Letteratura scientifica selezionata sul tema "Polymérisation contrôlée par nitroxide"

Cette présentation se focalise sur les principes de synthèse des vecteurs nanoparticulaires suivie de leur application en pharmacie et en cosmétologie. La nanotechnologie est une technologie multidisciplinaire pour la manipulation des objets (atomes et molécules) de taille inférieure à 100 nanomètres. Les nanoparticules peuvent être synthétisées par la méthode de top down (du haut en bas) dessous) et bottom up (du bas en haut). Dans cette présentation nous nous intéresserons aux méthodes de bottom up utilisant soit des polymères préformés ou formés in situ pendant la synthèse. Les méthodes de synthèse sont l’émulsification/évaporation de solvant, l’émulsification/déplacement de solvant, la polymérisation interfaciale, l’utilisation de polymères naturels, des fluides supercritiques et la production en milieu non aqueux (e.g. PRINT). Ces techniques permettent d’obtenir diverses classes de nanoparticules organiques (exemple des liposomes) ou inorganiques (exemple des particules d’argent ou d’or). La nanotechnologie améliore les propriétés physicochimiques (stabilité, solubilité et dissolution), biopharmaceutiques (pharmacocinétiques/libération contrôlée), thérapeutiques et toxicologiques des principes actifs utilises. L’application de la nanotechnologie en pharmacie a déjà abouti depuis 1995 a l’enregistrement de plus de 70 nouveaux produits approuvés par la US FDA (Food and Drug Administration) dont la plupart sont utilisés dans le traitement amélioré du cancer et des maladies infectieuses. En phytomedicine, la nanotechnologie améliore non seulement la production agricole/vétérinaire et la synthèse verte sans solvants organiques nocifs, mais elle permet aussi de concrétiser le concept émergent d’économie circulaire (par exemple l’utilisation des écorces de noix de coco pour faire du charbon actif de grande utilité en pharmacie, la purification de l’eau et des minéraux précieux). Ces méthodes aident aussi à optimiser l’incorporation des huiles essentielles (naturellement hydrophobes) dans les milieux aqueux dans toute formulation galénique ou cosmétique. L'application de la nanotechnologie en cosmétique est aussi en demande croissante et utilise notamment les nanoémulsions pour une meilleure pénétration transcutanée et les lipides solides pour leurs effets occlusifs. En conclusion, la nanotechnologie offre d’énormes potentiels pour l’émergence de la pharmacie industrielle en Afrique si les grands challenges ou défis des étapes clés du procédé de l’industrialisation (R&D, formulation, production, contrôle de qualité, emballage, régulation) peuvent être maitrisés

Face à la diminution croissante des ressources d'origine fossile, une attention particulière est portée depuis plusieurs années envers l'utilisation de ressources renouvelables. Dans ce contexte, beaucoup de recherches sont orientées vers l'utilisation de polysaccharides tels que la cellulose. L'intérêt de ces composés est qu'ils sont abondants, peu chers et biodégradables. A l'inverse, ces polymères possèdent une faible résistance mécanique limitant ainsi leurs applications. De manière à moduler les propriétés de ces polymères, une alternative consiste à les modifier chimiquement par greffage de chaînes de polymères synthétiques. Néanmoins, les stratégies de greffage décrites dans la littérature présentent certaines limitations notamment sur la facilité de mise en oeuvre, la toxicité des méthodes employées, le nombre d'étapes de synthèses ou encore le contrôle des masses molaires. Par ailleurs, la caractérisation de ces architectures complexes reste délicate notamment pour prouver le greffage covalent des chaînes de polymère sur le polysaccharide. C'est précisément dans cet axe de recherche que s'insère ce sujet de thèse. Plus particulièrement, l'objectif principal consiste à mettre au point une méthode de greffage de l'acétate de cellulose robuste et facile à mettre en oeuvre, en vue d'une utilisation potentielle en tant que compatibilisant de mélange de polystyrène et d'acétate de cellulose. Afin d'atteindre cet objectif, notre stratégie a consisté à utiliser la polymérisation radicalaire contrôlée par les nitroxydes (NMP) où une attention particulière a été portée sur la caractérisation structurale des matériaux synthétisés (RMN du solide et DOSY, RPE, CES, DLS et DSC)
