שיטות ייצור של חומר פלא

שיטות ייצור של חומר פלא

  ישנן מספר דרכים תעשייתיות לייצר PLA שמיש עם קצב מולקולרי גבוה. חומצה לקטית והדי-אסטר המחזורי, לקטיד הם שני המונומרים העיקריים המשמשים לכך.

  השיטה הנפוצה ביותר ליצירת PLA היא פילמור פתיחת טבעת של לקטיד עם זרזי מתכת שונים (בדרך כלל אוקטואט בדיל) בתמיסה או כתרחיף. התגובה מזורזת המתכת נוטה להוביל להחזרת ה-PLA, מה שמפחית את הסטריאוסדירות בהשוואה לחומר המוצא ביומסה.

  אפשר גם לייצר PLA דרך עיבוי ישיר של מונומרים של חומצת חלב. תהליך זה מתבצע בטמפרטורות מתחת ל-200 מעלות צלזיוס, ובשלב זה נוצר מונומר לקטיד מועדף מבחינה אנטרופית. תהליך זה מייצר מים שווה ערך לכל שלב אסטריפיקציה. יש להסיר את המים באמצעות ואקום או באמצעות זיקוק אזאוטרופי כדי לקדם עיבוי רב ולהשיג קצב מולקולרי גבוה. ניתן להשיג שיעורים מולקולריים גבוהים אף יותר על ידי התגבשות הפולימר הגולמי מההמסה. זה מרכז קבוצות קצה של חומצה קרבוליקסית ואלכוהול באזור האמורפי של הפולימר המוצק, ומגיב להשגת משקלים מולקולריים של 128-152 kDa.

  על ידי פילמור של תערובת גזעמית של L- ו-D-lactides, ניתן לסנתז את הפולי-DL-lactide האמורפי (PDLLA). זרזים סטריאו-ספציפיים יכולים להוביל ל-PLA הטרו-טקטי, שנודע כמציג גבישיות. מידת הגבישיות הזו נשלטת על ידי היחס בין אננטיומרים D ל-L המשמשים, כמו גם על ידי סוג הזרז שבו נעשה שימוש. התרכובת המחזורית המחזורית O-carboxyanhydride (lac-OCA) שימשה גם בסביבה אקדמית במקום חומצה לקטית ולקטיד. תרכובת זו אינה מייצרת מים כתוצר משותף והיא תגובתית יותר מלקטיד. PLA גם עבר ביוסינתזה ישירה, בעוד שחומצת חלב נעשתה גם במגע עם זאוליט, ויוצרת תהליך חד-שלבי המתרחש בטמפרטורה הנמוכה בסביבות 100 מעלות צלזיוס.