低密度聚乙烯（LDPE）应用广泛于包装领域，但由于其化学惰性和非极性特性，废弃后缺乏有效的化学回收策略，对环境的影响成为一个亟待解决的问题。
2025年4月22日，四川大学王玉忠、徐世美在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Iron (III)-catalyzed C-H hydroxylation of low-density polyethylene coupled with short chain branching growth》的研究论文。
为应对这些挑战，作者提出了一种温和的铁（III）催化的LDPE氧化升级回收方法，其中LDPE的C-H羟基化与甲基短链支化（Me-SCB）和乙基短链支化（Et-SCB）的增长相结合。
因此，尽管分子量有所降低，但所得产物在表面润湿性、结晶度和机械性能方面实现了显著提升。
研究发现，LDPE与催化剂之间存在C-H…F相互作用和σ–π相互作用。
密度泛函理论（DFT）计算阐明了催化机制，即配体上的氟原子有助于过氧化氢的活化以及随后的去质子化，从而形成高价铁氧物种。
短链支化（SCB）的增长涉及C-C键的β–断裂和自由基介导的链行走机制。
这项工作标志着在深入理解聚烯烃升级回收方面的变革性进展，并为聚烯烃的功能化和结构调控开辟了新途径。
图1：LDPE的C-H羟基化及短链支化生长的铁（III）催化过程
图2：LDPE和OH-LDPE的表征
图3：可能的反应机制
Iron (III)-catalyzed C-H hydroxylation of low-density polyethylene coupled with short chain branching growth, Angew.Chem. Int. Ed., 2025. https://doi.org/10.1002/anie.202503405