環保塑膠的新合成法

2011/02/08 | 未分類 |

Original publish date:Apr 21, 2003

編輯 Janie 報導

康乃爾大學化學暨生化系教授找到一種較經濟又有效率的方法合成聚酯,此種聚合物可用為可被生物分解的環保塑膠。

Geoffrey Coates 教授發表了poly(beta-hydroxbutyrate)(簡稱為PHB)的新合成法。此種聚酯普遍存在於生物界,尤其常在細菌細胞間發現。其不但有類似聚丙烯的物性,而且兼具可被生物分解的特性。過去合成 PHB 必須仰賴酵素做為催化劑,其製作過程包含糖發酵,不但耗時也耗能。Coates 教授的研究群則以一種 beta-butyrolactone的內酯做為單體,含二亞胺基的鋅錯合物為催化物,成功的合成PHB。

但實際使用於包裝和生物醫學上的PHB必須是等規聚合物(isotactic polymer),即具有官能機的原子都有相同的立體結構。因 beta-butyrolactone 本身即具有兩種鏡像異構物,故研究人員致力於尋找合成其單一異構物的方法。研究人員利用以鈷和鋁為中心的錯合物為催化劑,將羰基(-CO)加成在環氧化物 propylene oxide 上,可以得到和 propylene oxide 相同立體結構的 beta- butyrolactone。因單一鏡像異構物 propylene oxide 很廉價且極易購得,利用此這種合成法可以很容易得到單一鏡像異構物的 beta-butyrolactone。

這種完全利用化學合成的方法,有效率地合成自然界原本就存在的聚合物,對於未來使用可被生物分解的塑膠產品,將可提供更經濟的來源。

相關論文:
1. Getzler, Y. D. Y. L. Mahadevan, V. Lobkovsky, E. B. Coates, G. W. Synthesis of b-Lactones: A Highly Active and Selective Catalyst for Epoxide Carbonylation. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 1174-1175.

2. Rieth, L. R. Moore, D. R. Lobkovsky, E. B. Coates, G. W. Single-Site Beta-Diiminate Zinc Catalysts for the Ring-Opening Polymerization of Beta-Butyrolactone and Beta-Valerolactone to Poly(3-Hydroxyalkanoates). J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 15239-15248.

參考來源:

相關連結:

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