北京大学马丁/王蒙课题组在国际上首次报道了一种将聚乳酸塑料催化转化为丙氨酸的新过程。采用Ru/TiO2催化剂，在无外加氢气的条件下，氨水简单加热处理即可实现聚乳酸塑料高效制备丙氨酸（77%收率，反应温度140度）。研究表明，PLA在氨水中首先氨解形成乳酰胺，接着乳酰胺水解生成乳酸铵，乳酸铵再进一步在催化剂表面胺化形成丙氨酸。同位素示踪实验表明，乳酸铵α-H的活化是反应的重要步骤，且反应遵循脱氢-胺化-再加氢路线。而金属催化剂对于α-H的活化、后续胺化均起到了关键作用。通过分离-循环可以进一步提高丙氨酸的产率，丙氨酸总体选择性可达94%，纯度超过95%。使用商业PLA吸管（约含83% PLA）评估了这种PLA到丙氨酸过程的效率，5.0 g PLA吸管经过催化转化可获得3.0 g的纯品丙氨酸，并且全过程仅需添加氨水加热即可实现聚乳酸转化，无需外加氢气。这种在“碳循环”的思想指引下将PLA转化为高附加值化学品的新方法具有比自然降解路径更大的优势，并将为其他类型废弃塑料循环转化带来启发。该研究成果近日以“Catalytic Amination of Polylactic Acid to Alanine”为题发表于Journal of the American Chemical Society。