Projet ANR-08-JCJC-0115 – TRICKY : Thiol-ene Reaction In Ckemistry of Polyolefins
Programme : Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs (JCJC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : UNIVERSITE CLAUDE BERNARD - LYON I (UNIVERSITE CLAUDE BERNARD - LYON I)
Partenaires : Université Claude Bernard - Lyon 1
Montant : 175614.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : Le but de ce projet est l'élaboration d'architectures macromoléculaires à base de polyoléfines ou incorporant des segments polyéthylène. Les polyoléfines représentent plus de la moitié de la production mondiale des thermoplastiques. La plupart d'entre elles sont obtenues par catalyse de coordination. Les catalyseurs utilisés sont cependant très sensibles aux impuretés et aux fonctionnalités si bien que les polymères résultant sont le plus souvent complètement apolaires, et, bien que la grande majorité soit utilisée en tant que polymères de commodité, ces produits souffrent du manque de compatibilité avec de nombreux autres matériaux. La polymérisation catalytique peut néanmoins être mise à profit pour synthétiser des polyoléfines porteuses de groupements d'intérêt, dont la réactivité peut être exploitée dans d'autres techniques de polymérisation moins sensibles. Parmi celles-ci, la polymérisation radicalaire contrôlée apparaît comme un candidat de choix qui permet non seulement le contrôle de l'architecture macromoléculaire mais également la polymérisation d'une très large gamme de monomères incluant les monomères polaires. La principale difficulté réside dans l'introduction simple et efficace des fonctions terminales appropriées à l'extrémité des polyoléfines. Pour tenter de pallier cette difficulté, nous nous proposons d'extrapoler un vieux concept mais indéniablement efficace basé sur la chimie thiol-ène. Cette chimie simple et robuste consiste à lier par l'intermédiaire d'une liaison thioether une molécule contenant un groupement thiol à une molécule contenant une fonction alcène. Il s'agira donc dans un premier temps de disposer de polyéthylènes comportant ces deux types de groupements (thiol et ène). Comme mentionné plus haut, les polyoléfines obtenues après fonctionnalisation doivent servir de briques élémentaires à des architectures macromoléculaires plus complexes à base de polyoléfines. Ceci est rendu possible si les fonctions terminales introduites font de ces polyoléfines des molécules utilisables dans une technique de polymérisation plus tolérante aux fonctionnalités que la chimie de coordination ou si ces fonctions terminales sont susceptibles de réagir avec des chaînes polymères terminées par une fonction complémentaire. La préparation des blocs polaires sera réalisée par l'utilisation de techniques de polymérisation radicalaire contrôlée (PRC) : la PRC par les nitroxydes (PRCN) et la PRC par le procédé RAFT. Dans ce cadre, nous souhaitons mettre à profit l'utilisation conjointe de la chimie thiol-ène et des techniques de PRC pour atteindre l'objectif de notre projet selon trois voies différentes et complémentaires : (1) synthétiser des polyéthylènes fonctionnels en utilisant la chimie thiol-ène qui puissent directement jouer le rôle d'agents de contrôle en PRCN ou RAFT, (2) synthétiser des polymères polaires contenant des groupes ène terminaux en utilisant la PRCN ou la RAFT et les faire réagir sur des polyéthylènes contenant des groupements thiol terminaux. (3) synthétiser des polymères polaires contenant des groupes thiol terminaux en utilisant la RAFT et les faire réagir sur des polyéthylènes contenant des groupements ène terminaux ou latéraux.