Разработка полимерных материалов, обладающих как возобновляемыми источниками, так и способностью к замкнутому химическому рециклингу, является важным направлением для устойчивого развития экономики замкнутого цикла пластмасс. Бициклические лактоновые мономеры характеризуются высокой активностью к кольцевой полимеризации и потенциалом деполимеризации, что делает их важными мономерами для создания полиэфиров с возможностью химического рециклинга. Однако виды биобазированных бициклических лактонов и исследования их полимеризации всё ещё ограничены. В данной работе биомассовый 5-гидроксиметил-2-фуранкарбоновый кислотный предшественник использован для синтеза бициклического лактонового мономера 2-оксо-3,8-диоксаазабицикло[3.2.1]октан (ODO), а также разработан метод кольцевой полимеризации с двуфункциональным катализом (тиоурея/алкоксид). Каталитическая система, состоящая из тиоуреи TU1 и метоксидкалия (I1), способна быстро катализировать полимеризацию ODO при комнатной температуре; полученный полиэфир PODO обладает высокой сохранностью концов цепей и численным средним молекулярным весом до 57,8 кг/моль. Структурная и термическая характеристика показала, что PODO является аморфным полиэфиром, температура стеклования (Tg) — 29,6 °C, температура потери 5% массы (Td, 5%) — 269 °C. После преподготовки этанолизом PODO можно деполимеризовать с катализом MgCl2 и при вакуумном нагреве с возвратом ODO; восстановленный мономер можно использовать без дополнительной очистки для повторной полимеризации, обеспечивая замкнутую трансформацию мономер-полимер-мономер. Данная работа открывает новый путь для создания биобазированных полиэфиров с возможностью замкнутого химического рециклинга.

Биобазированный полиэфир; бициклоделактон; кольцевая полимеризация; органокатализ; химический рециклинг