高分子控制方法之四绿色化
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19
把这种聚合物提炼后，就可用来加 工成各种家用塑料制品以及塑料管道等。 这种天然塑料的特点是不会对生态环境 产生污染，将其埋在地下，6 个月后就 可分解为水和二氧化碳
20
2. 二氧化碳资源的直接利用
危害： CO2是燃烧和代谢的产物， CO2排放速度超过绿色植物及细
菌光合作用的固定能力，造成了大气中 CO2浓度的持续升 高，对全球的生态系统形成了很大威胁，是温室效益的罪魁 祸首。
创造新的天然高分子 可生产塑料的油菜
基因遗传技术
与哺乳动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉类似，微 ，作为细胞 生物（细菌）细胞内能合成出聚羟基丁酸酯 PHB PHB，作为细胞 的能源和碳源贮备物质。经分离后可获得可降解聚合物。 以农产品（葡萄糖）和二氧化碳为原料，通过细菌合成 (polyhydroxyalkates, PHAs) 聚羟基烷酸酯 聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkates, 。
传统方法
新方法
T DI
21
CH3 + 2 CH 3 OH NCO
22
2.2.3 聚合物制造技术绿色化
原则： 1. 高效率、低成本 ：以更少的资源和能源来获得更多的产
品，减少废物产生；
2.2.3.1 原子经济反应
2. 无毒害 ：不用或少用有毒有害的反应物、介质（挥发性有机
化合物，VOCs) 、催化剂；不产生或少产生有毒害的副产物。
δ-氨基乙酰丙酸 甲基四氢呋喃
扩链
双酚酸、 γ-戊内酯、丁二酸 丁二醇、γ-酮基-δ-戊内酯
O O catalyst ri ng-opening polymerizati on O KVL
O
m
O
有机化工原料或产品
相应的聚合物
O
17
PKVL 18
3
3：生物体内直接 得到聚合物 方法 方法3 生物体内直接得到聚合物
日用塑料 生物医用材料
生物质资源
化石矿物资源面临的两大问题：
�
1. 生物质资源
生物质 (Biomass) ：
(农作物、林产物、海草 )及其废 光合作用产生的各种植物 光合作用产生的各种植物( 农作物、林产物、海草) (林产废弃物、报纸、造纸废弃物 )以及动物残骸等。主要 弃物 弃物( 林产废弃物、报纸、造纸废弃物) 成分—纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、甲壳素
方法： 2.2.3.1 原子经济 (节约)反应 2.2.3.2 溶剂 (介质 )绿色化技术 2.2.3.3 催化剂绿色化技术 2.2.3.4 原料封闭循环、无废物排放聚合技术 2.2.3.5 特殊聚合技术
23
低！
高！
原子经济性(原子利用率) = 反应物＝产物＋副产物
被利用原子的质量 × 100% 全部反应物分子的质量 原子经济性 + 副产率＝ 1
9 10
石油时代 碳氢化合物资源
可再生资源时代 碳水化合物资源
1. 2. 3.