In order to respond to the fossil resources depletion, a particular attention was paid to the use of renewable resources since several years. In this context, many researches focus on the use of polysaccharides such as cellulose. These compounds are attractive because of their abundance, low cost and biodegradability. On the other hand, these polymers suffer from weak mechanical resistance limiting their practical applications. Grafting synthetic polymers chains on these natural polymers is an alternative to this problem. Nevertheless, grafting strategies described in the literature involve certain limitations such as the difficulty of implementation, the toxicity of the used methods, the great number of synthesis steps or the control of molar mass. Moreover, the characterization of these complex architectures remains delicate in order to prove the covalent grafting of chains on the polysaccharide. In line with this research context, the topic of this thesis concerns the development of a robust method for cellulose acetate polymer grafting. Moreover, the selected method has to be easy to implement, with a possible application as a compatibilizer for blending of polystyrene and cellulose acetate. In order to achieve this purpose, our strategy is based on the use of Nitroxide-Mediated Polymerization (NMP) where particular attention was paid to the structural characterization of synthesized materials (solid state NMR, DOSY NMR, ESR, SEC of grafts, DLS and DSC)

Face à la diminution croissante des ressources d'origine fossile, une attention particulière est portée depuis plusieurs années envers l'utilisation de ressources renouvelables. Dans ce contexte, beaucoup de recherches sont orientées vers l'utilisation de polysaccharides tels que la cellulose. L'intérêt de ces composés est qu'ils sont abondants, peu chers et biodégradables. A l'inverse, ces polymères possèdent une faible résistance mécanique limitant ainsi leurs applications. De manière à moduler les propriétés de ces polymères, une alternative consiste à les modifier chimiquement par greffage de chaînes de polymères synthétiques. Néanmoins, les stratégies de greffage décrites dans la littérature présentent certaines limitations notamment sur la facilité de mise en oeuvre, la toxicité des méthodes employées, le nombre d'étapes de synthèses ou encore le contrôle des masses molaires. Par ailleurs, la caractérisation de ces architectures complexes reste délicate notamment pour prouver le greffage covalent des chaînes de polymère sur le polysaccharide. C'est précisément dans cet axe de recherche que s'insère ce sujet de thèse. Plus particulièrement, l'objectif principal consiste à mettre au point une méthode de greffage de l'acétate de cellulose robuste et facile à mettre en oeuvre, en vue d'une utilisation potentielle en tant que compatibilisant de mélange de polystyrène et d'acétate de cellulose. Afin d'atteindre cet objectif, notre stratégie a consisté à utiliser la polymérisation radicalaire contrôlée par les nitroxydes (NMP) où une attention particulière a été portée sur la caractérisation structurale des matériaux synthétisés (RMN du solide et DOSY, RPE, CES, DLS et DSC)
In order to respond to the fossil resources depletion, a particular attention was paid to the use of renewable resources since several years. In this context, many researches focus on the use of polysaccharides such as cellulose. These compounds are attractive because of their abundance, low cost and biodegradability. On the other hand, these polymers suffer from weak mechanical resistance limiting their practical applications. Grafting synthetic polymers chains on these natural polymers is an alternative to this problem. Nevertheless, grafting strategies described in the literature involve certain limitations such as the difficulty of implementation, the toxicity of the used methods, the great number of synthesis steps or the control of molar mass. Moreover, the characterization of these complex architectures remains delicate in order to prove the covalent grafting of chains on the polysaccharide. In line with this research context, the topic of this thesis concerns the development of a robust method for cellulose acetate polymer grafting. Moreover, the selected method has to be easy to implement, with a possible application as a compatibilizer for blending of polystyrene and cellulose acetate. In order to achieve this purpose, our strategy is based on the use of Nitroxide-Mediated Polymerization (NMP) where particular attention was paid to the structural characterization of synthesized materials (solid state NMR, DOSY NMR, ESR, SEC of grafts, DLS and DSC)

