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| Synthesis and characterization of photo-responsive polymers with supramolecular interactions or boronate connections (Synthèse et caractérisation de polymère photo-réactifs avec des interactions supramoléculaires ou des connexions boronate) Nour Eddine, Nour - (2023-10-30) / Université de Rennes Synthesis and characterization of photo-responsive polymers with supramolecular interactions or boronate connections
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Alcaraz, Gilles; Bouteiller, Laurent; Devillard, Marc Discipline : Chimie moléculaire et macromoléculaire Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : MATISSE Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie Mots-clés : polymère-sensibles aux stimuli, photochromisme, polyuréthanes thermoplastiques, chimie du bore
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Résumé : Ce travail traite de la synthèse et de la caractérisation de polymères photo-réactifs à changement de forme, en faisant appel à deux méthodologies de synthèse distinctes : l'une par assemblage supramoléculaire et l'autre par liaison covalente impliquant la chimie du bore. Afin de fournir une vue d'ensemble du domaine, un travail bibliographique a été effectué sur les polymères stimuli-responsifs et plus particulièrement sur les polymères photo-réactifs à changement de forme. Les deux approches employées dans cette étude pour obtenir de tels polymères ont été discutées en détail. La première approche est basée sur l'utilisation d'uréidopyrimidinone (UPy) comme unité de liaisons hydrogène dans les polyuréthanes thermoplastiques (TPU). L'intégration de dithiényléthènes (DTE) fonctionnalisés à l'UPy se fait alors par le biais d'interactions supramoléculaires. L'incorporation des unités DTE est dans ce cas envisagée afin de permettre la commutation contrôlée et réversible de la conformation du polymère, conduisant ainsi à des changements dynamiques de forme du polymère. La deuxième approche dite par liaison covalente fait intervenir des DTE fonctionnalisés avec des groupes boratrane générés pendant le processus de polymérisation pour produire des polyuréthanes contenant du bore. Ces polymères se sont révélés photo-réactifs lorsqu'ils sont exposés aux UV et à la lumière visible. En conclusion, ce travail vise à fournir des informations dans le domaine des polymères stimuli-responsifs et ouvre la voie au développement de nouveaux matériaux dotés de fonctionnalités choisies et de capacités de changement de forme. Abstract : This work focuses on the synthesis and characterization of photo-responsive shape-changing polymers, using two distinct methodologies: supramolecular assemblies and covalent bonding involving boron chemistry. To provide a comprehensive overview of the field, a literature review has been carried out, focusing mainly on stimuli-responsive polymers, with a particular emphasis on photo-responsive shape-changing polymers. Then, the two approaches employed in this study to obtain such polymers were discussed in details. The first approach is based on the use of ureidopyrimidinone (UPy) as a hydrogen bonding unit in thermoplastic polyurethanes (TPUs). This enables the integration of UPy-functionalized dithienylethenes (DTEs) via supramolecular interactions. The incorporation of the DTE units is envisaged to enable controlled and reversible switching of polymer conformation, leading to dynamic changes in polymer shape. The second approach focuses on covalent bonding, in which DTEs functionalized with boratrane groups generated during the polymerization process give boron-containing polyurethanes. These polymers were found to be photo-responsive when exposed to UV and visible light. In conclusion, this work aims at providing valuable insights in the field of stimuli-responsive polymers and paves the way for developing new materials with customized functionality and shape-changing abilities. | |||