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| Nouveaux catalyseurs métallocènes pour la polymérisation stéréosélective du propylène (New metallocene catalysts for the stereoselective polymerization of propylene) Theodosopoulou, Dimitra - (2022-07-06) / Universite de Rennes 1 - Nouveaux catalyseurs métallocènes pour la polymérisation stéréosélective du propylène
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Kirillov, Evgeny; Carpentier, Jean-François Discipline : Chimie moléculaire et macromoléculaire Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : Matière, Molécules et Matériaux Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie Mots-clés : polymérisation, isospécifique, polypropylène, métallocènes, catalyseur, isotactique
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Résumé : Les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit portent sur la polymérisation isospécifique du propylène, catalysée par des complexes métallocènes du groupe 4. Le premier objectif est la synthèse de complexes originaux de type {Cp/Ind} et {SBI} en modifiant les substituants à différentes positions de leurs fragments cyclopentadiényle et indényle. Dans la deuxième partie de cette étude, il est montré que l'incorporation de substituants donneurs d'électrons tels que les groupes OMe dans le groupement indényle, a un impact bénéfique sur la productivité et l'isosélectivité du catalyseur. Dans des conditions optimisées, les nouveaux systèmes catalytiques ont révélé des activités élevées, tandis que des polypropylènes hautement isotactiques avec des températures de fusion considérablement augmentées (Tm jusqu'à 158 °C) ont été produits. De plus, des systèmes {Cp/Ind} sélectionnés ont été évalués dans des conditions hétérogènes, montrant un potentiel élevé pour la production de polypropylène isotactique et de copolymères éthylène-propylène. Enfin, un autre objectif de cette étude est de mieux comprendre les différents facteurs qui régissent la productivité et les relations globales structure-performance de ces deux familles de précatalyseurs de métaux du groupe 4, utilisés en polymérisation homogène du propylène. Abstract : The PhD work presented in this manuscript focuses on the isospecific polymerization of propylene catalyzed by Group 4 metallocene complexes. The first objective is the synthesis of original {Cp/Ind}- and {SBI}-type complexes by modifying the substituents at different positions of their cyclopentadienyl and indenyl moieties. In the second part of this study, it is shown that the incorporation of electron-donating substituents such as OMe groups in the indenyl moiety, has a beneficial impact on the catalyst productivity and isoselectivity. Under optimized conditions, the new catalytic systems revealed high activities, while highly isotactic polypropylenes with significantly increased melting temperatures (Tm up to 158 °C) were produced. Also, selected {Cp/Ind} systems were evaluated under heterogeneous conditions, showing a high potential for the production of isotactic polypropylene and ethylene-propylene copolymers. Lastly, another goal of this study is to get a better understanding of the different factors that govern the productivity and overall structure-performance relationships for these two families of group 4 metals precatalysts, used in homogeneous polymerization of propylene. | |||