东京大学的研究团队使用丙烯和一氧化碳合成了聚合物“聚酮”（左上），并在其中加入过氧化氢氧化剂和促进反应的氯化铝进行“主链编辑”，反应中聚酮总量的约40%转化为酯，得到了含有与P3HB（右上）类似结构（粉色部分）的聚酮酯（下图）。
作为生物降解塑料而为人所知的聚3-羟基丁酸酯（P3HB）可在微生物的作用下快速转化为二氧化碳（CO₂），所以这种物质作为环境负荷较低的塑料备受人们期待。然而，现有的P3HB合成方法必须用到微生物发酵或昂贵的化学原料，存在生产成本昂贵的问题。
东京大学研究生院工学系研究科的野崎京子教授、高桥讲平特任研究员（现任特任讲师）等组成的研究团队，采用了一种不直接合成目标聚合物，而是让已合成的聚合物链进一步反应，从而显著改变性质的“主链编辑”策略，由此找到了一种以廉价且丰富的工业原料丙烯、一氧化碳、过氧化氢合成与P3HB具有部分类似结构的聚合物的方法。
首先，研究团队按照已知方法，通过丙烯与一氧化碳的反应合成了聚合物“聚酮”。接着，在氧化剂过氧化氢中加入促进反应的氯化铝，通过氧化反应进行“主链编辑”，得到了占聚酮总量约40%的P3HB类似结构聚酯物质——“聚酮酯”。此外，研究团队还发现，当将这种聚合物用于群马大学采集的土壤微生物时，一部分聚合物被转化为了CO₂，明确了这种材料具有微生物的生物降解性。
今后如果能进一步提高氧化反应的效率，并将聚酮直接转化为P3HB本身，就可能实现生物降解塑料的更低成本和更大规模的生产制造，有望显著推进解决废弃塑料所造成的环境污染问题。（TEXT：原绘里香）
原文：JSTnews 2024年8月号
翻译：JST客观日本编辑部
