Catalyse organique pour la polymérisation par ouverture de cycle d’esters cycliques amorcée par des dérivés saccharidiques

par Yong Miao

Thèse de doctorat en Molécules et matière condensée

Sous la direction de Philippe Zinck.


  • Résumé

    Les polymères biodégradables ont suscité un grand intérêt ces dernières années. Il s’agit notamment de polyesters de type polylactide (PLA) et poly([Epsilon]-caprolactone) (PCL). Notre objectif au cours de ce travail est d’appliquer la catalyse organique à la fonctionnalisation de ces polyesters par des dérivéss saccharidiques par polymérisation par ouverture de cycle. Dans le chapitre I, les méthodes actuelless de fonctionnalisation de PLA et de PCL par des dérivés de saccharides sont présentées, ainsi que des exemples de catalyseurs pour la polymérisation stérérocontrôlée de lactide. Dans le chapitre II, la base organique 4-dimethylaminopyridine (DMAP) a été utilisée comme catalyseur pour la polymérisation par ouverture de cycle du lactide initiée par des sucres et des cyclodextrines, conduisant à des PLA 100% fonctionnalisés. Dans certains cas, l’amorçage par les groupements hydroxyles n’est pas quantitatif, conduisant à des polyesters fonctionnalisés par des dérivés hydrophiles sucrés en une étape. Dans le chapitre III, l’acide 1,1’-Binaphthyl-2,2’-diyl hydrogenphosphate (BNPH) a été utilisé comme catalyseur pour la polymérisation par ouverture de cycle de l’[Epsilon]-caprolactone et de la [Delta]-valérolactone. La polymérisation est contrôlée en présence de l’alcool benzylique comme amorceur. L’amorçage n’est pas quantitatif en utilisant le glucose comme amorceur, conduisant ainsi à des polyesters fonctionnalisés par des dérivés hydrophiles en une étape. Dans le chapitre IV, de nouveaux systèmes catalytiques organiques ont été appliquées à la polymérisation par ouverture de cycle du rac-lactide.

  • Titre traduit

    Organocatalysis for the ring-opening polymerization of cyclic esters initiated by saccharide derivatives


  • Résumé

    Biomaterials and environmentally friendly nontoxic plastics received a lot of attention during the past decades. Many of these materials are made from aliphatic polyesters, in particular polylatide (PLA) and poly([Epsilon]-caprolactone) (PCL), due to their good biodegradability and biocompatibility. Our work focus on the functionalization of these polyesters with saccharide derivatives by ring-opening polymerization using organocatalysis. The current methods of functionalization of PLA and PCL with saccharide derivatives by ROP and examples of catalysts for stereocontrolled polymerization of lactide are discussed in Chapter I. In Chapter II, the organic base 4-dimethylaminopyridine (DMAP) was proved to be an efficient catalyst for the access to sugar and cyclodextrin-functionalized polylactides. In certain cases, the initiation efficiency is partial, leading to hydrophilic end-capped polyesters in a one-step procedure. In Chapter III, 1,1’-Binaphthyl-2,2’-diyl hydrogenphosphate (BNPH) has been assessed as a catalyst for the ring-opening polymerization of [Epsilon]-caprolactone and [Delta]-valerolactone. In the presence of benzyl alcohol, the polymerization is quantitative and controlled. When using unprotected sugar bearing 4 free hydroxyl groups, the initiation efficiency is partial, leading to hydrophilic end-capped polyesters in a one-step procedure. In Chapter IV, new organocatalytic systems have been assessed for the ring-opening polymerization of rac-lactide.


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