华东师范大学学报(自然科学版) ›› 2023, Vol. 2023 ›› Issue (1): 140-148.doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.01.014

• CO2资源化利用 • 上一篇    

电催化CO2与有机化合物耦合制备增值化学品

王欢1,2(), 陆嘉星1,2,*()   

  1. 1. 华东师范大学 化学与分子工程学院 上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室, 上海 200062
    2. 崇明生态研究院, 上海 202162
  • 收稿日期:2022-06-27 接受日期:2022-09-09 出版日期:2023-01-25 发布日期:2023-01-07
  • 通讯作者: 陆嘉星 E-mail:hwang@chem.ecnu.edu.cn;jxlu@chem.ecnu.edu.cn
  • 作者简介:王 欢, 女, 教授, 博士生导师, 研究方向为电化学. E-mail: hwang@chem.ecnu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金 (22072046); 华东师范大学“幸福之花”先导研究基金 (2020ST2203)

Electrocatalytic coupling of CO2 with organic compounds to value-added chemicals

Huan WANG1,2(), Jiaxing LU1,2,*()   

  1. 1. Shanghai Key Laboratory of Green Chemistry and Chemical Processes, School of Chemistry and Molecular Engineering, East China Normal University, Shanghai 200062, China
    2. Institute of Eco-Chongming, Shanghai 202162, China
  • Received:2022-06-27 Accepted:2022-09-09 Online:2023-01-25 Published:2023-01-07
  • Contact: Jiaxing LU E-mail:hwang@chem.ecnu.edu.cn;jxlu@chem.ecnu.edu.cn

摘要:

在温和条件下, CO2的高效固定利用是“绿色碳科学”的重要组成部分之一. 电催化CO2与有机化合物耦合在转化利用CO2的同时可以制备增值化学品, 有利于可持续发展. 本文概述了目前电催化CO2与各类有机分子耦合制备有机羧酸、碳酸酯、氨基甲酸酯等化学品的方法. 并介绍了该领域的最新研究进展和机遇: 不对称电羧化反应, 包括手性源的构建; 其他反应物的新型反应, 包括电化学开环羧化和N-甲基化反应; 非牺牲阳极的电羧化反应, 包括阳极氧化反应的构建和电解池的调整等; 成对电合成反应等.

关键词: 二氧化碳, 电羧化, 电催化, 有机电合成

Abstract:

The efficient fixation and utilization of CO2 under mild conditions is one of the key components of green carbon science. The electrocatalytic coupling of CO2 and organic compounds can produce value-added chemicals, which is beneficial to sustainable development. In this review, we summarize the current methods of synthesizing carboxylic acids, organic carbonates, carbamates, and other chemicals via electrocatalytic CO2 coupling with organic compounds. We also present the latest research progress and opportunities in this field, such as asymmetric electrocarboxylation to construct chiral molecules, electrochemical ring-opening carboxylation, electrochemical N-methylation, electrocarboxylation with non-sacrificial anodes, and paired electrosynthesis.

Key words: carbon dioxide, electrocarboxylation, electrocatalysis, electroorganic synthesis

中图分类号: