Polymerization of (R, S)-β-butyrolactone from tetraisobutyldialuminoxane (TIBAO) catalyst

• Published in: European polymer journal 1996-10, Vol.32 (10), p.1175-1181
• Main Authors: Jaimes, C., Couve, J., Crette, S., Sledz, J., Schue, F.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Applied sciences; Exact sciences and technology; Organic polymers; Physicochemistry of polymers; Polymerization; Preparation, kinetics, thermodynamics, mechanism and catalysts
• ISSN: 0014-3057; 1873-1945
• DOI: 10.1016/S0014-3057(96)00059-6

Poly-β-hydroxybutyrate (PHB) was prepared by ring-opening polymerization reactions of racemic β-butyrolactone (( R,S)-β-BL) using tetraisobutyldialuminoxane (TIBAO). A study was conducted on the effects of catalyst concentration, polymerization time, polymerization temperature, nature of solvent, modifications of the catalyst by water addition and TIBAO purification on the yield and molecular weights of the polymer obtained. Optimal conditions for the synthesis of highest yield and molecular weights of the polymer were determined. By adding water to TIBAO, molecular weights increased but also polydispersities. Quantitative yields of crude PHB were obtained but reaction times required were long, molecular weights were quite low and molecular weight distributions were broad. A study of the TIBAO stereospecificity, the polymers structure and morphology and their biodegradation will be considered in future papers. Le poly-β-hydroxybutyrate (PHB) a été préparé par polymérisation par ouverture de cycle de la β-butyrolactone racémique (( R,S)-β-BL) à partir du tetraisobutyldialuminoxane (TIBAO). Une étude a été effectuée sur les effects de la concentration en amorceur, du temps de polymérisation, de la température de polymérisation, de la nature du solvant, de la modification de l'amorceur par addition d'eau et de la purification du TIBAO sur le rendement et les masses molaires du polymère obtenu. Les conditions optimales de la synthèse de polymères à haut rendement et de masses molaires les plus élevées ont été déterminées. Par addition d'eau sur le TIBAO, les masses molaires et les indices de polymolécularité augmentent. Des rendements quantitatifs de PHB bruts ont été obtenus, mais les temps de réaction nécessaires sont longs, les masses molaires assez faibles et les distributions des masses molaires larges. Une étude de la stéréspécificité du TIBAO, de la structure et morphologie des polymères et de leur biodégradation sera présentée dans de prochains articles.