A-I.2.3.3. Mécanisme de coordination-insertion
C'est la méthode la plus étudiée pour la
synthèse d'un polymère de haut poids moléculaire. Les
catalyseurs utilisés dans cette méthode contient des orbitales
«p» et «d» libres d'énergie avantageux (par exemple
alkoxydes de Mg, Zn, Zr, Ti, Sn), ces catalyseurs possèdent une liaison
covalente entre l'atome métallique et l'atome d'oxygène, et ainsi
se comportent comme des acides de Lewis.
Le mécanisme de coordination-insertion peut être
expliqué comme suit, d'abord, le mécanisme commence par la
coordination de l'atome d'oxygène exocyclique du lactide avec l'atome
métallique de l'initiateur. Cette coordination temporaire provoque
l'augmentation du caractère nucléophile de la partie alkoxide de
l'initiateur ainsi que le caractère électrophile de groupement
carbonyle de lactide. Ensuite, la liaison acyl-oxygène (entre le
groupement carbonyle et l'atome d'oxygène exocyclique) du lactide est
rompue et la chaîne de lactide produite est insérée sur la
liaison acyl-oxygène de l'initiateur. La polymérisation se
poursuivre pendant que les molécules de lactide sont ouvertes et
insérées sur la liaison entre l'atome métallique et
l'atome d'oxygène adjacente, tandis que l'autre extrémité
i.e. l'alkoxide terminale de l'initiateur devient une extrémité
d'une chaîne inactif, la figure 10 présente le mécanisme de
coordination-insertion. Avec cette méthode de synthèse, des
polymères de haut poids moléculaire peuvent être obtenus
(A. P. Gupta, 2007).
En conclusion, l'utilisation de catalyseurs à base de
métaux lourds (ex. oxydes de Zn et Sn, chlorures de Zn et Sn, ou octoate
d'étain) dans le processus de polymérisation par ouverture
de cycle a contribué à la contamination des
polymères obtenus et par conséquent leurs application dans les
domaines de l'emballage et les systèmes médicales sera
limitée. Pour remédier à se problème, certains
chercheurs ont proposés certains solutions, à savoir le choix de
catalyseurs non toxiques, des traitements spécifiques pour le produit
obtenu ou utilisation de nouvelles voix de synthèse plus propres. L'une
des alternatives utilisées pour éliminer ces problèmes et
la polymérisation enzymatique. Cette dernière est avantageux car
c'est une méthode environnementale (i. e. propre), elle peut s'effectuer
sous des conditions douces et enfin le processus de polymérisation peut
être contrôlé (Y. Cheng, 2009).
O
O
O
OR
Al
O OR
O
O
CH3
O
Al(OR)3
O
H3C
RO
CH3
H3C
O
O
O
O
O
H3C
OR
O
RO RO
Al
O
O
H3C
CH3
CH3
RO
CH3
OR
Al
OR
n
Lactide
O
O
CH3 O
O
CH3 RO OR
O
O
O
Al
O
m
H3C
O
CH3
CH3
H3O
H
RO
O n
RO
O
O
Figure 10. Mécanisme de
coordination-insertion (A. P. Gupta, 2007).
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