재생 가능한 원료와 폐쇄형 화학적 재활용 능력을 모두 갖춘 고분자 재료 개발은 플라스틱 순환 경제의 지속 가능한 발전을 촉진하는 중요한 경로입니다. 바이사이클릭 락톤은 높은 개환 중합 활성과 탈중합 잠재력을 동시에 지니고 있어 화학적 재활용이 가능한 폴리에스터를 구성하는 중요한 단량체입니다. 그러나 바이오 기반 바이사이클릭 락톤의 단량체 종류 및 중합 연구는 여전히 제한적입니다. 본 논문에서는 바이오매스 유래 5-하이드록시메틸-2-퓨란카복실산을 출발물질로 하여 바이사이클릭 락톤인 2-옥소-3,8-디옥사아자바이사이클로[3.2.1]옥탄(ODO)을 합성하고, (티오)요소/알콕사이드 이중 기능성 촉매를 활용한 개환 중합 방법을 확립하였습니다. 티오요소 TU1과 메톡사이드 칼륨(I1)으로 구성된 촉매계는 실온에서 ODO 중합을 빠르게 촉진하며, 생성된 폴리에스터 PODO는 높은 말단 보존율과 최고 수평균 분자량 57.8 kg/mol을 보였습니다. 구조 및 열적 특성 분석 결과, PODO는 비정질 폴리에스터로 유리전이온도(Tg)가 29.6 ℃, 5% 중량 손실 온도(Td, 5%)가 269 ℃임을 나타냈습니다. 알코올분해 전처리 후, PODO는 MgCl2 촉매하에 감압 가열 조건에서 추가 탈중합이 가능하며, ODO를 회수합니다. 회수된 단량체는 추가 정제 없이 재중합에 사용될 수 있어 단량체-중합체-단량체의 폐쇄형 전환이 가능합니다. 본 연구는 폐쇄형 화학적 재활용 능력을 갖춘 바이오 기반 폴리에스터 구축에 새로운 길을 제시합니다.

바이오 기반 폴리에스터;바이사이클릭 락톤;개환 중합;유기 촉매;화학적 재활용