Complexes d’aluminium, catalyseurs performants pour la synthèse du polylactide, une découverte de l’équipe Chimie Organométallique et Catalyse de Polymérisation du Pr Thomas (IRCP)

 

Cinq chercheurs de l’IRCP publient ces travaux, dans la revue JACS Journal of the American Chemical Society. Les polymères biodégradables : vers une méthode douce et efficace de polymérisation du lactide

 

La majorité des plastiques de commodité est issue de ressources fossiles. Ces ressources sont limitées et un certain nombre d’études prédisent l’épuisement des gisements dans quelques siècles. Dans ce contexte, la biomasse représente une ressource abondante pour la synthèse de bio-matériaux. De plus, la plupart des polymères issus de ressources renouvelables peuvent être rendus biodégradables dans certaines conditions.

 

En raison de leurs propriétés uniques, les polymères biodégradables peuvent être considérés comme une alternative respectueuse de l’environnement. Les avancées spectaculaires réalisées au cours des trente dernières années dans la synthèse, la fabrication et le traitement de ces matériaux ont permis le développement de nombreuses applications allant de l’emballage aux dispositifs biomédicaux les plus sophistiqués.

 

A ce titre, le polylactide, polymère d’intérêt majeur du point de vue du développement durable, est un matériau biodégradable accessible à fort tonnage à partir de son monomère biosourcé le lactide. A l’échelle industrielle, ce polymère est obtenu par polymérisation par ouverture du lactide à hautes températures et en présence de sels d’étain qui servent de catalyseurs à la réaction.

 

Cependant, en dépit de nombreux efforts déployés dans le domaine des polymères biodégradables, il existe encore peu de catalyseurs à la fois très actifs dans des conditions douces et suffisamment stables pour être facilement manipulés.

 

En cherchant à développer un nouveau catalyseur de polymérisation du lactide, des chercheurs de l’équipe Chimie Organométallique et Catalyse de Polymérisation de l’Institut de Recherche de Chimie Paris (CNRS/Chimie ParisTech), en collaboration avec des scientifiques de l’INSA de Toulouse, ont montré que des complexes d’aluminium disponibles commercialement pouvaient être des catalyseurs efficaces pour la synthèse du polylactide à température ambiante.

 

Ces complexes d’aluminium présentent des activités catalytiques sans précédent pour ce type de dérivés ainsi qu’une excellente productivité tout en permettant une polymérisation contrôlée du lactide. Ce comportement catalytique inédit a été relié au type de mécanisme mis en jeu durant la réaction, faisant intervenir une attaque nucléophile via la formation d’un alcoolate externe.

 

Ce travail paru dans la revue Journal of the American Chemical Society, représente également une stratégie intéressante pour la production de nouveaux polyesters biodégradables.

 

Figure 1 : Polymérisation du lactide catalysée par un complexe d’aluminium généré in situ

Figure 1 : Polymérisation du lactide catalysée par un complexe d’aluminium généré in situ

 

Référence :

C. Robert, T. E. Schmid, V. Richard, P. Haquette, S. K. Raman, M.-N. Rager, R. M. Gauvin, Y. Morin, X. Trivelli, V. Guérineau, I. del Rosal, L. Maron & C. M. Thomas

Mechanistic Aspects of the Polymerization of Lactide Using a Highly Efficient Aluminum(III) Catalytic System

J. Am. Chem. Soc.

doi: 10.1021/jacs.7b01749

 

Contact chercheur

Christophe M. Thomas, Chimie ParisTech, PSL Research University, CNRS, Institut de Recherche de Chimie Paris, 75005 Paris, France.

Courriel : christophe.thomas@chimie-paristech.fr

T 01 44 27 67 16

 

Source : CNRS