Thèse soutenue

Etudes cinétiques d'un polymère supramoléculaire

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Auteur / Autrice : Benjamin Jouvelet
Direction : Laurent Bouteiller
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et Chimie des Matériaux
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Dissous dans un solvant apolaire, des monomères de type bis-urées s'autoassemblent par liaisons hydrogènes en deux aggrégats distincts. De simples filaments présentant un unique monomère dans la section se forment à température élevée, à l'inverse des tubes avec trois bis-urées par section se forment à plus basse température. Ces deux structures supramoléculaires s'auto-assemblent de manière coopérative et sont en équilibre dynamique avec les monomères libres en solution. Des études cinétiques ont été menées sur ce système pour en déduire plusieurs mécanismes. En utilisant des monomères chiraux, la chiralité supramoléculaire induite a été exploitée pour accéder au mécanisme d'échange des monomères entre les tubes. La transition thermique entre les filaments et les tubes est un processus réversible et véloce. Un monomère présentant une architecture particulière induit un phénomène d'hystérésis important: la transition du tube vers le filament est rapide, à l'inverse la transition du filament vers le tube est un processus très lent. Cette propriété a été étudiée par analyse enthalpique différentielle et par spectroscopie infrarouge. La version chirale de ce monomère induit un phénomène d'auto-ségrégation métastable durant la transition du filament vers le tube. Il a été montré qu'en mélangeant deux monomères chiraux compétiteurs, la chiralité supramoléculaire résultante est une combinaison paradoxale de la chiralité des homopolymères: une faible quantité du monomère ''dominant'' est suffisante pour ''inverser'' l'orientation du monomère majoritaire (mais récessif) dans les tubes mélangés.