Letteratura scientifica selezionata sul tema "Méthacrylate de 2-N,N-diméthylaminoéthyle"

Ce projet vise à élaborer des polymères hyper-ramifiés (HBP) cationiques porteurs de multiples groupements terminaux fonctionnels afin de développer le multi-ciblage cellulaire de nouveaux vecteurs de gènes thérapeutiques. Ces HBP sont prometteurs pour traiter les troubles vasculaires et prévenir les maladies cardio-vasculaires associées à un dysfonctionnement endothélial chez les patients diabétiques. Les HBP, présentant de grands volumes intérieurs et un nombre élevé de groupes terminaux en périphérie, sont le plus souvent limités à un seul type de groupement terminal. La stratégie choisie pour lever ce verrou scientifique repose sur la combinaison de la polymérisation par auto-condensation de monomères vinyliques (SCVP) et de la polymérisation par transfert de chaîne par addition-fragmentation réversible (RAFT) suivie de la chimie de l’azlactone pour ancrer une grande variété de fonctions réactives chimiosélectives à la périphérie des HBP. Cette stratégie a été appliquée à la synthèse d’HBP neutres cationisables et porteurs du groupement thiocarbonylthio par RAFT-SCVP du méthacrylate de 2-N,N-diméthylaminoéthyle (DMAEMA) et du 2-(méthacryloyloxy)éthyl 4-cyano-4-(((propylthio)carbonothioyl)thio) pentanoate (R-transmer). Plusieurs HBP ont été synthétisés en faisant varier le rapport molaire DMAEMA/R-transmer, produisant ainsi une gamme d’HBP possédant des masses molaires moyennes en nombre allant de 8 300 à 45 800 g.mol-1, des dispersités supérieures à 1,59 et des degrés de branchement variés compris entre 0,05 et 0,.30. Ces HBP ont ensuite été modifiés chimiquement par cationisation des unités DMAEMA afin de proposer des entités capables de complexer l’ARN interférent anti-PTP1B, protéine d’intérêt dans le traitement du dysfonctionnement endothélial. Les HBP neutres ont également été fonctionnalisés par un dérivé de poly(éthylène glycol) et la modification des motifs terminaux thiocarbonylthio a permis d’ancrer successivement différents groupements réactifs via une séquence d’aminolyse, de thiol-ène et de réaction d’aminolyse azlactone-amine de type click, pour obtenir en périphérie des fonctions amines réactives pour la conjugaison avec des peptides de ciblage. Ainsi, des HBP originaux, neutres, PEGylés ou non, fonctionnalisés par des amines ont été obtenus. Ces composés finaux, ainsi que certains intermédiaires de synthèse, seront soumis à des tests biologiques réalisés en collaboration avec le laboratoire MINT à Angers afin d’évaluer leur cytotoxicité, leur capacité à complexer l’ARN et leur efficacité de transfection, in vitro et in vivo
This project aims at the synthesis of cationic hyperbranched polymers (HBP) with multiple functional end-groups to enable multi-targeting of cells with novel therapeutic gene vectors. These HBP hold potential for treating diabetes-associated vascular disorders and preventing cardiovascular diseases associated with endothelium dysfunction. HBP, characterized by their large interior volumes and a high number of terminal end-groups in periphery, are limited to a single type of terminal group. To overcome this limitation, the proposed strategy is based on the combination of self-condensing vinyl polymerization (SCVP) and reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization, followed by the azlactone chemistry to anchor a high diversity of chemoselective reactive functions on the HBP periphery. This approach was applied to the synthesis of neutral, cationizable HBP with thiocarbonylthio groups using RAFT-SCVP of 2-N,N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and 2-(methacryloyloxy)ethyl 4-cyano-4-(((propylthio)carbonothioyl)thio)pentanoate (R-transmer). By varying the DMAEMA/R-transmer molar ratio, a range of HBP with number-average molecular weight from 8 300 to 45 800 g.mol-1, dispersity above 1.59, and degree of branching between 0.05 and 0.30 has been synthesized. These HBP were further modified by cationization of the DMAEMA units to provide moieties able of electrostatic complexation with siRNA anti-PTP1B, a protein implicated in the endothelial dysfunction. The neutral HBP were also functionalized with a derivative of poly(ethylene glycol) and the thiocarbonylthio terminal groups were modified to anchor various reactive groups through a sequence of aminolysis, thiol-ene and azlactone-amine click reaction, in order to target reactive amines functions at the periphery able to conjugate with targeting peptides. Thus, new neutral, PEGylated and non-PEGylated, HBP displaying reactive amines functions were prepared. These final compounds, as well as some synthesis intermediates, will be submit to in vitro and in vivo biological tests in collaboration with the MINT laboratory in Angers, in order to evaluate their cytotoxicity, siRNA complexation and transfection efficiencies

