Добірка наукової літератури з теми "Esters de Glycérol"

Le principal objectif de cette thèse est de contribuer au développement des produits oléo-chimiques formulant ou co-formulant d'intrants agricoles. Le point de départ de notre recherche était la « boite d'outils » développé au sein de LCA sous la direction de M. Zephirin Mouloungui depuis 1985, cette boite contient le travail qui été réaliser sur : - La chimie de glycérol par la mise en oeuvre de la réaction d'estérification du glycérol avec les acides gras pour l'obtention des mono glycérides purs en tant que co-formulants d'adjuvants phytosanitaires. - La chimie des esters de carbonate de glycérol, qui ont montré que le groupe cyclocarbonate possède des propriétés dipolaires et de constantes diélectrique élevés, d'excellents pouvoir solvant, et de pouvoir tensioactif. - La chimie d'oligomérisation du carbonate de glycérol dans l'objectif de proposer un fort candidat agrochimique en tant que adjuvants d'herbicides, agent de complexation et d'encapsulation. Cette boîte à outils originale et les savoir-faire accumulé au LCA nous a conduits à donner suite à ces travaux antérieurs tout en développant une nouvelle chimie d'oligomérisation des esters de carbonate de glycérol. Ce cadrage a été initié pour répondre aux spécifications suivantes : •Les molécules doivent être issues de ressources renouvelables •Elles doivent être biodégradables et éco-compatibles •Elles ne doivent pas être toxiques Les propriétés physico-chimiques apportées par les esters carboniques de cette boîte à outils doivent se montrer compétiteurs vis-à-vis des propriétés de ces molécules d'origine fossile qui rassemble jusqu'à 5 fonctionnalités adjuvantatrice : stabilité physique, chimique, et dispersabilité de la bouille, amélioration de la rétention d'eau, amélioration de l'étalement, réduction du lessivage et amélioration de la pénétration de barrière biologique. Le travail réaliser s'appuyer sur 3 axes de recherche : 1 - Synthèse d'esters carboniques cycliques pur Les esters de carbonate de glycérol ont été préparés selon un protocole opératoire mis au point au laboratoire. Les ECGs sont : L'acétate de carbonate de glycérol, L'heptanoate de carbonate de glycérol, Le nonanoate de carbonate de glycérol, L'undecylénate de carbonate de glycérol, L'oléate de carbonate de glycérol. 2- Synthèse des Oligomères d'esters de carbonate de glycérol (OECGs) Nous nous sommes concentrés dans cette partie sur la compréhension du mécanisme d'ouverture de cycle à 5 chaînons à partir des esters de carbonate de glycérol, pour l'obtention d'oligomères avec rétention contrôlée de CO2. Les paramètres opérationnels tels que, le type de réacteur, le type de chauffage, et l'inertage de réacteur ont été étudiés afin de déterminer le système le mieux adapté. Ces études ont permis de démontrer le mécanisme d'ouverture cationique du cycle carbonate à 5 chainons, réaction qui conduit à des oligomères avec un squelette carbonate-éther avec des groupes terminaux composés de carbonate cycliques et/ou des motifs glycériques. 3-Analyses et détermination des structures caractéristiques des oligomères L'analyse structurale des oligomères synthétisés (unités répétitives et groupements terminaux) a été réalisée par spectroscopie de masse SM-MALDI-TOF, ES et chromatographie d'exclusion stérique. Le MALDI-TOF est utile pour déterminer les unités répétitives dans les oligomères possédant une masse molaire comprise entre 400 et 1500 g.mol-1, alors que la technique de pulvérisation d'électrons (ES= Electron Spray) a été utilisée pour déterminer la structure des unités de masse molaire inférieure à 400 g.mol-1. La spectroscopie RMN a contribué à mesurer les unités de carbonates linéaires dans les oligomères. En résultats, les nouvelles méthodologies de synthèse chimique pour réaliser de nouveaux oligomères bio-sourcés et biodégradables, toute en respectant la réglementation REACH, ainsi que les résultats agronomiques obtenus font l'objet de dépôt de 3 brevets (Agronutrition/INRA/INPT).

