研究背景：

废弃聚合物造成的环境污染最近已成为严重的问题。特别是微塑料对海洋的污染是当前全球环境的热点问题之一。因此，可在海水中降解的聚合物备受关注。聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯 (PTT) 和聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 等芳香族聚酯因其优异的物理性能而在世界范围内得到广泛应用。然而，它们在环境中的降解非常缓慢，并且它们的废物的环境负荷是一个潜在的问题。尽管据报道一些微生物会降解 PET，但这些芳香族聚酯不被接受为可生物降解的聚合物。另一方面，聚（L-乳酸）（PLLA）和聚（乙醇酸）（PGA）因其可生物降解性而受到关注。

研究内容：

在这项研究中，由羟基酸、乙二醇和对苯二甲酸合成了一系列具有较高熔点的新型周期性可生物降解共聚酯，通过1H NMR, ESI-MS,DSC,XRD等分析了周期性共聚酯的结构和物理性能。发现大多数具有 LA 单元的共聚酯poly(LELT) 是无定形的。相比之下，具有 GA 单元的共聚酯表现出相对较高的熔融温度（poly(GEGT) 的 Tm = 209 ℃）。还研究了poly(GEGT)和poly(LELT)共聚酯在海水（27℃），堆肥和水（70℃）中的降解性能。发现poly(GEGT) 在 27 ℃的海水中显示出生物降解性。通过同样的合成策略，作者还合成了poly(LELF), poly(LELN), poly(LELA), poly(GEGF), poly(GEGN)以及poly(GEGA)等一系列周期性共聚酯。

主要研究结果：

1. poly(LELT)和poly(GEGT)共聚酯的合成方案及结构分析

（1）GEG和LEL的合成

（2）LEL的1H和13C核磁谱图

（3）poly(LELT)和poly(GEGT)的合成

（4）poly(LELT)的1H NMR谱图

2. 合成的poly(LELT) 和poly(GEGT)的基本性能

3. poly(LELT) 和poly(GEGT)的XRD谱图

4. 通过生化需氧量（BOD）评估的poly(LELT) 和poly(GEGT)在27℃的海水中的生物降解性（PHB作为参比）。poly(GEGT) 在29天内显示出30%的生物降解率，而poly(LELT)在海水中几乎没有降解。

5. poly(LELT) 和poly(GEGT)的水解降解(pH=8.0, 70℃）。220小时内分别损失了61%和52%的重量。

6. poly(LELT)和PLLA在50-60℃的堆肥中的降解

7.其他周期性共聚酯的合成

研究结论：

在这项工作中，作者通过LEL或GEG与各种二羧酸氯化物的缩聚反应合成了一系列新型周期性共聚酯。其中，脂肪族-芳香族共聚酯poly（GEGT）和poly（GEGN）在200 ℃以上表现出较高的Tm。因此，作者开发了具有高脂肪族含量和高熔点的共聚酯，这可能是由于它们的规则性序列。证明poly (GEGT) 在27°C的海水中是可生物降解的。由于这些共聚酯的成分是容易获得的商品化学品，这些周期性共聚酯可以成为环保材料的良好候选者。

参考文献：

Synthesis, properties and biodegradation of periodic copolyesters composed of hydroxy acids, ethylene glycol, and terephthalic acid

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141391020300276?via%3Dihub

DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2020.109095