1. Enhanced aminolysis of cyclic carbonates by β-hydroxylamines for the production of fully biobased polyhydroxyurethanes
- Author
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Baptiste Quienne, Julien Pinaud, Rinaldo Poli, Sylvain Caillol, Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM ICMMM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Substituent ,Thermosetting polymer ,02 engineering and technology ,010402 general chemistry ,Time gap ,DFT ,01 natural sciences ,Reaction rate ,chemistry.chemical_compound ,Aminolysis ,Environmental Chemistry ,Organic chemistry ,Reactivity (chemistry) ,Cyclic carbonate ,Curing (chemistry) ,Polyhydroxyurethanes ,Chemistry ,Reactivity ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Pollution ,0104 chemical sciences ,[CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry ,Biobased polymers ,[CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers ,β-hydroxylamines ,0210 nano-technology - Abstract
International audience; The aminolysis of five-membered cyclic carbonates, which results in polyhydroxyurethanes (PHUs), is one of the most promising synthetic pathways to achieve isocyanate-free polyurethanes (NIPUs), one of the main industrial challenges over the coming years. This study highlights the higher reactivity of β-hydroxylamines toward cyclic carbonates compared to classical alkylamines through the determination of their reaction rate constants. The key role of the β-OH substituent in the aminolysis was revealed by DFT investigation. Polyfunctional alkylamine and β-hydroxyamine were then used for the synthesis of fully biobased PHU thermosets. The higher reactivity of β-hydroxylamines was confirmed by the gelation time gap between the two formulations studied. After curing, the thermal and thermo-mechanical properties of the thermosets were compared.
- Published
- 2021