二氧化碳（CO2）不仅是不受欢迎的温室气体，还是令人关注的有价值的原材料来源，并且可以可持续地回收利用。不幸的是，使CO2反应并不容易。当前，大多数研究集中在将CO2转化为甲醇。近日，西班牙研究人员在《Angewandte Chemie》杂志上介绍了一种新颖的催化方法，用于将CO2转化为环状碳酸酯形式的有价值的化学中间体。

将CO2转化为有机碳酸盐是一种非常有前途的方法。研究人员与巴塞罗那科学技术学院，加泰罗尼亚化学研究所的Arjan W. Kleij合作，开发了一种概念上新的方法从CO2和基本结构单元生产六元环形式的碳酸盐。这些环状碳酸酯具有产生新的基于CO2的聚碳酸酯的巨大潜力。

起始原料是在相邻碳原子上具有碳-碳双键和醇羟基（-OH）的化合物（烯丙基醇）。在反应的第一步中，双键被转化为环氧化物。环氧化物能够在特定催化剂的存在下与CO2反应。该产物是具有三碳和两个氧原子的五元环形式的环状碳酸酯。五元环“尖端”的碳原子与另一个氧原子相连。在下一步中，有机催化剂（N-杂环碱）活化OH基团，并使五元环重新排列为六元环。来自OH基团的氧原子被整合到新的环中，而来自原始五元环的氧原子中的一个形成一个新的OH基团。然而，由于原始的五元环在能量上明显更有利，并且在平衡时仅存在很少量的六元环，所以也发生了逆反应。诀窍是捕获六元环。新的OH基与试剂结合（酰化），因为它的不同位置使其比原来的OH基更具反应性。

这种新方法可以以高收率，高选择性和温和的反应条件下获得各种新颖的六元碳酸酯环。这拓宽了难以通过常规方法生产的基于CO2的杂环和聚合物的种类。