Synthèse et caractérisation de poly(hydroxy-uréthane)s biosourcés dérivés d’érythritol : application à la gélification d’huiles végétales

Erythritol based poly(hydroxy-urethane)s synthesis and characterisation : application to the gelation of vegetable oils

• Auteur / Autrice : Victor Salvado
• Direction : Henri Cramail
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Soutenance le 11/07/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Guillaume
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Henri Cramail, Sophie Guillaume, Fanny Bonnet, Antoine Buchard, Anne Pagnoux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Fanny Bonnet, Antoine Buchard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cosmétologie

Gélification

Extrusion

Réactions chimiques régiosélectives

Polyuréthanes

Mots clés libres

Poly(hydroxy-uréthane)s

Carbonate d'érythritol

Régiosélectivité

Bioressources

Extrusion

Gélification

Cosmétique

Poly(hydroxy-urethane)s

Erythritol biscarbonate

Bioressources

Régioselectivity

Extrusion

Gelation

Cosmetic

Résumé

Cette thèse porte sur la synthèse de poly(hydroxy-uréthane)s (PHUs) biosourcés issus des dicarbonates d’érythritol et de thréitol et de diverses diamines aliphatiques. La réactivité élevée vis-à-vis des amines de ces carbonates bicycliques vicinaux a permis la synthèse de PHUs dans des conditions douces. La régiosélectivité de la réaction d’aminolyse de ces dicarbonates cycliques conduit à des PHUs à haut taux de fonctions hydroxyle secondaire et primaire, pour ceux issus de dicarbonates d’érythritol et de thréitol, respectivement. De plus, la réactivité différenciée des deux cycles carbonate vicinaux permet de synthétiser des PHUs thermoplastiques à séquences contrôlées. Les PHUs issus du carbonate d’érythritol et d’une diamine grasse, Priamine 1075, ont été synthétisés en masse et à basse température ainsi que par extrusion réactive, permettant l’accès à des réseaux aux propriétés versatiles. Finalement, la capacité à gélifier des phases grasses employées dans les formulations cosmétiques, de plusieurs composés modèles porteurs de fonctions hydroxy-uréthanes a été évaluée. Cette étude a permis de mieux comprendre les caractéristiques structurales que doivent posséder les PHUs pour gélifier les huiles végétales.

This thesis deals with the synthesis of bio-based poly(hydroxy-urethane)s (PHU)s derived from erythritol and threitol biscyclic carbonates and various diamines. The high reactivity of vicinal biscyclic carbonates with amines allowed the synthesis of PHUs in mild conditions. Aminolysis regioselectivity of these biscarbonates leads to PHUs with high ratios of secondary or primary hydroxyl functions, for those derived respectively from erythritol and threitol biscarbonates. Moreover, the differentiated reactivity of the two vicinal carbonate rings makes possible the synthesis of sequence-controlled PHUs. PHUs derived from erythritol biscarbonate and Priamine 1075 have been synthesized by reactive extrusion at low temperature without solvent which allows access to thermosets PHUs with versatile properties. Finally, the ability of several compounds carrying hydroxyurethane functions to gel fatty phases used in cosmetic formulations has been evaluated. This study has provided a better understanding of structural characteristics that PHUs must have to gel vegetable oils.