La nanomédecine, appliquée en particulier au traitement du cancer, suscite depuis une quinzaine d’années un intérêt grandissant, développant des stratégies innovantes pour le ciblage spécifique de tissues malades. De nouveaux progrès en la matière sont encore à venir, mais nécessitent de nouveaux matériaux offrant une grande flexibilité en termes de synthèse, ainsi que la possibilité de fonctionnalités et de propriétés physicochimiques variées ; avantages tous présentés par l’utilisation des techniques de polymérisation radicalaire contrôlée (CRP). Ces techniques de polymérisation ont déjà démontré leur fort potentiel à travers différents systèmes nanoparticulaires à base de prodrogues de polymère, mais aucun d’entre eux ne s’avère dégradable ce qui pourrait empêcher à l’avenir leur utilisation et leur développement.Anticipant les besoins, ce projet a eu pour but la synthèse de polymères PEGylés dégradables par la technique de polymérisation contrôlée par les nitroxydes (NMP), travail très en amont de l’habituel procédé d’élaboration d’un nouveau nanomédicament. Pour ce faire, la NMP du méthacrylate de méthyl éther oligo(éthylène glycol) (MeOEGMA) a été combinée à la polymérisation radicalaire par ouverte de cycle (rROP) des acétals de cétène cyclique (CKAs), connus comme précurseurs de fonctions esters.Parmi trois CKAs étudiés, le 2-méthylène-4-phényl-1,3-dioxolane (MPDL) a montré une capacité unique à copolymériser avec les dérivés de méthacrylates, grâce à sa structure ouverte de type « styrènique » permettant son utilisation en NMP. A travers une étude approfondie des propriétés de contrôle et de caractère vivant de ces copolymères, le MPDL s’est également révélé être le premier comonomère de contrôle des méthacrylates à être dégradable. Un lien direct entre dégradabilité et quantité de MPDL insérée a été démontré, permettant jusqu’à l’hydrolyse complète des matériaux. Ces copolymères n’ont montré aucune cytotoxicité, et ce sur trois types de cellules différents (fibroblastes, cellules endothéliales et macrophages), et une étude similaire sur la toxicité de leurs produits de dégradation a permis d’aboutir à la même conclusion, soulignant la possible biocompatibilité de ces nouveaux matériaux qui, si confirmée, permettrait leur utilisation pour des applications biomédicales.Parallèlement, un second projet portant sur la mise au point d’une nouvelle alcoxyamine à base du nitroxide SG1 et présentant une fonction azlactone, baptisée AzSG1, a été développé pour la synthèse de polymères fonctionnalisables par NMP. Utilisant l’alcoxyamine AzSG1 comme amorceur, les NMPs du styrène, de l’acrylate de n-butyle et du méthacrylate de méthyle ont été réalisées avec succès, ainsi que le couplage quantitatif de la benzylamine comme preuve de concept de la possible fonctionnalisation. Dans un avenir proche, utiliser cet amorceur fonctionnalisable pour la synthèse de copolymères à base de MeOEGMA et de MPDL pourrait ainsi permettre l’élaboration de copolymères PEGylés, dégradables et fonctionnalisables par NMP, pour des applications dans le domaine de la bioconjugaison et du drug delivery
Nanomedicine, especially for cancer treatment, has attracted much interest over the last fifteen years, developing innovative strategies for targeting diseased tissues. Further improvements of these approaches will require advanced new materials affording versatility, functionalities and specific physico-chemical properties, all advantages offered by the controlled radical polymerization (CRP) techniques. These radical polymerizations already showed their great potential through various efficient anticancer polymer nanocarriers but all lacking of degradability, which may hinder any actual developments.Anticipating the needs, this project focused on the synthesis of degradable PEG-based polymers by nitroxide-mediated polymerization (NMP), as an early stage in the usual process of nanocarrier design. To do so, NMP of oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (MeOEGMA) has been for the first time combined to the radical ring-opening polymerization (rROP) of various cyclic ketene acetals (CKAs), known as ester precursors.Among three CKAs tested, 2-methylene-4-phenyl-1,3-dioxolane (MPDL) has shown a unique ability to copolymerize with methacrylate derivatives, likely due to a styrene-like open structure allowing for its use in NMP. Through a careful study of the control and livingness properties of these copolymers, MPDL was also demonstrated to be the first degradable controlling comonomer for polymethacrylate synthesis. The degradability of the resulting PEG-based copolymers was proven to be proportional to the adjustable amount of MPDL