Etude cinetique des terpolymerisations. Une simulation, basee sur les donnees thermodynamiques et cinetiques et sur le calcul a tout instant de la constante de vitesse globale dans les differentes phases, a permis de confirmer et de comprendre les observations experimentales. Les proprietes des latex et de leurs films ont pu etre reliees au procede de synthese et ont revele que le controle de l'incorporation du monomere fonctionnel passe par la maitrise de son coefficient de partage

Deux carbènes N-hétérocycliques (NHCs) de type imidazol-2-ylidène ont été étudiés en tant qu’amorceurs organiques pour la polymérisation directe de monomères vinyliques de type (méth)acrylates d’alkyle, principalement le méthacrylate de méthyle(MMA), en l’absence tout autre activateur. Une différence de réactivité a été mise en évidence en fonction des substituants du carbène et de la nature du substrat. Des études théoriques ont permis de rationaliser les résultats expérimentaux par l’influence des effets électroniques et stériques intervenant au cours des réactions mises en jeu. Un NHC en particulier a été ensuite utilisé comme véritable catalyseur de la polymérisation du MMA en présence d’alcools comme amorceurs. En utilisant des macroamorceurs hydroxylés de type poly(oxyde d’éthylène), des copolymères amphiphiles ontété ainsi synthétisés. Des études théoriques ont encore une fois permis d’identifier les mécanismes réactionnels de cette polymérisation. Enfin, des paires de Lewis composées d’un acide à base de silicium et d’une base de typeNHC ou phosphine trialkyle(aryle) ont été ensuite utilisées comme système d’activation de polymérisation du MMA. Ce type de polymérisation est basé sur une activation duale du monomère par effet coopératif de la base et de l’acide
The reactivity of imidazol-ylidene N-heterocyclic carbenes (NHCs) as direct initiators for the polymerization of miscellaneous (meth)acrylic monomers, mainly methylmethacrylate (MMA), has been screened in the absence of any other co-activator.Different reactivities have been observed according to the structure of the NHC and thenature of the substrate. Computational studies allowed rationalizing steric and electroniceffects involved in these reactions.The use of a peculiar NHCs as catalyst for the polymerization of MMA using alcohols as initiators has then been investigated. This simple and efficient method also allows achieving amphiphilic block copolymers by using hydroxylated poly(ethylene oxide)s asmacro-initiators. Combined computational and experimental investigations have provided insights into the mechanism of polymerization.Various Lewis pairs including a silicon-based compound as acid and NHC or a trialkyl(aryl)phosphine as base, have been investigated to trigger an efficient polymerization of MMA.In this case, the polymerization is expected to proceed via a cooperative/dual activation mechanism

