Laboratoire de Chimie de Coordination UPR 8241


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Le laboratoire de chimie de coordination pour la polymérisation radicalaire contrôlée (LCC-PRC) est un laboratoire international associé (LIA) crée en janvier 2018 entre le laboratoire de chimie de coordination (LCC) et Pittsburgh, aux Etats-Unis. Quatre laboratoires et institutions sont impliqués dans le LIA :

  • Le Laboratoire de chimie de coordination (LCC, CNRS), à Toulouse
  • Le laboratoire Interactions moléculaires et réactivités chimiques et photochimiques (IMRCP, CNRS/Université Toulouse III Paul Sabatier) à Toulouse
  • Le département de chimie, Carnegie Mellon University (CMU), Pittsburgh, Etats-Unis
  • Le département de chimie, Duquesne University (DU), Pittsburgh, Etats-Unis

Les objectifs du LIA sont centrés sur l’apport de la chimie de coordination au bon fonctionnement de la polymérisation radicalaire contrôlée, qui depuis une vingtaine d’année a révolutionné la science des polymères permettant le développement d’architectures macromoléculaires inconcevables auparavant. Ceci est possible en mettant en commun le mécanisme radicalaire qui est tolérant d’un grand nombre de fonctions réactives avec une quasi-pérennité des chaines radicalaires en croissance, rendant possible le contrôle des masses molaires moyennes et de leur distribution, ainsi que leur réactivation pour la fabrication d’enchainements de blocs de nature différente. Ces matériaux sont doués de nouvelles propriétés les rendant utiles pour de nouvelles applications dans des domaines disparates tels la vectorisation des médicaments, la microélectronique ou encore la conversion de l’énergie solaire. Parmi les différentes manières de contrôler la polymérisation radicalaire, les deux qui ont démontré la plus grande flexibilité et qui font l’objet des études de ce LIA sont la polymérisation par transfert d’atome (de l’anglais « Atom Transfer Radical Polymerization » ou ATRP) et la polymérisation par transfert de chaîne réversible par addition-fragmentation (de l’anglais « Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer » ou RAFT). Le LIA s’intéresse également à une troisième méthode de contrôle, via la formation réversible de liaison entre la chaine radicalaire et les métaux (de l’anglais « Organometallic Mediated Radical Polymerization » ou OMRP), car elle est plus prometteuse pour le contrôle de monomères moins réactifs. La chimie de coordination joue un rôle clé dans les techniques ATRP et OMRP.

Ainsi, le travail du LIA se développe autour de trois axes de recherche  :

  • Compréhension de l’action des métaux dans la catalyse de terminaison radicalaire, un processus néfaste en compétition avec la croissance et qui doit être réduit/éliminé afin d’améliorer les propriétés des matériaux obtenu par ATRP.
  • Optimisation de la polymérisation de monomères moins réactifs, afin de repousser les limites de la technique et développer encore d’autres nouveaux matériaux intelligents pour des nouvelles applications.
  • Commutation réversible entre méthodes de polymérisation différentes (notamment ATRP et RAFT) afin d’élargir l’éventail de monomères pouvant être combinés au sein des mêmes structures macromoléculaires. Responsables du LIA :

Rinaldo Poli, LCC, France
Krzysztof Matyjaszewski, CMU, Etats-Unis

Pour en savoir plus, découvrez la plaquette du LIA