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Laurent, Elisabeth. Matériaux mésomorphoses à empreinte moléculaire pour le développement d'un capteur de pesticides

Laurent, Elisabeth (2008). Matériaux mésomorphoses à empreinte moléculaire pour le développement d'un capteur de pesticides.

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Résumé en francais

Dans le cadre de la détection de pesticides organophosphorés, le principe proposé est l'utilisation de matériaux mésomorphes dits à empreinte moléculaire (MIPs) pour une application de capteurs chimiques. Ces matériaux présentent la particularité de reconnaître spécifiquement la molécule pour laquelle ils sont produits, la molécule empreinte. De plus, leurs propriétés mésomorphes sont exploitées dans le but d'accroître les capacités massiques et d'améliorer l'effet mémoire. Afin de développer un MIP pour la reconnaissance moléculaire de pesticide, la première étape a consisté à former des interactions non covalentes entre la molécule cible et des groupes fonctionnels. Des interactions de type liaison hydrogène ont été mises en évidence et caractérisées entre la molécule empreinte choisie, un analogue du paraoxon, le diéthyl(4-nitrobenzylphosphonate) (DE4NBP) et deux groupes fonctionnels de type acide et alcool par RMN1H, spectroscopie IR et microcalorimétrie (ITC). Dans l'optique d'une application dans un dispositif de détection, la synthèse développée a été divisée en deux parties. Dans un premier temps, les groupes fonctionnels sélectionnés ont été greffés sur un squelette polysiloxane en présence de groupes cristal liquide et d'un agent photo-réticulant par hydrosilylation. Le choix des catalyseurs et des conditions adéquates a permis l'obtention de polymères greffés et linéaires avec des propriétés mésomorphes. Dans un second temps, les polymères ont été étalés sous forme de films puis irradiés sous UV. L'activation de la fonction photo-réticulable a abouti à la formation de matériaux réticulés mésomorphes. Les propriétés de reconnaissance des matériaux imprimés vis-à-vis du DE4NBP ont été évaluées par dosage HPLC des solutions de batch rebinding. Les résultats obtenus ont montré une spécificité des matériaux greffés avec l'alcool à une concentration en DE4NBP définie. Des dispositifs électroniques ont été développés. Deux types de détection ont été envisagés : une détection capacitive basée sur la variation de la constante diélectrique du matériau suite à la concentration de l'espèce cible sur le MIP, et une détection basée sur un principe thermique. Dans ce cas, les propriétés thermiques du MIP varient avec la présence de molécule cible. L'élaboration des structures capacitives a été réalisée et la vérification des principes de fonctionnement des deux types de capteurs a été effectuée.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Mingotaud, Anne-Françoise
Gué, Anne-Marie
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique (IMRCP), UMR 5623
Mots-clés libres :Pesticides - MIP - Cristaux liquides - Capteurs - Hydrosilylation
Sujets :Chimie industrielle, polymères
Déposé le :06 Oct 2010 11:38