Copolymères à blocs « hybrides » à base de xyloglucane et de polymère vinylique en combinant modification chimio-enzymatique et polymérisation radicalaire contrôlée

Hybrid block copolymers based on xyloglucan and vinylic polymer combining chemo-enzymatic modification and controled radical polymerization

• Auteur / Autrice : Jérôme Lohmann
• Direction : Hugues Driguez, Daniel Taton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Biologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères vinyliques

Oligosaccharides

Mots clés libres

Xyloglucane

Résumé

Le xyloglucane issu de la graine de tamarin (XG) est un polysaccharide provenant de la biomasse. Son association à un bloc vinylique dans une architecture de copolymères à blocs « hybrides » naturels/synthétique permet d'envisager des applications de par leur auto-assemblage en solution aqueuse. Afin d'obtenir de tels copolymères à blocs, deux stratégies de synthèse sont proposées, basées sur la modification chimio-enzymatique du xyloglucane et la polymérisation radicalaire contrôlée MADIX de monomères vinyliques : acrylamide (Am), acétate de vinyle (AcV), N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP). La stratégie « starting from » consiste en la polymérisation radicalaire contrôlée MADIX d'un monomère vinylique à partir de l'oligosaccharide du xyloglucane modifié par une ou plusieurs fonctions polymérisantes. La stratégie « coupling onto » consiste en un couplage par « chimie click » entre un polymère vinylique issu de la polymérisation radicalaire contrôlée MADIX à partir d'un agent de transfert de chaîne porteur d'une fonction azoture, et l'oligosaccharide modifié par une fonction alcyne. Ainsi, quatre familles de copolymères à blocs « hybrides » ont été obtenus (XG-b-PAm, PAm-b-XG-b-PAm, XG-b-PAcV, XG-b-PNVP). Une étude physico-chimique en solution préliminaire des copolymères XG-b-PAcV et XG-b-PNVP a également été réalisée indiquant la formation de polymersomes.

Xyloglucan from tamarind seeds (XG) is a natural occurring polysaccharide. The association of the xyloglucan with a vinylic polymer part in an “hybrid” natural/synthetic block copolymer architecture gives the possibility to take advantages of its self-assembly in aqueous solution. We propose in this manuscript two synthetic strategies giving rise to “hybrid” block copolymers, based on chemo-enzymatic modification of xyloglucan oligosaccharides and controlled radical polymerization MADIX of vinylic monomers: acrylamide (Am), vinyl acetate (AcV), N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP). The “starting from” strategy consists in MADIX controlled radical polymerization of a vinylic monomer starting from a modified oligosaccharide bearing one/two polymerizable group(s). The “coupling onto” strategy consists in a coupling by “click chemistry” between vinylic polymer obtained by controlled radical polymerization of a chain transfer agent bearing an azide function and a modified oligosaccharide bearing an alkyne function. Four families of “hybrid” block copolymers were thus obtained (XG-b-PAm, PAm-b-XG-b-PAm, XG-b-PAcV, XG-b-PNVP). A previous physic-chemical study in solution of these copolymers has also been achieved suggesting the formation of polymersomes.