利用生物质资源获得聚合物的方法
传统利用方法－直接利用或加以适当改性后使用 先转化为单体，再合成新的聚合物 得到聚合物 生物体内直接 生物体内直接得到聚合物
年，美国能源部提出： 1998 1998年，美国能源部提出：
年， 10 ％的化学品源于植物生物质资源； 2020 2020年， 年，10 10％的化学品源于植物生物质资源； 年， 50 ％的化学品源于植物生物质资源； 2050 2050年， 年，50 50％的化学品源于植物生物质资源； 酒精、氢、沼气 ） 燃料（ 燃料（酒精、氢、沼气 有机化工原料或产品 聚合物
11
生物质大多本身为天然高分子，可直接利用 或适当改性后使用。 木材、蚕丝、棉花 直接利用： 直接利用：木材、蚕丝、棉花 纤维素、甲壳素、 淀粉塑料 改性后利用： 改性后利用：纤维素、甲壳素、 纤维素、甲壳素、淀粉塑料
12
2
2：单体－聚合物 方法 方法2
/氢化 /氧化 /裂解 水解 水解/ 氢化/ 氧化/ β-丙内酯 ε-己内酯
1 2
“绿色聚合物”概念的提出 绿色(生态)化学化工
化工过程、产品体系与生物生态系统的正常运行相互 匹配，即化工过程、产品体系可以成为生态循环系统的一 种特殊情况，可以像生态系统那样的方式进行物质、能量 和信息的流动和储存。
� �
聚合物制造、应用过程中对环境的影响： 大气污染、水 污染、 “白色”污染、土壤恶化 (聚合物的制造和应用成为
OH OH O OH OH DCO2H HO2C OH CO2H
乳酸
丙酮酸
乙酰乳酸
乙偶姻 草酰乙酸 甲酸 乙醇 乙酸 丁二酸
的合成 丁二酸、乳酸 丁二酸、乳酸的合成
E.coli
O OH 3Pt, H2 5opsi HO 2C OH
E.coli
羟基丁二酸
CO2H
乙酰乙酰基-CoA 丙酸 丙酮 异丙醇
15
2.2 绿色聚合物的概念设计
2.2.1 绿色聚合物的概念和内涵 2.2.2 聚合物资源绿色化 2.2.3 聚合物制造技术绿色化 2.2.4 聚合物产品绿色化
2.2.1 绿色聚合物的概念和内涵
“绿色聚合物”概念的背景
是环境污染和生态恶 化工生产是环境污染和生态恶 • 包括聚合物制造在内的 化工生产 化—— 大气污染、水污染、 固体废物、酸雨、臭氧层破坏、 赤潮等的主要根源之一 。 • 传统的环境保护与治理方式： 1 稀释排放 —对毒性的时 间性、生物聚集作用和生态变化尚无认识； 2 处理后排 放 —三废处理技术的兴起 • 从源头消除环境污染 — 重新设计化学合成路线、制造 方法和化工产品，导致 “绿色化学化工 ”概念的提出和兴起
绿色聚合物 Green polymers 环境友好聚合物 Environmentally friendly polymers 环境良性聚合物 Environmentally benign polymers 环境安全聚合物 Environmentally safe polymers 生态聚合物 Ecological polymers
尽量采用安全无毒害化工原料
（剧毒）的反应路线： 非光气 光气（剧毒）的反应路线：
1. 碳酸二甲酯 等替代光气制备异氰酸酯、聚氨酯 碳酸二甲酯等替代光气制备异氰酸酯、聚氨酯 替代光气制备聚碳酸酯 2. 碳酸二甲酯 碳酸二甲酯替代光气制备聚碳酸酯
H2 N CH3 + 2 CO Cl2 NH 2 TDA
H2 N CH3 + 2 ( CH3 O) 2 CO NH2 T DA OCN CH3 OOCNH TD C
6
1
代表性的“绿色”聚合物 ⎯聚乳酸
2.2.2 聚合物资源绿色化
人类从很早就开始利用天然聚合物，如木材、蚕丝、棉花、纤维素、 天然橡胶、天然漆。这些天然聚合物均来自自然界的可再生资源 ⎯ 生 。 物质资源 物质资源。 从二十世纪初开始，随着人类对聚合物认识的深入，高分子科学 开始建立，对聚合物的性能要求越来越高，聚合物的原料来源逐渐从 生物质资源转变为煤、石油、天然气等 化石矿物资源 。 化石矿物资源。 平台化学品 资源 聚合物产品 煤 苯、萘、乙炔 酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚烯烃 石油 乙烯、丙烯、苯 聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚（甲基）丙烯酸酯 天然气 甲烷 尼龙、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚氨酯 平台化学品：指来源广泛、价格低廉、用途众多的一类化合物。从它们出发，