inserted, up to complete degradation. These copolymers showed no cytotoxic effect on various cell types (fibroblasts, endothelial cells and macrophages), and an additional study of the innocuousness of their degradation products led to similar results, underlining their potential biocompatibility which, if confirmed, would allow these materials to be used for biomedical applications.A second project about a new azlactone-functionalized SG1-based alkoxyamine (AzSG1) was also set up, as initiator for the synthesis of functionalizable polymers by NMP. Using the AzSG1 alkoxyamine, the NMP of styrene, n-butyl acrylate and methyl methacrylate were successfully performed, as well as a quantitative coupling of benzylamine as proof of concept. In the near future, making use of this functionalizable initiator for copolymerizing MeOEGMA with MPDL may allow the easy synthesis of functionalized degradable copolymers by NMP, for bioconjugation and drug delivery applications

La copolymérisation radicalaire par ouverture de cycle contrôlée par les nitroxydes entre les esters méthacryliques et les acétals de cétène cycliques a permis de synthétiser des copolymères vinyliques bien contrôlés et dégradables contenant des fonctions esters le long de la chaine polymère. Plus précisément, des copolymérisations entre le 2-méthylène-4-phenyl-1,3-dioxolane (MPDL) et l’oligo(éthylène glycol) méthyl éther méthacrylate (OEGMA) ou le méthacrylate de méthyle (MMA) ont été amorcées par une alkoxyamine basée sur le nitroxyde SG1. Des copolymères de type P(OEGMA-co-MPDL) et P(MMA-co-MPDL) ont été obtenus et dégradés hydrolytiquement en conditions accélérées ou physiologiques. Leurs cinétiques de dégradation furent également comparées à celles de polyesters traditionnels (e.g., PLGA, PLA and PCL) où il a été montré que la dégradation des copolymères de P(OEGMA-co-MPDL) pouvait être ajustée par la stœchiométrie initiale en monomères et qu’elle se situait entre celles du PLA et du PCL. En revanche, les copolymères de P(MMA-co-MPDL), plus hydrophobes, ont présenté une hydrolyse très lente, bien inférieure à celle du PCL. Dans un deuxième temps, une nouvelle famille de prodrogues polymères dégradable a été synthétisé par copolymérisation radicalaire par ouverture de cycle contrôlée par les nitroxydes entre le MPDL et l’OEGMA ou le MMA, à partir d’un amorceur couplé à un principe actif (méthode du principe actif amorceur). Pour ce faire, la Gemcitabine, un principe actif anticancéreux, a été couplé à une alcoxyamine à base SG1 qui fut ensuite utilisée pour amorcer la réaction de copolymérisation. Les copolymères ainsi obtenus ont montré des propriétés de libération de la Gem et des activités cytotoxiques sur différentes lignées cellulaires en relation avec la nature de l’ester méthacrylique utilisé, la nature de la liaison entre la Gem et le copolymère ainsi que le taux de MPDL dans le copolymère. Cette étude nous a permis d’extraire des relations de type structure-activité importantes pour des développements futurs
Nitroxide-mediated radical ring-opening copolymerization of methacrylic esters and cyclic ketene acetals was investigated and enabled the synthesis of well-defined degradable vinyl copolymers containing ester groups along the main chain, whose amount was readily adjusted by changing the initial comonomer feed. More specifically, the copolymerizations of 2-methylene-4-phenyl-1,3-dioxolane (MPDL) and either oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (OEGMA) or methyl methacrylate (MMA) were initiated by an alkoxyamine initiator based on the SG1 nitroxide. It led to a library of P(OEGMA-co-MPDL) and P(MMA-co-MPDL) materials that were hydrolytically degraded under both accelerated and physiological conditions. Their hydrolytic degradation kinetics were also benchmarked against traditional polyesters (e.g., PLGA, PLA and PCL) where P(OEGMA-co-MPDL) copolymers showed tunable degradation rates as function of the MPDL content, being in between those of PLA and PCL. Conversely, the more hydrophobic P(MMA-co-MPDL) copolymers exhibited much slower hydrolysis than that of PCL. In a second step, a new class of degradable polymer prodrugs was developed by nitroxide-mediated radical ring-opening copolymerization of MPDL with OEGMA or MMA, from a drug-bearing initiator (‘drug-initiated’ method). To do so, Gemcitabine, an anticancer drug, was derivatized with a SG1-based alkoxyamine to initiate the copolymerization reaction. The resulting degradable polymer prodrugs exhibited interesting characteristics in terms of drug release and in vitro cytotoxicity, depending on the nature of the methacrylic ester used, the nature of the linker between the drug and the polymer and the MPDL content. This study enabled us to extract important structure-activity relationships of great importance for further development

