著者らは、オランダ科学研究機構(NWO)(ジャック・ファン・シンデルに授与された助成金023.007.020)からの財政的支援に感謝しています。

1. 5 mol%重炭酸アンモニウムを用いたシリンアルデヒドのシリンアルデヒドの結露
<ol><li>マロン酸(20.81 g、200.0 mmol)とシリンアルデヒド(36.4 g、200.0 mmol)を250 mLラウンドボトムフラスコに加えます。酢酸エチルの20.0 mLに両方の成分を溶解し、フラスコに重炭酸アンモニウム(790mg、10.0 mmol)を加えます。 注:結露反応を完全に完了するために、ロータリーエバポレーターを使用して酢酸エチルを蒸留し、反応混合物を濃縮し、溶媒を少なく反応させることができます。</li>
	<li>反応混合物を90°Cで90°Cで2時間、シナピエン酸に完全に変換するために攪拌せずに保ちます。 注:この反応の間、いくつかの形態学的変化が観察される。反応混合物は、反応の凝縮工程中の水の形成に起因して、濃い灰色の混合物から溶存黄色の混合物に変化する。縮合物の蒸発後、反応混合物は再び固化し、完全な変換を示す。</li>
	<li>シナピエン酸製品の加工では、残渣を飽和水性NaHCO3-溶液の100mLに溶解する。溶液をビーカーに移し、6M HClを用いて2のpHに後で酸性化する。 注:飽和水性NaHCO3-solutionを添加している間、粗製品はゆっくりと溶解し、完全に溶解するためにいくつかの時間と手動のスクレイピングを必要とします。完全に溶解し、ビーカーに移した後、6 M HClの酸性溶液が滴下に添加される。シナピエン酸はすぐに沈殿し、CO2 ガスの放出は、製品が発泡する原因となります。</li>
	<li>得られた残渣を真空ろ過により分離し、脱塩水で洗浄します。 注:この時点で、製品の純度はHPLCによって分析することができます。製品が汚染されているように見える場合は、次の精製ステップ(例えば、再結晶化)を適用する必要があります。</li>
	<li>水エタノール(4:1、v/v)の混合物中で再結晶した後、真空ろ過によって結晶を分離する。残渣を真空オーブンで60°Cで乾燥させ、42.56gの純シナピエン酸を得る。 注:シナピエン酸の純度は、融点分析とHPLCによって測定されます。</li>
</ol>2. ラニーTM ニッケルとジヒドロシナピエン酸に対するシナピエン酸の水素化.
<ol><li>450 mL フラスコ(水素化装置を使用)にシナピエン酸(33.6 g,150 mmol)を入れなさい。2 M NaOH溶液の300 mLにシナピエン酸を溶解し、フラスコを装置に取り付ける前に1.5gのニッケルスラリー( 材料表を参照)を加えます。 注: アルカリ溶液の添加により、反応混合物の色が変化します。シナピエン酸は、その結晶形で黄色になりますが、塩基によって脱プロトン化すると、溶液の色が赤に変化します。ニッケルの添加は、色を黒く変えます。</li>
	<li>水素ガス3本の棒で反応器を加圧し、80°Cで3時間機械的に反応を振る。</li>
	<li>反応器を室温まで冷却し、ゆっくり減圧します。ニッケル触媒の大部分を磁石で回収し、その後、減圧で溶液を濾過します。 注:反応混合物は、ろ過後に見える赤から緑に変わるはずです。顕著な色変化は、共役系が二重結合の水素化によって中断されるためである。</li>
	<li>4 M HCl溶液を 2 の pH に向けて酸性化します。続いて、酢酸エチル(4回50mL)で抽出を行う。MgSO4を乾燥させた後、減圧下で溶剤を除去する。固体製品ジヒドロシナピエン酸を真空オーブンで60°Cで乾燥させます。 注:理論的には、多縮合反応はジヒドロシナピエン酸で処理することができますが、いくつかの実用的な欠点があります。分子構造のため、ジヒドロシナピアン酸は融点の上に昇順します。アセチル化反応は昇華を防ぎ、反応性を高めるために行うことができる。</li>
</ol>3. ジヒドロシナピアン酸のアセチル化をアセチル化モノマーおよびオリゴマー(プレポリマー)に対して行う。
<ol><li>ジヒドロシナピエン酸(22.6g、100mmol)を250mLラウンドボトムフラスコに加え、次いで無水酢酸(14.2mL、150mmol)と酢酸ナトリウム(0.82g、10mmol)を加えます。 注:ジヒドロシナピアン酸は、室温で無水酢酸に完全に溶解しません。</li>
	<li>4-アセトキシジヒドロシナピエン酸とそのアセチル化オリゴマーにジヒドロシナピアン酸を完全に変換するために1時間攪拌しながら、溶液を90°Cに加熱します。 注:すべての製品は、無水酢酸に溶解したままです。4-アセトキシジヒドロシナピエン酸の総沈殿を増加させるために、次のステップで少量の水溶性溶媒を添加する。</li>
	<li>25mLのアセトンに固形物を溶解し、0.1MHClの250mLに沈殿し、激しく撹拌しながら真空下でろ過します。 注:最良の結果は、完全に沈殿した白い、粘着性の固体を示しています。製品溶液がHCl溶液にあまりにも速く添加された場合、製品は酸性溶液の底に茶色の液体として残ります。この状況では、製品溶液全体を酢酸エチル(4倍50mL)で抽出します。MgSO4で乾燥した後、減圧下で酢酸エチルを除去する。製品は4-アセトキシジヒドロシナピエン酸およびプレポリマーです。</li>
</ol>4. アセチル化モノマーとオリゴマーの重合。
<ol><li>モノマー、4-アセトキシジヒドロシナピエン酸(20.8 g、100 mmol)を加え、100 mLラウンドボトムフラスコにプリポリマーを加え、細かく粉末化NaOH(400mg、10.0 mmol)を加えます。100rpmで撹拌しながら、オープンフラスコで140°Cの設定温度で3時間反応混合物を加熱します。 注:この反応の間、水と酢酸は、開いたフラスコから凝縮します。蒸気のpHを測定して、酢酸の結露を確認することができる。反応生成物の形態は、溶融状態からコンパクトで明るい褐色の製品に変化します。このセットアップは、凝縮物の蒸発を促進し、酸化を防止するために窒素流を行う。このような反応は、通常、混合物の高粘度に起因する機械的撹拌機で攪拌される。しかし、磁気撹拌機の使用は十分であり、このスケールでは差はごくわずかです。</li>
	<li>フラスコに亜鉛(II)酢酸(180mg、1 mmol)と1,2キシレンの25.0 mLを添加して、溶媒補助重合を設定します。設定温度を160°Cに上げます。 注:設定温度を160°Cに上げて、1,2キシレンの逆流と重合の完全な反応性を確保します。反応の温度自体は、1,2-キシレンの沸点により、144°Cのままです。</li>
	<li>ディーン・スタークヘッドを用いて、一定の水と酢酸除去で3時間、144°Cで混合物を還流させる。 注:1,2-キシレンを添加し、必要な温度に反応フラスコを加熱した後、試薬は低い粘度で茶色のスラリーを形成します。この低粘度は、ポリマーの末端基の移動性に利益をもたらすと推測され、反応性を促進する。</li>
	<li>反応混合物を冷却し、真空(<10mbar)を塗布して1,2-キシレンを取り除きます。 注:反応混合物は、溶媒を蒸発させながら固化し、オフホワイト固体に変わります。</li>
	<li>重合の最終段階で温度を240°Cに上げ、高真空<1mbarを30分間塗布します。 注:この段階では、重合のこの段階でチェーン長を大幅に増加させるために少量の凝縮のみが必要であるため、このステップの間にほんのわずかな量の凝縮物だけが蒸発します。</li>
	<li>ポリSポリマーを室温まで冷却し、メタノールで洗浄し、4-アセトキシジヒドロシナピエン酸およびプレポリマーを除去します。得られた製品は、薄茶色の固体である。 注: プロセス後、ポリエステルのチェーン長さと熱特性はGPCとDSCによって調査されます。</li>
</ol>5. 1 M NaOHにおけるポリSの脱重合の代表的な手順:
<ol><li>ポリSを180μm未満の粒子に細かく粉砕してふるいに入れ、加水分解を測定します。 注:必要なサイズに粒子を粉砕するには、モルタルと乳鉢を液体窒素冷却ポリSで使用し、続いて機械的なふるい分けステップを使用します。</li>
	<li>20 mg のポリ S を使用して複数の試験管をロードし、1 M NaOH 溶液の 1.0 mL を追加します。制御された環境インキュベーター シェーカーを使用して 500 rpm の撹拌を用いて、3 つの異なる温度 (RT、50、および 80 °C) でチューブをインキュベートします。 注:この反応に複数のエントリを持つ加熱ブロック/シェーカーを使用して、すべての反応が正確に同じ(熱)状態で行われるようにします。</li>
	<li>1.0 mLの0.5 M H2SO4 で試験管を一定時間間隔で中和し、冷却後に2.0 mLのメタノールを加えます。 注:これらの濃度は、メタノールを添加した後、HPLCに直接注入することができ、それ以上の希釈を必要としないため、少量のポリSと1M NaOHの1.0 mLのみが使用されます。</li>
	<li>0.45 μm PTFEシリンジフィルターを使用してすべてのサンプルをフィルターし、オートサンプラーを使用してHPLCに(20 μL)を注入します。λ=254nmの吸光度を監視し、既知のジヒドロシナピアン酸標準溶液の較正曲線から濃度を算出します。 注: 較正曲線の標準的なソリューションは、脱重合の後の作業と同じ溶媒混合物で行う必要があります。</li>
</ol>

