酶催化生物基大环低聚酯的绿色合成及其熵驱动开环聚合研究

《RSC Sustainability》：Enabling circularity in furan-based polyesters via enzymatic ring-chain interconversionOpen Access

　　大环低聚酯（MCOs）是通过熵驱动的开环聚合（ED-ROP）实现聚酯绿色合成与回收的有前途的中间体。本研究采用化学法和酶法两种途径，探讨了生物基二醇2,5-双(羟甲基)呋喃（BHMF）和((氧双亚甲基)双(呋喃-5,2-二基))二甲醇（OBMF-H）与一系列脂肪族二甲酯的聚合与环化。首先，通过酶法缩聚与选定的脂肪族二甲酯反应，评估了BHMF和OBMF-H作为聚酯构建单元的适用性。在所评估的生物催化剂中，Novozym 435始终优于斯氏假单胞菌脂肪酶，所产低聚物的分子量更高且分子量分布更窄。随后在拟高稀释条件（PHDC）下合成了相应的MCOs。化学法与酶法的对比表明，Novozym 435能有效促进环化，当使用长链脂肪族二甲酯时，MCOs的收率可达63%。分子对接研究表明实验结果在定性上高度吻合，并确定以癸二酸为基础的底物是环化的最优选候选物。所得大环物随后在酶催化下进行ED-ROP反应，分别以纯化的大环物和粗制大环/线性低聚物混合物作为原料。总体而言，研究结果表明酶催化为大环呋喃基MCOs的合成与聚合提供了一条高效且绿色的路线，同时为催化剂选择、环-链平衡及原料纯度对大环形成和聚合的影响提供了有价值的见解。2026年版权所有。由英国皇家化学会出版。本文依据创作共用署名4.0国际许可协议授权。您可在其他出版物中使用本文材料，无需向RSC另行申请许可，但须正确注明出处。