Polimeri vinilici degradabili tramite rROP di tionolattoni: Analisi dei principali meccanismi di degradazione

Synthetic vinyl polymers are widely utilized across various sectors, including the pharmaceutical industry and biomedical or tissue engineering. However, their lack of degradability —a requirement for therapeutic applications— and their environmental persistence (leading to plastic pollution) pose significant obstacles to their use. An efficient strategy for rendering vinyl polymers degradable and biocompatible is radical ring-opening polymerization (rROP), in this process, functional cyclic monomers copolymerize with vinyl monomers via a radical ring-opening mechanism, thereby incorporating labile, degradable bonds into the polymer backbone. This thesis focuses on the degradation pathways, mechanisms, and cleavage products of copolymers synthesized from cyclic monomers of the thionolactone class and various vinyl comonomers. Degradation is achieved using different chemical agents that exploit the susceptibility of the thioester bonds incorporated into the copolymer backbone to cleavage. The primary objective of this work is to analyze how the polymer structure influences these various degradation processes.

I polimeri vinilici sintetici sono ampiamente sfruttati in diversi settori tra cui quello farmaceutico e nell’ingegneria biomedica o tessutale. Tuttavia, l’assenza di degradabilità necessaria per l’utilizzo di tali polimeri per applicazioni terapeutiche e la loro persistenza ambientale con il conseguente inquinamento da plastiche rappresentano un grande ostacolo nel loro impiego. Una strategia efficiente per rendere i polimeri vinilici degradabili e biocompatibili è la polimerizzazione radicale ad apertura di anello (rROP), durante la quale monomeri ciclici funzionali possono copolimerizzare con monomeri vinilici attraverso una reazione di polimerizzazione ad apertura dell'anello radicalico, incorporando legami labili e degradabili nella struttura portante del polimero. La presente tesi si focalizza sui diversi percorsi di degradazione, sui meccanismi e sui prodotti di scissione, di copolimeri ottenuti dalla copolimerizzazione di monomeri ciclici appartenenti alla classe dei tionolattoni con diversi comonomeri vinilici. La degradazione è resa possibile attraverso l’utilizzo di differenti agenti chimici, sfruttando la facile rottura dei legami tioesterei incorporati nel backbone del copolimero. L’obbiettivo primario di questo elaborato è analizzare l’effetto della struttura del polimero sui diversi processi di degradazione.