Polyesteramides dérivés de la ε - caprolactone et d'acides aminés naturels

par Abdoulkader Ali Mohamed

Thèse de doctorat en Physique et Chimie des Matériaux

Sous la direction de Alain Fradet.

Soutenue le 24-06-2014

à Paris 6 en cotutelle avec l'Université de Sfax. Faculté des sciences , dans le cadre de École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris) , en partenariat avec Institut parisien de chimie moléculaire (laboratoire) .

Le jury était composé de Sami Boufi, Mohamed Taha, Hatem Majdoub, Taïcir Ben Ayed, Rachid El Gharbi.


  • Résumé

    Ce mémoire traite de la synthèse et des propriétés thermiques et mécaniques de polyesteramides statistiques et quasi-alternés obtenus à partir de l’ε-caprolactone et d'acides aminés naturels (β-alanine, glycine et α-alanine). Les polyesteramides statistiques ont été obtenus par ouverture de cycle et polycondensation simultanée des deux monomères par une méthode monotope, tandis que les polyesteramides quasi-alternés ont été élaborés par polyestérification d’un dimère à extrémités hydroxy et ester, préalablement synthétisé par réaction entre ε-caprolactone et ester d'acide aminé. La structure et la microstructure de ces polyesteramides ont été étudiées par spectroscopiques IRTF et RMN 1D et 2D. Les polyesteramides obtenus en deux étapes présentent, comme attendu, une forte tendance à l'alternance, alors que ceux obtenus par synthèse monotope sont complètement statistiques. L’étude des propriétés thermiques par DSC et ATG montre que ces polyesteramides sont semi-cristallins et qu'ils présentent une meilleure stabilité thermique que celle de la poly(ε-caprolactone). Les polyesteramides statistiques contenant des fractions croissantes en β-alanine et supérieures ou égales à 50 mol-% présentent des valeurs de module d’Young et de contrainte à la rupture en traction croissantes et plus élevées que celles de la poly(ε-caprolactone). Les polyesteramides quasi-alternés présentent une cristallinité et des propriétés mécaniques nettement supérieure à celles de leurs homologues statistiques.

  • Titre traduit

    Polyesteramides derived from ε - caprolactone et natural aminoacids


  • Résumé

    This thesis reports the synthesis and thermal and mechanical properties of random or quasi-alternating polyesteramides obtained from ε-caprolactone and natural aminoacids (β-alanine, glycine and α-alanine). The random polyesteramides were obtained by one-pot simultaneous ring-opening and polycondensation of the two monomers, while the alternating ones were prepared by polyesterification of hydroxy- and ester-terminated dimers, previously synthesized by reaction between ε-caprolactone and aminoacid esters. The structure and microstructure of these polyesteramides were studied by FTIR and 1D and 2D NMR spectroscopies. As expected, polyesteramides synthesized by the two-step method present a quasi-alternating structure, while those synthesized by the one-pot method are completely random. The study of their thermal properties by DSC and TGA shows that these polyesteramides are semi-crystalline and present a better thermal stability than poly(ε-caprolactone). For the random polyesteramides with β-alanine fractions greater than or equal to 50 mol-%, increasing β-alanine fractions leads to increasing Young's modulus and tensile strength, larger than those of poly(ε-caprolactone). The quasi-alternating polyesteramides exhibit thermal and mechanical properties well above than those of their random counterparts.


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