L'augmentation de la production mondiale de glycérine, en raison de la croissance dans l'utilisation du biodiesel, et la tendance à remplacer les plastifiants dérivés de l'anhydride phtalique dans l'industrie du PVC, ont conduit à la recherche de la plastification du PVC avec des esters de glycérol. Cette étude a utilisé une méthodologie pour la conception du produit, avec une approche du troisième paradigme du génie chimique. Plusieurs esters de glycérol ont été produits avec neuf acides carboxyliques, et l'efficacité et la performance comme plastifiant du PVC ont été évaluées.L'évaluation expérimentale comprend la détermination de la capacité à former des films et six tests de performance utilisés dans l'industrie. La modélisation moléculaire utilise les interactions binaires entre une molécule de plastifiant et une molécule modèle de PVC. Avec les résultats expérimentaux de la performance des films avec le PVC, et en appliquant des méthodes d'évaluation multicritère pour la sélection d'alternatives, trois modèles ont été développés pour la sélection des plastifiants pour des applications générales et une utilisation médicale. Enfin, nous avons étudié expérimentalement la production en laboratoire de deux esters, qui ont montré une performance appropriée selon l'évaluation multicritère. Deux modèles on été construits pour simuler la production, et en utilisant une optimisation multi-objectif des modèles et un outil d'analyse multi-critères, nous avons établi les conditions dans lesquelles une étude de changement d'échelle devrait être réalisée pour une production industrielle
Phtalates are the most important plasticizers used in the polymer industry. However, their fossil origin and results of recent test have showed a potential negative effect on human health, have encouraged polymer industry to demand free phthalate plasticizers. At the same time, biodiesel industry produces a glut of glycerol, leading the scientific community to seek new applications for this substance. A methodology for the evaluation of new free-phthalate plasticizers for PVC applied to a new type of plasticizers, esters of glycerol, is proposed. This thesis presents an overview of the performance of eight esters derived from glycerol as new plasticizers for poly(vinyl chloride) - PVC and an outline of its compatibility with the polymer based in a method to predict the plasticization effect of glycerol esters, constructed with molecular modeling.Having several alternatives of new PVC-plasticizers, three multicriteria methods were used to construct models to select the best alternatives: multiattribute utility theory - MAUT, Measuring Attractiveness by a Categorical Based Evaluation Technique - Macbeth and Rough sets. With these methods the preferences of a group of experts was modeled.In order to establish the conditions in which this new type of plasticizers must be produced at industrial scale, a model of the process is presented. A parametric identification was done. Also, a multicriteria optimization, in Pareto’s sense, was performed using an evolutionary algorithm. Besides, a decision aid tool based on two different functions to minimize costs and maximize productivity, respectively, was conducted with the technique Macbeth

Les esters de carbonate de glycerol sont des molecules polyoxygenees caracterisees par une fonction diester endocyclique et une fonction ester exocyclique. La reaction d'esterification du carbonate de glycerol et de l'acide octanoique est etudiee. Elle est menee en l'absence de tiers solvant. Les co-reactifs non miscibles forment un systeme reactionnel initial biphasique hydrophile/hydrophobe. Par ses proprietes solvant, l'ester de carbonate de glycerol forme in situ agit comme comptabilisant des co-reactifs. Il permet de s'affranchir des limitations reactionnelles de transfert de matiere. La reaction est catalysee par l'acide para-toluene sulfonique. Son efficacite catalytique est liee a l'organisation des constituants du milieu reactionnel par interactions hydrophile/hydrophobe. La reaction de transesterification de l'ester methylique de tournesol oleique et du carbonate de glycerol est ensuite abordee. Elle est mise en uvre en l'absence de tiers solvant a partir d'un systeme reactionnel initial biphasique hydrophile/hydrophobe. Grace a ses proprietes tensioactives sur l'interface carbonate de glycerol/ester methylique, l'ester de carbonate de glycerol forme in situ rend compatibles les co-reactifs. La reaction est catalysee par l'oxyde de dibutyl etain. Sa nature amphiphile permet la mise en contact des co-reactifs. Les proprietes physiques et physico-chimiques des esters de carbonate de glycerol ont ete determinees. Ces esters presentent une tenue thermique et une stabilite a l'oxydation elevees. Ils sont tensioactifs de l'interface eau/huile de soja. La reactivite du groupe cyclocarbonate des esters de carbonate de glycerol avec les amines primaires est mise en evidence par la formation de composes a fonction [beta]-hydroxy-urethane. L'acetate de carbonate de glycerol peut etre employe comme solvant d'electrolytes pour batteries au lithium. L'heptanoate et l'octanoate de carbonate de glycerol sont utilisables comme diluants pour peinture.

