Synthèse de polymères biodégradable et biocompatible à partir de ressources renouvelables

Synthesis of biodegradable and biocompatible polymers from renewable resources

• Auteur / Autrice : Clément Ravet
• Direction : Christophe M Thomas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Moléculaire
• Date : Soutenance le 17/12/2020
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie moléculaire de Paris centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche de chimie Paris - Institut de recherche de chimie Paris
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut de recherche de chimie Paris
• Jury : Président / Présidente : François Tournilhac
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Estelle Metay
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sylvain Caillol, Karine de Oliveira Vigier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie organométallique

Catalyse

Polymères

Mots clés libres

Polymères

Biodégradable

Biocompatible

Ressources renouvelables

Catalyse

Lactide

Polymers

Biodegradable

Biocompatible

Renewable resources

Catalysis

Lactide

Résumé

Les travaux abordés dans cette thèse décrivent principalement la catalyse de polymérisation. Dans un premier temps, l’activité du complexe hétérobimétallique (TMP)MgCl·LiCl a été étudiée pour la polymérisation par ouverture de cycle du rac-lactide. Cette polymérisation est contrôlée et présente un caractère vivant. Les polylactides (PLA) obtenus, polymères biodégradables, ont une structure cyclique et un enrichissement isotactique. L’utilisation d’un agent de transfert de chaîne permet l’obtention de PLA linéaire à faible teneur en traces métalliques, intérêts grandissant pour des applications biomédicales. Ce système catalytique présente une versatilité à l’égard d’autre monomères polaires. Notamment, des poly(méthyl méthacrylate) (PMMA) syndiotactiques ou des polyamides ont été obtenus. Par ailleurs, une copolymérisation séquentielle a permis l’obtention de copolymère à blocs PLA-b-PMMA. Finalement, l’utilisation de triflates métalliques en faible quantités a été explorée pour l’obtention de monomère issus de ressources renouvelables. Par le biais d’un mécanisme d’addition [3+2], un dimère d’isoeugénol a été synthétisé. Ce dernier étant un bisphénol, des tests de polycondensation afin d’obtenir des polycarbonates ont été réalisés.

The work addressed in this thesis mainly describes polymerisation catalysis. First, the activity of the heterobimetallic complex (TMP)MgCl·LiCl was studied for the ring-opening polymerisation of rac-lactide. This polymerisation is controlled and has a living character. The resulting polylactides (PLA), biodegradable polymers, have a cyclic structure and isotactic enrichment. The use of a chain transfer agent allows the obtaining of linear PLAs with low content of metal traces, which are of growing interest for biomedical applications. This catalytic system is versatile with respect to other polar monomers. In particular, syndiotactic poly(methyl methacrylates) (PMMA) or polyamides have been obtained. In addition, a sequential copolymerisation leads to PLA-b-PMMA block copolymers. Finally, the use of metal triflates in small quantities was investigated to obtain monomers from renewable resources. By means of a [3+2] addition mechanism, an isoeugenol dimer was synthesised. As the latter is a bisphenol, polycondensation tests to obtain polycarbonates were carried out.