Epoxidation and subsequent oxirane

Epoxidation and subsequent oxirane ring opening is a common method to prepare polyols
from vegetable oil using ring opening agents, such as alcohols, inorganic acids, and
hydrogenation for ring opening7-11. However, most of ring opening agents in the past were
derived from petroleum, and as a result, the polyols were only partially composed of biorenewable
materails. Currently, several research groups dedicate considerable effort to the
development of 100% bio-polyols for PUs. For example, Kiatsimkul12 prepared high hydroxyl
equivalent weight polyols from epoxidized soybean oils that were ring opened by linoleic acid
(LA), ricinoleic acid (RC), or ricinoleic acid estolide without catalysts. Our group developed
polyols by ring-addition of epoxidized soybean oil and castor oil fatty acid using a
solvent/catalyst free method13. However, the reactions were conducted at high temperatures
(approx. 170 oC) and with long cycle times (approx. 8 hours), which not only increased the cost
of preparation, but also promoted side reactions. One approach to overcome these issues is the
use of amine catalysts for the ring opening reaction. Pan9
reported the use of DBU as catalyst in
polyols preparation from epoxidized sucrose esters of soybean oil ring-opened by several organic
acids. Matharu14 synthesized thermosetting resins from epoxidized linseed oil and bio-derived
diacid crosslinker with different amine catalysts and reported that 4-demethylaminopydine aided
crosslinking between the epoxy and the carboxylic groups, followed by etherification. But few
59
researchers systematically investigated the reaction kinetics of the ring opening reaction between
epoxidized vegetable oils and the ring-opening agents, and the effects of amine catalysts on the
preparation of polyols for polyurethanes are still not fully understood.

Results (Vietnamese) 2:

Epoxidation và sau đó mở vòng Oxirane là một phương pháp phổ biến để chuẩn bị các polyol
từ dầu thực vật sử dụng các đại lý mở vòng, như rượu, axit vô cơ, và
hiđrô được vòng opening7-11. Tuy nhiên, hầu hết các vòng mở đại lý trong quá khứ đã
có nguồn gốc từ dầu mỏ, và kết quả là, các polyol được sáng tác chỉ là một phần của biorenewable
materails. Hiện nay, nhiều nhóm nghiên cứu dành nỗ lực đáng kể để
phát triển 100% bio-polyol cho mủ. Ví dụ, Kiatsimkul12 chuẩn bị hydroxyl cao
polyol trọng lượng tương đương từ dầu đậu nành đã epoxy hóa được vòng mở bởi axit linoleic
(LA), acid ricinoleic (RC), hoặc estolide axit ricinoleic không có chất xúc tác. Nhóm của chúng tôi phát triển
các polyol bởi vòng bổ sung các axit béo dầu đậu nành và dầu thầu dầu epoxy sử dụng một
dung môi / chất xúc tác method13 miễn phí. Tuy nhiên, phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ cao
(khoảng. 170 oC) và với thời gian dài chu kỳ (khoảng. 8 giờ), trong đó không chỉ làm tăng chi phí
chuẩn bị, nhưng phản ứng phụ cũng phát huy. Một cách tiếp cận để khắc phục những vấn đề này là
sử dụng chất xúc tác cho phản ứng amin mở vòng. Pan9
báo cáo việc sử dụng DBU là chất xúc tác trong
việc chuẩn bị các polyol từ este sucrose epoxy hóa của mở vòng dầu đậu tương của một số hữu cơ
axit. Matharu14 tổng hợp các loại nhựa nhiệt rắn từ dầu hạt lanh đã epoxy hóa và sinh học có nguồn gốc từ
crosslinker diaxit với chất xúc tác amin khác nhau và thông báo rằng 4 demethylaminopydine hỗ trợ
kết ngang giữa epoxy và các nhóm carboxylic, tiếp theo etherification. Nhưng vài
59
nhà nghiên cứu có hệ thống nghiên cứu động học phản ứng của vòng mở phản ứng giữa
các loại dầu thực vật đã epoxy hóa và các đại lý vòng mở, và những ảnh hưởng của chất xúc tác amin trên
chuẩn bị của các polyol cho polyurethan vẫn chưa hiểu rõ.