Le developpement d'une chimie basee sur le glycerol permettant de palier a sa surproduction peut s'effectuer au travers de la synthese de l'epibromhydrine. Cette reaction se deroule en deux phases, la dibromation en dibromhydrines et la deshydrobromation de ces dibromhydrines. La dibromation s'effectue par action d'une solution aqueuse concentree d'acide bromhydrique en presence d'un catalyseur acide. Un screening de differents types de catalyseurs a permis de selectionner la resine echangeuse d'ions acide: c264 comme etant le plus efficace. Le rendement en dibromhydrines est de 70% avec un rapport isomere 1,3/isomere 2,3=9. De plus elle peut etre recyclee au minimum 9 fois sans prejudice pour la reaction. La dibromation s'accompagne de polyglycerols bromes, ce qui se traduit par des pertes en glycerol de 30% et en acide bromhydrique de 15%. La deshydrobromation des dibromhydrines obtenues brutes peut se derouler a temperature ambiante, en batch agite ou en lit fixe dans un solvant organique compatible avec la premiere etape et en presence d'une resine echangeuse d'ions a caractere basique fort comme agent basique (resines ira 440 et a26). La reaction est rapide et conduit a l'epibromhydrine avec des rendements et une chimioselectivite tres eleves (>90%). Seule l'utilisation de l'ethanol conduit a l'obtention de glycidol apres hydrolyse de l'epibromhydrine. L'etude du recyclage et de la regeneration de la resine a ete effectuee. Un tel procede est applicable a l'obtention de l'epichlorhydrine a partir de dichlorhydrines. Un autre agent basique: une cellulose greffee ainsi qu'une autre methode de deshydrobromation utilisant des membranes echangeuses d'ions ont ete testes. Les processus reactionnels des deux reactions principales: dibromation et deshydrobromation et des reactions secondaires sont discutes

L'industrie oléochimique produit de plus en plus de glycérol, qui doit être valorisé, par exemple en tant que monoesters, tensioactifs non toxiques et biodégradables provenant de composés renouvelables. La synthèse industrielle en présence de catalyseurs homogènes mène à un mélange de mono et polyglycérides ainsi qu'à divers produits secondaires (polyglycérols et acroléine). Des catalyseurs solides basiques réutilisables, tels MgO, donnent des résultats similaires. Des solides mésoporeux du type MCM-41 imprégnés par des sels de Mg permettent de réaliser cette réaction. Le catalyseur et les conditions opératoires ont été optimisés. Ainsi, des supports de distance interréticulaire (100) comprises entre 3,4 et 6,9 nm ont été synthétisés et induisent la sélectivité de forme recherchée. La cinétique montre que le meilleur catalyseur accélère 2,7 fois plus la transestérification du glycérol que la réaction de transestérification secondaire. Cette famille de catalyseurs permet d'envisager la synthèse directe et sélective de monoglycérides
The oleochemistry processes lead to an increasing amount of glycerol, that must be valorised, for example as monoesters, low toxic and biodegradable surfactans. They are synthesized by transesterification with methyl esters. Homogeneous catalysts lead to to a mixture of monoand polyglycerides and of several side products, (polyglycerols or acroleine). The use of basic solid catalysts such as MgO leads to similar results. MCM-41 mesoporous solids impregnated with Mg salts catalyse the reaction. The catalyst and the reaction conditions were optimised. So supports with (100) interreticular distance between 3. 4 and 6. 9 nm were synthesized and induce shape selectivity. According to the kinetic study, the best catalyst increases the speed of the glycerol transesterification 2. 7 more times than its of the second transesterification. These catalysts allow the direct and selective synthesis of monoglycerides

