Vers le développement de l'impression covalente spatio-contrôlée ultra-rapide

Development of space-controlled ultra-fast covalent printing

• Auteur / Autrice : Marie Denis
• Direction : François-Xavier Felpin, Denis Gindre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 08/01/2021
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (Nantes) - MOLTECH-Anjou (Angers ; 2004-....)
• Jury : Président / Présidente : Eric Doris
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Camille Oger
• DOI : 10.70675/c2dccca3zb229z47dez856bze4d24c454066

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellulose

Impression moléculaire

Surfaces hydrophobes

Mots clés libres

Cyclopropénones

Hydrophobe

Cyclopropenon derivatives

Hydrophobic

Résumé

La cellulose est un matériau extrêmement commun principalement utilisé dans la fabrication du tissu et du papier. L’écriture et l’impression sont basées sur la capacité de la cellulose à absorber les encres. Cependant cette capacité d’absorption est compromise via l’action de solvants organiques ou d’eau. Cette faille permet la production de documents contrefaits. Afin de produire un « papier sécurisé », notre équipe a développé une nouvelle méthode « d’impression covalente ». Préalablement à ces travaux, une méthode basée sur les réactions thiol-X a été développée. Cette technique permet de réaliser un contrôle spatial du greffage et de conserver la couleur du papier non greffé. Cependant les temps de greffage supérieur à 45 minutes rendent cette technique inéligible à des applications industrielles. L’utilisation de dérives de cyclopropénones comme source d’alcynes cycliques contraints et masqués a ainsi été développée pour l’impression de motifs complexes à la surface du papier. Le procédé nécessite 8 minutes d’irradiation par une lampe LED à température ambiante et permet d’obtenir des motifs avec une bonne résolution. Cette même stratégie a ensuite été développée dans l’objectif d’obtenir des motifs hydrophobes.

Cellulose is a very common material mainly used for fabrics and paper. Writing and printing processes are mainly based on the cellulose absorption abilities. However once adsorbed on the cellulose surface, the ink can be removed through the action of organic solvents or water. This ink removal process allows counterfeit. In order to create « security papers » our team focused on the novel concept of covalent printing. , In preliminary studies, the team developed the concept of covalent printing through the use of thiol-X reactions. These reactions allowed a good spatial control and the whiteness of the non-printed area was preserved. Unfortunately, the time required to print patterns was too long (more than 45 minutes) for industrials applications/developments. In this work, the use of cyclopropenone derivatives as latent photo-released strained cyclic alkynes was then developped for the covalent printing of complex patterns on cellulose paper. The process requires 8 minutes of printing at room temperature and displays a good resolution at the micrometer scale with negligible diffusion. The same strategy is also applied in order to create an hydrophobic patterns on paper.