valuable chemicals. Carbon dioxide and epoxy compounds can undergo a cycloaddition reaction, producing carbonates that can be effectively utilized as chemical raw materials. This article adopts a first-person perspective and personification, comparing carbon dioxide and epoxy compounds to two children—“Ice” and “Fire”—who are troubled by environmental degradation but determined to rebuild their home. Through their adventurous journey to overcome numerous obstacles and collect carbonates, the article introduces the mechanism of the cycloaddition reaction, typical catalysts, and the applications of carbonates in various industries.

Key words: Carbon dioxide, Epoxy compounds, Carbonate esters, Catalytic conversion, Energy conservation and emission reduction

赵紫璇, 范苗. “碳”无“酯”境[J]. 大学化学, 2025, 40(7): 213-217.

Zixuan Zhao, Miao Fan. “Carbon” with No “Ester”: A Boundless Journey of CO₂ Transformation[J]. University Chemistry, 2025, 40(7): 213-217.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.12461/PKU.DXHX202409040

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2025/V40/I7/213

参考文献

[1] Fukuoka, S.; Fukawa, I.; Adachi, T.; Fujita, H.; Sugiyama, N.; Sawa, T. Org. Process Res. 2019, 23 (2), 145.
[2] Dong, H. L.; Fan, N.; Wang, Y.; Gao, X.; Zhang, P.; Chen, L.; Chak, T. A.; Shuang, F. Y. Chin. J. Catal. 2016, 37(6), 826.
[3] 陈玥光,孙文强.大学化学,2024, 39(9), 1.
[4] Kopacka, G.; Wasiluk, K.; Majewski, P. W.; Kopyt, M.; Kwiatkowski, P.; Megiel, E. Int. J. Mol. Sci. 2024, 25(2), 1020.
[5] Khattak, Z. A. K.; Ahmad, N.; Younus, H. A.; Ullah, H.; Yu, B. Y.; Munawar, K. S.; Ashfaq, M.; Yaseen, M.; Danish, M.; Al-Abri, M.; et al. Catal. Sci. Technol. 2024, 14 (7), 1888.
[6] Ma, F. X.; Lyu, L. Y.; Chen, J.; Huang, T.; Zhang, T.; Cao, R. Chem. Commun. 2024, 60(10), 1293.
[7] Fang, Z.; Hu, Y.; Yao, B.; Ye, Z. Z.; Peng, X. S. J. Mater. Chem. A 2024, 12 (10), 6112.
[8] 叶鑫, 杨蓉, 张恒, 谢钢. 大学化学, 2023, 38(7), 12.
[9] Yue, S.; Wang, P.; Hao, X. Fuel 2019, 251, 233.
[10] Guo, K.; Ji, N.; Han, F.; Yang, Q. F.; Wang, N.; Miao, C. F. RSC Sustain. 2024, 25 (2), 1074.
[11] Meng, X.; Ju, Z.; Zhang, S.; Liang, X. D.; Solms, N. V.; Zhang, X. C.; Zhang, X. P. Green Chem. 2021, 21 (12), 9179.
[12] Zhou, D.; Sun, J.; Xue, M.; Xu, Q. Q.; Yin, J. Z. J. Clean. Prod. 2024, 434(1), 140083.
[13] Zhang, Y.; Wang, Q.; Chen, Q.; Li, X. Y.; Li, Y. F.; Kang, M. Q.; Li, Q. F.; Wang, J. W. Appl. Catal. A-Gen. 2024, 675(5), 119615.
[14] Zhou, Y.; Lv, S.; Feng, M.; Qian, C. J.; Liu, S. J.; Chen, Z. Chem. Commun. 2024, 60 (19), 2641.
[15] Wang, T.; Chen, F.; Jiang, L.; Li, J. Z.; Chen, K.; Gao, J. K. Inorg. Chem. 2024, 63(9), 4224.
[16] Yu, J.; Sun, X. New J. Chem. 2024, 48 (10), 4245.
[17] Valentino, L.; Célis, C.; Campisciano, V.; Gruttadauria, M.; Aprile, C.; Giacalone, F. ChemCatChem 2024, 16(3), e202301428.
[18] Chen, Z.; Zhi, Y.; Li, W.; Li, S. J.; Liu, Y.; Tang, X. N.; Hu, T. D.; Shi, L.; Shan, S. Y. Environ. Sci. Pollut. 2023, 30(25), 67290.
[19] Dai, Z.; Wang, S.; Zhou, N.; Liu, Y. X.; Xiong, Y. B. New J. Chem. 2022, 46(46), 22151.
[20] Mousa, A. O.; Chuang, C. H.; Kuo, S. W.; Mohamed, M. J. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24(15), 12371.
[21] 王本坤, 刘小杨, 郑苏彬, 刘婧媛. 大学化学, 2023, 38(7), 22.