L'utilisation des corps gras d'origine vegetale a des fins non alimentaires suscite de nombreuses etudes en raison de leur caractere renouvelable et evolutif. Neanmoins, la transformation des huiles entraine la formation de co-produits qu'il est important de valoriser dans le but de rentabiliser les procedes oleochimiques. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail de valorisation du glycerol par la synthese de monoglycerides. La demande en monoglycerides s'oriente vers des produits de haute purete (superieure a 90%). Le developpement de nouveaux procedes catalytiques permettant de preparer les monoglycerides en une seule etape apparait donc prometteur et pour cela la reaction de transesterification du glycerol par le stearate de methyle en presence de solides basiques a ete privilegiee. Une etude comparative de divers oxydes basiques a permis de mettre en evidence la relation existant entre l'activite du catalyseur et sa basicite : la vitesse de transesterification augmente avec le caractere basique du solide. Divers systemes solides basiques peuvent etre retenus (mgo, la 2o 3, ceo 2, zno) parmi lesquels l'oxyde de lanthane est l'un des plus performants. Neanmoins, en raison de la difficulte de preparer un oxyde de lanthane de grande surface, le travail a ete poursuivi avec l'oxyde de magnesium. L'influence du mode de preparation de cet oxyde a egalement pu etre mis en evidence. Dans le but d'augmenter la basicite et donc l'activite de l'oxyde de magnesium, celui-ci a ete dope par un element alcalin. Parmi ceux-ci, seul le lithium conduit a un catalyseur plus basique que l'oxyde de magnesium. Neanmoins, dans le milieu reactionnel utilise, la stabilisation de l'element alcalin a la surface de l'oxyde est difficile. Ces catalyseurs ne possedant pas de micro- ou mesoporosite, la selectivite en monoglycerides est toujours a peu pres la meme quel que soit le catalyseur retenu. Afin d'accroitre cette selectivite et compte-tenu des travaux anterieurs realises au sein du laboratoire, nous avons propose de realiser des catalyseurs mesoporeux contenant du magnesium. En fait, dans ce travail, nous ne presenterons que les resultats obtenus en presence de catalyseurs mesoporeux silicoaluminiques modifies par du magnesium contrairement a ce qui etait attendu, la selectivite en monoglycerides s'est averee tres faible (environ 10%) en raison de la reaction parallele conduisant aux polyglycerols puis aux esters de polyglycerol. Il y a, en effet, a la surface du catalyseur competition entre les reactions de transesterification et d'etherification du glycerol et cette derniere est favorisee en raison de l'adsorption preferentielle du glycerol par rapport au stearate de methyle. Neanmoins, l'utilisation du laurate de methyle (a la place du stearate de methyle) conduit a une selectivite en monoglyceride bien plus importante. Ceci semble indiquer que la taille des pores du solide mesoporeux est trop petite pour que la reaction de transesterification du glycerol par le stearate de methyle ait lieu dans les pores du catalyseur, ce qui n'est pas le cas avec le laurate de methyle. Ainsi, nous montrons bien que l'optimisation de la taille des pores d'un solide mesoporeux basiques permet de realiser selectivement la reaction de transesterification selective du glycerol par un ester methylique gras afin de produire le monoglyceride correspondant.