La photopolymérisation radicalaire contrôlée (P2RC) est un domaine en plein essor en science des matériaux. En effet, ce procédé permet d’envisager la synthèse de polymères à architecture complexe dans des conditions douces et constitue une approche de choix pour élaborer des couches de polymères microstructurées. Dans ce contexte, l’extension des techniques RAFT, ATRP et NMP à un mode photochimique est principalement étudiée. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés en particulier à la technique de NMP2 (Nitroxide Mediated Phototopolymerization). Typiquement nous avons préparé des alcoxyamines photosensibles pour un contrôle de la polymérisation sous irradiation. Une attention spéciale a été portée sur la compréhension du mécanisme régissant le procédé et sur des relations structure/réactivité. De plus les meilleurs candidats ont été testés en NMP2 et plus particulièrement pour la conception de motifs structurés de polymères sur surface. Enfin, de nouvelles approches ont été explorées pour effectuer une NMP2 avec notamment l’ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization)
Controlled radical photopolymerization represents a rapidly emerging field in material science. This process is characterized by important advantages and provides the possibility to prepare complex polymer architectures in mild conditions such as patterns. In recent years, the development of controlled radical photopolymerizations, such as RAFT, ATRP and NMP, is recognized as particularly interesting and powerful. In this context, we focused our research to the development of the NMP2 polymerization. In line with this research context, the topic of this thesis was to prepare alkoxyamines for a photochemical control. Particular attention has been focused on understanding the mechanism governing the process and structure/reactivity relationships. In addition, the best candidates were tested in NMP2 process and more particularly to the preparation of polymer patterns on surface. Finally, new approaches have been explored to perform NMP2 such as ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization)

La photopolymérisation radicalaire contrôlée (P2RC) est un domaine en plein essor en science des matériaux. En effet, ce procédé permet d’envisager la synthèse de polymères à architecture complexe dans des conditions douces et constitue une approche de choix pour élaborer des couches de polymères microstructurées. Dans ce contexte, l’extension des techniques RAFT, ATRP et NMP à un mode photochimique est principalement étudiée. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés en particulier à la technique de NMP2 (Nitroxide Mediated Phototopolymerization). Typiquement nous avons préparé des alcoxyamines photosensibles pour un contrôle de la polymérisation sous irradiation. Une attention spéciale a été portée sur la compréhension du mécanisme régissant le procédé et sur des relations structure/réactivité. De plus les meilleurs candidats ont été testés en NMP2 et plus particulièrement pour la conception de motifs structurés de polymères sur surface. Enfin, de nouvelles approches ont été explorées pour effectuer une NMP2 avec notamment l’ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization)
Controlled radical photopolymerization represents a rapidly emerging field in material science. This process is characterized by important advantages and provides the possibility to prepare complex polymer architectures in mild conditions such as patterns. In recent years, the development of controlled radical photopolymerizations, such as RAFT, ATRP and NMP, is recognized as particularly interesting and powerful. In this context, we focused our research to the development of the NMP2 polymerization. In line with this research context, the topic of this thesis was to prepare alkoxyamines for a photochemical control. Particular attention has been focused on understanding the mechanism governing the process and structure/reactivity relationships. In addition, the best candidates were tested in NMP2 process and more particularly to the preparation of polymer patterns on surface. Finally, new approaches have been explored to perform NMP2 such as ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization)

