Développement de méthodes analytiques pour la caractérisaton de lots industriels du nitroxyde SG1

par Cathie Marchal

Thèse de doctorat en Sciences chimiques

Sous la direction de Didier Gigmes et de Denis Bertin.

Soutenue le 29-11-2013

à Aix-Marseille , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences Chimiques (Marseille) .

Le président du jury était Jacques Lalevée.

Le jury était composé de Denis Bertin, Jean-Luc Couturier.

Les rapporteurs étaient Luca Valgimigli, Catherine Ladavière.


  • Résumé

    Ce travail de thèse s’inscrit dans un contexte industriel. Il consiste en la caractérisation de lots bruts de SG1 : le N-tert-butyl-N- (1-diethylphosphono-2,2-dimethylpropyl)-N-oxyle. La spécificité de cette espèce est son caractère radicalaire stable. La première partie de ce travail consistait à développer une méthode d’analyse, facilement applicable en laboratoire d’analyse de contrôle sur site industriel pour la caractérisation de la pureté en SG1 dans des lots synthétisés. La méthode choisie a été développée par chromatographie liquide haute performance (HPLC). Pour ce faire, un étalon de SG1 a été préparé par purification de SG1 brut industriel en utilisant la technique séparative chromatographique de partage centrifuge (CPC). L’identification des impuretés suspectées majoritaires dans les lots de SG1 bruts a ensuite été réalisée par spectroscopie RMN ou par l’étude des fragments obtenus par spectrométrie de masse en tandem par ionisation electrospray. A l’aide de ces techniques, quinze impuretés majori- taires ont été identifiées. Des méthodes de quantification ont ensuite été développées pour douze de ces impuretés par diverses techniques analytiques chromatographiques : par HPLC-UV, HPLC-MS ou GC-MS ou par des techniques spectroscopiques Infra-Rouge ou encore par conductimétrie.

  • Titre traduit

    Development of analytical methods for the characterization of industrial batches of SG1-Nitroxide


  • Résumé

    This PhD study has been carried out within an industrial context. It deals with the characterization of industrial batches of N-tert-butyl-N- (1-diethylphosphono-2,2-dimethylpropyl)-N-oxyle also called SG1. The distinctive feature of this molecule lies in its specific stability which is uncommon for radical species. The first part of this study consists in developping an analytical method, easy to implement in a QC laboratory for the determination of SG1 purity. The chosen analytical method has been developped by High Performances Liquid Chromatography (HPLC). This method requires the use of a standard sample of SG1, which has been obtained after purification of industrial batches of SG1 by the use of an innovative separative technology, the Centrifugal Partition Chromatography (CPC). The identification of the impurities, suspected as the major impurities in the industrial batches of SG1, has been carried out by NMR spectroscopy or by the study of their fragmentation observed by Tandem Mass Spectrometry – Electrospray Ionization. The use of these techniques enabled the identification of fifteen major impurities. Quantification methods by various techniques (HPLC-UV, HPLC-MS, GC-MS, other direct spectroscopic techniques like Infra-Red or other types of techniques like conductimetry) have been developped for twelve impurities.


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