vignette image représentant la thématique "Polymérisation radicalaire pour des polymères dégradables" de l'équipe P3R - Polymères de Précision par Procédés Radicalaires - ©Olivier Coutelier

Polymérisation radicalaire pour des polymères dégradables

Les polymères dérivés de la polymérisation radicalaire sont omniprésents dans la société d’aujourd’hui, mais leur persistance dans l’environnement suscite une préoccupation environnementale croissante. Afin de résoudre ce problème, de nombreuses stratégies ont été développées pour introduire des fonctionnalités dégradables dans les polymères vinyliques.

L’une d’entre elles est la copolymérisation radicalaire par ouverture de cycle d’acétals cycliques (CKAs) avec des monomères vinyliques pour produire des polymères avec des groupes ester dégradables dans le squelette du polymère.
Récemment, la polymérisation « addition thiocarbonyle-ouverture de cycle » (TARO) a émergé comme un moyen très prometteur pour insérer des motifs dégradables de thioester dans les chaînes polymères en copolymérisant un monomère vinylique avec une thionolactone. Notre groupe a développé une série de thionolactones non substituées de différentes tailles de cycle pour préparer des copolymères par copolymérisation TARO avec le pivalate de vinyle. Une des caractéristiques spécifiques de cette polymérisation est que les unités de thionolactone coexistent à la fois sous forme ouverte (thioester) et sous forme fermée (thiokétal). Leur proportion relative dépend fortement de la taille du cycle de la thionolactone et des conditions de polymérisation.

image illustrant l'introduction de fonctionnalités dégradables dans les polymères vinyliques de la thématique "Polymérisation radicalaire pour des polymères dégradables" de l'équipe P3R - Polymères de Précision par Procédés Radicalaires - ©Oleksandr Sasha Ivanchenko

Nous avons révélé une réactivité orthogonale des liaisons thioester et thiokétal, les thioesters étant sélectivement clivés par aminolyse et les thiokétals par les peroxydes.
L’eau de Javel a été identifiée comme un agent universel pour une dégradation accélérée.

 

Plus récemment, nous avons identifié le rac-thionolactide comme co-monomère réactif pour la copolymérisation TARO avec le styrène et les acrylates, et dans une moindre mesure avec le MMA. Les copolymères styrène-thionolactide et acrylate de t-butyle-thionolactide sont dégradés beaucoup plus lentement par l’eau de Javel que les homologues pivalate de vinyle-thionolactone.

Ce projet Holygrail est financé par l’ANR et Toulouse Tech Transfer, SATT Occitanie Ouest.

 

image illustrant le rac-thionolactide comme co-monomère réactif pour la copolymérisation TARO avec le styrène et les acrylates de la thématique "Polymérisation radicalaire pour des polymères dégradables" de l'équipe P3R - Polymères de Précision par Procédés Radicalaires

Membres du laboratoire participant à cette thématique

Mathias Destarac

Enseignant-chercheur

1045
Responsable de l'équipe P3R
mathias.destarac[at]univ-tlse3.fr
Stéphane Mazières

Enseignant-chercheur

1033
stephane.mazieres[at]univ-tlse3.fr
Maksym Odnoroh

Post-doctorant

1040
maksym.odnoroh[at]univ-tlse3.fr
Alexandre Wodrinski

Technicien

1052
synthèse organique
alexandre.wodrinski[at]univ-tlse3.fr