Dendrimères dérivés du glycérol : Synthèses et Applications

Glycerol-based dendrimers : Synthesis and Applications

• Auteur / Autrice : Bérengère Menot
• Direction : Sandrine Bouquillon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences - STS
• Date : Soutenance le 09/10/2015
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie Moléculaire de Reims (ICMR - UMR 7312 CNRS) (Reims, Marne, 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Rachida Zerrouki
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sandrine Bouquillon, Richard Plantier-Royon, Eric Hénon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Marie Caminade, Frédéric Lamaty

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glycérine

Nanoparticules

Dendrimères

Mots clés libres

Dendrimères

Glycérol

Nanoparticules

Hydrogénation

Encapsulation

Dendrimers

Glycerol

Nanoparticles

Hydrogenation

Encapsulation

Résumé

Depuis plusieurs années, notre équipe de recherche s'intéresse au développement de nouvelles familles de dendrimères utilisant des dérivés bio sourcés (pentoses, glycérol ou dérivés correspondants) dont la valorisation est un sujet de recherche d'intérêt de notre région. Ainsi, certains glyco- ou glycérodendrimères dérivés de PPIs (polypropylène imines) ont déjà été obtenus et valorisés dans plusieurs domaines. Cette thèse présente la synthèse et la caractérisation de nouveaux dendrimères dérivés du glycérol. Leur efficacité dans des processus catalytiques et d'encapsulation de molécules d'intérêt a également été démontrée.Dans un premier temps, deux nouvelles familles de dendrimères directement constitués de glycérol en tant que brique élémentaire ont été synthétisées : l'une via des réactions de « click chemistry » pour obtenir des glycéroclickdendrimères, et l'autre via des réactions successives d'allylation et d'oxydation pour obtenir des glycéroladendrimères.Dans un second temps, la fonctionnalisation de dendrimères PAMAMs par du carbonate de glycérol a été effectuée par synthèse « classique » ou assistée par micro-ondes. L'efficacité de ces glycérodendrimères ainsi obtenus (en comparaison avec des glycérodendrimères dérivés de PPIs) a été évaluée : tout d'abord, pour la stabilisation de nanoparticules de platine utilisées en catalyse d'hydrogénation de cétones α,β-insaturées en milieu aqueux, puis, pour l'encapsulation de molécules organiques d'intérêt. Pour finir, une première approche de dynamique moléculaire a été réalisée afin de déterminer les propriétés structurales de deux glycérodendrimères issus de la réaction de couplage entre le carbonate de glycérol et un PAMAM ou un PPI.

Since a few years, our team is interested in developing dendrimers using different biosourced derivatives (pentoses, glycerol or derivatives) whose valuation is a prime research topic within our region. Some glyco- or glycerodendrimers derivate from PPIs (polypropylenimines) were already obtained and valued in several domains. This thesis presents the synthesis and the characterization of new glycerol-based dendrimers. Their efficiency in catalytic processes or for the encapsulation of molecules of interest was also demonstrated. First, two new families of dendrimers directly constituted of glycerol as building block, were synthesized: one via click chemistry reactions to obtain glyceroclickdendrimers, and the other, via successive reactions of allylation and oxidation to obtain glyceroladendrimers. Secondly, the functionalization of PAMAM's dendrimers with glycerol carbonate was carried out either by “classical” or microwave assisted synthesis. The efficiency of these glycerodendrimers (in comparison with PPI-based glycerodendrimers) was evaluated: firstly, for the stabilization of platinum nanoparticles used for the catalysis of hydrogenation of α,β-unsaturated ketones in aqueous media, and then, for the encapsulation of organic molecules of interest. Finally, a first molecular dynamics approach was realized to determine the structural properties of two glycerodendrimers from the coupling reaction between the glycerol carbonate and PAMAM or PPI.