<ol>
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著者らは開示するものは何もない。

ジヒドロシナピアン酸を反応容器内で加熱すると、出発物質の昇華が発生し、真空を加えた場合にこの効果が高まりました。昇華を避けるためにジヒドロシナピアン酸に対してアセチル化が行われている。Kricheldorfら12,27は、アセチル化だけでなく、同様に二及びオリゴマー化が起こったことを認識した。しかしながら、これらのエステル化モノマーおよびオリゴマーは、もはや昇光しなくなり、溶融重縮合28のためのモノマーとして適している。また、4−アセトキシジヒドロシナピエン酸からのプレポリマーの形成は、仮説反応機構29を確認する。
1H NMR測定は、重合の数平均度合いを決定するために使用され、GPC測定は、さらなるチェーン長さデータを生成するために使用した。GPC測定は、ポリスチレンを混合し、液体窒素で消光することによって、常にアモルフィシティを強制した後に行った。
得られた結果を表1に示したポリマーサンプルのGPCMn値は、平均して、世代を通して約670のポリ-Sの繰り返し単位に対応することを示す。これらの値は、ポリSの約43の繰り返し単位であるため、図2で提示された1HNMR測定値で得られた対応する値よりもかなり高い値です。この変動は、合成されたポリマー内のアセトキシ基含有化合物の微量不純物に関連し、ポリ-Sの数平均重合度(DPn)を減少し、1HNMR測定値で計算する。もう一つの説明は、GPC測定中に使用されるポリエステルおよびポリスチレン標準の流体力学的体積の違いに関連している。多分散PDIは2.0以下である。この比較的低い値はGPC分析の前に高分子ポリマーのフィルタリングに起因することができる。
熱特性評価はDSCおよびTGA技術を用いて行ったものであり、それによって熱特性はPETに匹敵することが判明した。DSC分析は、分子リサイクル性ポリマーポリ-Sが281°Cの融解温度を有することを示した。 この溶融温度は、PET30に関連して16度高いです。ポリ-Sのガラスゴム転移温度は、PET、すなわちPETとの113°C対67°Cと比較して高い。ガラス-ゴム転移温度が高いほど、多くの用途に有益です。
最後に、冷却サイクル中に、ポリSはPETに関連する低い結晶化温度、すなわち151°C対190°Cを有する。 ポリSの熱重量測定分析は、ポリ-Sの分解温度341°Cを示した。470°Cの分解温度を有するPETと比較して、ポリSの分解温度は31以下である(支持情報:図S11)。
形成された高分子材料の脱重合を2時間以上観察し、80°Cの温度でHPLC-サンプルを採取し、1MNaOHの溶液中で放出されたジヒドロシナピエン酸の濃度を分析した。サンプルを、純粋ジヒドロシナピアン酸の較正曲線に対して測定し、HPLC収率を決定した。(サポート情報:図 S12)
重合と脱重合の完全なサイクル中に質量の損失を決定するために質量バランスが確立されています。正確な量は5.00グラムのジヒドロシナピアン酸が重合プロセスに導入されました。重合の1サイクル後、ジヒドロシナピエン酸への脱重合、および作業アップ、4.70グラムのジヒドロシナピエン酸が生成され、これは94%の収率に相当する。最初のサイクルでは、材料のほとんどは手動処理によって失われました(サポート情報: 図S13-S14)。モノマージヒドロシナピエン酸の損失は、3世代後に、モノマーの初期量の約85%が残るように合理的に制限された。
本論文では、分子循環に特に適した新しいポリマー材料がどのように設計されたかについて説明する。モノマーを回収し、再重合する重合、脱重合の組み合わせは、最小限の損失で完全に持続可能なサイクルを作り出しました。グリーンケミストリーの原理をさらに適用すると、さまざまなステップの条件を最適化することが可能です。例えば、その後の研究は、過度の塩形成を防ぐために酸性条件下で加水分解を調査することができる。

