Новый разлагаемый полимер

А.И. Курамшин

pic_2019_08_11-1.jpg

Превращение полидегидроаспирина в аспирин

«Дегидроаспирин» (2-метилен-4H-бензо[d][1,3]диоксин-4-он) — так называется мономер, который синтезировали Акане Казамаа и Ясухиро Кохсака из японского Университета Синсю. Из этого вещества получается виниловый полимер, гидролизующийся в уксусную и салициловые кислоты — исходные вещества аспирина. Это один из немногих винильных полимеров, который достаточно просто подвергается вторичной переработке (Polym. Chem., 2019,10).

Полимерные материалы — основа современной цивилизации. Обычно их делают из продуктов переработки нефти. Однако нефть — исчерпаемый ресурс, поэтому химики разрабатывают методы их получения из возобновляемого сырья. Здесь возможны как минимум два подхода: получать полимеры из растительного сырья либо делать полимеры, которые легко поддаются вторичной переработке.

Последний подход более перспективный, поскольку он попутно помогает уменьшить антропогенную нагрузку на окружающую среду. С 1950 по 2018 год было произведено около 6,3 миллиарда тонн пластика, из них вторичной переработке подверглось 9%, а сожжено около 12 %. Можно посчитать, что около 5 миллиардов тонн пластика так или иначе попадает в окружающую среду. В самом большом — Тихоокеанском — мусорном пятне на квадратный метр поверхности в среднем приходится 5,1 миллиграмма пластика в виде микрочастиц. Большая часть полимеров, производимых до недавнего времени, разрушается в окружающей среде сотни лет, поскольку организмов, способных разрушить эти материалы, практически нет. Редкий пример – бактерия Ideonella sakaiensis (см. «Химию и жизнь», 2016, 5).

Сегодня мы уже умеем перерабатывать полиэтилентерефталат, из которого делают бутылки для питьевой воды, и поликарбонат, которым заменяют стекла, например, в теплицах. Однако для полимеров винилового ряда способа переработки пока не придумали. Именно поэтому винильный полимер, разработанный японскими учеными, встретили на ура многие химики. Новый полимер по своим физическим свойствам близок к другим полимерам винильного ряда. Вдобавок он устойчив при комнатной температуре, но при нагревании в кислой среде и его можно дефрагментировать до салициловой и уксусной кислот. Справедливости ради надо сказать, что разрушаемые винильные полимеры получали и прежде, но они не были устойчивы при комнатной температуре, а значит, их нельзя было использовать. Так что перспективы у нового соединения более чем серьезные.

Химики из Университета Синсю планируют более детально изучить свойства дегидроаспирина — можно ли, например, использовать его в реакциях сополимеризации с другими мономерами винилового ряда и, если да, — насколько легко полученный сополимер может быть разрушен до низкомолекулярных соединений. Все это нужно, чтобы шаг за шагом двигаться к решению глобальной проблемы полимерных отходов.



Эта статья доступна в печатном номере "Химии и жизни" (№ 8/2019) на с. 11.

Разные разности
Желтки против пожелтения
Пробы красочного слоя, взятые с картин художников эпохи Возрождения, показали, что в них помимо пигментов и масла присутствуют еще и небольшие следы белка, который мог попасть в краску вместе с желтком. Действительно точно известно, что Леонардо да&n...
Споры против полиуретана
Ученые создали биоразлагаемый материал с помощью почвенных штаммов бактерии Bacillus subtilis, способных разрушать термополиуретан. Решение очень простое — подмешать бактерии к полимерам. Причем не сами бактерии, а их споры, которые остаютс...
Бактериофаги против дезодорантов
Метагеномный анализ кожной флоры позволил найти главного злоумышленника, виновного в резком запахе пота — это бактерии Staphylococcus hominis. Но можно ли от них избавиться, не убивая другие кожные бактерии? Исследователи предложили логичное реш...
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...