科创中国

塑料大量使用造成的白色污染问题已经受到全世界的高度关注，大力发展

生物可降解材料是解决这一挑战的终极有效途径。

柠苹酸（2-羟基-2-甲基丁二酸）是一种含有两个端羧基的二元短链（碳五）

羧酸，可以作为新型聚酯单体用于合成生物可降解塑料，减少白色污染，或者用

于宁康酸酐等高值化学品或药物合成，具有重要的应用价值。目前已有报道的合

成方法是以葡萄糖为原料的生物发酵法，难以大规模生产和利用。

本研究团队以廉价生物质平台化合物乙酰丙酸（来自于秸秆等）为原料，首

创了一步法催化氧化法制柠苹酸的技术新路线。在催化剂作用下，反应原料被氧

气高选择性氧化为柠苹酸，单程收率超过80%。

研究成果具有如下显著优点：

1）原料可再生。反应采用来自于秸秆转化而来的廉价平台化合物乙酰丙酸为原

料，不与人争粮，具有真正的可再生属性，并且能够解决农业秸秆利用的难题。

2）反应条件绿色友好，便于工业放大。反应在水溶液中进行，利用清洁的空气

中的氧气为氧化剂，过程环境友好，并且一步法催化转化的工艺简单，便于工业

放大。

3）生产成本低。反应温度低于100 摄氏度，反应能耗低；采用廉价的空气作为

氧化剂，无需昂贵的纯氧制备系统。

4）产品价值高。本项技术成果为秸秆转化利用制备新型生物降解聚酯单体提供

了新方案，具有巨大的发展潜力。