13
平台化学品：乙酰丙酸
14
己二酸 合成 以生物质为原料的 以生物质为原料的己二酸 己二酸合成
重组技术改进的 以淀粉和纤维素制取的葡萄糖为原料，利用经 DNA DNA重组技术改进的 细菌，将葡萄糖转化为已二烯二酸，然后在催化剂的作用下加氢制 )等。 备己二酸，以制造尼龙、可降解聚酯 (聚己二酸丁二醇酯 聚己二酸丁二醇酯)
5
“绿色”聚合物的内涵
原料来源绿色化(resources) ： 源于无毒害、可再生的资源，资源的再生过程对环境、人体无害 制造过程绿色化(manufacture) ： 制造过程对环境、人体无害 产品应用绿色化(applications)： 产品使用过程对环境、人体无害；使用后能回收利用或降 解，且降解产物对环境、人体无害，不产生新的污染或降解产物 能直接作为或转化为聚合物原料 资源 (再生 )、制造、使用及其使用后 理想的“绿色”聚合物：其 ：其资源 资源( 再生) 对环境和人体均无害，尽量少地利用资源和能源， 产品制造－使用 形成一个良性的循环过程，并纳入大自然的生态循环。 －资源 －资源形成一个良性的循环过程，并纳入大自然的生态循环。
丁酰 丁酸
cis, cis -
丁醇
16
基于平台化学品乙酰丙酸的聚合物合成 缩合聚合
以谷物制造的糖 为原料，采用生物 丁二酸和 技术合成 技术合成丁二酸和 丙二醇 (PDO) ， 1,3 1,3丙二醇 丙二醇( PDO)， 以缩聚反应制造新 型可降解聚酯。
缩聚
纤维素/木质素 水解
O COOH
1999年，美国 Biofone Co. 因此获总统绿色化学挑战奖
�
) 产生垃圾的过程？！ 产生垃圾的过程？！) (二次污染问题！ ) 聚合物垃圾处理的方式： 填埋、焚烧 填埋、焚烧( 二次污染问题！) 从源头消除聚合物带来的环境问题 — 在聚合物设计时
即充分考虑聚合物原料来源绿色化、聚合物制造技术绿色 化、聚合物产品应用绿色化 — “绿色聚合物 ”概念
3
4
绿色聚合物的概念
(亿万年，因而实际上不可再 枯竭危机：它们的再生周期非常漫长 它们的再生周期非常漫长( 生)，地球上的储量有限，终究会有枯竭的一天。 环境危机：直接或间接与化石矿物资源的加工和使用有关（如产生 、NOx 等，形成局部的环境污染、产生酸雨及温室气体） CO2、SOx SOx、 NOx等，形成局部的环境污染、产生酸雨及温室气体）
: 绿色的资源 绿色的资源:
生物质来源于 CO2(光合作用 )，使用后产生 CO2 ，但 不会增加大气 生物质来源于CO 光合作用) ，使用后产生CO ，但不会增加大气 ，因此生物质的广泛利用不会产生温室效益。 中CO2的含量 的含量，因此生物质的广泛利用不会产生温室效益。 生物质资源的合理利用不或较少产生环境问题，产品易于降解， 回归大自然，回到大自然的生态循环中去，比化石矿物资源更清洁。
γ -丁内酯
发酵
缩聚 小分子 聚合物 （单体） 开环聚合
乙交酯 δ- 戊内酯 丙交酯
二元酸： 二元醇： 羟基酸： 内酯：
丁二酸、己二酸 丙二醇 (PDO) ，1,4丁二醇 1,31,3-丙二醇 丙二醇(PDO) (PDO)， 1,4-丁二醇 乳酸、羟基乙酸、 3羟基丁酸、 3羟基戊酸 乳酸、羟基乙酸、33-羟基丁酸、 羟基丁酸、33-羟基戊酸 丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、β-丁内酯
可以合成一系列具有巨大市场和高附加价值的产品，对国民经济发展和人们生 介于基础和专用化学品间，建有产品和原料功能。 活水平提高产生重要的影响。 活水平提高产生重要的影响。介于基础和专用化学品间，建有产品和原料功能。
7 8
CH3 HO CHCOOH
乳酸
O
O O
丙交酯
O
O O O O nΒιβλιοθήκη /聚丙交酯 聚乳酸 聚乳酸/
狭义地讲， “绿色 ”聚合物是指使用时不会引起环 境污染或健康问题，且使用后能再循环或易于在环境 中降解为无害物质的聚合物产品。 ⎯ 消费者角度 广义的讲，绿色聚合物是指从 原料来源、制造过 程、产品应用及应用后三个层次来说，对人体健康和 环境均无害的聚合物产品。 ⎯ 全社会角度 绿色聚合物的不同叫法