Dans un objectif de developper la valorisation chimique du glycerol, nous avons consacre ce travail a la synthese de l'epibromhydrine. Pour cela le premier chapitre a ete consacre a une etude bibliographique sur les methodes d'halogenation du glycerol. Celle que nous avons retenue conduit apres la premiere etape aux dibromhydrines (2,3-dibromopropane-1-ol et 1,3-dibromo-propane-2-ol) et apres la deshydrobromation de ces molecules (deuxieme etape) a l'epibromhydrine (3-bromomethyl-1,2-oxirane). La methode retenue pour la premiere etape consiste a bromer le glycerol avec une solution d'acide bromhydrique aqueux a 48 pour cent en utilisant une resine echangeuse d'ions acide comme catalyseur. Le deuxieme et le troisieme chapitres sont consacres a l'optimisation de cette synthese et a une approche du procede envisageable. Pour cela, nous avons utilise des logiciels d'estimation de donnees et de simulation. Les dibromhydrines ont ete ainsi obtenues avec un rendement de 70 pour cent avec une resine gel a 19 (rohm et haas). Les produits secondaires ont ete identifies comme etant des polyglycerols eventuellement bromes. La deuxieme etape qui consiste a deshydrobromer les dibromhydrines fait l'objet du quatrieme chapitre. Dans ce cas une resine echangeuse d'ions basique (ira 440 ou a 26 ; rohm et haas) a ete mise en jeu comme reactif en presence d'un solvant polaire protique ou aprotique. L'epibromhydrine est obtenue avec un rendement de l'ordre de 100 pour cent. Lors de l'utilisation de solvants protiques, des produits secondaires apparaissent. Ils ont ete identifies comme etant des alkoxyoxiranes. De meme une approche procede a ete effectuee pour cette etape de deshydrohalogenation prenant en compte les contraintes techniques et environementales

Ces travaux s'appuient sur un contexte de santé lié à la dégradation de la qualité de l'air intérieur induite par la présence de micro-organismes. Dans les environnements intérieurs humides, les matériaux de construction sont des cibles de contamination et de prolifération microbienne importantes. La photocatalyse est un procédé de dépollution qui présente une action contre une large gamme de polluants organiques (aqueux, gazeux ou biologiques). Son principe repose sur l'excitation d'un photocatalyseur par une irradiation lumineuse, généralement située dans les UV, qui va permettre de dégrader les polluants environnants par une succession de réactions d'oxydo-réduction. Le photocatalyseur le plus courant est le dioxyde de titane (TiO2). Outre la production d'espèces oxydo-réductrices agressives, le TiO2 illuminé présente également un caractère super-hydrophile qui lui confère un caractère autonettoyant intéressant. Une autre solution est envisagée pour lutter contre la prolifération microbienne sur matériaux de construction : l'utilisation de molécule bio-sourcées d'ester de glycérol aux propriétés naturellement antimicrobienne. L'objectif de cette étude est de développer des revêtements pour matériaux de construction intérieurs et d'étudier leur propriété de résistance à la prolifération microbienne et les modes d'action de ces dispositifs passifs formulés soit à base de particules de TiO2, soit à base d'ester de gycérol. Dans un premier temps, un travail de développement et de mise en œuvre de dispositifs expérimentaux a été nécessaire afin d'adapter des méthodes d'évaluation microbiologiques sur ces matériaux particuliers (particules, lasures, matériaux cimentaires). Ainsi, plusieurs essais ont été adaptés afin d'évaluer les performances antimicrobiennes en terme (i) d'activité antibactérienne, (ii) d'effet bactéricide, (iii) de résistance à la formation de biofilm et (iv) de résistance à la prolifération par contamination " naturelle ". Les premiers essais visent à mettre en évidence l'impact des facteurs méthodologiques sur l'activité antibactérienne des particules de TiO2 utilisées seules comme agent désinfectant. Dans un deuxième temps, des lasures photocatalytiques sont formulées sur la base de travaux antérieurs ayant montrés de bonnes efficacités de dépollution de l'air contre les NOx, NO et différents COV. Une fois les paramètres d'influence de l'activité du TiO2 mis en exergue, les lasures ont été testées dans des conditions optimales. Le développement d'un essai de résistance à la prolifération de biofilm montre l'importance de coupler différentes méthodes d'évaluation microbiologique (dénombrement des UFC et observation au microscope à épifluorescence). La dernière partie de cette étude explore le potentiel antimicrobien de la molécule d'ester de glycérol, sous-produit de la synthèse de biocarburant. La molécule montre des propriétés antibactériennes et bactéricides puissantes en quelques minutes de contact seulement. Elle présente également une protection très efficace contre la prolifération microbienne une fois recouverte sur matériaux de construction (placo-plâtre). Ces performances remarquables encouragent la poursuite des études sur cette molécule
