【摘 要】
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现今社会，大量石化塑料被广泛使用，塑料固体废物日益增长，然而如聚乙烯和聚苯乙烯等塑料却是高度稳定的聚合物，具有高分子量和强疏水性，碳链也具有很强的抵抗氧化-还原酶裂解的性质，阻碍降解的特点十分明显，由此产生了严重的生态问题。如何更加环保高效地实现对塑料的降解是摆在人类面前的一个重大难题，而实现聚合物中高度稳定的连续的C-C骨架结构的断裂或氧化是塑料降解中的关键之处。
因此，本论文研究首先分析了P450OleTJE酶催化脂肪酸脱羧过程中产生的自由基结构或离子结构的性质，发现碱性环境和含碳正离子的结
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现今社会，大量石化塑料被广泛使用，塑料固体废物日益增长，然而如聚乙烯和聚苯乙烯等塑料却是高度稳定的聚合物，具有高分子量和强疏水性，碳链也具有很强的抵抗氧化-还原酶裂解的性质，阻碍降解的特点十分明显，由此产生了严重的生态问题。如何更加环保高效地实现对塑料的降解是摆在人类面前的一个重大难题，而实现聚合物中高度稳定的连续的C-C骨架结构的断裂或氧化是塑料降解中的关键之处。
因此，本论文研究首先分析了P450OleTJE酶催化脂肪酸脱羧过程中产生的自由基结构或离子结构的性质，发现碱性环境和含碳正离子的结构更有利于碳链的断裂。然后计算寻找了氧自由基氧化聚乙烯的路径，发现羟基自由基和超氧阴离子有利于聚乙烯的氧化。最后探究了碳正离子的存在对碳链稳定性影响的规律，发现碳正离子的存在会显著减弱碳链上一些C-C键的强度，并且碳链上碳正离子的数量越多，密度越大，C-C键的强度减弱的程度越大。但是，碳正离子密度越大，整个分子能量就会越大，越难以产生。
基于本论文解析P450OleTJE酶催化脂肪酸脱羧的过程，其中有C-C键的断裂，结合其他课题组研究，表明塑料可以在光照和氧气等的参与下和羟基自由基作为中间产物的情况下实现快速降解，塑料热降解过程中可能会因为聚合物分子的不稳定产生碳正离子并最终造成碳链断裂，这些启示着我们氧自由基的氧化性和碳正离子对碳链稳定性的影响很可能是塑料降解中的关键。对相关反应或者结构进行深入研究计算能为我们寻找塑料降解的方法提供指引，如在寻找能够进行生物降解塑料的酶的时候或选取更适合降解塑料的酶的突变体的时候，可以将重点放在能够催化产生大量羟基自由基、超氧阴离子、碳正离子的方向上。
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本论文，从原