巴斯夫:计算新的聚氨酯合成路径

慧正资讯：许多日常用品中都有聚氨酯的踪影，包括鞋类和家具。 它们具有优越的性能，而它们的合成过程更令人称道。这是室内使用的聚氨酯的一个特别关注点是制造商在材料中加入了活性N，N-二甲基胺催化剂，使产品的使用寿命内释放有毒甲醛。现在，巴斯夫的Mikko Muuronen，Peter Deglmann和？eljkoTomovi？at使用数学模型和实验来评估替代胺的活性，确定避免有毒副产物的候选催化剂。

通过芳香族异氰酸酯化合物与叔胺催化的多元醇之间的反应，制造商在2015年生产了超过1600万公吨的聚氨酯。标准N，N-二甲基胺催化剂中的甲基可以分解，甲醛是降解产物之一。研究人员认为，无甲基的替代胺可以避免这个问题。该团队用N，N-二甲基胺和六种具有较长烷基取代基和不同环尺寸的可选胺催化剂模拟该反应，以确定过渡态的活化自由能 - 催化剂活性的量度。

该团队在实验中证实了他们的计算，确定具有最低自由能的两种催化剂也表现最佳，并观察到具有较大环和电负性取代基的催化剂具有较低的活性。然后，该团队从两种最活泼的催化剂，叔N，N-二甲胺和叔吡咯烷化合物制备聚氨酯泡沫。由前者制成的泡沫释放出高含量的甲醛，而用后者制成的泡沫中未检测到甲醛。

KU Leuven的物理化学家Minh Nguyen表示，量子化学计算可以让研究人员预测催化反应行为。他补充说，团队能够通过合成实验证实他们自己的预测是有趣的。巴斯夫拒绝透露是否有任何这些催化剂被用于制造工艺的进一步开发和使用。