化学家开发了一种从蓖麻油中获得聚酯的新的催化概念

舒东贝
导读 导言开发不基于矿物油并可用于生产化学品和塑料的未来技术是现代材料科学的主要任务之一,也是未来可持续工业生产中需要解决的关键挑战。开

导言开发不基于矿物油并可用于生产化学品和塑料的未来技术是现代材料科学的主要任务之一,也是未来可持续工业生产中需要解决的关键挑战。开发不基于矿物油并可用于生产化学品和塑料的未来技术是现代材料科学的主要任务之一,也是未来可持续工业生产中需要解决的关键挑战。在探索从可再生资源获得的材料的潜在应用之前,必须设计和测试一系列理论概念和实验室过程,以解决与天然材料相关的挑战和问题。Stefan Mecking教授刚刚在Angewandte Chemie上发表了一篇文章,题目是《功能聚合植物油合成聚酯》,描述了这样一个概念。

与他的同事刘野博士,亚历山大冯洪堡研究员和这项研究的第一作者,斯蒂芬梅金提出了一种从脂肪和油中获得聚酯的新方法,更具体地说,是从蓖麻油中获得聚酯。十一碳烯醇是一种众所周知的化学建筑,可以从蓖麻油中获得。“我们的想法是将许多这样的分子连接起来,形成一个大分子,一个塑料分子。我们希望整个过程是有效的,能够一气呵成”,Stefan Mecking详细解释道。十一碳烯醇在分子的一端有一组醇,在另一端有一个双键。这两个基团果断地相互连接形成酯基,从而可以同时与长链分子(即塑料)连接。需要这种长链键来获得所需的材料性能。与这些方法相关的主要挑战之一是确定合适的催化剂。“它们尤其重要,因为导致所需长链分子形成的反应必须非常有效,没有任何变化,”斯特凡梅克解释说。

在他们的研究中描述了聚酯的生产,化学家使用羰基化来获得酯基。“问题是十一碳烯醇会与另一种更小的分子——醛发生反应。如果出现这种情况,它将不会成为分子链的一部分,这意味着它将会丢失,”斯蒂芬梅金(Stefan Mecking)总结了自己的研究成果并取得了巨大成功。通过使用合适的催化剂,研究人员可以防止这种损失,并有效地制造聚酯。在开发催化剂的同时,他们还制定了调整产品熔点所需的概念性步骤。“由于我们获得了洞察力,我们应该能够推断出如何处理其他长链基质的熔点,”Stefan Mecking总结道。

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