二氧化碳（CO2）不仅是主要的温室气体,同时也是储量丰富、易得、低成本的碳资源。随着全球资源日益短缺,将CO2转化为高附加值的化工产品在绿色化学领域成为研究重点。其中将CO2和环氧化物开环加成合成环状碳酸酯是CO2资源化利用的一条重要途径。然而,由于CO2的惰性,因此迫切需要开发高性能的催化剂促进CO2的开环加成反应。β-二酮化合物因其结构互变的存在使得其结构中含有羰基、羟基、不饱和双键、α-位置活泼氢原子等多个官能团,因此,β-二酮化合物能参与金属配位、动态交联、氨基缩合等多类型反应。本文利用β-二酮化合物合成高效非金属均相催化剂,以环氧化物为原料,利用化学法与CO2合成高附加值的环状碳酸酯,研究的主要内容如下:（1）本文参照席夫碱反应,将2,4-戊二酮与不同结构的氨基化合物通过一步回流法,成功制备得到一系列结构不同的非金属均相催化剂。在此基础上,利用密度泛函理论（DFT）计算,通过理论手段研究了不同催化剂分子或原子水平最稳定状态,得到催化剂最优结构。（2）将四乙烯五胺与2,4戊二酮反应制备的Pentane-Ⅰ催化剂用于CO2和环氧氯丙烷（ECH）的环加成反应合成3-氯丙烯碳酸酯。通过单因素考察和响应曲面优化法（RSM）得到反应的最佳催化参数:反应温度为100℃、反应时间为6.5 h,CO2压力为0.7 MPa,产物收率达到97.3%。此外,还得到反应温度、压力、时间以及不同因素之间的两两交互作用对环加成产物收率的影响,即:反应温度>CO2压力>反应时间,其中反应温度和反应时间的交互作用对产物收率的影响最为显著。在最佳反应条件下,得出在五种催化中Pentane-Ⅰ由于-OH和-NH-的共同作用使得其催化活性最高。（3）最后采用Arrhenius方程和Eyring方程研究了Pentane-I催化CO2和ECH的反应动力学、热力学。研究表明,该反应的活化能Ea=49.71k J mol-1,指前因子A的值为5.09×106,该反应的动力学方程为:R=5.093×106c（ECH）e-49.71/RT。热力学研究得出该催化反应的热力学活化焓变（ΔH）和热力学活化熵变（ΔS）的值分别为54.24 k J mol-1、0.1035J·mol-1·K-1。采用DFT模拟了五种催化剂与CO2及ECH之间的相互作用,结果表明,Pentane催化剂中-OH和-NH-的同时存在可以与ECH产生强烈的氢键作用,活化ECH,促进了ECH的开环。综合各项研究,提出了Pentane-Ⅰ催化CO2和ECH开环加成的可能机理。