Green Synthesis of Functionalized Poly(3-Glycidoxypropyl-Trimethoxysilane) Using an Eco-Catalyst (Treated Montmorillonite)

Abstract

Катіонною полімеризацією з відкриттям кільця 3-гліцидоксипропілтриметоксисілану і використанням ангідридів (оцтового ангідриду (АА) та метакрилового ангідриду (МА)), за відсутності розчинників, синтезований телехельний полі(3-гліцидоксипропілтриметоксисилан) з кінцевими ацетатними та метакрилатними групами. Замість електрофільних каталізаторів, таких як кислоти Бронстеда та Льюїса, дуже шкідливих та корозійних, як каталізатор процесу використано екологічний твердий Magnite-H+ (Mag-H+), який є йонообмінною силікатною глиною з монтморилоніту. Структуру отриманих макромономерів підтверджено методами інфрачервоної спектроскопії Фур'є, ядерно-магнітного резонансу та УФ-спектроскопії. Наявність кінцевих груп біс-макромономерів метакрилату визначено за допомогою УФ-спектроскопії. Встановлено оптимальні умови реакції, досліджено вплив часу реакції та кількості ангідридів (АА та МА) на вихід макромономерів.Telechelic poly(3-glycidoxypropyltrimetho¬xysilane) (PGPTMS) with acetate and methacrylate end groups was successfully synthesized by an efficient and solvent-free approach, with anhydrides (acetic anhydride (AA) and methacrylic anhydride (MA)), by cationic ring-opening polymerization of 3 glycidoxypropyltrimetho-xysilane (GPTMS), using an ecologic solid catalyst Maghnite-H+ (Mag-H+), instead of electrophilic catalysts, such as, Bronsted and Lewis acids which are very noxious and corrosive. Mag-H+ is a montmorillonite sheet silicate clay exchanged with protons. The structure of the obtained macromonomers was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR) and UV-visible spectroscopy. The presence of the methacrylate end groups of bis-macromonomers was determined by UV-visible spectroscopy. In order to find the optimal reaction conditions, effects of reaction time and the amount of anhydrides (AA and MA) on the yield of macromonomers were investigated.