高分子廃棄物の焼却とは対照的に、化学リサイクルはモノマーを回収する可能性を提供します。化学リサイクルは、これらの高分子材料が化学的に製造されるので、ポリマー材料の技術的寿命の終わりに論理的な選択である1.高分子材料を化学的にリサイクルする方法は2つありますが、熱分解と分子リサイクル2.熱分解により、ポリマー材料は、極限条件3、4を用いてより高い価値の製品に変換される。分子リサイクルは、脱重合を用いて出発物質を回収する効率的な方法です。脱重合後、単量体単位をバージンポリマー材料5に再重合することができる。より大きなスケールで分子リサイクルを適用するのに適したモノマーの利用可能性が望んでいる。現在のプラスチック問題は、社会が頑丈で堅牢なポリマー材料を要求することを指示します。同時に、同じポリマー材料が容易にリサイクル可能であり、環境中で耐えられないことも好ましい。良好な熱および機械的特性を有する現在のポリマー材料は、容易に6を脱重しない。
血管植物に一般的に見られるリグニンは、世界の天然炭素含有量の30%を占めており、セルロースに次いで2番目に豊富な生体高分子です。リグニンは複雑なアモルファス構造を有し、化石材料から抽出された芳香族を置き換えるのに適した代替手段であるように見える。リグニンの立体構造は、木材に強さと剛性だけでなく、劣化に対する耐性を提供します。化学的に言えば、リグニンは非常に複雑なポリフェノール熱硬化性である。それは3つの異なるメトキシル化フェニルプロパン構造の様々な組成から成る。シリンギル、グアヤシル、およびp-ヒドロキシフェニル(それぞれS、G、Hと略される)は、モノリニョールシナピルアルコール、針葉ニルアルコール、およびp-コマリルアルコール7に由来する。これらの単位の分布はバイオマスの種類ごとに異なり、例えば、グアイアシル単位とグアイアシル単位とシリンギル単位8,9の広葉樹からなる針葉樹とが異なる。樹木や植物などの再生可能な自然源は、革新的な高分子材料10のための再設計されたモノマーの生産に望ましい。これらのモノマーは、天然源から単離および合成され、いわゆるバイオベースポリマー11に重合される。
芳香族カルボン酸は、電子的な理由12のために同等の脂肪族カルボン酸よりも数桁少ない電子親水性である。様々な市販のポリエステルは、脂肪族カルボン酸の代わりに芳香族カルボン酸を使用しています。その結果、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)繊維から作られたポリエステル繊維の繊維は、洗浄中の加水分解に対してほとんど無感症、または例えば雨13である。ポリエステルの分子リサイクルが望まれる場合、ポリマーの蓄積に脂肪族エステルを使用することをお勧めします。
前述の理由から、我々は4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシジヒドロシンアミン酸からポリエステルを作る可能性を検討した。Kricheldorf15、マイヤー16、ミラー17、18による以前の研究は、4-ヒドロキシ-3,5-ジヒドロシン酸を使用してポリマーを構築することが困難であることを示しています。脱炭酸および架橋は重合を妨げ、したがってこれらの合成の成功を制限した。また、重縮合のメカニズムは不明のままでした。本論文では、ポリエステルポリ(ジヒドロシナピエン酸)を、規則的かつ高収率で合成し、分子的にリサイクル可能な半芳香族ポリエステルを使用する道を開く条件を説明しています。
シリンアルデヒドとマロン酸19,20の縮合反応を用いて、シナピエン酸を合成するグリーンかつ効率的な方法を開発しました。このグリーンクノエナゲルの後、水素化はジヒドロシナピアン酸を生成し、可逆的な重縮合に適しています。本論文は、ポリ-Sと呼ばれるリグニンの塩基単位を参照して、分子リサイクル性ポリマーポリ(ジヒドロシナピエン酸)への合成ステップを可視化する。高分子材料を分析した後、ポリ-Sは比較的良好な条件下でモノマージヒドロシナピ酸に脱重化され、何度も何度も再重合される。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Reaction 1: Green Knoevenagel condensation&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ammonium bicarbonate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>&gt;99%</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Boom</td><td>Technical grade</td><td></td></tr><tr><td>Ethyl acetate</td><td>Macron</td><td>99.8%</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochloric acid</td><td>Boom</td><td>37%</td><td></td></tr><tr><td>Malonic acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>99%</td><td>used as received</td></tr><tr><td>Sodium bicarbonate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>&gt;99.7%</td><td></td></tr><tr><td>Syringaldehyde</td><td>Sigma Aldrich</td><td>98%</td><td>used as received</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Reaction 2: Hydrogenation&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Magnesium sulfate</td><td>Macron</td><td>99%</td><td>dried</td></tr><tr><td>Raney&amp;trade; nickel</td><td>Sigma Aldrich</td><td>&gt;89%</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydroxide</td><td>Boom</td><td>Technical grade</td><td>dissolved</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Reaction 3: Acetylation&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acetic anhydride</td><td>Macron</td><td>&gt;98%</td><td></td></tr><tr><td>Acetone</td><td>Macron</td><td>&gt;99.5%</td><td></td></tr><tr><td>Sodium acetate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>&gt;99%</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Reaction 4A: Polymerisation&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1,2-xylene</td><td>Macron</td><td>&gt;98%</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydroxide</td><td>Boom</td><td>Technical grade</td><td>finely powdered</td></tr><tr><td>Zinc(II)acetate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>99.99%</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Reaction 4B: Depolymerisation&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydroxide</td><td>Boom</td><td>Technical grade</td><td>dissolved</td></tr><tr><td>Sulfuric acid</td><td>Macron</td><td>100%</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Analysis&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CDCl&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>Cambride Isotope Laboratories, Inc.</td><td>99.5%</td><td></td></tr><tr><td>CF&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;COOD</td><td>Cambride Isotope Laboratories, Inc.</td><td>98%</td><td></td></tr><tr><td>Dimethylformamide</td><td>Macron</td><td>&gt;99.9%</td><td></td></tr><tr><td>Hexafluoro-2-propanol</td><td>TCI Chemicals</td><td>&gt;99%</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Macron</td><td>&gt;99.8%</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran</td><td>Macron</td><td>&gt;99.9%</td><td></td></tr></tbody></table>

