综述：典型生物基聚醚多元醇的化学与绿色合成工艺研究进展

这篇综述系统总结了生物基聚醚多元醇（PEPs）作为聚氨酯（PUs）关键原料的最新研究进展，重点探讨了植物油环氧化-CO2催化聚合、木质素解聚、生物基1,3-丙二醇（PO3G）等绿色合成路径，提出了提升生产效率、优化副产物抑制等挑战，为替代石油基材料提供了可持续解决方案。

　　

石油基聚醚多元醇的现状与局限

石油基聚醚多元醇（PEPs）如聚丙二醇（PPG）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）仍是聚氨酯（PUs）工业的主要原料，占全球多元醇市场的69%。其合成依赖金属氢氧化物催化的阴离子开环聚合，但分子量分布宽、副反应多等问题制约了性能优化。

生物基PEPs的三大路径突破

1. 植物油-CO₂协同催化

   环氧化植物油（如环氧大豆油）与CO₂在金属配合物催化下聚合，既固定温室气体又生成高附加值聚碳酸酯多元醇，但反应效率与选择性仍需提升。

2. 木质素“变废为宝”

   通过解聚木质素获得芳香族单体，进一步醚化合成具有刚性结构的生物基PEPs，但产物均一性和催化体系设计仍是难点。

3. 生物基1,3-丙二醇（PO3G）

   以葡萄糖发酵生成的PO3G为原料，经缩聚制得的聚醚二醇具有优异柔韧性，已应用于高端聚氨酯弹性体，但成本控制亟待解决。

未来挑战与绿色化方向

需重点突破CO₂-植物油共聚的催化剂设计、木质素解聚产物的分级利用，以及生物基1,3-丙二醇生产过程的能耗优化。这些进展将推动PEPs从“石油依赖”转向“碳循环”模式，契合全球碳中和目标。

作者贡献与基金支持

清华大学团队系统梳理了生物基PEPs的合成化学与工艺，研究受国家自然科学基金（U23A6005、22178197等）资助，为高分子材料的绿色转型提供了理论和技术支撑。