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[[Fichier:Polyamide-6-Production V.1.svg|thumb|Polymérisation par ouverture de cycle du [[caprolactame]] pour donner le [[polyamide 6]].]]
La '''polymérisation par ouverture de cycle''' est une forme de [[polymérisation en chaîne]] qui a lieu entre des [[Composé cyclique|monomères cycliques]]. Ce type de polymérisation est généralement ionique. Quand le site actif de la chaîne de propagation est un [[carbocation]], la polymérisation sera nommée '''[[polymérisation cationique]] par ouverture de cycle'''. Quand ce site actif est un [[carbanion]], la polymérisation sera nommée '''[[polymérisation anionique]] par ouverture de cycle'''. C'est le cas du polyéthylène glycol.
La '''polymérisation par ouverture de cycle''' (Ring-Opening Polymerization en anglais, soit ROP) est une [[polymérisation]] durant laquelle un [[monomère]] [[Composé cyclique|cyclique]] conduit à une [[Motif de répétition|unité monomère]] qui est acyclique ou contient moins de cycles que le monomère<ref>Glossaire des termes de base en science des polymères selon l'[[Union internationale de chimie pure et appliquée|IUPAC]] 1996 : http://www.gfp.asso.fr/ressources-documentaires/glossaire</ref>.


== Mécanismes ==
Exemple de polymères formés par ouverture de cycle :
Plusieurs mécanismes de polymérisation par ouverture de cycle existent{{Référence nécessaire}} :
* le mécanisme [[Polymérisation cationique|cationique]] : le site actif de la chaîne de propagation est un [[carbocation]] ;
* le mécanisme [[Polymérisation anionique|anionique]] : le site actif est un [[carbanion]] ;
* le mécanisme par coordination-insertion, qui fait appel à un amorceur de type organométallique. Ce mécanisme implique la coordination de la liaison « C=O » à la liaison « C-atome métallique » de l’amorceur, suivie de l’insertion de cette même liaison au niveau de la liaison « oxygène-métal » par rupture de la liaison « C-O » endocyclique ;
* le mécanisme organique, où l'amorceur est une espèce organique. Selon le mode d’activation mis en jeu, il peut s’agir d’un mécanisme : 
** basique : activation de l’alcool amorçant ou propageant ; 
** [[nucléophile]] : activation du monomère et ouverture de cycle ; 
** bifonctionnel : activation de l’alcool et du monomère ;
** acide : activation du monomère.

== Exemples ==
Le tableau suivant présente quelques exemples de polymères formés par ouverture de cycle.


{| class="wikitable"
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! Famille de polymère!! Monomère cyclique !! Exemple de polymère !! Exemple de monomère
! Type de cycle !! Famille de polymère !! Monomère cyclique !! Exemple de polymère !! Exemple de monomère
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| [[Polyamide]]s || [[Lactame]]s || PA 6 : [[Polycaprolactame]] || [[Caprolactame]]
| rowspan="9"| [[Hétérocycle]] || rowspan="2" |[[Polyamide]]s || rowspan="2" | [[Lactame]]s || PA 6 : [[Polycaprolactame]] || [[Caprolactame]]
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| || || PA 12: Polylauroamide || Lauryllactam
| PA 12: Polylauroamide || Lauryllactam
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| [[Polyester]]s || [[Lactone]]s || PCL : [[Polycaprolactone]] || [[Caprolactone]]
| rowspan="4" |[[Polyester]]s || rowspan="4" | [[Lactone]]s || PCL : [[Polycaprolactone]] || [[Caprolactone]]
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| || || PLA : [[Acide polylactique]] (polylactide) || Lactide
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| PLA : [[Acide polylactique]] (polylactide) || Lactide
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| rowspan="3" |[[Polyéther]]s || rowspan="3" |[[Éther-oxyde#Éthers cycliques|Éthers cycliques]] || PEG : [[Polyéthylène glycol]] || [[Oxyde d'éthylène]]
| || || PTMG : Polytétraméthylène glycol || [[Tétrahydrofurane]]
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| PPG : [[Polypropylène glycol]] || [[Oxyde de 1,3-propylène]]
| Polyalcadiènes || [[Cycloalcène]]s || [[Polyacétylène]] || [[Cyclooctatétraène]]
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| PTMG : Polytétraméthylène glycol || [[Tétrahydrofurane]]
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| rowspan="1"| Cycle carboné || Polyalcadiènes || [[Cycloalcène]]s || [[Polyacétylène]] || [[Cyclooctatétraène]], [[cyclooctadiène]]
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== Références ==
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== Voir aussi ==
== Voir aussi ==
* [[Métathèse des alcènes#Métathèse de polymérisation par ouverture de cycle|Métathèse de polymérisation par ouverture de cycle]].
* [[Métathèse des alcènes#Métathèse de polymérisation par ouverture de cycle|Métathèse de polymérisation par ouverture de cycle]].


