東京大學的研究團隊使用丙烯和一氧化碳合成了聚合體「聚酮」（左上），並在其中加入過氧化氫氧化劑和促進反應的氯化鋁進行「主鏈編輯」，反應中聚酮總量的約40%轉化爲酯，得到了含有與P3HB（右上）類似結構（粉色部分）的聚酮酯（下圖）。
作爲生物降解塑膠而爲人所知的聚3-羥基丁酸酯（P3HB）可在微生物的作用下快速轉化爲二氧化碳（CO₂），所以這種物質作爲環境負荷較低的塑膠備受人們期待。然而，現有的P3HB合成方法必須用到微生物發酵或昂貴的化學原料，存在生產成本昂貴的問題。
東京大學研究生院工學系研究科的野崎京子教授、高橋講平特任研究員（現任特任講師）等組成的研究團隊，採用了一種不直接合成目標聚合體，而是讓已合成的聚合體鏈進單步驟反應，從而顯著改變性質的「主鏈編輯」策略，由此找到了一種以廉價且豐富的工業原料丙烯、一氧化碳、過氧化氫合成與P3HB具有部分類似結構的聚合體的方法。
首先，研究團隊按照已知方法，透過丙烯與一氧化碳的反應合成了聚合體「聚酮」。接着，在氧化劑過氧化氫中加入促進反應的氯化鋁，透過氧化反應進行「主鏈編輯」，得到了佔聚酮總量約40%的P3HB類似結構聚酯物質——「聚酮酯」。此外，研究團隊還發現，當將這種聚合體用於羣馬大學採集的土壤微生物時，一部分聚合體被轉化爲了CO₂，明確了這種材料具有微生物的生物降解性。
今後如果能進一步提高氧化反應的效率，並將聚酮直接轉化爲P3HB本身，就可能實施生物降解塑膠的更低成本和更大規模的生產製造，有望顯著推進解決廢棄塑膠所造成的環境污染問題。（TEXT：原繪里香）
原文：JSTnews 2024年8月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