Cette étude s'inscrit dans la continuité d'un projet lancé par ATOFINA sur le thème du contrôle de la polymérisation radicalaire par les nitroxydes. Le nitroxyde N-tert-butyl-1-diéthyl phosphono-2,2-diméthyl propyl, appelé communément SG1, a prouvé au cours de travaux précédents son efficacité dans le contrôle de la polymérisation radicalaire du styrène et des acrylates. Le premier objectif de ce travail a consisté à étudier l'influence de la dilution du milieu réactionnel sur le contrôle des polymérisations en présence de SG1, et en particulier sur le taux de chaînes mortes via la détermination de la constante de recombinaison irréversible (kt) par des simulations numériques. Le deuxième point critique qui a été examiné dans la perspective d'une possible application industrielle a concerné le devenir des extrémités alcoxyamines des polymères préparés par cette voie. A l'aide d'a-méthylstyrène, nous avons non seulement " débarrassé " les polymères de ces fonctions mais avons aussi mis en évidence son mode d'action face à un radical en croissance, à savoir un couplage réversible des chaînes. Ce mécanisme original a été par la suite mis à profit à travers la notion de " copolymérisation pseudo-vivante " en présence d'a-méthylstyrène et de ses dérivés
This thesis is devoted to the study of the nitroxide mediated free-radical polymerization, system developed by ATOFINA company. Previous works showed that N-tert-butyl-1-diethyl phosphono-2,2-dimethyl propyl nitroxide (SG1) was very efficient in the controlled radical polymerization of styrene and acrylates. The initial purpose of this work dealt with the investigation of the impact of dilution on the control. Studies were conducted in order to determine the rate constant of recombination (kt) and the concentration of dead chains. In the next step we developed a new method to remove the alkoxyamine extremity of the polymers with a perspective towards an industrial application for such polymerizations. This has been achieved with the aid of a-methylstyrene above its ceiling temperature. This monomer surprisingly entails a chain reversible coupling which was precisely studied in the third chapter. Then, we showed that a-methylstyrene and its derivatives are able to behave as a controlling agent of the free radical copolymerizations via this mechanism

Une très nette amélioration de la polymérisation du méthacrylate de méthyle en présence du nitroxyde SG1 a été obtenue par ajout d’une faible quantité de styrène (conversions élevées et polymérisation contrôlée). L’étude du caractère vivant des copolymères ainsi obtenus a montré que la majorité des chaînes sont vivantes et possèdent une séquence terminale MAM-S-SG1. La présence de l’unité pénultième méthacrylate de méthyle permet par ailleurs de diminuer la température de copolymérisation à 78 °C, ce qui est un résultat particulièrement intéressant concernant la polymérisation radicalaire contrôlée par les nitroxydes (NMP). La présence de la réaction d’abstraction d’hydrogène des radicaux propageants poly(méthacrylate de méthyle) par le nitroxyde SG1 a également été mise en évidence et cette réaction secondaire parasite s’avère prépondérante pour des concentrations en SG1 libre élevées. La constante de vitesse correspondante a été estimée à 1,69 103 L. Mol-1. S-1 à 70 °C. La stratégie de copolymérisation avec une faible quantité de styrène a dans un second temps été appliquée avec succès à l’acide méthacrylique (AMA). La NMP du méthacrylate de méthyle a enfin été transposée avec succès en polymérisation en émulsion batch ab initio sans tensioactif via l’utilisation des copolymères P(AMA-co-S)-SG1 en tant que macroalcoxyamine hydrosoluble (milieu alcalin, T <90 °C). Les polymérisations se sont avérées parfaitement contrôlées, avec en particulier l’obtention d’efficacités de réamorçage très élevées. Les particules sont dans ces conditions des micelles de copolymères dibloc amphiphiles de très petites tailles (< 100 nm), obtenues par auto-assemblage in situ des copolymères dibloc amphiphiles. Une très nette amélioration de la polymérisation du méthacrylate de méthyle en présence du nitroxyde SG1 a été obtenue par ajout d’une faible quantité de styrène (conversions élevées et polymérisation contrôlée). L’étude du caractère vivant des copolymères ainsi obtenus a montré que la majorité des chaînes sont vivantes et possèdent une séquence terminale MAM-S-SG1. La présence de l’unité pénultième méthacrylate de méthyle permet par ailleurs de diminuer la température de copolymérisation à 78 °C, ce qui est un résultat particulièrement intéressant concernant la polymérisation