Etude de l’auto-organisation de copolymères amphiphiles. Synthèse contrôlée et caractérisation en solution.

Abstract

الملخص (بالعربية) :

الملخص: توضح هذه الأطروحة تحضير بليمرات امفيفيلية موجبة جديدة تملك بنية مشطية انطلاقا من N,N ثنائي مثيل امينو اكريل اميد . ثلاث طرق اصطناع تم فحصها بهدف تحضير عائلة من مكرو امفيفيل موجبة ذو بنية مشطية مختلفة من حيث حجم في السلسلة الالكيلية الجانبية وبنية الكومنومر . من ناحية اخرى تم اصطناع كوبليمرات امفيفيلية ثنائية الطبقة عن طريق البلمرة الجذرية الدورية عن طريق تحويل بطريقة عكسية لليود . كبداية ، الأمو بليمر المركب اساسيا من مونمر منشط (ستيران ،ميتاكريلات المتيل ، N-N- تنائي الاتييل امنو متيل ميتا اكريل اميد )، تم اصطناعها عن طريق RITP . عدة عوامل مثل مراقبة الكتلة المولية ،نسبة )تركيرالمنشط/تركيزاليود( و تأثير درجة الحرارة تمت دراستها . وبعد دلك تم تحضير الكوبليمرات الامفيفيلية ثنائية الطبقة. تم تحليل البوليمرات المتحصل عليها بالطرق الطيفية الأشعة تحت الحمراء والرنين المغناطيسي H1 NMR،13C NMR، قياس اللزوجة، الناقلية وتحليل مجهري. وقد أجريت دراسة الخصائص الفيزيائية والكيميائية في وسط مائي من هذه البوليمرات عن طريق قياس اللزوجة، مقياس الضغط السطحي وديناميكية تشتت الضوء. اللزوجة المحاليل البليمرات المتحصل عليها في وسط متجانس كحولي- مائي تتناقص مع تناقص التركيز للبليمر ، و الذي يعني وجود تجمع الجزيئ حول نفسه بسبب التأثير غير محب للماء لسلسلة الالكيلية الجانبية على مجمل سلوكه والذي يوافق جيدا متعدد صابون. دراسة السلوك الذاتي في وسط مائي للكبوليمرات الامفيفيلية يبين تشكل الميسال في تراكيز عالية من تركيز التجمع الحرج، القيمة التي حددت بواسطة مقياس الضغط السطحي. الكلمات المفتاحية: البوليمرات الامفيفيلية الموجبة، كوبليمرات امفيفيلية ثنائية الطبقة ،البلمرة الجذرية، RITP، ضم داخلي/خارجي الجزيء, مقياس درجة اللزوجة ,مقياس الضغط السطحي. Zétameter,

----------------------------------------------

Résumé Le travail de cette thèse décrit la synthèse et la caractérisation de nouveaux polymères amphiphiles cationiques ayant une structure en peigne à base du N-N-diméthylaminométhyle méthacrylamide d’une part. Trois méthodes de synthèse ont été explorées dans le but de préparer une famille de macroamphiphiles cationiques en peigne variés par la taille de la chaîne alkyle latérale et la structure du comonomère. D’autre part, la synthèse de copolymères diblocs amphiphiles par polymérisation radicalaire contrôlée par transfert d’iode en mode inverse a été réalisée. Dans un premier temps, des homopolymères à base de monomères activés (styrène, méthacrylate de méthyle, N-N-diméthylamino méthyle méthacrylamide) ont été synthétisés par RITP. Des aspects tels que le contrôle des masses molaires, le rapport (amorceur/Iode) et l’effet de la température ont été examinés. Par la suite, des copolymères diblocs amphiphiles ont été synthétisés. Les polymères et copolymères amphiphiles obtenus ont été caractérisés par les méthodes spectroscopiques IR, RMN 1H, RMN 13C, par viscosimétrie, par conductimétrie et par microanalyse. Une étude de propriétés physico-chimiques en milieu aqueux de ces polymères à été réalisée par viscosimètrie, tensiométrie et par diffusion dynamique de la lumière (DDL). La viscosité réduite des solutions des polymères obtenus dans un milieu hydro-alcoolique diminue avec la concentration en polymère, ce qui prouve l'existence d'association intramoléculaire causée par l'effet hydrophobe des chaînes alkyles latérales dont leur comportement général correspond bien à celui des polysavons. L’étude de l’auto-organisation en phase aqueuse des copolymères amphiphiles a révélé la formation de micelles pour des concentrations supérieures à la concentration d’agrégation critique (CAC) dont la valeur a été déterminée par la tensiométire. Mots clés: Polymères amphiphiles cationiques, copolymères amphiphiles diblocs, Polymérisation radicalaire contrôlée, RITP, Association inter-intramoléculaire, Viscosimétrie, Tensiométrie, Zétamètre.

----------------------------------------------

Abstract This manuscript describes the synthesis of novel cationic amphiphilic polymers having a comb structure based on N-N-dimethylamino methyl methacrylamide on the one hand. Three methods of synthesis have been explored with the aim of preparing a family of comb cationic macroamphiphiles varied by the size of the side alkyl chain and the structure of the comonomer. On the other hand, the synthesis of amphiphilic diblock copolymers by reverse-mode iodine transfer controlled radical polymerization was carried out. Initially, homopolymers based on activated monomers (styrene, methyl methacrylate, N-N-dimethylamino methyl methacrylamide) were synthesized by RITP. Aspects including molecular weight control as well as the ratio of (initiator / iodine) and the effect of temperature were investigated. Thereafter, amphiphilic diblock copolymers were synthesized. The amphiphilic polymers and copolymers obtained were characterized by the spectroscopic methods IR, 1H NMR, 13C NMR, by viscometry, conductimetry and microanalyses. A study of the physico-chemical properties in aqueous medium of these polymers was carried out by viscosimetry, tensiometry and by dynamic light scattering (DDL). The reduced viscosity of the solutions of the polymers obtained in a hydroalcoholic medium decreases with the concentration of polymer, which proves the existence of intramolecular association caused by the hydrophobic effect of the lateral alkyl chains whose general behavior corresponds well to those Polysavons. The study of the self-organization in aqueous phase of the amphiphilic copolymers revealed the formation of micelles for concentrations higher than the critical aggregation concentration (CAC) whose value was determined by the tensiométire. Key words: Cationic amphiphilic polymers, Amphiphilic copolymers, controlled radical polymerization, RITP, inter-intramolecular association, viscometry, tensiométry and zétamèter.