Academic literature on the topic 'Polymérisation par transfert d’électrons'

La vectorisation de médicaments a mis en exergue de réelles innovations pharmacologiques et pharmacocinétiques. Néanmoins, peu d’études originales ont été menées sur les vecteurs à visée antiparasitaire. Seuls des médicaments pour lesquels les parasites ont développé des mécanismes de résistance, ont été utilisés en vectorisation. Les conditions et coûts de préparation de ces nanoformulations sont également un frein majeur à leur future production. L’enjeu consistait donc à développer des nanovecteurs permettant la délivrance de nouvelles classes d’antiparasitaires, tout en s’appuyant sur une stratégie de synthèse « click » à la fois accessible et innovante. Dans un premier temps, le potentiel antipaludique de nouveaux sels d’iminium N-hétérocycliques a été évalué sur Plasmodium falciparum, responsable du paludisme. Les sels de bis-aminopyridiniums se sont avérés être les plus prometteurs avec des activités de l’ordre du sub-micromolaire et un mécanisme d’action original probablement lié à leurs forts pouvoirs rédox. Dans un deuxième temps, la vectorisation de ces candidats bis-aminopyridinium a été entreprise par la préparation de nanovecteurs de type conjugués polymère-médicament. Ces derniers ont été obtenus via une stratégie simple consistant en l’utilisation du bis-aminopyridinium comme initiateur de la polymérisation de son propre nanovecteur. L’étude des RSA a souligné l’importance d’un premier bloc acrylate et d’un arrangement sphérique sur l’activité. Ainsi, un système tribloc soluble, biodégradable et furtif, de tailles inferieures à 100 nm, vectorisant 5 mol% de principe actif, a permis le maintien d’une bonne activité antiplasmodiale, sans effet cytotoxique
Drug delivery has emphasised real pharmacological and pharmacokinetic advancements. Nevertheless, few in-depth and original studies have been conducted on antimalarial vectors. Only approved drugs, for which the parasites have developed resistance mechanisms, have been used in vectorization. The conditions and costs of preparation of these nanoformulations constitute a major barrier to their future production. This project aimed at developing nanovectors for the delivery of new antiparasitic drugs, while relying on a both accessible and innovative "click" synthesis strategy. First, the antimalarial efficiency of new N-heterocyclic iminium salts was evaluated on Plasmodium falciparum, responsible for malaria. Bis-aminopyridinium salts proved to be the most promising candidates with sub-micromolar antiplasmodial activities and an original mechanism of action, probably related to their strong redox properties. Secondly, the vectorization of these bis-aminopyridinium drug candidates was undertaken through preparation of polymer-drug conjugate nanovectors. The latter were obtained via a simple strategy, consisting in the use of the bis-aminopyridinium salt as polymerization initiator of its own nanovector. The SAR study underlined the need for a first acrylate block and spherical arrangements on the activity. Hence, a soluble, biodegradable, and stealth triblock system with sizes lower than 100 nm and enabling the delivery of 5 mol% of drug, showed effective antiplasmodial activity, without any cytotoxic effect

Ce travail de thèse porte sur la synthèse de copolymères greffés à squelette polybuta-1,4-diène par combinaison de ROMP et d’ATRP selon deux stratégies de synthèse différentes : les méthodes grafting through et grafing from. Afin de mener à bien ce projet, la synthèse d’inimers (molécules pouvant à la fois amorcer une polymérisation et jouer le rôle de monomère) cyclobuténiques originaux, a été mise au point. La stratégie grafting through, qui repose sur la synthèse de macromonomères puis sur leur polymérisation ultérieure, a ensuite été étudiée. Des macromonomères (alpha)-cyclobutényl PS et (PS-b-PtBA) ont tout d’abord été synthétisés à partir de ces inimers via une ou deux ATRP successives. Ces macromonomères ont dans un second temps été engagés en ROMP. La mise au point des conditions a permis d’obtenir des PB-g-(PS-b-PtBA) selon une combinaison originale entre méthode grafting through, ATRP et ROMP jamais rapportée dans la littérature auparavant. Une seconde approche, la stratégie grafting from, a également été étudiée. Selon cette stratégie, les inimers cyclobuténiques ont tout d’abord été polymérisés par ROMP conduisant à des troncs de différentes longueurs. Ces troncs ont ensuite été engagés en tant que macroamorceurs en ATRP afin de synthétiser les greffons. Cette stratégie de synthèse a permis d’accéder à des PB-g-PtBA de masses plus élevées que selon la première approche. Enfin, un premier essai de ROMP en mini-émulsion du norbornène engageant des macromonomères (alpha)-cyclobutényl 3,4-(PS-b-PAA) amphiphiles en tant que surfmers (stabilisants + monomères) a conduit à des résultats encourageants
The objective of this work is the synthesis of graft copolymers based on a poly(buta-1,4-diene) backbone by combination of atom transfer radical polymerization (ATRP) and ring-opening metathesis polymerization (ROMP). Two synthetic approaches were developed: the grafting through and the grafting from methods. Original cyclobutenic inimers were first synthesized and their efficiency as ATRP initiator was studied. They were then engaged in ATRP of styrene and tert-butyle acrylate (tBA) to access well-defined (alpha)-cyclobutenyl PS and PS-b-PtBA macromonomers. ROMP of these macromonomers has conducted to well-defined PB-g-(PS-b-PtBA) graft copolymers through an original combination between ROMP, ATRP and grafting through strategy never reported before. The grafting from strategy was also developed. ROMP of cyclobutenic inimers was first conducted, leading to polyfunctional PB backbones of various sizes. A range of well-defined high molecular weight PB-g-PtBA graft copolymers was then synthesized by initiation of ATRP from these PB backbones. Finally, a first attempt of ROMP of norbornene in aqueous media stabilized by original (alpha)-cyclobutenyl PS-b-PAA macromonomers was also conducted. This experiment has led to promising results

