Kyselina polymléčná (PLA), kouzlo přeměny plodin na plast
Jul 05, 2024
Kyselina polymléčná je alifatický polyesterový materiál odvozený z biomasy, který má dobrou biokompatibilitu a biologickou rozložitelnost a má výhody vysoké mechanické pevnosti, dobré průhlednosti, snadného zpracování a tvarování a je největším syntetickým odbouratelným plastem v industrializaci.
Polymléčnou kyselinu lze připravit přímou dehydratační polykondenzací kyseliny mléčné a polymerací laktidu (cyklický dimer kyseliny mléčné) s otevřením kruhu.
PLA je alifatický polyester vytvořený z kyseliny mléčné oligomerizací, cyklizací, polymerací a dalšími procesy. Transformační proces PLA je následující: chemici mohou efektivně vyrobit LA ze škrobu extrahovaného z plodin, jako je kukuřice, pomocí hydrolýzy a mikrobiální fermentace a dále jej převést na PLA pomocí kondenzační polymerace nebo polymerizace s otevřením kruhu, čímž realizují „kouzlo“ přeměny plodin na plasty.
Protože monomer LA obsahuje jak hydroxylové (-OH), tak karboxylové skupiny, může kondenzovat s karboxylovými a hydroxylovými skupinami jiného monomeru LA. Tímto způsobem reagují monomery LA střídavě za získání materiálu PLA s vysokou molekulovou hmotností.
V současnosti je hlavní komerční polymléčnou kyselinou poly-L-mléčná kyselina (PLLA). Kyselina mléčná je chirální molekula obsahující dva izomery, kyselinu L-mléčnou (L-laktát) a kyselinu D-mléčnou (D-laktát). Ve výrobním procesu kyseliny polymléčné se jednotka L-mléčné kyseliny vlivem vysoké teploty, katalyzátoru a dalších faktorů transformuje na jednotku D-mléčné kyseliny, což v konečném důsledku vede ke zvýšení jednotky D-mléčné kyseliny a snížení teoretické hodnoty optické rotace v PLLA.
