Новый разлагаемый полимер

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2019, №8)

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
28.01.2023
Милосердный пожар
Команда исследователей из Университета Миссури изучила, как почва после лесного пожара, насыщенная д...
10.01.2023
Лед озадачивает
Почему горячая вода замерзает быстрее холодной? Как выяснили химики, секрет кроетс...
09.01.2023
Пишут, что...
…волнистая рябь на поверхности сосулек связана с наличием примесей в воде, из которой сосулька о...
19.12.2022
Пишут, что...
…бездействующая черная дыра в созвездии Змееносца примерно в 10 раз массивнее Солнца и расположе...