Links het dimeer, rechts het polymeer.

Met een zeoliet uit de petrochemie kun je de productie van ‘biologisch’ polymelkzuur aanzienlijk stroomlijnen. De vakgroep van Bert Sels aan de KU Leuven heeft de blauwdrukken voor zo’n proces al klaarliggen, meldde ze zojuist in Science.

Om precies te zijn katalyseert die zeoliet de dimerisatie van L-melkzuur tot een cyclisch L,L-lactide. Dat lactide kun je dan weer via een ringopeningspolymerisatie omzetten in polymelkzuur (PLA), en in de praktijk is dat tot nu toe de enige manier om een hoge kwaliteit PLA met lange polymeerketens in handen te krijgen.

Melkzuur rechtstreeks via polycondensatie aan elkaar rijgen kan ook, maar levert een laagwaardige ratjetoe van korte ketens op. Tot nu toe is de procedure daarom om eerst die ratjetoe te maken, daar via een ringsluitingsreactie lactide-dimeren van af te splitsen, en die dimeren dan weer opnieuw te polymeriseren.

Dat is dus een omweg en nog een lastige ook: het vraagt hoge temperaturen in vacuüm, je moet de lactides voortdurend afdestilleren omdat het thermodynamisch evenwicht ongunstig is, en naast L,L-dimeren krijg je ook L,D-dimeren die de kwaliteit van het eindproduct verpesten.

Sels heeft nu ontdekt dat je in H-Beta, een zuur reagerende industriële zeoliet, ook cyclische dimeren kunt kweken. De poriegeometrie dwingt daarbij de beide melkzuurmoleculen op de juiste wijze tegen elkaar. Als nevenproduct krijg je nog steeds wat van die ratjetoe, maar 79 % van het melkzuur wordt in lactides omgezet wat een veel hoger percentage is dan bij alle andere katalysatoren die voor dit onderzoek zijn uitgeprobeerd.

De publicatie bevat alvast een schema voor een procesinstallatie waarin het op industriële schaal zou moeten kunnen. Iemand zin om het uit te proberen?

bron: Science