La catalyse par transfert d'electron en chaine (electrocatalyse) permet d'obtenir la chelation intramoleculaire du ligand dithiocarmate dans des complexes de type fer-dithiocarbamate. L'electrocatalyse peut etre utilisee pour activer la polymerisation carbeniques des alcynes terminaux par un choix judicieux du co-amorceur(ferricinium) et de l'amorceur (complexe du tungstene). Le principe consiste a faciliter par oxydation catalytique un double processus de substitution de ligands par les alcynes sur le complexe du tungstene afin d'accelerer le debut de la polymerisation

Ce travail de thèse décrit la synthèse de copolymères diblocs amphiphiles par polymérisation radicalaire contrôlée par transfert d'iode en mode inverse (RITP). Dans un premier temps, des homopolymères à base de monomères activés (styrène, acrylate de méthyle, méthacrylate de méthyle), non activés (acétate de vinyle) et fonctionnels (chlorométhylstyrène, acrylate de tert-butyle), ont été synthétisés par RITP. Des aspects tels que le contrôle des masses molaires ainsi que la fonctionnalité en iode du bout de chaîne ont été examinés. Afin de démontrer la compatibilité de la RITP avec d'autres techniques de polymérisation contrôlée/vivante (non radicalaires), le copolymère amphiphile non-ionique poly(styrène)-b-poly(2-méthyl-2-oxazoline) (PS-b-P(MOx)) a été élaboré par la voie toute iode en procédé « one-pot » en combinant de manière consécutive la RITP du styrène avec la polymérisation cationique par ouverture de cycle (CROP) de la 2-méthyl-2-oxazoline. Par ailleurs, des copolymères cationiques poly(styrène)-b-poly(chlorométhylstyrène) quaternisé avec la triéthylamine (PS-b-PCMS+) et anioniques poly(styrène)-b-poly(acide acrylique) (PS-b-PAA-) ont été synthétisés par RITP du styrène suivie de l'ITP du bloc hydrophile. Tous ces copolymères amphiphiles ont été obtenus à partir de polystyrène iodé (PS-I) de faibles masses molaires, allant de 1000 à 3000 g.mol-1, jouant le rôle de macro-amorceurs (CROP) ou de macro-agents de transfert (ITP). L'étude de l'auto-organisation en phase aqueuse de ces 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 diffusion dynamique de la lumière (DDL) et spectroscopie de fluorescence. Enfin, des résultats très prometteurs ont été obtenus dans l'utilisation d'un copolymère cationique amphiphile PS-b-PCMS+ comme agents structurants de matériaux siliciques mésoporeux nanostructurés élaborés par procédé sol-gel en milieu basique. La synthèse de ces copolymères amphiphiles ainsi que leur caractérisation physico-chimique ont mis en exergue que la RITP permet de couvrir la synthèse de différentes catégories de copolymères amphiphiles, tout en étant une technique simple à mettre en œuvre, peu couteuse et robuste
This manuscript describes the synthesis of amphiphilic diblock copolymers by reverse iodine transfer polymerization (RITP). Firstly, homopolymers derived from activated (styrene, methyl acrylate, methyl methacrylate), non-activated (vinyl acetate) and functional monomers (chloromethylstyrene, tert-butyl acrylate) synthesized by RITP, were studied. Aspects including molecular weight control as well as iodine chain-end functionality were investigated. In order to highlight the compatibility of RITP with other living/controlled (non-radical) polymerization techniques, a poly(styrene)-b-poly(2-methyl-2-oxazoline) (PS-b-P(MOx)) non-ionic copolymer was conceived through an ‘all-iodine', ‘one-pot' process by combining successively RITP of styrene with cationic ring-opening polymerization (CROP) of 2-methyl-2-oxazoline. Besides, poly(styrene)-b-poly(chloromethylstyrene) quaternized with triethylamine (PS-b-PCMS+) cationic copolymers and poly(styrene)-b-poly(acrylic acid) (PS-b-PAA-) anionic copolymers were elaborated by RITP of styrene, followed by ITP of the hydrophilic moiety. All these amphiphilic copolymers were obtained from iodine-bearing chain-end poly(styrene) (PS-I) of low molecular weights, in the range of values of 1000 to 3000 g.mol-1, playing the role of macro-initiators (CROP) or macro-transfer agents (ITP). Studies of the self-assembly of these amphiphilic copolymers in aqueous phases revealed the formation of micelles for concentrations superior to the critical aggregation concentration (CAC). The latter value was determined by dynamic light scattering (DLS) and fluorescence spectroscopy. Moreover, highly-promising results were obtained in the use of PS-b-PCMS+ cationic copolymers as structuring agents meant for the elaboration of nanostructured, mesoporous silica-based materials through the sol-gel process in basic medium. Both the synthesis of the amphiphilic copolymers and their physico-chemical characterizations have evidenced that RITP fosters the synthesis of different categories of amphiphilic copolymers, while being a simple, cheap and robust technique

