二酸化炭素の化学的固定化: 二酸化炭素からのカーボネート，環状ウレアおよび環状ウレタン化合物の合成

抄録

近年，二酸化炭素（CO₂）を有用物質に変換し炭素資源として利用することが注目されている。本稿ではCO₂から環状カーボネート，炭酸ジメチル（DMC），環状ウレアおよび環状ウレタンを合成する反応について述べている。CO₂とエポキシドからの環状カーボネート合成は既に工業的に行われているが，より高性能な触媒の開発が依然として続けられており，ルイス酸-ルイス塩基二元系触媒が高い活性を示すことが明らかにされている。オレフィンの酸化的カルボキシル化による環状カーボネート合成は原料が安くプロセスを簡略化できるという利点があるが，現時点ではまだ触媒の探査が必要な段階である。CO₂とメタノールからのDMC直接合成の実用化は現状では困難である。効率よく水を反応系内から除去する手段とより高性能な触媒の開発が望まれる。CO₂から工業的に製造されているエチレンカーボネートとメタノールのエステル交換が間接的にCO₂をDMCに変換する反応として有望である。また，これとオレフィンのエポキシ化あるいは尿素とエチレングリコールの反応を組み合わせた合成プロセスも直接DMC合成の代替としての候補に挙げられる。環状ウレアおよび環状ウレタン合成を無触媒で高収率に行うことが可能であるが，基質によってはCO₂の代わりに尿素を用いるべきである。