Les huiles lubrifiantes actuelles sont formulées avec des additifs de type « Viscosity Index Improver » (VII) afin de limiter la variation de leur viscosité avec la montée en température et de conserver ainsi leurs propriétés lubrifiantes à chaud. Les VIIs sont des polymères de hautes masses molaires, disposant d’une faible solubilité dans les huiles à froid, qui ont la capacité d’augmenter davantage la viscosité d’une huile à haute qu’à basse températures via le mécanisme de « coil expansion ». Actuellement, les poly(méthacrylate de n-alkyle)s (PMA)s dominent le marché des additifs VII mais sont principalement issus de ressources pétrolières. Dans un tel contexte et au vu de la production croissante des biolubrifiants, le développement d’additifs biosourcés, ayant des structures et des propriétés rhéologiques proches à celles des PMAs usuels, suscitent un intérêt considérable auprès des industriels. Afin de répondre à cet objectif, les acides gras et leurs dérivés sont rapidement apparus comme matière première idéale puisqu’ils sont abondamment présents dans les plantes oléagineuses, bon marché, compatibles avec les huiles de base, fonctionalisables et ils possèdent de bonnes propriétés lubrifiantes naturelles. Néanmoins, ils disposent d’une faible réactivité par voie radicalaire. Ainsi, plusieurs acides gras disponibles ont été fonctionnalisés avec des groupements méthacrylate afin d’obtenir des monomères polymérisables par voie radicalaire. Les polymères résultants ont démontré des propriétés prometteuses en tant que VIIs dans une huile minérale et, en particulier, le poly(2-(méthacryloyloxy)éthyloléate (PMAEO) obtenu par voie radicalaire conventionnelle de plus haute masse molaire, dont les propriétés ont été optimisées en incorporant des alkyles thiols sur son insaturation interne. En revanche, le PMAEO a démontré une forte affinité, à froid et à chaud, avec une huile issue de triglycérides de référence du fait de leurs structures proches ce qui n’a pas permis d’étendre ses propriétés rhéologiques en tant que VII dans ce type d’huile. De nouvelles structures polymères ont donc été développées afin de préparer des VIIs plus adaptés pour les huiles issues de triglycérides. Dans une première stratégie, des groupements époxydes ont été incorporés dans la structure du poly(2-(méthacryloyloxy)éthyloléate tandis que, dans une seconde stratégie, le monomère, dont il est issu, a été copolymérisé avec des comonomères d’amides gras ayant une très faible affinité avec l’huile de référence issue de triglycérides. Les (co)polymères résultants ont démontré un comportement rhéologique avec la température similaire aux additifs VII actuels lorsqu’ils ont été incorporés dans une huile issue de triglycérides de référence. Ainsi, les (co)polymères d’acides gras ou, de leurs dérivés, développées dans ces travaux de thèse représentent des alternatives prometteuses à l’usage des additifs VII pétrosourcés actuels pour des applications aussi bien dans des huiles minérales que dans des huiles biosourcée
Abstract : Lubricating oils are formulated with "Viscosity Index Improver" (VII) additives in order to limit viscosity variation with temperature and thus maintain lubricity at high temperatures. VIIs are polymers of high molar masses which display a reduced solubility in oil at low temperatures resulting in an improvement of the polymer contribution on oil’s viscosity in temperature via the "coil expansion" mechanism. Among them, poly(n-alkyl methacrylate)s (PMA)s largely dominate the VII additives market but are mainly derived from petroleum resources. In such context combined with the increasing production of biolubricants, it seems interesting to develop biobased additives with similar chemical structures and properties than current PMAs. In order to achieve that purpose, fatty acids and their derivatives recently appeared as the perfect renewable resources since they are abundant in oil plants, cheap, compatible with base oils, functionalizable and they exhibit good natural lubricating properties. Nevertheless, they display a low reactivity through radical polymerization. Therefore, several available fatty acids have been functionalized with methacrylate groups to afford suitable monomers and the resulting polymers have demonstrated promising properties as VII in a mineral oil. The more performant VII was the high molecular weight poly(2-(methacryloyloxy)ethyloleate obtained by free radical polymerization whose properties have been optimized by grafting alkyl thiols on the internal unsaturation of the monomer from which it is derived. On the other hand, the same polymer demonstrated a strong affinity with a triglyceride lube oil due to their close structure avoiding the expansion of its rheological properties as VII in this type of oil. New polymeric structures with reduced solubility in triglyceride oils have therefore been developed to prepare suitable VIIs. In a first strategy, epoxy groups were incorporated into the structure of the poly(2-(methacryloyloxy)ethyloleate while in a second strategy, the monomer from which it is derived was copolymerized with comonomers of insoluble fatty amides in the reference triglyceride oil. The resulting (co)polymers have shown a similar rheological behavior in temperature than the current VII additives. Thus, the polymeric structures developed in this work represent promising alternatives to the use of current petroleum-based VII additives for applications in both mineral oils and triglyceride-type biobased oils

L’objectif principal de cette thèse était de comprendre par une approche conjointe théorie/expérience des réactions de polymérisation de monomères polaires, plus particulièrement de dérivés (méth)acryliques, réactions organocatalysées par des carbènes N-Hétérocycliques (NHC) utilisés seuls ou associés à une molécule organique (alcool) ou à un acide de Lewis. Pour cela un travail de rationalisation des effets électroniques et stériques apportés par le carbène a été réalisé à la fois sur les premières étapes du mécanisme de polymérisation par la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) mais également sur les mécanismes potentiellement concurrents (cyclo-dimérisation) par deux méthodes théoriques: la DFT et la dynamique moléculaire (MD). L’ajout d’une molécule tierce comme un alcool ou un acide de Lewis (borane ou silane) a également été étudié théoriquement en détail afin de mieux comprendre l’effet de cette association sur la nature du mécanisme privilégié et sur l’efficacité de la polymérisation
The main objective of this thesis was to understand, by a joint theoretical/experimental approach, polymerization reactions of polar monomers, especially (meth)acrylic derivatives, organocacatalyzed polymerizations by N-Heterocyclic carbenes (NHC) used alone or in combination with an organic molecule (alcohol) or a Lewis acid. Rationalization of both electronic and steric effects of the carbene was performed on the first steps of the polymerization mechanism by the functional density theory (DFT) and also on potentially competitive mechanisms (cyclodimerization) by two theoretical methods: DFT and molecular dynamics (MD). The addition of a third molecule such as an alcohol or a Lewis acid (borane or silane) has also been theoretically studied in detail in order to better understand the effect of this association on the nature of the privileged pathway and the effectiveness of the polymerization