变废为宝：开辟了可再生资源利用的新途径
• 浙大化工系：电化学、等离子体及微生物固定法，开发 出碳酸二甲酯等一系列的含氧有机化学产品。 • 中科院长春应化所： CO2与环氧化物共聚合成聚碳酸 酯，不仅可利用二氧化碳，而且聚合物可降解。
OCN
CH3 + 4 HCl NCO TD I
CH 3 + 2 CH3 OH NHCOOCH3
�
: 取之不竭的资源 取之不竭的资源:
两条解决途径：
1、环境安全的、可再生的绿色资源 生物质资源 二氧化碳 2、更安全的化工原料
1640 亿吨 /年的速度不断再生，如以能量换 植物生物质以约 植物生物质以约1640 1640亿吨 亿吨/ 15-20 倍 算，相当于石油年产量的 算，相当于石油年产量的15-20 15-20倍
CH3 O
英国专家最近培育成功了一种能生产塑料的油菜。利 用基因遗传技术成功地把各种能产生聚合物的生物基因 移植到油菜籽中，用这种油菜籽长出的油菜，其种子和 叶片中都含有大量的聚合物。
CH3
n
O
n
O O-R-C
m
O-CH-CH2-C
O-CH-CH2 -C
聚羟基丁酸酯 PHB
聚羟基烷酸酯（ PHAs ）
把这种聚合物提炼后，就可用来加 工成各种家用塑料制品以及塑料管道等。 这种天然塑料的特点是不会对生态环境 产生污染，将其埋在地下，6 个月后就 可分解为水和二氧化碳
20
2. 二氧化碳资源的直接利用
危害： CO2是燃烧和代谢的产物， CO2排放速度超过绿色植物及细
菌光合作用的固定能力，造成了大气中 CO2浓度的持续升 高，对全球的生态系统形成了很大威胁，是温室效益的罪魁 祸首。
创造新的天然高分子 可生产塑料的油菜
基因遗传技术
与哺乳动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉类似，微 ，作为细胞 生物（细菌）细胞内能合成出聚羟基丁酸酯 PHB PHB，作为细胞 的能源和碳源贮备物质。经分离后可获得可降解聚合物。 以农产品（葡萄糖）和二氧化碳为原料，通过细菌合成 (polyhydroxyalkates, PHAs) 聚羟基烷酸酯 聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkates, 。
传统方法
新方法
T DI
21
CH3 + 2 CH 3 OH NCO
22
2.2.3 聚合物制造技术绿色化
原则： 1. 高效率、低成本 ：以更少的资源和能源来获得更多的产
品，减少废物产生；
2.2.3.1 原子经济反应
2. 无毒害 ：不用或少用有毒有害的反应物、介质（挥发性有机
化合物，VOCs) 、催化剂；不产生或少产生有毒害的副产物。
δ-氨基乙酰丙酸 甲基四氢呋喃
扩链
双酚酸、 γ-戊内酯、丁二酸 丁二醇、γ-酮基-δ-戊内酯
O O catalyst ri ng-opening polymerizati on O KVL
O
m
O
有机化工原料或产品
相应的聚合物
O
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PKVL 18
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3：生物体内直接 得到聚合物 方法 方法3 生物体内直接得到聚合物
日用塑料 生物医用材料
生物质资源
化石矿物资源面临的两大问题：
�
1. 生物质资源
生物质 (Biomass) ：
(农作物、林产物、海草 )及其废 光合作用产生的各种植物 光合作用产生的各种植物( 农作物、林产物、海草) (林产废弃物、报纸、造纸废弃物 )以及动物残骸等。主要 弃物 弃物( 林产废弃物、报纸、造纸废弃物) 成分—纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、甲壳素
方法： 2.2.3.1 原子经济 (节约)反应 2.2.3.2 溶剂 (介质 )绿色化技术 2.2.3.3 催化剂绿色化技术 2.2.3.4 原料封闭循环、无废物排放聚合技术 2.2.3.5 特殊聚合技术
23
低！
高！
原子经济性(原子利用率) = 反应物＝产物＋副产物
被利用原子的质量 × 100% 全部反应物分子的质量 原子经济性 + 副产率＝ 1
9 10
石油时代 碳氢化合物资源
可再生资源时代 碳水化合物资源
1. 2. 3.