This work is included in a health-related context: the degradation of the indoor air quality induced by the presence of microorganisms. In damp environments, indoor building materials are among the main proliferation substrates for microorganisms. Photocatalysis is a decontamination process which is active against a wide range of organic pollutants (aqueous, gaseous or biological). The principle is based on the excitation of a photocatalyst by light irradiation, usually located in the UV-range, which leads to the degradation or mineralization of surrounding pollutants through a series of oxidative reactions. The most common photocatalyst is titanium dioxide (TiO2). In addition to produce aggressive redox species, the illuminated TiO2 also shows super-hydrophilicity, which has an impact on the first step of microbial biofilm formation: the adhesion of microorganisms. Another technology to protect indoor building materials is explored: the use of glycerol esters, which are bio-based molecules with inherent antimicrobial properties. The main objective of this study is to develop semi-transparent coatings for indoor building materials and to study the resistance to microbial growth conferred by these passive devices, which are formulated using TiO2 nanoparticles or glycerol esters. Initially, the development and implementation of experimental devices has been necessary to adapt microbiological evaluation methods to these particular materials (nanoparticles, surface coatings, cementitious materials). Thus, several tests have been carried out in order to assess the antimicrobial performances in terms of (i) antibacterial activity, (ii) bactericidal effect, (iii) resistance to biofilm formation and (iv) resistance to proliferation by "natural" contamination. First tests aimed to underline the influence of methodological parameters on the efficiency of TiO2 particles used alone as antimicrobial agent. Then, semi-transparent coatings were formulated on the basis of previous works which have shown good efficiencies on the depollution of ambient air from NOx, NO and VOC. Once the parameters that influence TiO2 activity were identified, coatings were tested in optimum conditions. The evaluation of the resistance to biofilm formation shows the importance of overlapping different microbiological evaluation methods (e.g. CFU counting and epifluorescence observations). The last part was an exploratory work on the antimicrobial properties of a glycerol ester molecule, by-product from the synthesis of biofuels. The molecule shows potent antibacterial and bactericidal properties, several log of inactivation within only few minutes of contact. It also provides very effective protection against microbial growth once covered on building materials (plasterboard). These remarkable performances encourage further studies on this molecule

La pollution de l'air intérieur est une cause importante de divers problèmes de santé pour les occupants tels que des maladies respiratoires, des symptômes allergiques... De nos jours, les gens passent 80 à 90 % de leur temps à l'intérieur, d'où l'importance de comprendre les principales causes de la pollution de l'air intérieur et de trouver des solutions appropriées pour améliorer la qualité de l'air intérieur (QAI). L'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a signalé en 2009 que la pollution biologique était l'une des principales causes de la dégradation de la QAI. Sous certaines conditions (humidité élevée), les fungi peuvent se développer sur presque tous les matériaux de construction. Ils produisent alors des particules telles que des spores, des toxines ou des composés organiques volatils (COV) et d'autres métabolites pouvant être aérosolisés. La libération de particules par les surfaces dépend de différents facteurs, notamment du type et de l'âge des micro-organismes, des propriétés des matériaux et des conditions environnementales (température, humidité, vitesse de l'air). En fonction de leur taille et de leur disponibilité dans l'air intérieur, elles peuvent être inhalées par les occupants, ce qui entraîne de graves risques pour la santé car elles peuvent pénétrer plus ou moins profondément dans le système respiratoire. Pour répondre à cette problématique, ce travail visait à étudier les relations qui peuvent éventuellement exister entre les micro-organismes, en particulier les fungi, présents sur les surfaces et les particules en suspension dans l'air qui contaminent l'air intérieur (in