研究人員通過光控界面聚合法成功合成聚碳酸酯，避免了劇毒光氣的使用

 

　　聚碳酸酯的工業化生產主要是通過界面聚合法，使高反應活性的光氣與醇在水和有機溶劑的界面上發生反應。然而，由于光氣具有劇毒，從安全角度考慮，人們一直在積極研究不使用光氣的合成方法。

 

　　近年來，光氣的替代品（碳酸二苯酯等）已被用于合成分子量相對較低的PC，但對于制造分子量較大的高端PC來說，除了使用反應性更強的傳統光氣外，沒有找到其他方法。

 

　　為了開發一種能夠合成安全、廉價、簡單和低環境負荷的碳酸化合物的新化學反應，神戶大學科學研究生院的研究小組利用其開發的光控有機合成方法來開發界面聚合反應。

 

　　

 

　　他們發現，當紫外線照射氫氧化鈉、氯仿和乙醇（處于氣相、水相和有機相的三相分離狀態）的混合溶液，同時向其中通入氧氣時，會在界面上產生反應，從而可以高產率地獲得目標聚碳酸酯。這種新方法適用于多種碳酸化合物產品的小規模合成。

 

　　該研究團隊已在美國、新加坡、日本、中國、德國和其他八個國家獲得了光控界面合成碳酸化合物方法的專利。有關這項研究的論文發表在ACS Omega上。

 

　　研究小組只需用紫外線照射市售的氯仿、乙醇和氫氧化鈉的混合溶液，就能安全、廉價、簡單地合成碳酸化合物，而且環境負荷低。一般來說，由于氫氧化鈉會分解氯仿和光氣，雖然預期分解會阻止反應，但令人驚訝的是，與預期相反，反應卻得到了促進。

 

　　目前，大多數聚碳酸酯都是通過光氣與醇反應來制造的。在這里介紹的合成方法中，不需要直接處理光氣，原因是所需數量的光氣是通過將光照射到氯仿溶劑產生的。

 

　　研究小組成功合成了四種市售碳酸酯、三種氟化碳酸酯（用作光氣替代品）、三種通用聚碳酸酯、一種特定氟化聚碳酸酯和六種尿素衍生物。

 

　　直接使用光氣的傳統方法適用于少數種類的碳酸化合物的大規模生產，而這種新的合成方法適用于小規模生產多種聚碳酸酯。這有助于實現低二氧化碳排放、低能耗和低廢物的碳中和可持續社會。這項研究得到了“JST A-STEP SEED Oriented Results”的支持。