designed for molecular recycling: a lignin-derived semi-aromatic biobased polymer

化学的にリサイクル可能なバイオポリマーの開発は、循環経済の追求の中で機会を提供します。化学的にリサイクル可能なバイオポリマーは、使用段階後の処分段階におけるポリマー材料の問題を解決するために積極的に努力する。本論文では、リグニンなどのバイオマスから完全に抽出できるバイオベースの半芳香族ポリエステルの製造について説明し、可視化する。本論文に記載されているポリマーポリ-Sは、PETのような一般的に使用されるプラスチックと同様の熱特性を有する。芳香族アルデヒドとマロン酸からモノマーを効率的に生成できるグリーンクノエナゲル反応を開発しました。この反応はスケーラブルであることが証明されており、計算されたEファクターは著しく低くなっています。リノフィトケミカルを出発点としたこれらのポリエステルは、最小限の損失で効率的な分子リサイクルを示しています。ポリエステルポリ(ジヒドロシナピアン酸)(ポリ-S)は、これらの半芳香族ポリエステルの一例として提示され、重合、脱重合、および再重合について説明する。

シリンアルデヒドから高純度かつ高収率(>95%)で合成されたシナピエン酸は、グリーンクノエネナゲル縮合を用いた。(サポート情報:図 S1)Eファクターは、より高い数がより多くの廃棄物を示す廃棄物生産の指標です。E係数は、材料総入力を取り、目的の最終製品の量を差し引き、最終製品の量で全体を除算することによって計算されます。このグリーンクノエナゲル凝縮はEファクター1.0で、計算することができます:[(29.81 gマロン酸+ 36.4 g シリンアルデヒド+ 0.790 g重炭酸アンモニウム+ 18.04 g酢酸) – 42.56 gシナピミン酸) / 42.56 ginin.シナピエン酸を高収率(>95%)で水素化し、目的のモノマージヒドロシナピエン酸を得た。(サポート情報:図 S2)この水素化反応は、Eファクター0.84です。続いて、ジヒドロシナピエン酸をアセチル化し、4-アセトキシジヒドロシナピエン酸およびその前重合体を得た。このアセチル化反応のEファクターは0.45であり、4-アセトキシジヒドロシナピエン酸への完全な転換を想定した(支持情報:図S3)。
通常、医薬品の有機合成反応のEファクターは5〜100の間であり、これらの反応は比較的有害な化学物質21を頻繁に使用する。Eファクターは、グリーン・クノエナゲルとその後の反応の両方について計算され、これらの数値に比べて著しく低い。しかし、Eファクターはいくつかの欠点を示しています。たとえば、特定の廃棄物成分の環境ハザードは、Eファクターによって反映されません。原則として、これは、特定の廃棄物の「環境的友遣い」を考慮に入れた「環境商」(Q)によって補償することができます。重炭酸アンモニウムの触媒は比較的無害であるため、グリーン・クノエナゲルの環境不安定な商Qも低いと記載されている。それでも、この22を確認するには、追加の研究が不可欠です。上記の有機合成反応を適用することにより、4-アセトキシジヒドロシナピエン酸およびその前重合体は、ポリ-Sへの重縮合の準備ができています。
図1 は、4-アセトキシジヒドロシナピエン酸のステップ成長重合の提案機構を示す。ステップiでは、添加塩基が反応を開始し、酸基を脱プロトン化して反応速度を制御し、それによってその反応性23を刺激する。形成されたカルボン酸塩は、アセトキシ基のカルボニルを攻撃し、四面体を作成します。この状態では、フェノキシド基はフェノキシドシフトを介して他のカルボニルに接続し、これは最初は脂肪族カルボン酸基であった。フェノキシドシフトが起こった場合、酢酸イオンは中間体を離れ、元の塩基からプロトンを減算し、その反応を酢酸として残します。実際には、この工程は、反応容器24内に真空を作製することによって促進される。各サイクルにおいて、1つの新規分子が鎖に加える。重縮合反応の進行の間に、ポリマー鎖の分子量を増加させることと分解することの間の正確な組み合わせを見つけることは困難であることが判明した。溶融重合時に勾配とともに温度が上昇するにつれて、ポリマーの粘度が増加するにつれて分解量の増加が生じた。重縮合の第2工程中に少量の溶媒を添加し、粘度を低下させた。この溶媒支援ポリ縮合において、1,2-キシレンは、重縮合25を促進するのに適した薬剤であることが判明した。
図2は、重合工程中の3つの異なる1HNMR測定を示す。試料は、よく溶解し、CF3COOD/CDCl3の混合物で測定した。1H NMR スペクトルは、シナピエン酸のアセチル化後に採取した。真ん中の1HNMRスペクトルは、同じ反応から採取した試料である。特定の化合物は単離されなかったので、アセチル化し、その前重合体が示される。上記の1HNMRスペクトルは、重縮合終了後の試料から採取した。アセチル末端基の領域は重合過程で減少し、かつ、数平均重合度(DPn)が増加する。反応を完了した後、重合度は、1HNMR測定値で決定される43の繰り返し単位に設定した。
GPC測定は、ポリSの鎖長を調べ、各種GPC系の解析を行った。最初の工程は、クロロホルム(CHCl3)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ヘキサフルオロ-2-プロパノール(HFIP)、テトラヒドロフラン(THF)などの一般的な有機溶媒に高分子材料を溶解させた。しかし、DSCサーモグラムで見えるポリSの結晶性の高い物質は、これらの溶媒に控えめに溶解していたようです。また、ポリマー材料を溶融し、次いで液体窒素中で非常に迅速に冷却した場合、ポリマーのアモルフィシティを増加させ、短いポリマー鎖のみがDMFに溶解した。GPCで測定された値はわずか1,900から2,100 Daまでで、これは約10の繰り返しユニットに相当します。
適切なGPC測定を行うために別の前処理方法が選択されている。追加の研究26 は、そのアタクティレンの形態のポリスチレンがポリエステルに溶融混合されたときに、よりアモルファスなポリエステル材料を形成することができることを規定している。2つのポリマー(ポリエステルとポリスチレン)をDSCパンに一緒に入れ、溶融し、その後液体窒素で冷却した。焼入り混合物を残存ポリスチレンを除去したアセトンで洗浄し、DMFで溶解に成功した後、高分子量ポリマーが観察できた。
