Valorisation de la biomasse végétale : Elaboration de poly(esteramide)s à partir de monomères biosourcés

Vegetal biomass valorization and focuses on the synthesis of new polyesteramides (PEAs) fron furan-based monomers

• Auteur / Autrice : Rania Triki Ben Salem
• Direction : Alain Fradet, Souhir Abid
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Organique-Physique et Chimie des Matériaux
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6 en cotutelle avec Faculté des Sciences de Sfax

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biomasse végétale

Polycondensation

Monomères

Résumé

Le travail présenté dans ce mémoire s'intéresse à la valorisation de la biomasse végétale à travers la synthèse de nouveaux poly(esteramide)s (PEAs) issus de monomères furaniques. Trois méthodes efficaces permettant l’obtention des PEAs furaniques ont été étudiées : (i) la polycondensation en masse directe des monomères, (ii) l'aminolyse de polyesters furaniques et (iii) l'interéchange entre oligomères. Les analyses structurales menées par RMN et spectrométrie de masse MALDI-ToF ont permis de confirmer la formation des polyesteramides recherchés. Le rapport ester/amide dans les polymères finaux est gouverné par le rapport initial amine/ester, tout exces de diol étant éliminé pendant la synthèse à haute température via une série de réactions d'interéchange. Cependant, l'existence de réactions secondaires a également été démontrée, en particulier la formation d'extrémités furyles inactives par décarboxylation et la formation de branchements de type amidine par réaction amine-amide. Les meilleurs résultats ont été obtenus par polycondensation en masse à partir des monomères et par aminolyse de polyesters aliphatiques par réaction d'une diamine furanique

The work reported in this thesis was carried out in the context of vegetal biomass valorization and focuses on the synthesis of new polyesteramides (PEAs) from furan-based monomers. Three efficient methods of polyesteramide synthesis were studied: (i) direct polycondnesation of monomer mixtures in the bulk, (ii) aminolysis of furanic polyesters and (iii) interchange reaction between oligomers. The NMR and MALDI-ToF MS structural analyses confirmed the formation of the expected polyesteramides. Interestingly, the ester/amide ratio in final copolymers was governed by the initial diester/diamine ratio, any diol excess being eliminated during the synthesis via a series of interchange reactions. However, the existence of side reactions was also demonstrated, specially the formation of inactive furyl end-groups and chain branching through the formation of amidine groups by amine-amide reaction. The best results were obtained by bulk polycondensation from monomers and by aminolysis of aliphatic polyesters by a furanic diamine