Polymerisation of a terpene-derived lactone: a bio-based alternative to ε-caprolactone

Abstract

A high-yielding 4-step process for converting a naturally occurring terpene, β-pinene, into a substituted ε-caprolactone is herein reported.

Pinenes: Abundant and Renewable Building Blocks for a Variety of Sustainable Polymers

“…myrcene polymyrcene-PAMMS living anionic polymerization [83] pinene-lactamp olyamide cationic or anionic ROP [87,88] 4-isopropyl-caprolactone polyesterc oordination insertion ROP [90] a-pinene a-pinene poly-a-pinene cationic in IL [96,97] a-pinene oxide polyester tandem synthesis with dicarboxylic acids and anhydrides [94] pinocarvone pinene-based polyketone radical polymerization [98] Angewandte Chemie myrcene polymyrcene-PAMMS living anionic polymerization [83] pinene-lactamp olyamide cationic or anionic ROP [87,88] 4-isopropyl-caprolactone polyesterc oordination insertion ROP [90] a-pinene a-pinene poly-a-pinene cationic in IL [96,97] a-pinene oxide polyester tandem synthesis with dicarboxylic acids and anhydrides [94] pinocarvone pinene-based polyketone radical polymerization [98] Angewandte Chemie…”

“…Thep olymers had M n values of about 20 000 and showed ah igh T g (130 8 8C) and degradation temperature (10 %l oss at > 400 8 8C). Forinstance,the T g (evaluated by dynamic scanning calorimetry,DSC) increased from 90 . [81] Therefore,i nt heir recent study,as imilar, remarkably improved living cationic polymerization of bpinene was described, followed by more efficient catalytic hydrogenation via metal catalysts,which resulted in polymers with high molecular weight (Scheme 1D).…”

“…[90] Dependent on initiator composition, time,a nd temperature,polyesters with M n values from 3200 up to 32 000 were obtained, as determined by GPC and MS. M n was shown to increase in alinear fashion with conversion, while the PDI remained fairly constant. [90] Dependent on initiator composition, time,a nd temperature,polyesters with M n values from 3200 up to 32 000 were obtained, as determined by GPC and MS. M n was shown to increase in alinear fashion with conversion, while the PDI remained fairly constant.…”

Pinene: reichlich vorhandene und erneuerbare Bausteine für eine Vielzahl an nachhaltigen Polymeren

“…[90] Abhängig von der Initiatorzu-sammensetzung,Z eit und Te mperatur wurden Polyester mit M n -Werten von 3200 gmol À1 bis hin zu 32 000 gmol À1 erhalten, wie es mittels GPC und MS bestimmt wurde.E sw urde außerdem gezeigt, dass M n linear mit dem Umsatz steigt, während der PDI nahezu konstant blieb.D ie DSC-Analyse zeigte leichte Va riationen beim T g -Wert (%À50 8 8C) in Abhängigkeit vom Molekulargewicht des Polymers.D ie Reaktionskinetik in Lçsung wurde fürdieses System auch auf einer NMR-Skala in d 8 -Toluol bei 80 8 8Cu ntersucht, wobei gefunden wurde,d ass der k app -Wert um eine Grçßenordung niedriger war als bei Lçsungsmittel-freien Bedingungen (k app = 2.0 10 À4 min À1 ). [90] Abhängig von der Initiatorzu-sammensetzung,Z eit und Te mperatur wurden Polyester mit M n -Werten von 3200 gmol À1 bis hin zu 32 000 gmol À1 erhalten, wie es mittels GPC und MS bestimmt wurde.E sw urde außerdem gezeigt, dass M n linear mit dem Umsatz steigt, während der PDI nahezu konstant blieb.D ie DSC-Analyse zeigte leichte Va riationen beim T g -Wert (%À50 8 8C) in Abhängigkeit vom Molekulargewicht des Polymers.D ie Reaktionskinetik in Lçsung wurde fürdieses System auch auf einer NMR-Skala in d 8 -Toluol bei 80 8 8Cu ntersucht, wobei gefunden wurde,d ass der k app -Wert um eine Grçßenordung niedriger war als bei Lçsungsmittel-freien Bedingungen (k app = 2.0 10 À4 min À1 ).…”

“…[66,67] Obwohl sich diese Studie hauptsächlich auf Limonen-basierte Polymere [90] b) Schematische Synthese von a-Pinen-basierten Polyestern und anderen in einer Tandemsynthese; [94] c) Pinen-basierte Bausteine,d ie mittels Thiol-En-Reaktionen synthetisiertw urden. [66,67] Obwohl sich diese Studie hauptsächlich auf Limonen-basierte Polymere [90] b) Schematische Synthese von a-Pinen-basierten Polyestern und anderen in einer Tandemsynthese; [94] c) Pinen-basierte Bausteine,d ie mittels Thiol-En-Reaktionen synthetisiertw urden.…”