Angew. Chem. ：酯交换/氢化接力新策略助力废弃聚酯高效降解

塑料的大量使用已经对生态环境造成了严重破坏，主要是因为超过半数塑料在使用后被直接丢弃于垃圾场或者进入到自然界中，而塑料分子本身结构稳定，在自然环境中很难被分解。因此，如何提高塑料的回收再利用效率一直是研究的热门领域。聚酯是最为重要的一类塑料，其中以PET最为常见。目前聚酯的降解条件苛刻、效率不高，亟需发展一种条件温和且高效实用的降解新方法。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所谢银君团队长期以来一直致力于通过开发新型催化体系，发展绿色高效的催化反应。最近，该团队首次提出了酯交换/氢化接力的新策略，并通过使用自主设计的基于喹哪啶骨架的新型三齿钳形络合物，发展了一种迄今为止最为温和的聚酯降解新方法（80 ℃，1 bar H₂），反应TON最高可达1520。

该反应不仅可以适用于降解各种PET制品，如饮料瓶、漱口水瓶、隔音板、黑布等，还可以兼容其他聚酯（如PBT、PCL、PLA等）。通过对反应机理的深入研究，确定了反应的真实活性催化物种，并且该物种能够在质子性溶剂中稳定存在。此外，一系列控制实验表明，甲醇对于降解反应的效率起到了关键性作用：1）通过醇解将大分子PET降解为小分子寡聚物，从而提高PET在反应体系中的溶解度；2）可以抑制产物醇与酯的反应，并通过对寡聚物的醇解释放产物；3）还能促进聚酯的氢化反应。

该方法还实现了从废弃聚酯直接出发，通过两步法高效合成重要的化工原料1,4-环己烷二甲醇（CHDM）。CHDM是一种重要的高端聚酯生产原料，市场需求量逐年攀升，但是价格昂贵，技术被国外长期垄断，传统生产路线成本较高。该方法实现了CHDM的高效低成本制备，为助力实现“双碳”目标，以及废弃塑料的资源化再利用提供了新思路。

论文信息

Highly Efficient Depolymerization of Waste Polyesters Enabled by Transesterification/Hydrogenation Relay Under Mild Conditions

Dr. Yue Hu, Shiyun Zhang, Juanfang Xu, Yuan Liu, Aiai Yu, Jun Qian, Prof. Dr. Yinjun Xie

文章第一作者为胡越副研究员，通讯作者为谢银君研究员，中科院宁波材料所为第一完成单位。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202312564