ポリSを1MNaOHで加水分解した場合、分子リサイクル性ポリエステルは、出発物質ジヒドロシナピエン酸を10分以内に生じさせた。HPLC、融点分析、および1HNMRはこの観察を確認した(支持情報:図S4)。図 3に示すように、反応時間の延長は収率を増加させなかった。
ポリ-S 1.0の温度計とGPC分析、およびそれらの連続世代のポリS 2.0およびポリ-S 3.0の非定形性をアタクチンキレンで強制アモルフィシティした後、図4および表1にそれぞれ示す。ポリ-SのDSC分析は、ガラス転移信号(Tg)を113°Cで、吸発熱融解信号(Tm)を281°Cで示す。 再重合したシナピエン酸3aポリS2.0アップおよびポリH3.0のポリマーは、同様の熱特性を示す(支持情報:図S5-S7)。ポリSは、ガラス転移温度(Tg)および融解信号がポリSの温度グラムおよびその後の世代に存在するため、半結晶性高分子材料です。アタックチックポリスチレンで強制的アモルフィシティが異なる世代を通じてポリマー材料の一定の長さを表示した後のGPC分析を述べることができる(支持情報:図S8-S10)。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61975/61975fig01.jpg"> 図1:4-アセトキシジヒドロシナピエン酸のステップ成長重縮合のメカニズムを提案した。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61975/61975fig01large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61975/61975fig02.jpg"> 図2:シナピエン酸(下)の単離されたアセチル化生成物の1H NMRスペクトル(25°C、CF3COOD/CDCl3)の残留溶媒ピークがCF 3 COOHおよびCHCl 3の場合、それぞれ11.49ppmおよび7.27ppmのオーバーレイポリ-Sの前重合体(中間);固形状態後のポリ-Sは、縮合後(240°C、30分、真空)(上)<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61975/61975fig02large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61975/61975fig03.jpg"> 図3:経時的にポリSのアルカリ加水分解(1M NaOH溶液、80°C)を、HPLCピーク領域に基づくジヒドロシナピエン酸(DHSA)収率で求めた。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61975/61975fig03large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61975/61975fig04.jpg"> 図4:3世代ポリ-SのDSCサーモグラム。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61975/61975fig04large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>世</td>
			<td>ポリS(mg)</td>
			<td>PS (mg)</td>
			<td>Mn</td>
			<td>Mw</td>
			<td>PDI</td>
			<td>DP</td>
		</tr>
<tr>
<td>1.0</td>
			<td>5.0</td>
			<td>4.8</td>
			<td>120030</td>
			<td>193580</td>
			<td>1.6</td>
			<td>594</td>
		</tr>
<tr>
<td>2.0</td>
			<td>5.0</td>
			<td>5.0</td>
			<td>134740</td>
			<td>194410</td>
			<td>1.4</td>
			<td>667</td>
		</tr>
<tr>
<td>3.0</td>
			<td>4.7</td>
			<td>4.9</td>
			<td>153620</td>
			<td>237210</td>
			<td>1.5</td>
			<td>760</td>
		</tr>
</tbody></table>表1:ポリS世代のGPC測定

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Designed for Molecular Recycling: A Lignin-Derived Semi-aromatic Biobased Polymer

循環材料経済に向けた閉ループアプローチの例をここに説明します。生物ベースの半芳香族ポリエステルが重合、脱重合によって設計され、その後、その収率または最終的な特性のわずかな変化だけで再重合される、全体の持続可能なサイクルが提示されます。

分子リサイクル向けに設計:リグニン由来の半芳香族バイオベースポリマー

The development of chemically recyclable biopolymers offers opportunities within the pursuit of a circular economy. Chemically recyclable biopolymers make ...

designed-for-molecular-recycling-lignin-derived-semi-aromatic

Nanyang Technological University

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Organic Chemistry

Chemistry

Unit 1

&alpha;-Carbon Chemistry: Enols, Enolates, and Enamines

SCIENTISTS IN ACTION

3.4K ビュー.  Avans University of Applied Science. 循環材料経済に向けた閉ループアプローチの例をここに説明します。生物ベースの半芳香族ポリエステルが重合、脱重合によって設計され、その後、その収率または最終的な特性のわずかな変化だけで再重合される、全体の持続可能なサイクルが提示されます。