radicalaire contrôlée par les nitroxydes (NMP). La présence de la réaction d’abstraction d’hydrogène des radicaux propageants poly(méthacrylate de méthyle) par le nitroxyde SG1 a également été mise en évidence et cette réaction secondaire parasite s’avère prépondérante pour des concentrations en SG1 libre élevées. La constante de vitesse correspondante a été estimée à 1,69 103 L. Mol-1. S-1 à 70 °C. La stratégie de copolymérisation avec une faible quantité de styrène a dans un second temps été appliquée avec succès à l’acide méthacrylique (AMA). La NMP du méthacrylate de méthyle a enfin été transposée avec succès en polymérisation en émulsion batch ab initio sans tensioactif via l’utilisation des copolymères P(AMA-co-S)-SG1 en tant que macroalcoxyamine hydrosoluble (milieu alcalin, T 90 °C). Les polymérisations se sont avérées parfaitement contrôlées, avec en particulier l’obtention d’efficacités de réamorçage très élevées. Les particules sont dans ces conditions des micelles de copolymères dibloc amphiphiles de très petites tailles (< 100 nm), obtenues par auto-assemblage in situ des copolymères dibloc amphiphiles
The nitroxide SG1-mediated polymerization of methyl methacrylate can be achieved at 90 °C with high conversion and high quality of control by introducing a small amount of styrene. Chainend analysis of the resulting copolymers has shown the presence of SG1-based alkoxyamine, supporting the livingness of the macromolecules. In particular, it was shown that the alkoxyamine endgroup was connected to a single styrene terminal unit and that the methyl methacrylate penultimate unit had a strong effect on the temperature of dissociation. Consequently, the polymerization of methyl methacrylate with a low molar proportion of styrene could be performed at temperatures below 90 °C. It was moreover demonstrated that -hydrogen transfer from propagating PMMA radical to the nitroxide SG1 cannot be completely ruled out and the rate constant was determined to be kHtr = 1. 69 103 L. Mol-1. S-1. The copolymerization strategy was then successfully applied to the polymerization of methacrylic acid (MAA) and the resulting living P(MAA-co-S)-SG1 copolymers were further used as water-soluble macroinitiators for the surfactant-free, ab initio, batch, emulsion copolymerization of methyl methacrylate and styrene, in alkaline conditions at temperature below 90 °C. The polymerizations were well-controlled, with a very high initiating efficiency, due to the high dissociation rate constant of the macroalkoxyamines. It led to the in situ formation of amphiphilic block copolymers that self-assembled into small particules with diameter below 100 nm, according to a polymerization-induced micellization process

La synthèse de macroalcoxyamines hydrosolubles à partir d’acide méthacrylique et d’un faible pourcentage de styrène sulfonate de sodium a été étudiée en solution aqueuse. Ces macroalcoxyamines ont été utilisées comme macroamorceurs pour la polymérisation en émulsion sanstensioactif du méthacrylate de méthyle et du méthacrylate de n-butyle avec un faible pourcentage destyrène. Les copolymères diblocs amphiphiles produits s’auto-assemblent in situ et conduisent, en fonction de leur taux d’hydrophilie, à l’obtention de nano-objets présentant des morphologies variées(sphères, fibres, vésicules). La plus intéressante est la morphologie fibrillaire car les suspensions correspondantes présentent des propriétés rhéofluidifiantes à basse concentration et possèdent un comportement viscoélastique à haute concentration. La synthèse de ces latex a été étudiée et développée dans des conditions monotopes les plus proches possibles d’une production industrielle
Water-soluble, SG1-based macroalkoxyamines composed of methacrylic acid with a low percentage of sodium 4-styrene sulfonate were synthesized in aqueous solution. These macroalkoxyamines were used as macroinitiators in the surfactant-free emulsion polymerization ofmethyl methacrylate or n-butyl methacrylate with a low percentage of styrene. The polymerization induced self-assembly of the so-formed amphiphilic block copolymers leads to nanoobjects with various morphologies (spheres, fibers, vesicles), depending on their hydrophilic/hydrophobic balance. The most interesting morphology is the nanofiber type of organization as the suspensions presentshear-thinning properties at low concentration and viscoelastic behavior at high concentration. The synthesis of these latexes was investigated and developed in one-pot conditions in order to allow further production at the industrial scale