本方法采用的无卤素离子对催化剂由两部分组成:阳离子部分作为氢键供体(HBD),阴离子部分作为氢键受体(HBA).阳离子部分可以是含脒类有机碱的阳离子,双环胍类有机碱的阳离子或氨基吡啶类化合物的阳离子;阴离子部分为羟基吡啶的阴离子.通过双官能催化剂的协同作用,有效活化环氧胺中的环氧基团和胺基,增强反应的亲核性和选择性.
其中,脒类有机碱的阳离子例如1,8-二偶氮杂双螺环[5.4.0]十一-7-烯的阳离子,双环胍类有机碱的阳离子例如1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯的阳离子,氨基吡啶类有机碱的阳离子例如4-二甲氨基吡啶的阳离子均是优选的选择.
在反应条件方面,可发现以下参数对反应效率有显著影响:
反应温度:优选80℃,在该温度下反应的选择性和产率均达到最佳.
反应时间:优选1小时,反应时间过短会导致反应不完全,过长则可能引发副反应.
CO2压力:优选0.1MPa,该压力下CO2的溶解度适中,有利于环加成反应的进行.
溶剂:N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是反应的首选溶剂,其他溶剂如乙腈,氯苯等也可使用,但效率相对较低.