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Methods for Facilitating Microbial Growth on Pulp Mill Waste Streams and Characterization of the Biodegradation Potential of Cultured Microbes

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high quality paper. Black liquor is a pulping waste generated by the kraft process that has potential for downstream bioconversion. However, the recalcitrant nature of the lignocellulose resources, its chemical derivatives that constitute the majority of available organic carbon within black liquor, and its basic pH present challenges to microbial biodegradation of this waste material. Methods for the collection and modification of black liquor for microbial growth are aimed at utilization of this pulp waste to convert the lignin, organic acids, and polysaccharide degradation byproducts into valuable chemicals. The lignocellulose extraction techniques presented provide a reproducible method for preparation of lignocellulose growth substrates for understanding metabolic capacities of cultured microorganisms. Use of gas chromatography-mass spectrometry enables the identification and quantification of the fermentation products resulting from the growth of microorganisms on pulping waste. These methods when used together can facilitate the determination of the metabolic activity of microorganisms with potential to produce fermentation products that would provide greater value to the pulping system and reduce effluent waste, thereby increasing potential paper milling profits and offering additional uses for black liquor.

Industrial wastes can be collected and modified to analyze microbial growth. Lignocellulose extraction techniques provide components to analyze specific biodegradation ability. Gas chromatography-mass spectrometry identifies fermentation products of microorganisms grown on pulping waste. These methods determine the metabolic capacity of microorganisms to degrade pulping waste.

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high ...

環境学

Towards Biomimicking Wood: Fabricated Free-standing Films of Nanocellulose, Lignin, and a Synthetic Polycation

Woody materials are comprised of plant cell walls that contain a layered secondary cell wall composed of structural polymers of polysaccharides and lignin. Layer-by-layer (LbL) assembly process which relies on the assembly of oppositely charged molecules from aqueous solutions was used to build a freestanding composite film of isolated wood polymers of lignin and oxidized nanofibril cellulose (NFC). To facilitate the assembly of these negatively charged polymers, a positively charged polyelectrolyte, poly(diallyldimethylammomium chloride) (PDDA), was used as a linking layer to create this simplified model cell wall. The layered adsorption process was studied quantitatively using quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D) and ellipsometry. The results showed that layer mass/thickness per adsorbed layer increased as a function of total number of layers. The surface coverage of the adsorbed layers was studied with atomic force microscopy (AFM). Complete coverage of the surface with lignin in all the deposition cycles was found for the system, however, surface coverage by NFC increased with the number of layers. The adsorption process was carried out for 250 cycles (500 bilayers) on a cellulose acetate (CA) substrate. Transparent free-standing LBL assembled nanocomposite films were obtained when the CA substrate was later dissolved in acetone. Scanning electron microscopy (SEM) of the fractured cross-sections showed a lamellar structure, and the thickness per adsorption cycle (PDDA-Lignin-PDDA-NC) was estimated to be 17 nm for two different lignin types used in the study. The data indicates a film with highly controlled architecture where nanocellulose and lignin are spatially deposited on the nanoscale (a polymer-polymer nanocomposites), similar to what is observed in the native cell wall.

The objective of this research was to form synthetic plant cell wall tissue using layer-by-layer assembly of nanocellulose fibrils and isolated lignin assembled from dilute aqueous suspensions.&#160; Surface measurement techniques of quartz crystal microbalance and atomic force microscopy were used to monitor the formation of the polymer-polymer nanocomposite material.

Nanocellulose、リグニンから製造自立フィルム、合成ポリカチオン：Biomimickingウッドに向けて

Woody materials are comprised of plant cell walls that contain a layered secondary cell wall composed of structural polymers of polysaccharides and ...

化学

Pretreatment of Lignocellulosic Biomass with Low-cost Ionic Liquids

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of a variety of lignocellulosic feedstocks. Here we demonstrate the use of these low-cost protic ILs in the deconstruction of lignocellulosic biomass (Ionosolv pretreatment), yielding cellulose and a purified lignin. In the most generic process, the protic ionic liquid is synthesized by accurate combination of aqueous acid and amine base. The water content is adjusted subsequently. For the delignification, the biomass is placed into a vessel with IL solution at elevated temperatures to dissolve the lignin and hemicellulose, leaving a cellulose-rich pulp ready for saccharification (hydrolysis to fermentable sugars). The lignin is later precipitated from the IL by the addition of water and recovered as a solid. The removal of the added water regenerates the ionic liquid, which can be reused multiple times. This protocol is useful to investigate the significant potential of protic ILs for use in commercial biomass pretreatment/lignin fractionation for producing biofuels or renewable chemicals and materials.

The pretreatment of lignocellulosic biomass with protic low-cost ionic liquids is shown, resulting in a delignified cellulose-rich pulp and a purified lignin. The pulp gives rise to high glucose yields after enzymatic saccharification.

低コストのイオン液体でリグノセルロース系バイオマスの前処理

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of ...

Extraction of Lignin with High &#946;-O-4 Content by Mild Ethanol Extraction and Its Effect on the Depolymerization Yield

Lignin valorization strategies are a key factor for achieving more economically competitive biorefineries based on lignocellulosic biomass. Most of the emerging elegant procedures to obtain specific aromatic products rely on the lignin substrate having a high content of the readily cleavable &#946;-O-4 linkage as present in the native lignin structure. This provides a miss-match with typical technical lignins that are highly degraded and therefore are low in &#946;-O-4 linkages. Therefore, the extraction yields, and the quality of the obtained lignin are of utmost importance to access new lignin valorization pathways. In this manuscript, a simple protocol is presented to obtain lignins with high &#946;-O-4 content by relatively mild ethanol extraction that can be applied to different lignocellulose sources. Furthermore, analysis procedures to determine the quality of the lignins are presented together with a depolymerization protocol that yields specific phenolic 2-arylmethyl-1,3-dioxolanes, which can be used to evaluate the obtained lignins. The presented results demonstrate the link between lignin quality and potential for the lignins to be depolymerized into specific monomeric aromatic chemicals. Overall, the extraction and depolymerization demonstrates a trade-off between the lignin extraction yield and the retention of the native aryl-ether structure and thus the potential of the lignin to be used as the substrate for the production of chemicals for higher-value applications.