L'objectif de notre travail porte sur l'élaboration de résines de type "Rasta" constituées d'un cœur styrène/divinylbenzène macroréticulé et de greffons (co)polymères à fonctionnalité électrophile pour l'ancrage d'amines. Pour introduire cette fonctionnalité, la 4,4-diméthyl-2-vinyl-5-oxazolone ou VDM a retenu notre attention car ce monomère possède, d'une part, une liaison vinylique et, d'autre part, un cycle azlactone très réactif vis à vis des espèces nucléophiles. Les greffons copolymères ont été synthétisés par polymérisation radicalaire par transfert d'atome (ATRP). Après avoir étudié le comportement de la VDM par ATRP en solution, nous avons transposé l'ATRP de la VDM sur résine de Wang. Une des valorisations concerne les systèmes catalytiques supportés à base de cuivre qui permettent une séparation aisée du polymère issu de l'ATRP et du complexe catalytique, évitant alors une contamination du polymère par des résidus de cuivre. La seconde valorisation concerne l'utilisation de ces supports électrophiles comme supports macroréticulés scavengers de nucléophiles
Among the controlled/living radical polymerization techniques, ATRP has been extensively investigated since it provides well-defined polymers with controlled topology and functionality. However, the ATRP requires the presence of a transition metal complex such as copper complex, which contaminates the final polymer. Our works are based on the decrease of the copper residue in the final polymer. Our study is focalised on the immobilisation of a ligand able to complex copper onto solid supports. 2-Vinyl-4,4-dimethylazlactone (VDM) and styrene have been copolymerized by ATRP onto Wang resin prealably converted into an ATRP initiator. The supported (co)polymers containing a bromine chain-end and azlactone rings were modified by an amine used as ligand for copper bromide immobilization. Resulting supported ligands were studied through heterogeneous copper-mediated living radical polymerization. The application of those supported (co)polymers has been extended as nucleophilic scavengers and these original solid supports showed a very good behavior towards the reactivity with primary amine

