L'acide 2,4-dihydroxybutyrique, un biomonomère précurseur pour la synthèse de nouveaux polymères biocompatibles et biodégradables.

par Chloé Pascouau

Projet de thèse en Polymères

Sous la direction de Frédéric Peruch et de Henri Cramail.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de École doctorale des sciences chimiques , en partenariat avec Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (laboratoire) et de EQ1 - Polymérisation Catalyse et Macromoléculaire Conception (equipe de recherche) depuis le 28-10-2019 .


  • Résumé

    Ces dernières années, la société humaine est confrontée à de nouveaux enjeux sociaux et économiques dus principalement au réchauffement climatique et à l'augmentation de la pollution de l'environnement. Notre dépendance aux ressources fossiles est à l'origine de ces deux phénomènes. L'épuisement de ces ressources, la faible dégradabilité des polymères synthétiques et leur utilisation abusive sont au coeur des préoccupations environnementales et écologiques. Ainsi, le développement de polymères biosourcés apparaît comme une solution viable et durable pour le remplacement des polymères synthétiques. L'acide 2,4-dihydroxybutyrique (DHB), est un monomère non-naturel synthétisé à partir du glucose, une source renouvelable. Ce monomère peut notamment être mis en jeu dans la production de nouveaux polymères biosourcés. En plus d'être renouvelables et biodégradables, ces matériaux possèderont de nouvelles propriétés et fonctionnalités. Ainsi, ce projet est dédié à la recherche de différentes voies de synthèse pour obtenir de nouveaux polyesters fonctionnels. Afin de trouver la méthode de polymérisation la plus efficace pour valoriser le DHB, il sera important de synthétiser d'autres monomères dérivées de cette molécule. En effet, la polycondensation directe du DHB ainsi que la (co)polymérisation par ouverture de cycle ((co)ROP) de la HBL (2-hydroxy-γ-butyrolactone) et de dérivés du lactide seront étudiées car chacune des voies présente des avantages et des inconvénients. De plus, l'influence de l'utilisation de monomères énantiomériquement purs sur la microstructure et les propriétés des polyesters synthétisés sera également étudiée. Par ailleurs, un autre objectif de ce projet est de réaliser des polymérisations en masse afin d'éviter l'utilisation de solvants potentiellement toxiques et de se rapprocher des principes de la chimie verte.

  • Titre traduit

    2,4-dihydroxybutyric acid as a biomonomer precursor for new biocompatible and biodegradable polymers.


  • Résumé

    The human society is faced to new social and economic issues owing to the global warming and the rise of environmental pollution, which result from our reliance on fossil resources. The depletion of these ressources, the low degradability of petroleum-based polymers and their huge consumption are at the center of environmental and ecological concerns. In this way, the biobased polymers development appears as a viable and sustainable solution for the replacement of petroleum-based polymers. 2,4 dihydroxybutyric acid (DHB) is a non-natural monomer synthesized from glucose, a renewable carbon resource. This monomer could be used for the production of novel biobased polymers which will not be solely renewable and biodegradable, but could own potentially new properties and functionalities. Thereby this project is dedicated to the investigation of different chemical routes to obtain new functional polyesters. In order to find a powerful synthetic route to valorize DHB, it will be important to produce monomers derived from DHB. Indeed, both direct polycondensation (of DHB) and ring-opening (co)polymerization ((co)ROP) of HBL (2-hydroxy-γ-butyrolactone) and lactide derivatives will be investigated, as each route presents advantages and drawbacks. Moreover, the possibility to synthesize polyester from pure enantiomer monomer is also critical as it will have an influence on the microstructure and properties of the polymer. Besides, an other aim of this project is to perform the polymerization in bulk to avoid the use of potentially toxic solvents and be closer to the principles of green chemistry.