situ et en laboratoire). L'objectif étant d'avoir une vision plus claire de la contamination fongique dans l'environnement intérieur, permettant ainsi une meilleure gestion des risques pour la santé des personnes exposées. En outre, une étude sur les performances de photocatalyseurs et d'esters de glycérol en tant que produits antimicrobiens pour les matériaux de construction ont été réalisées. Dans un premier temps, une campagne d'échantillonnage in situ a été réalisée dans une maison avec présence fongique visible dans le sud de la France. Des échantillons de surface et d'air intérieur ont été prélevés et analysé pour identification des organismes présents. L'objectif de cette partie était de vérifier la relation, s'il y en a une, entre la contamination fongique sur les surfaces et la contamination aérienne. Ensuite, des expériences sur les activités antimicrobiennes de produits photocatalytiques et d'esters de glycérol ont été réalisées dans différentes conditions expérimentales. L'objectif de cette partie était de tester leur efficacité en tant que produits antimicrobiens pouvant être utilisés comme additifs dans les peintures ou les revêtements. Les tests effectués dans cette partie étaient des tests préliminaires en solutions aqueuses et l'impact des différentes conditions sur l'efficacité de chaque produit a été évalué. L'efficacité de trois photocatalyseurs (TiO2, ZnO, AuZnO) en tant que produits antimicrobiens a été évaluée à des intensités lumineuses proches des conditions intérieures réelles. L'efficacité de l'Acide Undécylénique (AU) et de trois esters de glycérol en tant que produits antifongiques a également été évaluée. La dernière partie de cette étude visait à étudier la relation entre la prolifération sur matériaux et la concentration en spore dans l'air dans des conditions contrôlées (principalement le flux d'air et l'humidité relative). Un dispositif expérimental innovant a été développé. La conception et la validation d'un protocole expérimental permettant d'observer des corrélations quantitatives entre la prolifération sur matériaux et la contamination de l'air ont été effectuées. L'impact de différents paramètres sur l'aérosolisation des particules a été évalué. La validation de ce banc expérimental est encourageante et permettra de poursuivre différents essais dans un avenir proche
Indoor air pollution is an important cause of diverse health problems for occupants including respiratory diseases, allergic symptoms, cancers, and cardiovascular problems. People spend 80-90% of their time indoors emphasizing the importance of understanding the main causes of indoor air pollution and finding suitable solutions to improve indoor air quality. The World Health Organization (WHO) reported in 2009 that biological pollution is one of the main causes of the degradation of indoor quality. In humid indoor environments, fungi can grow and develop on almost all building materials. Upon their development on surfaces, they produce particles such as spores, toxins or volatile organic compounds, and other metabolites that can be aerosolized. The release of particles from surfaces as well as their characteristics is dependent on different factors including the type and age of microorganisms on the surface, material properties, and environmental conditions (temperature, humidity, air velocity). Based on their sizes and their duration of availability in the indoor air, they can be inhaled by occupants, leading to serious health risks as they may penetrate different depths in the respiratory system. To respond to these issues, this work aimed to investigate the relations that may exist between microorganisms, especially fungi, present on surfaces and airborne particles contaminating the indoor air (In situ and in the lab). It would provide a clearer vision of fungal contamination in the indoor environment and would be helpful during investigating methods for controlling the growth of fungi indoors. In addition, investigations on the performances of selected photocatalysts and glycerol esters as antimicrobial products for reducing microbial contamination on surfaces in the laboratory were achieved. Initially, an In situ sampling campaign was held in a visibly contaminated house in Southern France. Surface sampling from contaminated materials and indoor airborne sampling were carried out. Then, DNA analysis for samples was carried out by Toulouse Biotechnology Institute (TBI). This part aimed to check the relationship, if any, between fungal contamination on surfaces and airborne contamination. Then, experiments on the antifungal and antibacterial activities of photocatalytic products and the antifungal activity of glycerol esters were carried out under different