Préparation catalytique de nouveaux matériaux polyesters et polycarbonate

par William Guérin

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Sophie Guillaume et de Jean-François Carpentier.

Soutenue le 11-10-2013

à Rennes 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la matière (Rennes) , en partenariat avec Université européenne de Bretagne (PRES) .


  • Résumé

    Les polyesters et polycarbonates aliphatiques biocompatibles et biodégradables sont typiquement utilisés pour la fabrication de matériaux médicaux tels que les fils de sutures ou les capsules de libération contrôlée de principe actif. Ces polymères synthétiques sont aussi développés comme substituts aux plastiques issus du pétrole. La méthode de choix pour obtenir des polycarbonates ou polyesters de longueur et de structure contrôlée est la polymérisation par ouverture de cycle (ROP) de monomères cycliques à cinq ou six chaînons. Actuellement, la majorité de ces polymères présentent des propriétés physiques intéressantes mais souvent limitées à certaines applications spécifiques. Des efforts sont donc consacrés à la synthèse de nouveaux monomères et polymères ou copolymères avec des microstructures contrôlées afin de moduler à convenance les propriétés thermiques et mécaniques du matériau final. Tandis que le poly(triméthylène carbonate), PTMC, est un élastomère, le poly(L-lactide), PLLA, est un polyester fragile. L’association de ces monomères au sein d’un copolymère a permis d’améliorer et de moduler les propriétés thermo-mécaniques du PLLA. Selon la nature de la copolymérisation (séquentielle ou simultanée) et du système catalytique utilisé, des copolymères de microstructures différentes ont été obtenus. Cette approche a permis de synthétiser de nouveaux polycarbonates ou poly(carbonate-co-ester) bien définis, notamment à partir de carbonates cycliques à cinq chaînons, comme le carbonate d’éthylène ou le carbonate de cyclohexène, réputés non polymérisable. Il devient alors envisageable de préparer de nouveaux polymères jusqu’alors supposés non synthétisable et ainsi d’accéder à de nouveaux matériaux biodégradable susceptibles de pouvoir remplacer les polymères de commodités problématiques comme le polycarbonate de bisphénol A.

  • Titre traduit

    Catalytic engineering for the synthesis of new polyester and polycarbonate materials


  • Résumé

    Biocompatible and biodegradable aliphatic polyesters and polycarbonates are typically used for the manufacture of medical devices such as sutures or capsules for controlled release of active molecules. These synthetic polymers are also developed as substitutes for petroleum-based plastics. The method of choice for the synthesis of polycarbonates or polyesters with controlled length and structure is the ring-opening polymerization (ROP) of five or six membered ring cyclic monomers. Currently, the majority of these polymers exhibit interesting physical properties but often limited to specific applications. Efforts are therefore devoted to the synthesis of new monomers and polymers or copolymers with controlled microstructure to modulate at convenience the thermal and mechanical properties of the final material. Whereas poly(trimethylene carbonate), PTMC, is an elastomer, poly(L-lactide), PLLA, is a fragile polyester. The combination of these monomers in a copolymer has improved and modulate the thermo-mechanical properties of PLLA. Depending on the nature of the copolymerization (sequential or simultaneous) and the catalytic system used, copolymers of different microstructures were obtained. This approach has allowed to synthesize new well defined polycarbonates or poly(carbonate-co-ester), especially from five-membered cyclic carbonates such as ethylene carbonate or cyclohexene carbonate, known for being not polymerizable. It then becomes possible to prepare new polymers supposed to be not synthesizable and access to new biodegradable materials that can replace problematic commodity polymers such as bisphenol A polycarbonate.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 12-10-2018


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?