1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着人类生产活动不断加剧，二氧化碳的排放量在快速地上升。现在，大气中温室气体的浓度正前所未有的速度增加，这直接导致了全球气候变化，如全球变暖、气候反常、海平面上升、土地荒漠化加剧等^[1]。但同时，二氧化碳也是最重要的可再生资源，具有价格低廉、无毒无害、资源丰富、不易燃烧等特点，作为一种特殊的可再生的碳资源，对其资源化利用具有重要的硏究价值。

co_２作为重要的碳资源，目前在工业上大量使用co_２为有机合成的原始材料。co_２可与环氧丙烷的共聚物生成聚碳酸丙烯酯（ppc），它是脂肪族聚碳酸酯中的一种。在不同的催化体系中，合成的ppc可能还会含有部分醚键。醚键的存在，会使得链段容易发生内旋转，链的柔性增大，并且聚合物更容易溶解在有机溶剂中。酯基使得ppc在极性有机溶剂中的溶解度较大，但酯基易水解断裂，所稳定性较差。ppc链柔性较大，链之间的作用力较小，是无定形态。端基决定着聚合物的热稳定性，ppc的端基为羟基，在高温下易会发生酯类醇解，降解，因此热稳定性较差^[2]。

聚乳酸pla^[3]是一种良好的可生物降解聚合物，可以在自然条件下降解为水和二氧化碳，但聚乳酸商品化使用面临着成本过高的问题，而且由于聚乳酸成品为硬质塑料，容易发生边缘断裂问题导致其应用有限。因此考虑将co₂、po和la三元共聚，解决ppc材料耐热性差和降解速率不佳及聚乳酸成本高，脆性大等问题^[4]，通过合适的催化剂和反应条件的控制，引发二氧化碳、环氧丙烷、丙交酯的三元共聚，有望合成出性能优异的环保高分子材料^[5]。

2. 研究的基本内容与方案

课题的研究内容为：在氮气环境下制备氯代卟啉配体，进一步制得不同取代基的氯代卟啉铝催化剂，利用其催化co₂、环氧丙烷（po）、丙交酯（pla）的三元共聚，研究反应条件改变对催化活性和产物结构的影响。其目的在于探求co₂、环氧丙烷（po）、丙交酯（pla）三元共聚的最佳反应条件及其变化规律。

其中，cl-tpph₂（氯代卟啉配体）的制备过程如下：500ml三口烧瓶，11.2g对氯苯甲醛，氮气环境，加入300ml 丙酸 加热回流，在恒压漏斗中加入5.6ml吡咯，在141℃时，滴加入丙酸中，滴加完，反应半小时，冷却，放入冰箱中过夜。过滤，用热的甲醇和热水洗，得到紫色固体，干燥。

将t(p-cl)pph₂ 1.0 g溶于30 ml的二氯甲烷中，加入100 ml的两口烧瓶中，在氮气氛围下，加入二乙基氯化铝2 ml（et₂alcl 1.0 m的甲苯溶液2 mmol），卟啉配体与二乙基氯化铝的摩尔比为1:1.5，室温下反应24 h，减压抽去溶剂，用正己烷洗涤固体，至少洗三次。真空干燥t(p-cl)ppalcl催化剂。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，制备氯代卟啉配体，并合成不同取代基的卟啉铝催化剂。

第8－13周：将卟啉铝催化剂应用于co2、po、丙交酯的三元共聚合，研究聚合规律。采用紫外可见光谱（uv-vis）和核磁共振氢谱（¹h nmr）对卟啉铝催化剂及三元共聚产物进行表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]程东来, 钟学斌. 温室效应与气候变化及人类活动的关系[j]. 湖北科技学院学报, 2008, 28(6):86-88.

[2]gu l, qin y, gao y et al. one-pot terpolymerization of co2, propylene oxide and lactide using rare earth ternary catalyst [j]. chin j chem, 30(9): 2121-2125(2012).

[3]sugimoto h, inoue s. recent progress in the synthesis of polymers based on carbon dioxide [j]. pure appl chem, 78(10): 1823-1834(2006).