Synthèses et polymérisations durables de nouveaux monomères dérivés de la levoglucosénone.

par Florian Diot (Diot-Neant)

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Florent Allais et de Stephen Albert Miller.

Thèses en préparation à Paris, Institut agronomique, vétérinaire et forestier de France en cotutelle avec l'University of Florida - Gainesville , dans le cadre de École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé (Paris ; 2015-....) , en partenariat avec Chaire ABI (laboratoire) depuis le 04-01-2016 .


  • Résumé

    Cette thèse s'articule autour de la valorisation de la lévoglucosénone, une molécule biosourcée issue de la biomasse lignocellulosique, en polymères durables (principalement plastiques). Les étapes de synthèses de monomères sont pensées en accord avec les principes de la chimie verte pour limiter ou éliminer les étapes coûteuses en termes de pollution (ex. limitation de purifications telles les colonnes chromatographiques). Les structures chimiques des matériaux obtenus par voies radicalaires (travaux réalisés en Floride) ou par polycondensations (travaux réalisés à l'URD ABI) sont judicieusement élaborées pour obtenir des propriétés thermiques (telle la température de transition vitreuse) et poids moléculaires élevés. Les polymères issus de polycondensations incorporent au sein de leur chaîne des fonctions hydrolysables ainsi que des monomères hygroscopiques pouvant favoriser la dégradation des matériaux en milieu aqueux au cours du temps. Plusieurs tests allant de l'évaluation de la toxicité des monomères aux propriétés mécaniques et thermiques seront réalisés tout en considérant la dégradabilité dans l'eau ou par voie microbienne.

  • Titre traduit

    Sustainable synthesis and polymerization of novel levoglucosenone-derived monomers


  • Résumé

    This Ph.D work is organised on the subject of the valorization of Levoglucosenone, a biobased molecule produced from the lignocellulosic biomass, into sustainable polymers (mainly plastics). The monomers synthesis steps are linked with green chemistry principles in attempt to decrease or even avoid polluting and costly steps (ex: limitation of chromatography columns). The chemical structures of the materials resulting from free radical polymerisations (work done in Florida) or polycondensations (work done at URD ABI) are wisely designed to both access high thermal properties and high molecular weights. Polymers obtained through polycondensations are made of hydrolysable functions as well as hygroscopic monomers that could favour the material degradation into aqueous media over time. Several tests including toxicity estimations of monomers, mechanical and thermal properties analysis as well as water degradability and biodegradability studies.