利用生物质资源获得聚合物的方法
传统利用方法－直接利用或加以适当改性后使用 先转化为单体，再合成新的聚合物 得到聚合物 生物体内直接 生物体内直接得到聚合物
年，美国能源部提出： 1998 1998年，美国能源部提出：
年， 10 ％的化学品源于植物生物质资源； 2020 2020年， 年，10 10％的化学品源于植物生物质资源； 年， 50 ％的化学品源于植物生物质资源； 2050 2050年， 年，50 50％的化学品源于植物生物质资源； 酒精、氢、沼气 ） 燃料（ 燃料（酒精、氢、沼气 有机化工原料或产品 聚合物
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生物质大多本身为天然高分子，可直接利用 或适当改性后使用。 木材、蚕丝、棉花 直接利用： 直接利用：木材、蚕丝、棉花 纤维素、甲壳素、 淀粉塑料 改性后利用： 改性后利用：纤维素、甲壳素、 纤维素、甲壳素、淀粉塑料
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2
2：单体－聚合物 方法 方法2
/氢化 /氧化 /裂解 水解 水解/ 氢化/ 氧化/ β-丙内酯 ε-己内酯
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“绿色聚合物”概念的提出 绿色(生态)化学化工
化工过程、产品体系与生物生态系统的正常运行相互 匹配，即化工过程、产品体系可以成为生态循环系统的一 种特殊情况，可以像生态系统那样的方式进行物质、能量 和信息的流动和储存。
� �
聚合物制造、应用过程中对环境的影响： 大气污染、水 污染、 “白色”污染、土壤恶化 (聚合物的制造和应用成为
OH OH O OH OH DCO2H HO2C OH CO2H
乳酸
丙酮酸
乙酰乳酸
乙偶姻 草酰乙酸 甲酸 乙醇 乙酸 丁二酸
的合成 丁二酸、乳酸 丁二酸、乳酸的合成
E.coli
O OH 3Pt, H2 5opsi HO 2C OH
E.coli
羟基丁二酸
CO2H
乙酰乙酰基-CoA 丙酸 丙酮 异丙醇
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2.2 绿色聚合物的概念设计
2.2.1 绿色聚合物的概念和内涵 2.2.2 聚合物资源绿色化 2.2.3 聚合物制造技术绿色化 2.2.4 聚合物产品绿色化
2.2.1 绿色聚合物的概念和内涵
“绿色聚合物”概念的背景
是环境污染和生态恶 化工生产是环境污染和生态恶 • 包括聚合物制造在内的 化工生产 化—— 大气污染、水污染、 固体废物、酸雨、臭氧层破坏、 赤潮等的主要根源之一 。 • 传统的环境保护与治理方式： 1 稀释排放 —对毒性的时 间性、生物聚集作用和生态变化尚无认识； 2 处理后排 放 —三废处理技术的兴起 • 从源头消除环境污染 — 重新设计化学合成路线、制造 方法和化工产品，导致 “绿色化学化工 ”概念的提出和兴起
绿色聚合物 Green polymers 环境友好聚合物 Environmentally friendly polymers 环境良性聚合物 Environmentally benign polymers 环境安全聚合物 Environmentally safe polymers 生态聚合物 Ecological polymers
尽量采用安全无毒害化工原料
（剧毒）的反应路线： 非光气 光气（剧毒）的反应路线：
1. 碳酸二甲酯 等替代光气制备异氰酸酯、聚氨酯 碳酸二甲酯等替代光气制备异氰酸酯、聚氨酯 替代光气制备聚碳酸酯 2. 碳酸二甲酯 碳酸二甲酯替代光气制备聚碳酸酯
