Ring-opening Alternating Copolymerization of Epoxides with Dihydrocoumarin Catalyzed by Phosphazenium/Et3B Binary Catalytic System

doi:10.7503/cjcu20240159

Abstract

Abstract:

The ring-opening alternating copolymerization（ROAC） of 3，4-dihydrocoumarin（DHC） with various epoxides was successfully achieved using a binary catalytic system consisting of tri［tris（dimethylamino）phosphoranylidenamino］ phosphonium chloride（P₄⁺Cl^‒） and triethylborane（TEB）. The impact of polymerization temperature and catalyst loading on the catalytic activity and selectivity of ROAC was investigated. The P₄⁺Cl^‒/TEB catalytic system was found to be highly efficient and controlled in the ROAC process， preventing the intramolecular transesterification. This results in polyesters with high alternating structures， controlled molecular weights， and preserved functional groups fidelity. The effectiveness of the catalyst system is supported by kinetic investigations， proton nuclear magnetic resonance（¹H NMR） and size exclusion chromatography（SEC） spectra， as well as matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight-mass spectrometry（MALDI-TOF-MS） analysis.

Key words: Phosphazenium salt, Organocatalysis, Phenolic lactone, Ring-opening alternating copolymerization, Polyester

CLC Number:

O631.3

TrendMD:

JIANG Chunhuan, WANG Junqi, LIU Xiaoyu, YANG Ye, REN Chuanli, LI Zhibo. Ring-opening Alternating Copolymerization of Epoxides with Dihydrocoumarin Catalyzed by Phosphazenium/Et₃B Binary Catalytic System[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2024, 45(7): 20240159.

Figures/Tables 7

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Run	n（PO）∶n（DHC）∶n（P₄⁺Cl^‒）∶n（BDM）∶n（TEB）	T/℃	t/h	Conv. ^b （%）	M_n，theo^c	M_n，SEC^d	Ð^d
1	100∶50∶0.1∶1∶0	80	40	59	6200	5100	1.16
2	100∶50∶0.1∶1∶0.1	80	20	63	6600	6100	1.13
3	100∶50∶0.1∶1∶0.2	80	20	82	8600	8300	1.11
4	100∶50∶0.1∶1∶0.3	80	20	68	7200	6500	1.13
5	100∶50∶0.1∶1∶0.2	100	6	84	8800	8500	1.13
6	100∶50∶0.1∶1∶0.2	120	3	88	9200	8500	1.18
7	100∶50∶0.1∶1∶0.2	150	1	82	8600	5900	1.25
8	100∶50∶0.05∶1∶0.1	120	6	97	10100	9200	1.16
9	100∶50∶0.03∶1∶0.06	120	15	94	9800	8200	1.20
10	100∶50∶0.01∶1∶0.02	120	45	92	9600	7400	1.23

Run	n（PO）∶n（DHC）∶n（P₄⁺Cl^‒）∶n（BDM）∶n（TEB）	T/℃	t/h	Conv. ^b （%）	M_n，theo^c	M_n，SEC^d	Ð^d
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Run	EP	Temperature/℃	Time/h	DHC conversion ^b （%）	M_n，theo^c	M_n，SEC^d	Ð^d
1	BO	120	4	96	10700	9600	1.17
2	AGE	80	116	>99	13100	10300	1.29
3	SO	120	29	—	—	4600	1.56
4	GPE	80	70	99	14900	6000	1.24

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