Полимолочная кислота (PLA), магия превращения сельскохозяйственных культур в пластик

Полимолочная кислота — это алифатический полиэфирный материал, получаемый из биомассы, который обладает хорошей биосовместимостью и биоразлагаемостью, а также имеет такие преимущества, как высокая механическая прочность, хорошая прозрачность, простота обработки и формования. Это крупнейший синтетический разлагаемый пластик в индустриализации.
Полимолочную кислоту можно получить путем прямой дегидратационной поликонденсации молочной кислоты и полимеризации с раскрытием кольца лактида (циклического димера молочной кислоты).
PLA — это алифатический полиэфир, образованный из молочной кислоты путем олигомеризации, циклизации, полимеризации и других процессов. Процесс преобразования PLA выглядит следующим образом: химики могут эффективно производить LA из крахмала, извлеченного из таких культур, как кукуруза, путем гидролиза и микробной ферментации, и далее преобразовывать его в PLA посредством конденсационной полимеризации или полимеризации с раскрытием кольца, реализуя «магию» превращения культур в пластик.

Поскольку мономер LA содержит как гидроксильные (-OH), так и карбоксильные группы, он может конденсироваться с карбоксильными и гидроксильными группами другого мономера LA соответственно. Таким образом, мономеры LA реагируют поочередно, чтобы получить материал PLA с высокой молекулярной массой.

В настоящее время основной коммерческой полимолочной кислотой является поли-L-молочная кислота (ПЛМК). Молочная кислота представляет собой хиральную молекулу, содержащую два изомера: L-молочную кислоту (L-лактат) и D-молочную кислоту (D-лактат). В процессе производства полимолочной кислоты звено L-молочной кислоты трансформируется в звено D-молочной кислоты из-за воздействия высокой температуры, катализатора и других факторов, что в конечном итоге приводит к увеличению звена D-молочной кислоты и уменьшению его теоретического значения оптического вращения в ПЛМК.