前言
聚丙交酯是已经商业化的可生物降解的高分子材料之一，年产量为30万吨左右，有望逐步取代以石油为原料的塑料，用于食品包装、农业用品、医疗等领域。制备聚丙交酯的原料源自于淀粉发酵生成的乳酸，聚 L -丙交酯可以通过乳酸的直接聚合制备，但是分子量往往不高，而低分子量的聚 L -丙交酯用途有限。要制备高分子量的聚 L -丙交酯，一般先把乳酸缩聚为聚酯低聚物，然后再经过热降解反应制成环状二聚体，即丙交酯，再由丙交酯聚合为高分子量的聚 L -丙交酯。随着聚丙交酯的使用量逐年增加，实现废弃聚丙交酯的化学回收，将其转化为丙交酯或者其它具高附加值的有机小分子，对于聚丙交酯的循环使用、 降低聚丙交酯的成本具有重要的意义。
降解研究
研究了配合物1催化聚 L -丙交酯解聚反应的性能，发现配合物1可以在160℃，无溶剂条件下高活性地催化聚 L -丙交酯解聚为L-丙交酯，得到 L-丙交酯的选择性最高可达99%。研究发现配合物的结构、反应体系的真空度、反应温度和催化剂的用量都对解聚反应的产率和产物的选择性有明显的影响，通过研究确定最佳解聚反应条件为：以1.0mol%的配合物1为催化剂，真空度为0.3mbar，160℃下反应1小时。研究了解聚反应的动力学，发现反应速度对催化剂的用量为一级动力学关系，对聚合物是零级动力学关系。进一步研究了配合物1催化聚 L -丙交酯解聚反应的机理，通过比较不同端基封端的聚 L -丙交酯的解聚反应，发现解聚反应是通过聚合物链的端基去质子化引发的，随后通过羰基的“反咬”完成解聚反应。通过MALDI-TOF和GPC检测解聚反应中间产物的结构发现，解聚反应中首先会产生环状聚合物，再通过分子内酯交换反应，最终形成丙交酯[1]。
参考文献
[1] 孟德儒. 稀土金属配合物催化聚L-丙交酯热降解为L-丙交酯的研究[D]. 江苏:苏州大学,2024.