experimental conditions. This part aimed to test their efficiency as antibacterial/antifungal products that may be applied as additives in paints or coatings. The tests carried out in this part were preliminary tests in aqueous solutions and the impact of different conditions on the efficiency of each product was evaluated. The efficiency of three photocatalysts (TiO2, ZnO, Au-decorated ZnO) as antimicrobial products under light intensities close to real-life indoor conditions. The efficiencies of Undecylenic Acid (UA) and of three glycerol esters, formed upon esterification of Glycerols with UA, as antifungal products were evaluated. The last part of this study aimed to investigate the relationship between surface contamination and airborne contamination under controlled conditions (mainly airflow and relative humidity). A new experimental device was settled, design and validation of an experiment protocol that permit to determine the quantitative correlation between surface contamination and airborne contamination were carried out. The impact of different experimental parameters on the aerosolization of particles from contaminated surfaces into air was evaluated. The validation of this experimental protocol was important and brought attention to different tests that will be investigated in the near future

Ces dernières années, la notion de Développement Durable a bouleversé la recherche académique etindustrielle dans le domaine de la chimie. L’utilisation de matières premières issues des ressources renouvelables en constitue l’un des aspects les plus marquants. De même, le développement de procédés originaux, qui s’appuient sur des systèmes catalytiques recyclables, des transformations chimiques innovantes et de nouveaux solvants plus respectueux de l’environnement font l’objet d’un intérêt croissant, en raison des gains environnementaux et économiques. Les travaux de recherche décrits dans cette thèse s’inscrivent dans ce contexte et présentent la mise au point de nouvelles voies d’accès aux éthers de glycérol, des molécules à haute valeur ajoutée. Plusieurs procédés originaux ont été développés en utilisant le glycérol comme substrat biosourcé issu de l’industrie oléo-chimique. Ainsi, l’alkylation réductrice d’acides carboxyliques avec le glycérol en présence de palladium sur charbon et d’une résine acide a permis de préparer une variété de 1-Oalkyléthersde glycérol. Une procédure alternative a été développée à partir des huiles végétales et des esters méthyliques, par transestérification puis réduction de l’ester intermédiaire sous hydrogénation catalytique. Ensuite, un procédé d’alkylation déshydrogénante de dérivés de la cyclohexanone avec le glycérol a donné un nouvel accès aux 1-O-aryléthers de glycérol et a été étendu aux éthers et aux amines aromatiques. Enfin, de nouveaux solvants aprotiques dérivés du glycérol ont été synthétisés par une catalyse de transfert de phase. En particulier, la toxicité du 1,2,3-triméthoxypropane ainsi que son utilisation dans des transformations chimiques comme nouveau solvant ont été évaluées
In recent years, sustainable development brought unprecedented changes in industrial and academic researches. The use of raw materials from renewable resources is one of the most outstanding aspects of these changes. The development of original processes, with recyclable catalytic systems, new chemical transformations as well as new solvents with a lower environmental impact are of growing interest, because of environmental and economical profits. The research work described in this thesisis focused on the development of new accesses to glyceryl ethers as high value added coumpounds.Thus, several processes were developed by using glycerol as accessible and bio-based starting material from the oleochemical industry. First, we found a benign and eco-friendly process for the synthesis of1-O-alkyl glyceryl ethers by catalytic reductive alkylation of carboxylic acids with a recyclable catalytic system associating palladium on carbon and an acid ion exchange resin. A second two steps procedure was also developed when starting from a vegetable oil or a methyl ester, which was transesterified to the corresponding monoglyceride followed by its reduction by catalytic hydrogenation. We report also a straight forward and palladium catalyzed dehydrogenative alkylation of cyclohexanone derivatives with alcohols, including glycerol, and amines in order to prepare avariety or aryl ethers and aryl amines. Finally, we prepared new aprotic and glycerol-based solvents bya solvent-free phase-transfer catalysis. In particular, the toxicity of 1,2,3-trimethoxypropane and its utilization as alternative solvent in chemical transformations was evaluated