{{Palette|Matériaux polymères}}

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[[Catégorie:Polymère]]
[[Catégorie:Synthèse des polymères]]
[[Catégorie:Réaction chimique]]

[[de:Ringöffnende Polymerisation]]
[[en:Ring-opening polymerization]]
[[et:Tsükliavamispolümerisatsioon]]
[[ja:開環重合]]

Dernière version du 20 mars 2024 à 09:23

Polymérisation par ouverture de cycle du caprolactame pour donner le polyamide 6.

La polymérisation par ouverture de cycle (Ring-Opening Polymerization en anglais, soit ROP) est une polymérisation durant laquelle un monomère cyclique conduit à une unité monomère qui est acyclique ou contient moins de cycles que le monomère[1].

Mécanismes[modifier | modifier le code]

Plusieurs mécanismes de polymérisation par ouverture de cycle existent[réf. nécessaire] :

  • le mécanisme cationique : le site actif de la chaîne de propagation est un carbocation ;
  • le mécanisme anionique : le site actif est un carbanion ;
  • le mécanisme par coordination-insertion, qui fait appel à un amorceur de type organométallique. Ce mécanisme implique la coordination de la liaison « C=O » à la liaison « C-atome métallique » de l’amorceur, suivie de l’insertion de cette même liaison au niveau de la liaison « oxygène-métal » par rupture de la liaison « C-O » endocyclique ;
  • le mécanisme organique, où l'amorceur est une espèce organique. Selon le mode d’activation mis en jeu, il peut s’agir d’un mécanisme : 
    • basique : activation de l’alcool amorçant ou propageant ; 
    • nucléophile : activation du monomère et ouverture de cycle ; 
    • bifonctionnel : activation de l’alcool et du monomère ;
    • acide : activation du monomère.

Exemples[modifier | modifier le code]

Le tableau suivant présente quelques exemples de polymères formés par ouverture de cycle.

Type de cycle Famille de polymère Monomère cyclique Exemple de polymère Exemple de monomère
Hétérocycle Polyamides Lactames PA 6 : Polycaprolactame Caprolactame
PA 12: Polylauroamide Lauryllactam
Polyesters Lactones PCL : Polycaprolactone Caprolactone
PGA : Acide polyglycolique (polyglycolide) Glycolide
PLA : Acide polylactique (polylactide) Lactide
PHB : Poly-β-hydroxybutyrate β-butyrolactone
Polyéthers Éthers cycliques PEG : Polyéthylène glycol Oxyde d'éthylène
PPG : Polypropylène glycol Oxyde de 1,3-propylène
PTMG : Polytétraméthylène glycol Tétrahydrofurane
Cycle carboné Polyalcadiènes Cycloalcènes Polyacétylène Cyclooctatétraène, cyclooctadiène

Références[modifier | modifier le code]

  1. Glossaire des termes de base en science des polymères selon l'IUPAC 1996 : http://www.gfp.asso.fr/ressources-documentaires/glossaire

Voir aussi[modifier | modifier le code]