Molecular charecterization and ageing of the sandarac resin and its principal component communic acid

par Inna Kononenko

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Philippe Walter et de Laurence de Viguerie.

Soutenue le 20-09-2017

à Paris 6 , dans le cadre de École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris) , en partenariat avec Laboratoire d'Archéologie Moléculaire et Structurale (laboratoire) .

Le président du jury était Jeanine Tortajada.

Le jury était composé de Caroline Tokarski, Christian Bonhomme.

Les rapporteurs étaient Mathieu Ménager, Carine Van Heijenoort.

  • Titre traduit

    Caractérisation moléculaire et vieillissement de la résine sandaraque et son composant principal de l'acide communique


  • Résumé

    La composition chimique de la résine sandaraque et de son composant principal l’acide communique a été étudiée par chromatographie en phase gazeuse – spectrométrie de masse (GC-MS), MALDI-TOF (désorption-ionisation laser assistée par matrice - temps de vol), ESI (ionisation par électronébuliseur) - Orbitrap, FTIR/ATR (spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier/réflectance totale atténuée), spectroscopie de RMN (résonance magnétique nucléaire) à l'état solide et liquide. Six composés avec des squelettes labdane et pimarane ont été identifiés dans la résine commerciale. Les spectres de masse obtenus ont été interprétés et le comportement en spectrométrie de masse de ces diterpénoïdes dans les conditions de l’impact électronique a été décrit. L'analyse quantitative par la méthode de l'étalon interne a révélé que les diterpénoïdes identifiés ne représentaient que 10 à 30% de l'échantillon analysé. La complexité de la fraction réticulée de la résine commerciale sandaraque est bien reflétée par les spectres de masse MALDI-TOF et ESI-Orbitrap. En conséquence, les spectres de masse de MALDI-TOF comprenaient trois clusters de pics dans la gamme m/z de 300-900, et ceux d’ESI-Orbitrap contenaient cinq clusters de pics dans la gamme m/z de 300-1100. Les pics dans les clusters correspondent aux dérivés oxygénés des diterpénoïdes. Les résultats obtenus à partir des expériences RMN par IRCP (Inversion Recovery Cross-Polarization) ont révélé le caractère rigide des échantillons de la résine sandaraque analysés et justifiaient l'hypothèse que le reste de l'échantillon, qui ne pouvait être quantifié par la méthode de l'étalon interne, aurait un caractère polymère.


  • Résumé

    The chemical composition of sandarac resin and its principal component communic acid was investigated by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), MALDI-TOF (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization - Time of Flight), ESI (Electrospray ionization)-Orbitrap, FTIR/ATR (Fourier transform infrared spectroscopy/Attenuated total reflectance), liquid- and solid state NMR (Nuclear magnetic resonance) spectroscopy. Six compounds with labdane and pimarane skeletons were identified in the commercial resin. The obtained mass spectra were interpreted and the mass spectrometric behaviour of these diterpenoids under EI conditions was described. Quantitative analysis by the method of internal standard revealed that identified diterpenoids represent only 10–30% of the analysed sample. The complexity of the reticulated fraction of the commercial sandarac resin was well reflected by the MALDI-TOF and ESI-Orbitrap mass spectra. As a result, MALDI-TOF mass spectra comprised three clusters of peaks in the m/z range of 300–900, and for the ESI-Orbitrap mass spectra contained five clusters of peaks in the m/z range of 300–1100. The peaks in the clusters corresponded to the oxygenated derivatives of the diterpenoids. The results obtained from the IRCP (Inversion Recovery Cross-Polarization) experiments revealed the rigid character of the sandarac resin samples analyzed and justified the hypothesis that the rest of the sample, which could not be quantified by the method of internal standard, would have a polymeric nature.


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