化学法合成生物完全降解塑料PHB及单体3羟基丁酸的研究进展.pdf

第 14 卷　第 1 期 山 东 科 学 V o l14　N o 1 200 1 年 3 月 　　　　　　　　SHAN DON G SC IEN CE 　　　　　　　　　 M ar 200 1 ( ) 文章编号: 200 1 0 1004307 ·综述 · 化学法合成生物完全降解塑料 PHB 及 单体 3羟基丁酸的研究进展 1 1 2 王加宁 , 马沛生 , 杨合同 ( 1 天津大学化工学院有机化工与高分子材料系, 天津 300072; 2 山东省科学院生物研究所, 山东 济南 2500 14) 摘要: 本文介绍了新型生物降解塑料 PHB 的应用前景, 重点报道了采用化学法合成 3羟基丁 酸和 PHB 的各种工艺路线, 提出了一种采用乙醛为原料制备 3羟基丁酸, 并以3羟基丁酸 乙酯为原料制备 PHB 的化学合成法的新的工艺路线。 关　键　词: 聚羟基丁酸酯; 3羟基丁酸; 化学合成; 生物降解塑料 中图分类号: 　TQ 322 2　　　　文献标识码: A 由于塑料具有质轻、防水、强度高、耐腐蚀、易加工等优 良特性, 因此广泛应用于国民 经济各个领域。塑料的产量和用量不断增加, 随之出现的问题是废弃塑料量也不断增加。 废弃塑料特别是塑料地膜、垃圾袋、购物袋、餐具、食品包装袋、杂品和工业品包装袋等一 次性塑料废弃物, 污染农田、旅游胜地、海岸港口、缠绕海洋生物, 废弃塑料造成的“白色污 [ 1 ] ( ) 染”日益严重。降解塑料具有下述有利于环境的优点 : 1 可快速制成堆肥回归大自然; (2) 因降解而使体积减少, 从而延长填埋场地的使用寿命和使填埋地稳定; (3) 焚烧时的发 热量减少; (4) 减少因随意丢弃造成的对野生动物的危害。因此研究开发降解塑料是治理 “白色污染”的有效途径。聚羟基丁酸酯(PHB ) 是一种生物可完全降解的新型塑料, 其应用 包括生产快餐盒、地膜及包装材料等一次性用品, 更重要的是可应用于医学、光电子化学、 [2 ] 精细化工等高新技术行业 , 在高新技术和高附加值领域市场广阔。 1　PHB 的来源及性质 1925 年L em o ign e 首先发现了聚羟基丁酸酯(PHB ) [3 ] , 70 年代初对 PHB 进行冷冻蚀 [4 ] 刻处理时, 得知此类物质具有天然塑性 , 从此掀起了研究PHB 的高潮。十九世纪二十年 [ 5 ] 代至今已发现包括光能和化能自养及异养菌计 65 种中的许多微生物 均能产生 PHB , 主要微生物有产碱杆菌属( ) [ 6 ] , 假单细胞菌属( ) [7 ] , 甲基营养菌 A lca lig enes P seud om onas 属 ( ) [ 8 ] , 固氮菌属( ) [9 ] 和红螺菌属( ) [ 10 ] 等。生理 M e thy lotrop hs A z o