Urethanasen für die enzymatische Hydrolyse niedermolekularer Carbamate und das Recycling von Polyurethanen. (24th January 2023)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Branson, Yannick; Söltl, Simone; Buchmann, Carolin; Wei, Ren; Schaffert, Lena; Badenhorst, Christoffel P. S.; Reisky, Lukas; Jäger, Gernot; Bornscheuer, Uwe T.
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 135:Number 9(2023)
• Page Start: n/a
• Page End: n/a
• Publication Date: 2023-01-24
• Subjects: Aromatische Diamine -- Glykolyse -- Polyetherpolyol -- Polyurethan -- Urethanase; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.202216220
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Enzymatischer Abbau und Recycling können die Umweltbelastung durch Plastik reduzieren. Trotz jahrzehntelanger Forschung wurde bisher nicht über Enzyme für die effiziente Hydrolyse von Polyurethanen berichtet. Während die Hydrolyse von Esterbindungen in Polyester‐Polyurethanen durch Cutinasen bekannt ist, blieben die Urethanbindungen in Polyether‐Polyurethanen für biokatalytische Hydrolyse bislang unzugänglich. Wir berichten hier über die Entdeckung von Urethanasen in einer Metagenombibliothek, erstellt aus einer Bodenprobe, welche Polyurethanabfall für viele Jahre ausgesetzt war. Wir demonstrieren weiterhin die Anwendung einer Urethanase in einem chemo‐enzymatischen Prozess zum Polyurethan‐Recycling. Diese Urethanase hydrolysiert niedermolekulare Dicarbamate, welche aus der chemischen Glykolyse von Polyether‐Polyurethanschaum entstehen, was diese Strategie breit anwendbar auf diverse Polyether‐Polyurethan Abfälle macht. Abstract : Wir haben eine Metagenom‐Bibliothek erstellt und Urethanasen entdeckt, welche ein breites Spektrum industriell relevanter Dicarbamate aus der Glykolyse von Polyether‐Polyurethanen hydrolysieren können. Dies ermöglicht ein zweistufiges chemo‐enzymatisches Recyclingverfahren, das aus Glykolyse und anschließender enzymatischer Hydrolyse besteht und sowohl die Rückgewinnung der Polyetherpolyole als auch der aromatischen Diamine aus Polyether‐Polyurethan Schaumstoffen ermöglicht.