咪唑醋酸离子液体催化CO_2交联壳聚糖的微观机理研究

通过密度泛函理论计算研究了CO_2交联壳聚糖的分子机理,分析了水分子和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸离子液体对反应性的影响,发现交联反应历经亲电加成、脱水和亲核加成三个基元步骤,其中水分子在亲电加成过程中作为质子梭传递质子,咪唑醋酸离子液体的阴、阳离子分别作为布朗斯特碱、酸协助脱水和亲核加成过程。在水分子和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸离子液体的协同催化下,交联反应的势垒降低至29.1 kcal/mol。计算结果合理解释了温和的实验条件下CO_2容易交联壳聚糖的实验结果。