化石燃料的燃烧会产生大量二氧化碳（CO?），导致大气中CO?浓度急剧上升。这一现象引发了温室效应，进而导致全球变暖、极端天气事件频发以及生态系统退化，所有这些都对全球气候模式产生了深远影响[1,2]。研究人员一直在积极探索先进技术，旨在高效捕获和转化温室气体（如CO?），特别是将其转化为高附加值化学品。目前，已经成功实现了将CO?转化为多种化学产品，包括甲醇[[3], [4], [5]]、甲酸[6,7]、甲烷[8]、烯烃[[9], [10], [11]]、尿素[12]、有机碳酸酯[[13], [14], [15]]和聚碳酸酯[16]]。其中，CO?与环氧物的环加成反应生成相应的环状碳酸酯是一种绿色且经济可行的策略，具有100%的原子经济性和多样的工业应用前景[17,18]。
然而，CO?的高热力学稳定性和固有的动力学惰性通常需要催化剂的参与来促进其与环氧物的环加成反应[19]。为此已经开发了多种均相和非均相催化剂，包括有机催化剂（离子液体、富氮碱）[[20], [21], [22]]、金属盐[23]、金属配合物[24,25]、金属氧化物[26]、金属有机框架（MOFs）[27,28]、共价有机框架（COFs）[29]和有机聚合物[30,31]。在这些催化体系中，同时具有路易斯酸活性位点和亲核物种的双功能催化剂由于独特的协同效应而表现出出色的催化性能。卟啉单体因其优异的金属配位能力、良好的气体吸附性能以及出色的结构可调性和热稳定性，已成为构建催化体系的常用构建块。特别是，双功能金属卟啉催化剂可以通过金属配位和外围官能化进行战略性设计，并通过聚合或固定化技术进一步改性地制备成双功能催化体系[32,33]。我们团队之前合成了一种含有咪唑基团的金属卟啉，作为环氧物与CO2环加成反应的双功能均相催化剂。在使用双功能锌卟啉作为催化剂的最佳条件下，CO2与环氧氯丙烷（ECH）的环加成反应的转化次数（TON）和转化频率（TOF）分别达到了11,629和1735 h-1[34]。此外，Xu等人通过NHC-Pd配位组装制备了三种功能化的异双金属PCPs（TIPP?Zn?Pd、TIPP?Cu?Pd和TIPP?Ni?Pd）作为非均相催化剂。其中，TIPP?Zn?Pd在无溶剂条件下和0.1 MPa CO?压力下对多种环氧物的环加成反应表现出高活性。而且，当CO2压力增加到1.0 MPa且温度为60 °C时，它也能在没有共催化剂的情况下高效催化多种环氧物[35]。
在制备卟啉基聚合物的各种方法中，自由基聚合已被证明是一种有效且常用的技术。文献中通常使用相对刚性的二乙烯基苯（DVB）作为交联剂来制备这类聚合物，这些聚合物通常具有较高的比表面积[36,37]。然而，二丙烯酸酯衍生物在卟啉基有机聚合物的制备中的应用仍然非常罕见。本文中，为了探索通过二丙烯酸酯衍生物连接的卟啉基有机聚合物的合成和性能，通过将双功能锌卟啉（ZnTAEImP）与三种结构相似的柔性连接单体（1,4-丁二醇二丙烯酸酯（BDDA）、苯基乙二醇二丙烯酸酯（PPA）和1,4-苯二丙烯酸酯（PD）进行自由基共聚，合成了三种双功能锌卟啉基有机聚合物：Poly(ZnTAEImP/BDDA）、Poly(ZnTAEImP/PPA)和Poly(ZnTAEImP/PD）。通过对这三种聚合物进行一系列全面的结构表征后，通过CO?与环氧氯丙烷（ECH）的环加成反应评估了它们的催化性能。在这三种聚合物中，Poly(ZnTAEImP/PD）表现出最高的催化活性（在1.0 MPa CO?、120 °C、12 h的条件下环状碳酸酯产率为99%），并且还表现出显著的膨胀效应。
