Polymérisation par ouverture de cycle de métathèse de monomères hétérofonctionnels : potentialités pour l'élaboration de copolymères gréffés et de supports pour la synthèse en parallèle

• Auteur / Autrice : Vincent Lapinte
• Direction : Laurent Fontaine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie fine
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Le Mans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métathèse (chimie)

Monomères

Macromolécules

Copolymères greffés

Polymérisation par ouverture de cycle

Résumé

Ce travail entre dans le cadre général de l'élaboration d-'architectures macromoléculaires contrôlées, et plus particulièrement des copolymères greffés. Dans ce but, la polymérisation par métathèse de monomères hétérofonctionnels amorcée par des complexes alkylidéniques à base de ruthénium a été étudiée. Les monomères hétérofonctionnels retenus renferment un cycle tendu (norbomène ou cyclobutène), apte à la polymérisation par métathèse, et une fonction électrophile cyclique de réactivité élevée. Les groupements azlactone du norboménylazlactone et anhydride cyclique des anhydrides nadique et cyclobuténique ont été choisis comme sites électrophiles compte tenu de leur réactivité intrinsèque et de l'absence de sous-produit au cours de leur réaction avec les nucléophiles. L'un des objectifs de ce travail a été de cerner les potentialités de ces monomères et des polymères réactifs qui en sont issus dans le domaine de l'élaboration de polymères greffés. Deux stratégies ont été mises en oeuvre: la modification chimique et la technique macromonomère qui se sont révélées complémentaires en fonction du type de greffons recherché en chaine latérale. La technique macromonomère utilisant, entre autre, le norboménylaziactone a permis d'accéder à des macromonomères dérivés de la Jeffamine M 600 et d'un oligopeptide du y-benzylglutamate obtenu par oligomérisation du N-carboxyanhydride correspondant amorcée par la benzylainine. La polymérisation par métathèse de ces monomères et de quelques-uns de leurs dérivés a été étudiée et a montré en particulier l'influence de la stéréochimie des monomères (position endo ou exo d'un substituant, cis ou trans de deux substituants) sur leur aptitude à la polymérisation. L'autre objectif de ce travail a été la polymérisation par métathèse sur supports solides dans le but d'obtenir des polymères réactifs scavengers de nucléophiles. Deux stratégies ont été utilisées pour l'ancrage de l'amorceur à partir d'insaturat,. O-. Is C=C introduites sur des résines coirùnerciales de Mert-ilield ou de Wang. La première stratégie met en oeuvre une réaction de métathèse croisée; l'autre une réaction d'ouverture de cycle par métathèse. La polymérisation sur support fournit des rendements très linùtés avec les monomères les moins réactifs (norboménylazlactone et diacétate cyclobuténique). Par contre, avec un monomère très réactif comme le norbomène, le taux de polymère greffé sur le support est beaucoup plus élevé avec la résine de Wang et un groupement d'ancrage de type p-vinylbenzoi͏̈que. Il est ensuite possible d'isoler le polymère formé sur ce support macroréticulé par hydrolyse acide avec un excellent rendement.