H2 N CH3 + 2 CO Cl2 NH 2 TDA
H2 N CH3 + 2 ( CH3 O) 2 CO NH2 T DA OCN CH3 OOCNH TD C
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代表性的“绿色”聚合物 ⎯聚乳酸
2.2.2 聚合物资源绿色化
人类从很早就开始利用天然聚合物，如木材、蚕丝、棉花、纤维素、 天然橡胶、天然漆。这些天然聚合物均来自自然界的可再生资源 ⎯ 生 。 物质资源 物质资源。 从二十世纪初开始，随着人类对聚合物认识的深入，高分子科学 开始建立，对聚合物的性能要求越来越高，聚合物的原料来源逐渐从 生物质资源转变为煤、石油、天然气等 化石矿物资源 。 化石矿物资源。 平台化学品 资源 聚合物产品 煤 苯、萘、乙炔 酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚烯烃 石油 乙烯、丙烯、苯 聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚（甲基）丙烯酸酯 天然气 甲烷 尼龙、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚氨酯 平台化学品：指来源广泛、价格低廉、用途众多的一类化合物。从它们出发，
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平台化学品：乙酰丙酸
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己二酸 合成 以生物质为原料的 以生物质为原料的己二酸 己二酸合成
重组技术改进的 以淀粉和纤维素制取的葡萄糖为原料，利用经 DNA DNA重组技术改进的 细菌，将葡萄糖转化为已二烯二酸，然后在催化剂的作用下加氢制 )等。 备己二酸，以制造尼龙、可降解聚酯 (聚己二酸丁二醇酯 聚己二酸丁二醇酯)
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“绿色”聚合物的内涵
原料来源绿色化(resources) ： 源于无毒害、可再生的资源，资源的再生过程对环境、人体无害 制造过程绿色化(manufacture) ： 制造过程对环境、人体无害 产品应用绿色化(applications)： 产品使用过程对环境、人体无害；使用后能回收利用或降 解，且降解产物对环境、人体无害，不产生新的污染或降解产物 能直接作为或转化为聚合物原料 资源 (再生 )、制造、使用及其使用后 理想的“绿色”聚合物：其 ：其资源 资源( 再生) 对环境和人体均无害，尽量少地利用资源和能源， 产品制造－使用 形成一个良性的循环过程，并纳入大自然的生态循环。 －资源 －资源形成一个良性的循环过程，并纳入大自然的生态循环。
丁酰 丁酸
cis, cis -
丁醇
16
基于平台化学品乙酰丙酸的聚合物合成 缩合聚合
以谷物制造的糖 为原料，采用生物 丁二酸和 技术合成 技术合成丁二酸和 丙二醇 (PDO) ， 1,3 1,3丙二醇 丙二醇( PDO)， 以缩聚反应制造新 型可降解聚酯。
缩聚
纤维素/木质素 水解
O COOH
1999年，美国 Biofone Co. 因此获总统绿色化学挑战奖
�
) 产生垃圾的过程？！ 产生垃圾的过程？！) (二次污染问题！ ) 聚合物垃圾处理的方式： 填埋、焚烧 填埋、焚烧( 二次污染问题！) 从源头消除聚合物带来的环境问题 — 在聚合物设计时
即充分考虑聚合物原料来源绿色化、聚合物制造技术绿色 化、聚合物产品应用绿色化 — “绿色聚合物 ”概念
3