La Polymérisation par transfert réversible de chaîne par addition fragmentation (RAFT) est une méthode de polymérisation radicalaire par désactivation réversible (PRDR) qui offre un grand potentiel pour la synthèse de polymères de composition, structure et architecture complexes dans des conditions de traitement adaptées à la production industrielle. Le principe de la polymérisation RAFT est basé sur l'utilisation des agents de transfert de structure générale RS(C=S)Z. Le transfert de l'agent RAFT est généralement affecté par la nature des groupements R et Z comme le montre les différentes études menées sur les différentes familles comme les dithioesters, dithiocarbamates, trithiocarbonates et xanthates (agents MADIX). Le sujet abordé dans ces travaux de recherche se focalise sur l'élaboration de nouveaux agents RAFT phosphorés capables de contrôler la polymérisation radicalaire. Egalement, l'étude d'un monomère phosphoré l'acide vinylphosphonique, a été réalisée par voie RAFT/MADIX. Le premier chapitre aborde l'état de l'art du domaine de la polymérisation radicalaire par désactivation réversible avec un passage en revue des principaux types de polymérisation radicalaire par désactivation réversible existant à l'heure actuelle, l'accent étant mis particulièrement sur les procédés désignés RAFT/MADIX. Le deuxième chapitre est consacré à la synthèse et la caractérisation de deux familles d'agents RAFT phosphorés, de type métallocarbonyl diphénylphosphine carbodithioates (M-RAFT), phosphinoyl et (thiophosphinoyl)carbodithioate (PX-RAFT). Le troisième chapitre concerne l'évaluation de l'effet de ces molécules dans la polymérisation radicalaire par désactivation réversible de différents monomères usuels comme le styrène, les acrylates de n-butyle, de tert-butyle et de 2-éthylhexyle, un acrylamido comme le tert-butyle acrylamide, ainsi que l'acétate de vinyle. Le dernier chapitre porte sur l'étude de la polymérisation de l'acide vinylphosphonique par voie RAFT/MADIX
Reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization is a reversible-deactivation radical polymerization (RDRP) method which offers a great potential for tailor-making polymers under process conditions suitable for large industrial production. Its principle is based on the use of thiocarbonyl thio reversible chain transfer agents of general structure RS(C=S)Z. The transfer ability of the RAFT agent is markedly affected by the nature of its Z group, as exemplified in several studies for dithioesters, dithiocarbamates, trithiocarbonates and xanthates (MADIX agents). The subject addressed in this research focuses on radical polymerization by RAFT with the objective to develop new phosphorus RAFT agents capable of modulating radical polymerization. Also, the study of phosphorus hydrophilic monomers like vinyl phosphonic acid was achieved by RAFT / MADIX. The first chapter is devoted to the "state of the art" in the field of RDRP with a review of major types of radical polymerization by reversible deactivation existing at the moment, with special emphasis on the processes called "RAFT/MADIX" used in this research. The second chapter deals with the synthesis and characterization of two types of phosphorus RAFT agents such as metallocarbonyl diphenylphosphinecarbodithioates (M-RAFT), phosphinoyl and (thiophosphinoyl) carbodithioates (PX-RAFT). The third chapter presents the evaluation of these phosphorus compounds in the RAFT/MADIX polymerization of various known monomers as styrene, acrylates like n-butyl acrylate, tert-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, acrylamido like tert-butyl acrylamide and vinyl acetate. The last chapter deals with the study of vinylphosphonic acid by RAFT/MADIX

Durant ces dernières décennies, la réactivité des donneurs d’électrons organiques de type énamine (DEO) a été largement exploitée dans des réactions de réduction par transfert électronique. De part leurs forts pouvoir réducteur avec des potentiels redox exceptionellement négatifs, les DEOs sont capables de transférer spontanément un ou deux électrons à des substrats organiques, formant ainsi des intermédiaires radicalaires ou anioniques. Cependant, ces DEOs sont toujours utilisés en quantité stœchiométrique, ce qui limite leur compétivité face aux catalyseurs organométalliques et organiques.Les travaux de cette thèse consistent à répondre à cette problématique en développant un nouveau système catalytique avec ces DEOs. Pour cela, plusieurs stratégies ont été envisagées. Dans une première méthode, une quantité catalytique du DEO serait utilisée pour amorcer le transfert d’électron pour la réduction du substrat. L’oxydation d’intermédiaires radicalaires générés, permettrait alors de régénérer le DEO. Cette stratégie n’a malheureusement pas donné de résultat. Une seconde méthode consisterait à régénérer le DEO à partir de la forme oxydée DEO2+, stable à l’air et d’un donneur d’électron sacrificiel (amine tertiaire, dithionite de sodium ou Rongalite®) sous photoactivation. Plusieurs étapes d’optimisation ont permis d’aboutir à un système catalytique photoredox efficace avec la forme oxydée comme photocatalyseur et la Rongalite® en tant que donneur sacrificiel. Ce nouveau système catalytique photoredox a été appliqué à la réduction de divers groupements fonctionnels (sulfone, halogénure d’aryle, triflate) par transfert mono et biélectronique
During this last decade, the reactivity of enamine-based organic electron donor (OED) has been widely explored in electron transfer processes. With exceptionally negative redox potentials, OEDs spontaneously promote single (SET) or double electron transfer (DET) to an organic substrate, to form radical or anionic intermediates. However, the use of stoichiometric amount of OEDs limits their competitivity compared to their organometallic and organic catalysts. This thesis project consisted in developing a new catalytic system with OEDs. Different strategies were envisaged. In a first method a catalytic amount of OED would initiate the electron transfer to reduce the substrate. The oxidation of the generated radical intermediate would allow the regeneration of OED. Unfortunately, this strategy was unsuccessful. The second strategy would consist in regenerating the OED from its air-stable oxidized form OED2+ and a sacrificial electron donor (tertiary amine, sodium dithionite or Rongalite®) under photoactivation. Several optimizing steps allowed the development of a new efficient catalytic photoredox system with the oxidized form as photocatalyst and Rongalite® as sacrificial electron donor. This new photoredox catalytic system was applied to the reduction of various functionals groups (sulfone, aryl halide and triflate) by single electron transfer (SET) and double electron transfer (DET). The reactivity of the photocatalytic system was also explored in radical addition reactions

