Photopolymérisation radicalaire contrôlée par les nitroxydes : synthèse d'alcoxyamines photosensibles, études mécanistiques et applications

Nitroxide mediated photopolymerization : photosensitive alkoxyamine synthesis, mechanistic studies and applications

• Auteur / Autrice : Julien Bosson
• Direction : Didier Gigmes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques
• Date : Soutenance le 30/11/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Lalevée
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Luc Couturier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guillaume Delaittre, Pierluigi Stipa

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radicaux aminoxyles

Photodissociation

Polymérisation

Photopolymères

Mots clés libres

Nitroxyde

Alcoxyamine

Irradiation

Photodissociation sélective

Mécanisme

Β-Fragmentation

Photopolymérisation radicalaire contrôlée par les nitroxydes

Modification de surface.

Nitroxide

Alkoxyamine

Irradiation

Selective photodissociation

Mechanism

Β-Fragmentation

Nitroxide mediated photopolymerization

Pattern

Résumé

La photopolymérisation radicalaire contrôlée (P2RC) est un domaine en plein essor en science des matériaux. En effet, ce procédé permet d’envisager la synthèse de polymères à architecture complexe dans des conditions douces et constitue une approche de choix pour élaborer des couches de polymères microstructurées. Dans ce contexte, l’extension des techniques RAFT, ATRP et NMP à un mode photochimique est principalement étudiée. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés en particulier à la technique de NMP2 (Nitroxide Mediated Phototopolymerization). Typiquement nous avons préparé des alcoxyamines photosensibles pour un contrôle de la polymérisation sous irradiation. Une attention spéciale a été portée sur la compréhension du mécanisme régissant le procédé et sur des relations structure/réactivité. De plus les meilleurs candidats ont été testés en NMP2 et plus particulièrement pour la conception de motifs structurés de polymères sur surface. Enfin, de nouvelles approches ont été explorées pour effectuer une NMP2 avec notamment l’ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization).

Controlled radical photopolymerization represents a rapidly emerging field in material science. This process is characterized by important advantages and provides the possibility to prepare complex polymer architectures in mild conditions such as patterns. In recent years, the development of controlled radical photopolymerizations, such as RAFT, ATRP and NMP, is recognized as particularly interesting and powerful. In this context, we focused our research to the development of the NMP2 polymerization. In line with this research context, the topic of this thesis was to prepare alkoxyamines for a photochemical control. Particular attention has been focused on understanding the mechanism governing the process and structure/reactivity relationships. In addition, the best candidates were tested in NMP2 process and more particularly to the preparation of polymer patterns on surface. Finally, new approaches have been explored to perform NMP2 such as ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization).