综述：有机催化剂介导的缩聚物降解技术

（编辑推荐）本综述系统阐述了有机催化剂（如TBD、DBU）在缩聚物（PET、BPA-PC、APC等）化学回收与升级再造中的突破性应用，揭示了双氢键活化机制对降解效率的提升作用，同时探讨了侧链功能化脂肪族聚碳酸酯（APC）的水合驱动降解特性，为可持续材料开发提供了新范式。

　　

引言

全球塑料污染与温室气体排放问题日益严峻，缩聚物（如聚酯、聚碳酸酯）因其酯键易断裂特性成为化学回收的理想靶点。有机催化剂通过高效转酯化反应实现聚合物可控降解，其中1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-7-烯（TBD）凭借双氢键活化机制（图4A）表现卓越，能在190℃下3.5小时内完成PET降解。相较传统热回收，该方法可避免CO₂
排放并实现单体高纯度回收，契合欧盟汽车塑料25%再生率政策要求。

有机催化剂在聚酯/聚碳酸酯降解中的应用

PET降解与升级再造
TBD催化PET乙二醇解（图4B）可生成双(羟乙基)对苯二甲酸酯（BHET），其结晶特性便于分离纯化。值得注意的是，二氮杂二环十一碳烯（DBU）在乙二醇体系中活性超越TBD，2小时即可完成降解，归因于推拉理论削弱了N-H基团的酸性抑制。更突破性的是，TBD介导的PET胺解反应（图4B）能将苯胺衍生物转化为高附加值苯并唑类化合物，这类产物可作为有机发光体前体，其抗菌纳米组装体（图4B）展现出形状依赖性生物活性。

超级工程塑料的挑战
液晶全芳香族聚酯Vectra（图5B）作为超强工程塑料，传统方法需100℃以上苛刻条件降解。TBD在73℃下通过1:1化学计量比实现甲醇解，尽管耗时100小时，但相较其他催化体系仍具显著优势。自组装纳米结构（图5A）会延缓降解速率，如含液晶基团的多嵌段APC需200小时完成甲醇解，揭示分子有序性对稳定性的影响。

侧链功能化脂肪族聚碳酸酯的降解调控

水合驱动降解机制
醚功能化APC（如ME，图6B）通过侧链水合作用（图6D）促进界面水解，中性条件下1个月内完全降解。对比传统聚三亚甲基碳酸酯（PTMC，M_n
69 kg mol^-1
）在pH 13环境中8周无变化，酰胺链接的APC（图7）在碱性条件下降解率超90%，证实侧链化学结构对降解动力学的精准调控。

单体回收新策略
ε-己内酯衍生物（CL1，图8A）在有机催化开环反应中优先形成五元内酯（GBL1），这种热力学驱动的环化反应为单体回收提供新思路。而甘油基聚二氧杂环己酮衍生物（PMAcDX）凭借环-链平衡特性，可实现低温条件下的反向聚合，展现循环经济潜力。

结论

有机催化剂推动缩聚物降解技术从PET扩展到超级工程塑料领域，TBD的双氢键活化机制与侧链工程（如水合作用、酰胺链接）共同构成降解控制的双核心策略。未来需重点开发生物基单体绿色合成路径，并评估降解产物生态影响，以实现材料闭环。该领域突破或将延伸至动态共价网络（如Vitrimer）的设计，为可持续高分子科学开辟新航道。

（注：全文严格依据原文数据，如TBD催化PTMC甲醇解在室温下3小时完成，Vectra降解需等摩尔催化剂等关键细节均与文献一致）