Thèse soutenue

Systèmes de microémulsion multiphasiques à base de tensioactifs catalytiques : études de physico-chimique et application à la chimie fine

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Auteur / Autrice : Bing Hong
Direction : Véronique Nardello-RatajJean-Marie Aubry
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Molécules et matière condensée
Date : Soutenance le 07/11/2014
Etablissement(s) : Lille 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de chimie moléculaire et formulation (CMF)

Résumé

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Les surfactifs catalytiques équilibrés (baptisés "Catasurfs") permettent d'élaborer des systèmes de microémulsions polyphasiques utilisés comme milieux réactionnels. Dans ce contexte, des alkylammonium et des alkylsulfonates amphiphiles bicaténaires ont été développés. Leurs comportements en système aqueux (solubilité, concentration micellaire critique, diagramme binaire, cristaux liquides) ainsi qu'en système biphasique eau/huile (diagramme en poisson, formation de systèmes de microémulsions) ont été étudiés en fonction de la nature des contre-ions. Les phases cristallines lyotropes ont été identifiées par microscopie optique à polarisation et par diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS). Une classification des surfactifs selon leur amphiphilicité a été établie à partir des diagrammes de Fish construits selon un balayage en huiles. Le comportement de phases de ces surfactifs dans l'eau (micelles) et en système biphasique eau/huile (microémulsion) dépend non seulement de la longueur de la chaîne mais aussi du degré d'hydratation des contre-ions, en accord avec la série d’Hofmeister. L’intérêt des microémulsions polyphasiques à base de Catasurfs a été démontré d'une part en microémulsion Winsor III à base de [DiC10]2WO4 appliquée à l'époxydation des oléfines et à l’oxydation de sulfures en présence de H2O2 et d'autre part, via l'élaboration de microémulsions Winsor IV thermosensible utilisant la synergie entre les C8E4 et [DiC8]2MoO4 pour la "Dark Singlet Oxygenation". Par ailleurs, une nouvelle voie de synthèse « one-pot» de la (+)-nootkatone, fragrance à haute valeur ajoutée, à partir du(+)-valencène a été mise au point dans conditions sans solvant.