独立行政机构国立产业技术综合研究所[理事长中钵良二]（以下简称“AIST”）催化化学聚变研究中心[研究中心主任佐藤和彦]催化剂固定化设计团队首席研究员Jun-cheol Choi、研究组组长安田博之等二氧化碳（CO2) 和胺、锡醇盐化合物通过反应芳香族聚氨酯高产量芳香族聚氨酯是目前用于医药、农产品等领域的化学物质。聚氨酯的原材料，非常有前景。
目前聚氨酯具有剧毒和腐蚀性光气被用作原料。此外，由于在制造过程中会产生大量废物作为副产品，因此人们强烈希望转向更环保的制造工艺。
AIST 使用廉价且丰富的二氧化碳2、胺、醇为原料，理论上不会产生任何废弃物的理想环保型聚氨酯我一直致力于合成方法的开发。然而，利用迄今为止开发的技术可以合成的聚氨酯类型有限，并且还无法合成作为聚氨酯原料基础的芳香族聚氨酯。这次，CO2我们发现，通过在压力下使胺与锡醇盐化合物反应，可以高产率合成芳香族聚氨酯。
该技术的详细内容将于2014年10月16日至18日在旭川大酒店（北海道旭川市）举行的第44届石油石化研讨会上公布。
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| 传统聚氨酯生产方法和新开发的芳香族聚氨酯合成方法 |
随着对安全、有保障和繁荣社会的渴望，减少有害物质和废物、提高能源效率以及将原材料转化为可回收资源在化学工业中变得越来越重要。绿色可持续化学的化学品、材料和组件的供应可以说直接关系到化工行业的可持续发展。
聚氨酯是一种广泛应用于日常生活和建筑材料、汽车零部件、涂料等的材料，全球年产量达到1900万吨（2013年）。然而，目前聚氨酯原料是使用光气合成的，光气具有剧毒和腐蚀性，是《禁止化学武器及特定物质管理法》中的限制物质。此外，由于这种合成方法存在许多问题，例如需要大量氯，因此强烈需要转向更环保的替代合成方法。
作为不使用光气、胺和碳酸二甲酯反应获得的聚氨酯的方法。此外，聚氨酯原料还有多种类型，但苯环。
AIST 使用廉价且丰富的二氧化碳2一步合成聚氨酯，而不产生任何废物。作为原料丙酮二甲缩醛, CO2、胺和醇以高收率获得氨基甲酸酯。丙酮二甲缩醛作为脱水剂，可以防止反应中产生的氨基甲酸酯和水再次反应并返回到原料中，因此可以高效地获得氨基甲酸酯，并且丙酮二甲缩醛可以很容易地回收和重复使用，这是革命性的。然而，使用这种方法无法合成芳香族聚氨酯，而芳香族聚氨酯是聚氨酯原材料的基础。
这次开发了CO2的一步聚氨酯合成方法中作为原料，使用锡醇盐化合物代替酒精。这使得CO2高产率合成芳香族聚氨酯和芳香胺（胺的一种）（图 1）。例如，CO2（压力5MPa，约50个大气压）、苯胺（一种芳香胺）和与苯胺等量的二丁基二甲醇锡（一种锡醇盐化合物）在150℃下反应20分钟时，得到相应的芳香族聚氨酯，收率41%。此外，当二甲醇二丁基锡的用量为苯胺的5倍时，收率达到82%。注意此时副产物的收率仅为1%。当使用实际用于聚氨酯生产的2,4-二氨基甲苯（一种芳香胺）代替苯胺时，所需产物的收率为49%。
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| 图1由二氧化碳、芳香胺和锡醇盐化合物合成芳香族聚氨酯 |
在新开发的合成方法中，醇锡化合物的使用量至少与胺相同，但反应后回收锡残余物，并且通过将其与醇反应同时除去水来再生醇锡化合物。整个反应过程仅消耗CO，因为它可以重新用于下一个反应2、芳香胺和醇，化学式中唯一的副产物是水。该方法的另一个特点是不使用任何氯作为原料。
这样，新开发的合成方法使用了可重复使用的醇锡化合物，整个过程需要CO2，芳香胺，醇，芳香族聚氨酯，聚氨酯的原料，是一种环保、经济的反应工艺，可以高效合成芳香族聚氨酯，有望引领聚氨酯制造工艺的创新。
未来，我们将通过优化反应条件，进一步提高反应效率。我们还将验证对各种胺和醇的适用性。此外，我们将继续优化醇锡化合物的再生条件并考虑扩大规模，争取早日实现商业化。