CE07 - Chimie moléculaire, Chimie durable et procédés associés

Catalyseurs à base de Bore pour les adhésifs – GLUE-BOCA

Les Boricolles

Utilisation d'acides boriniques et leurs dérivés pour la formation d'adhésifs

Quels catalyseurs pour quels polymères

L'enjeu est de trouver le bon dérivé d'acide borinique qui catalysera la formation de polyesters, polyamides et polysiloxanes. Chaque composé devra répondre à la fois à des critères d'efficacité, de stabilité et de toxicité afin de pouvoir être incorporé à la formulation finale

Afin d'évaluer les catalyseurs, il faut d'abord préparer ceux-ci en optimisant la variété structurale, incorporant à la fois les facteurs stériques et électroniques des substituants. Il faut également les associer à des métaux et ce afin de combiner les avantages de la catalyse grâce au caractère acide Lewis des composés et la flexibilité des métaux associés.

Des catalyseurs ont pu être identifiés dans la polymérisation des siloxanes. Trois brevets sont en cours de dépôt.

Il convient désormais de se focaliser sur l'adhésion et les facteurs déclenchants permettant une opérabilité améliorée.

Trois brevets en cours de dépot.

La catalyse est un élément clé de nombreux processus chimiques. Par exemple, les colles sont réticulées et polymérisées à l'aide de catalyseurs sans lesquels il n'y aurait pas de liaison réactive sur les substrats. Les dérivés du bore ont le potentiel pour remplacer les catalyseurs actuels à base d'étain ou d'antimoine dont la toxicité s'avère problématique dans le contexte d’emballage de nourriture, entre autres. A l'inverse des acides boroniques, les dérivés d'acides boriniques sont peu étudiés, principalement à cause des difficultés de préparation qui leur sont associées. Cependant leurs propriétés sont particulièrement originales et intéressantes et pourraient leur permettre de devenir des catalyseurs ou ligands assez versatiles et généraux.Le but de ce projet est de fournir un étude complète des propriétés des dérivés d'acides boriniques, depuis leur étude fondamentale en biologie ou en synthèse organique, en tant que ligand d'une complexe protéique ou d'un complexe de métal de transition, en tant que catalyseurs à proprement parler ou en tant qu'additif en catalyse par paire d'ions. Nous élaborerons une synthèse originale d'acide boriniques non symétriques, basée sur une combinaison de catalyse organométallique et d'addition contrôlée de réactifs de Grignard. Nous étudierons leurs propriétés en tant qu'acides de Lewis, dans la synthèse d'esters ou d'amide et en tant que ligand de complexe de métal de transition dans la préparation de siloxanes ou de carbamates. Cela conduira, principalement à la découverte de 4 réactions distinctes, utilisant des catalyseurs contenant du bore, utilisables directement dans des formulations de colles de spécialité. Cette application majeure sera réalisée en collaboration entre les partenaires académiques et Bostik, un des leader mondiaux sur la marché des colles, qui l'appliquera dans un dernier temps à l'échelle industrielle.

Coordinateur du projet

Monsieur Mathieu PUCHEAULT (Institut des Sciences Moléculaires)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

BOSTIK SA
LCMT LABORATOIRE DE CHIMIE MOLECULAIRE ET THIO-ORGANIQUE
ISM Institut des Sciences Moléculaires

Aide de l'ANR 491 403 euros
Début et durée du projet scientifique : mai 2019 - 48 Mois

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