Here, we present a protocol to perform ethanol extraction of lignin from several biomass sources. The effect of the extraction conditions on the lignin yield and &#946;-O-4 content are presented. Selective depolymerization is performed on the obtained lignins to obtain high aromatic monomer products.

高 β-O-4 コンテンツによるリグニンの抽出軽度エタノール抽出と脱重合の収量に及ぼす影響

Lignin valorization strategies are a key factor for achieving more economically competitive biorefineries based on lignocellulosic biomass. Most of the ...

Comprehensive Compositional Analysis of Plant Cell Walls (Lignocellulosic biomass) Part I: Lignin

The need for renewable, carbon neutral, and sustainable raw materials for industry and society has become one of the most pressing issues for the 21st century. This has rekindled interest in the use of plant products as industrial raw materials for the production of liquid fuels for transportation1 and other products such as biocomposite materials7. Plant biomass remains one of the greatest untapped reserves on the planet4. It is mostly comprised of cell walls that are composed of energy rich polymers including cellulose, various hemicelluloses (matrix polysaccharides, and the polyphenol lignin6 and thus sometimes termed lignocellulosics. However, plant cell walls have evolved to be recalcitrant to degradation as walls provide tensile strength to cells and the entire plants, ward off pathogens, and allow water to be transported throughout the plant; in the case of trees up to more the 100 m above ground level. Due to the various functions of walls, there is an immense structural diversity within the walls of different plant species and cell types within a single plant4. Hence, depending of what crop species, crop variety, or plant tissue is used for a biorefinery, the processing steps for depolymerization by chemical/enzymatic processes and subsequent fermentation of the various sugars to liquid biofuels need to be adjusted and optimized. This fact underpins the need for a thorough characterization of plant biomass feedstocks. Here we describe a comprehensive analytical methodology that enables the determination of the composition of lignocellulosics and is amenable to a medium to high-throughput analysis. In this first part we focus on the analysis of the polyphenol lignin (Figure 1). The method starts of with preparing destarched cell wall material. The resulting lignocellulosics are then split up to determine its lignin content by acetylbromide solubilization3, and its lignin composition in terms of its syringyl, guaiacyl- and p-hydroxyphenyl units5. The protocol for analyzing the carbohydrates in lignocellulosic biomass including cellulose content and matrix polysaccharide composition is discussed in Part II2.

Comprehensive Compositional Analysis of Plant Cell Walls Lignocellulosic biomass Part I: Lignin

Plant biomass is a major carbon-neutral renewable resource that could be used for the production of biofuels. Plant biomass consists mainly of cell walls, a structurally complex composite material termed lignocellulosics. Here we describe a protocol for a comprehensive analysis of the content and composition of the polyphenolic lignin.

植物細胞壁の包括的な組成分析（リグノセルロース系バイオマス）パートI：リグニン

The need for renewable, carbon neutral, and sustainable raw materials for industry and society has become one of the most pressing issues for the 21st ...

生物学

Twin-Screw Extrusion Process to Produce Renewable Fiberboards

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pre-treatment on lignocellulosic biomass before using it as source of mechanical reinforcement in fully bio-based fiberboards was developed. Various lignocellulosic crop by-products have already been successfully pre-treated through this process, e.g., cereal straws (especially rice), coriander straw, shives from oleaginous flax straw, and bark of both amaranth and sunflower stems.
The extrusion process results in a marked increase in the average fiber aspect ratio, leading to improved mechanical properties of fiberboards. The twin-screw extruder can also be fitted with a filtration module at the end of the barrel. The continuous extraction of various chemicals (e.g., free sugars, hemicelluloses, volatiles from essential oil fractions, etc.) from the lignocellulosic substrate, and the fiber refining can, therefore, be performed simultaneously.
The extruder can also be used for its mixing ability: a natural binder (e.g., Organosolv lignins, protein-based oilcakes, starch, etc.) can be added to the refined fibers at the end of the screw profile. The obtained premix is ready to be molded through hot pressing, with the natural binder contributing to fiberboard cohesion. Such a combined process in a single extruder pass improves the production time, production cost, and may lead to reduction in plant production size. Because all the operations are performed in a single step, fiber morphology is better preserved, thanks to a reduced residence time of the material inside the extruder, resulting in enhanced material performances. Such one-step extrusion operation may be at the origin of a valuable industrial process intensification.
Compared to commercial wood-based materials, these fully bio-based fiberboards do not emit any formaldehyde, and they could find various applications, e.g., intermediate containers, furniture, domestic flooring, shelving, general construction, etc.

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pretreatment on lignocellulosic biomass was developed, which leads to an increased average fiber aspect ratio. A natural binder can also be added continuously after fiber refining, leading to bio-based fiberboards with improved mechanical properties after hot pressing of the obtained extruded material.

再生可能なファイバーボードを製造する二軸押出プロセス

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pre-treatment on lignocellulosic biomass before using it as ...

工学

Fractionation of Lignocellulosic Biomass using the OrganoCat Process

The shift from a petroleum-based to a more sustainable and bio-based economy requires the development of new refinery concepts to maintain the supply of raw materials and energy. For these novel and sustainable biorefinery concepts, it is important to use catalysts and solvents that are aligned with the principles of Green Chemistry. Therefore, the implementation of biogenic alternatives can be a promising solution. The lignocellulose pretreatment and fractionation process presented herein-OrganoCat-is an integrated fractionation of lignocellulose into its main components using biogenic acids such as 2,5-furandicarboxylic acid as catalyst. Hemicelluloses and other non-cellulosic polysaccharides are selectively depolymerized by the diluted acid and dissolved, while the crystalline cellulose remains in the solid pulp. In the presence of a second organic phase consisting of biogenic 2-methyltetrahydrofuran, disentangled lignin is extracted in situ. The process allows for the efficient fractionation of the three main components-lignin, cellulose, and non-cellulosic sugars. This helps to focus on the quality of the lignin, the improvement of enzymatic hydrolysis of the cellulose-enriched pulp, and the mild non-cellulosic sugar extraction with low degradation.