L'objectif de ce travail a consiste, dans une premiere partie, a preparer des echantillons de polystyrene (ps), poly(acrylate de tert-butyle) (patbu) et poly(methacrylate de methyle) (pmma) en etoile a 4, 6 et 8 branches, selon un processus divergent. De nouveaux amorceurs plurifonctionnels, a base de calixnarenes ont ete synthetises et adaptes a la polymerisation radicalaire controlee par transfert d'atome (prta). Apres avoir mis au point les conditions operatoires, propres a engendrer un processus controle, a l'aide d'amorceurs monofonctionnels modeles, les polymeres en etoile ont ete caracterises par chromatographie d'exclusion sterique equipee d'un detecteur de diffusion de la lumiere, et leur fonctionnalite verifiee par clivage de la liaison ester reliant les branches au cur de l'etoile. La deuxieme partie de cette these a ete consacree a la synthese de copolymeres a blocs amphiphiles, a structure en etoile et dendritique, a base de poly(oxyde d'ethylene) (peo) et de ps. Ces composes ont ete prepares a partir d'etoiles de peo, obtenues par polymerisation anionique, suivi de la fonctionnalisation de l'extremite de chaque branche par des fonctions bromure d'alkyle, connues pour amorcer efficacement la prta du styrene.

De nouveaux glycopolymères amphiphiles en peigne de type dextrane-g-poly(méthacrylate de méthyle) ont été obtenus via une polymérisation radicalaire contrôlée par transfert d’atome (ATRP). Pour contrôler les paramètres macromoléculaires de ces glycopolymères potentiellement biocompatibles et en partie biodégradables, la stratégie de synthèse « grafting from » a été sélectionnée et appliquée selon deux voies de synthèse. La première voie comporte quatre étapes : acétylation partielle des fonctions hydroxyle du dextrane ; introduction des groupements amorceurs d’ATRP ; ATRP contrôlée du méthacrylate de méthyle dans le diméthylsulfoxyde ; hydrolyse des groupements acétate dans des conditions douces. La seconde voie de synthèse permet d’obtenir ces glycopolymères en seulement deux étapes : introduction directe des groupements amorceurs d’ATRP sur le dextrane ; ATRP contrôlée du méthacrylate de méthyle dans le diméthylsulfoxyde. Des études détaillées de chaque étape ont permis à la fois d’estimer la longueur de la chaîne de dextrane et d’assurer le contrôle de l’architecture des glycopolymères (nombre et longueur des greffons). Des études préliminaires par tensiométrie interfaciale ont permit d’évaluer le caractère tensioactif de ces glycopolymères
Synthesis of the new comb-like amphiphilic glycopolymer dextran-g-poly(methyl methacrylate) was obtained thanks to an Atom Transfert Radical Polymerization (ATRP). In order to control the macromolecular parameters of these biocompatible and partly biodegradable glycopolymers, the “grafting from” strategy was applied using two different multi-step pathways. The first one is composed of four steps: partial acetylation of dextran hydroxyl groups; introduction of initiator groups convenient for ATRP; ATRP of methyl methacrylate in dimethylsulfoxide; acetyl group deprotection under mild conditions. The second pathway allows us to obtain such glycopolymers in only two steps: direct introduction of the same initiator groups onto the dextran chain and subsequent ATRP of methyl methacrylate in dimethylsulfoxide. Throughout the synthesis, detailed studies of each step enabled us to estimate the length of the dextran backbone and to assure the control of copolymer architecture in terms of graft number and graft length. Preliminary interfacial tension measurements highlighted the surfactant properties of such glycopolymers