Literatur vom gleichen Autor/der gleichen Autor*in
plus bei Google Scholar

Bibliografische Daten exportieren
 

Are Electron-Withdrawing Groups Affecting Polyester Hydrolysis? A Comprehensive Study on Poly(thioether-ester)s and Poly(sulfone-ester)s

Titelangaben

Fulajtar, Emilia ; Zhao, Limin ; Meyer, Jule K. ; Retsch, Kathrin A. ; Upadhyay, Ashank ; Däbritz, Sophia B. ; Scheibel, Thomas ; Agarwal, Seema:
Are Electron-Withdrawing Groups Affecting Polyester Hydrolysis? A Comprehensive Study on Poly(thioether-ester)s and Poly(sulfone-ester)s.
In: Macromolecules. (2026) .
ISSN 1520-5835
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c02917

Volltext

Link zum Volltext (externe URL): Volltext

Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
SFB 1357: MIKROPLASTIK – Gesetzmäßigkeiten der Bildung, des Transports, des physikalisch-chemischen Verhaltens sowie der biologischen Effekte: Von Modell- zu komplexen Systemen als Grundlage neuer Lösungsansätze
391977956

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Improper plastic waste management and the increasing accumulation of microplastics remain major societal challenges, highlighting the need for new material solutions. Biodegradable polymers can contribute to mitigation in selected applications, such as agriculture, where postuse collection is impractical. In this context, strategies to accelerate environmental biodegradation are of growing interest. One promising approach is the incorporation of electron-withdrawing sulfone functionalities, which can increase the electrophilicity of ester carbonyl carbons and thereby enhance hydrolyzability, the rate-determining first step of biodegradation. However, the oxidation of thioethers to sulfones typically induces simultaneous changes in polymer hydrophilicity and crystallinity, complicating the isolation of purely electronic effects. Here, we systematically investigate the inductive effect of sulfone groups on ester hydrolysis. Four small-molecule model compounds derived from thiodiglycolic or thiodipropionic acid and benzylic alcohol were synthesized to isolate purely electronic effects from polymer morphology, oxidized, and examined under basic hydrolysis conditions, and density functional theory (DFT) calculations were employed to rationalize and quantify the experimentally observed trends. Complementary high-molecular-weight poly(sulfone-ester)s with varying distances between sulfone and ester groups but with similar hydrophilicity and crystallinity were compared for their hydrolysis and compostability. The poly(sulfone-ester)s exhibit accelerated hydrolysis, with thiodiglycolic-acid-based systems degrading faster than thiodipropionic-acid-based analogues. Together with a distance-controlled polymer design, this combined experimental–computational approach enables a direct assessment of sulfone-induced inductive effects on ester hydrolysis. The polymers show low cytotoxicity and good mechanical properties and compostability, making them promising candidates for fast-composting packaging materials.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie II
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Biomaterialien > Lehrstuhl Biomaterialien - Univ.-Prof. Dr. Thomas Scheibel
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Kolloide und Grenzflächen - BZKG
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Molekulare Biowissenschaften - BZMB
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität > Bayerisches Polymerinstitut (BPI)
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 1357 - MIKROPLASTIK
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Biomaterialien
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 23 Feb 2026 09:20
Letzte Änderung: 24 Feb 2026 07:04
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/96349