“碳”无“酯”境

“Carbon” with No “Ester”: A Boundless Journey of CO₂ Transformation

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0

[1]	张浩然, 金亚鑫, 康鹏, 张生. 人工智能在科学研究中的融合创新应用——以双碳目标背景下的二氧化碳电催化还原为例[J]. 大学化学, 2025, 40(9): 148 -155 .
[2]	刘雨同, 景学敏. “双碳”目标背景下甲烷的催化转化[J]. 大学化学, 2025, 40(10): 101 -113 .
[3]	陈玥光, 孙文强. “碳”险[J]. 大学化学, 2024, 39(9): 248 -253 .
[4]	杨恒权, 王永钊, 张变香. 专业学位研究生课程案例式教学探索与实践——以“绿色化学化工”课程为例[J]. 大学化学, 2024, 39(12): 94 -100 .
[5]	刘成鹏, 付引霞. 高校公选课程“生活化学实验”思政教学设计与实践[J]. 大学化学, 2024, 39(10): 242 -248 .
[6]	叶鑫, 杨蓉, 张恒, 谢钢. 捕碳记[J]. 大学化学, 2023, 38(7): 12 -16 .
[7]	刘洋, 郜宇琦, 丁治英, 邱晓清, 程新园. 超临界CO₂大展身手的时代[J]. 大学化学, 2022, 37(9): 2203001 - .
[8]	郑捷, 张振杰, 程方益, 李恺, 王颖霞. 二氧化碳的捕获和转化——第54届国际化学奥林匹克试题第3题解析[J]. 大学化学, 2022, 37(12): 2209053 -0 .
[9]	赵文广, 朱婕, 施菁欣, 刘贤响. 生物质能源化学品乙酰丙酸酯[J]. 大学化学, 2021, 36(4): 2004043 - .
[10]	魏榕, 王学, 于水欢, 姚哲侃, 苗志伟. 环三磷腈磺酸盐阻燃剂的合成及其在阻燃聚碳酸酯中的应用——南开大学化学学院“科研反哺教学”本科生培养创新科研实践[J]. 大学化学, 2021, 36(2): 1912043 - .
[11]	方启, 索艳格, 张治国. 以节能减排竞赛为抓手，培养本科生创新思维与实践能力[J]. 大学化学, 2021, 36(11): 2104065 - .
[12]	颜静, 钟丰璘, 牛嘉平, 关昊, 孔杰, 张军平, 闫毅. 工科学校本科生科研训练与实践——以节能减排大赛为例[J]. 大学化学, 2020, 35(6): 103 -109 .
[13]	孔令然,张树永. 碳氧化反应速率常数与温度特殊关系的理论解释[J]. 大学化学, 2016, 31(10): 84 -88 .
[14]	陈小娟,钟海敏,余小岚,赖舒慧,陈六平. 有机物在超临界二氧化碳中的无限稀释扩散系数的测定[J]. 大学化学, 2016, 31(1): 41 -47 .
[15]	陈少云, 王拴紧, 肖敏, 韩东梅, 孟跃中. 二氧化碳三元共聚物催化合成的研究进展[J]. 大学化学, 2011, 26(6): 2 -7 .

“碳”无“酯”境

“Carbon” with No “Ester”: A Boundless Journey of CO2 Transformation

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0

“Carbon” with No “Ester”: A Boundless Journey of CO₂ Transformation