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  當今社會生活中，塑料起著至關重要的作用，然而塑料垃圾的處理是當前面臨的一大難題。聚四氫呋喃是聚氨酯合成中的關鍵原料。由于醚鍵熱穩定性高，導致了聚四氫呋喃材料使用后難以回收利用。

  浙江大學張興宏團隊長期從事環酸酐與雜環單體的共聚研究，近年來在環氧與環酸酐共聚酯合成方面取得了新進展。2018年首次報道了有機小分子催化環氧化物與環酸酐共聚（Macromolecules 2018, 51, 3126?3134）研究。2021年通過氧化異丁烯與環酸酐共聚發展了制備高熔點且熔點可調的半晶性共聚酯的新途徑（Macromolecules 2021, 54, 6182?6190）。近日，通過環縮醛與環縮酐陽離子共聚，實現了45種新結構聚酯的合成(Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202117316)。

  基于陽離子反應機理設計了一步串聯反應，聚四氫呋喃先解聚產生四氫呋喃，四氫呋喃再與酸酐發生陽離子共聚反應，實現了聚四氫呋喃到全交替聚酯的化學升級（圖1）。例如，以三氟甲磺酸為催化劑，在100℃條件下反應3小時，就將聚四氫呋喃完全化學轉化為聚酯。將該方法直接應用到商業化的聚四氫呋喃基聚氨酯時，仍具有優異的反應性，可將聚氨酯降解，其中的聚四氫呋喃段轉化為聚酯。

圖1

  他們將該方法擴展至于常見的17種環酸酐分子，均有較好的反應性和較快的反應速率，制得了不同結構的新型聚酯，產物的數均分子量在0.8-6.3 kDa之間，并保持了較窄的分子量分布1.1-1.5。所得聚酯具有高的熱分解溫度(241~350℃)和寬的玻璃化轉變溫度(-59℃至17℃)。

圖 2

  這一工作發展了一種聚四氫呋喃基材料降解的新方法，而傳統降解聚四氫呋喃的方法難100%回收，且條件較為苛刻。因此，這一工作提供了從一種聚合物一步升級轉化為另一種聚合物的升級利用塑料制品的新思路。

  這一研究成果近期發表在《中國化學會-化學》（CCS Chemistry）上，浙江大學張勛博士生為本文第一作者，浙江大學張成建副研究員和張興宏教授為本文的通訊作者，該工作得到了得到了國家自然科學基金委和浙江省科技廳的資助。

  論文信息：

  Upcycling Polytetrahydrofuran to Polyester

  Xun Zhang, Yue Sun, Chengjian Zhang, and Xinghong Zhang

  CCS Chemistry

  https://doi.org/10.31635/ccschem.022.202202072