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绿色聚合物的概念
(亿万年，因而实际上不可再 枯竭危机：它们的再生周期非常漫长 它们的再生周期非常漫长( 生)，地球上的储量有限，终究会有枯竭的一天。 环境危机：直接或间接与化石矿物资源的加工和使用有关（如产生 、NOx 等，形成局部的环境污染、产生酸雨及温室气体） CO2、SOx SOx、 NOx等，形成局部的环境污染、产生酸雨及温室气体）
: 绿色的资源 绿色的资源:
生物质来源于 CO2(光合作用 )，使用后产生 CO2 ，但 不会增加大气 生物质来源于CO 光合作用) ，使用后产生CO ，但不会增加大气 ，因此生物质的广泛利用不会产生温室效益。 中CO2的含量 的含量，因此生物质的广泛利用不会产生温室效益。 生物质资源的合理利用不或较少产生环境问题，产品易于降解， 回归大自然，回到大自然的生态循环中去，比化石矿物资源更清洁。
γ -丁内酯
发酵
缩聚 小分子 聚合物 （单体） 开环聚合
乙交酯 δ- 戊内酯 丙交酯
二元酸： 二元醇： 羟基酸： 内酯：
丁二酸、己二酸 丙二醇 (PDO) ，1,4丁二醇 1,31,3-丙二醇 丙二醇(PDO) (PDO)， 1,4-丁二醇 乳酸、羟基乙酸、 3羟基丁酸、 3羟基戊酸 乳酸、羟基乙酸、33-羟基丁酸、 羟基丁酸、33-羟基戊酸 丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、β-丁内酯
可以合成一系列具有巨大市场和高附加价值的产品，对国民经济发展和人们生 介于基础和专用化学品间，建有产品和原料功能。 活水平提高产生重要的影响。 活水平提高产生重要的影响。介于基础和专用化学品间，建有产品和原料功能。
7 8
CH3 HO CHCOOH
乳酸
O
O O
丙交酯
O
O O O O nΒιβλιοθήκη /聚丙交酯 聚乳酸 聚乳酸/
狭义地讲， “绿色 ”聚合物是指使用时不会引起环 境污染或健康问题，且使用后能再循环或易于在环境 中降解为无害物质的聚合物产品。 ⎯ 消费者角度 广义的讲，绿色聚合物是指从 原料来源、制造过 程、产品应用及应用后三个层次来说，对人体健康和 环境均无害的聚合物产品。 ⎯ 全社会角度 绿色聚合物的不同叫法
变废为宝：开辟了可再生资源利用的新途径
• 浙大化工系：电化学、等离子体及微生物固定法，开发 出碳酸二甲酯等一系列的含氧有机化学产品。 • 中科院长春应化所： CO2与环氧化物共聚合成聚碳酸 酯，不仅可利用二氧化碳，而且聚合物可降解。
OCN
CH3 + 4 HCl NCO TD I
CH 3 + 2 CH3 OH NHCOOCH3
�
: 取之不竭的资源 取之不竭的资源:
两条解决途径：
1、环境安全的、可再生的绿色资源 生物质资源 二氧化碳 2、更安全的化工原料
1640 亿吨 /年的速度不断再生，如以能量换 植物生物质以约 植物生物质以约1640 1640亿吨 亿吨/ 15-20 倍 算，相当于石油年产量的 算，相当于石油年产量的15-20 15-20倍
CH3 O
英国专家最近培育成功了一种能生产塑料的油菜。利 用基因遗传技术成功地把各种能产生聚合物的生物基因 移植到油菜籽中，用这种油菜籽长出的油菜，其种子和 叶片中都含有大量的聚合物。
CH3
n
O
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O O-R-C
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O-CH-CH2-C
O-CH-CH2 -C
聚羟基丁酸酯 PHB
聚羟基烷酸酯（ PHAs ）