OrganoCat is a method for the pretreatment and fractionation of lignocellulose under mild conditions into lignin, fermentable sugars, and cellulose pulp. In a biogenic, biphasic solvent system of water and 2-methyltetrahydrofuran with 2,5-furancarboxylic acid as catalyst, the OrganoCat products are separated in situ for straightforward product recovery.

有機Catプロセスを用いたリグノセルロース系バイオマスの分画

The shift from a petroleum-based to a more sustainable and bio-based economy requires the development of new refinery concepts to maintain the supply of ...

Ultrafast Lignin Extraction from Unusual Mediterranean Lignocellulosic Residues

Pretreatment is still the most expensive step in lignocellulosic biorefinery processes. It must be made cost-effective by minimizing chemical requirements as well as power and heat consumption and by using environment-friendly solvents. Deep eutectic solvents (DESs) are key, green, and low-cost solvents in sustainable biorefineries. They are transparent mixtures characterized by low freezing points resulting from at least one hydrogen bond donor and one hydrogen bond acceptor. Although DESs are promising solvents, it is necessary to combine them with an economic heating technology, such as microwave irradiation, for competitive profitability. Microwave irradiation is a promising strategy to shorten the heating time and boost fractionation because it can rapidly attain the appropriate temperature. The aim of this study was to develop a one-step, rapid method for biomass fractionation and lignin extraction using a low-cost and biodegradable solvent. 
In this study, a microwave-assisted DES pretreatment was conducted for 60 s at 800 W, using three kinds of DESs. The DES mixtures were facilely prepared from choline chloride (ChCl) and three hydrogen-bond donors (HBDs): a monocarboxylic acid (lactic acid), a dicarboxylic acid (oxalic acid), and urea. This pretreatment was used for biomass fractionation and lignin recovery from marine residues (Posidonia leaves and aegagropile), agri-food byproducts (almond shells and olive pomace), forest residues (pinecones), and perennial lignocellulosic grasses (Stipa tenacissima). Further analyses were conducted to determine the yield, purity, and molecular weight distribution of the recovered lignin. In addition, the effect of DESs on the chemical functional groups in the extracted lignin was determined by Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. The results indicate that the ChCl-oxalic acid mixture affords the highest lignin purity and the lowest yield. The present study demonstrates that the DES-microwave process is an ultrafast, efficient, and cost-competitive technology for lignocellulosic biomass fractionation.

Deep eutectic solvent-based, microwave-assisted pretreatment is a green, fast, and efficient process for lignocellulosic fractionation and high-purity lignin recovery.

特殊地中海リグノセルロース残基からの超高速リグニン抽出

Pretreatment is still the most expensive step in lignocellulosic biorefinery processes. It must be made cost-effective by minimizing chemical requirements ...

Quantitative 31P NMR Analysis of Lignins and Tannins

The development of sustainable biorefinery products is confronted, among others, with the challenge of lignin and tannin valorization. These abundant, renewable aromatic biopolymers have not been widely exploited due to their inherent structural complexity and high degrees of variability and species diversity. The lack of a defined primary structure for these polyphenols is further compounded with complex chemical alterations induced during processing, eventually imparting a large variety of structural features of extreme significance for any further utilization efforts.
Consequently, a protocol for the rapid, simple, and unequivocal identification and quantification of the various functional groups present in natural polyphenols, is a fundamental prerequisite for understanding and accordingly tailor their reactivity and eventual utility.
Quantitative 31P NMR offers the opportunity to rapidly and reliably identify unsubstituted, o-mono substituted, and o-disubstituted phenols, aliphatic OHs, and carboxylic acid moieties in lignins and tannins with broad application potential.
The methodology consists of an in situ quantitative lignin or tannin labeling procedure using a suitable 31P containing probe, followed by the acquisition of a quantitative 31P NMR spectrum in the presence of an internal standard. The high natural abundance of the 31P nucleus allows for small amounts of the sample (~30 mg) and short NMR acquisition times (~30-120 min) with well-resolved 31P signals that are highly dependent on the surrounding chemical environment of the labeled OH groups.

Quantitative 31P NMR Analysis of Lignins and Tannins

31P NMR is a powerful tool for the structural elucidation of polyphenols. This fast, easy, precise, quantitative, and highly reproducible analytical procedure, that allows for the quantification and differentiation of the different types of hydroxy, phenolic, and carboxylic groups in lignins and tannins has now become a routine analytical tool.

リグニンとタンニンの定量 31P NMR分析

The development of sustainable biorefinery products is confronted, among others, with the challenge of lignin and tannin valorization. These abundant, ...

Depolymerizable Olefinic Polymers Based on Fused-Ring Cyclooctene Monomers

The growing consumption of synthetic polymers and the accumulation of polymer waste have led to a pressing need for new routes to sustainable materials. Achieving a closed-loop polymer economy via chemical recycling to monomer (CRM) is one such promising route. Our group recently reported a new CRM system based on polymers prepared by ring-opening metathesis polymerization (ROMP) of trans-cyclobutane fused cyclooctene (tCBCO) monomers. This system offers several key advantages, including the ease of polymerization at ambient temperatures, quantitative depolymerization to monomers under mild conditions, and a broad range of functionalities and thermomechanical properties. Here, we outline detailed protocols for the preparation of tCBCO-based monomers and their corresponding polymers, including the preparation of elastic polymer networks and compression molding of linear thermoplastic polymers. We also outline the preparation of high ring strain E-alkene tCBCO monomers and their living polymerization. Finally, the procedures for the depolymerization of linear polymers and polymer networks are also demonstrated.

Here, we describe protocols for the preparation of trans-cyclobutane fused cyclooctenes (tCBCO),&#160;their polymerization to prepare depolymerizable olefinic polymers, and the depolymerization of these polymers under mild conditions. Additionally, protocols for the preparation of depolymerizable networks and compression molding of rigid linear plastics based on this system are described.

縮合環シクロオクテンモノマーに基づく脱重合性オレフィン系ポリマー

The growing consumption of synthetic polymers and the accumulation of polymer waste have led to a pressing need for new routes to sustainable materials. ...