The role of peroxyl radicals in polyester degradation – a mass spectrometric product and kinetic study using the distonic radical ion approach

文献情報

出版日 2015-03-05
DOI 10.1039/C4CP06056C
インパクトファクター 3.676
著者

B. D. Gervasoni, G. N. Khairallah, R. A. J. O'Hair, U. Wille


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要旨

Mass spectrometric techniques were used to obtain detailed insight into the reactions of peroxyl radicals with model systems of (damaged) polyesters. Using a distonic radical ion approach, it was shown that N-methylpyridinium peroxyl radical cations, Pyr+OO˙, do not react with non-activated C–H bonds typically present in polyesters that resist degradation. Structural damage in the polymer, for example small amounts of alkene moieties formed during the manufacturing process, is required to enable reaction with Pyr+OO˙, which proceeds with high preference through addition to the π system rather than via allylic hydrogen atom abstraction (kadd/kHAT > 20 for internal alkenes). This is due to the very fast and strongly exothermic subsequent fragmentation of the peroxyl–alkene radical adduct to epoxides and highly reactive Pyr+O˙, which both could promote further degradation of the polymer through non-radical and radical pathways. This work provides essential experimental support that the basic autoxidation mechanism is a too simplistic model to rationalize radical mediated degradation of polymers under ambient conditions.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

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