Polymère inorganique
Les polymères inorganiques sont des polymères dont le squelette ne comporte pas d'atomes de carbone[1]. Les polymères, tels les polymères modifiés silane, comprenant des composants organiques et inorganiques sont nommés des polymères hybrides[2] ou polymères organo-minéraux[3],[4]. Un des exemples les mieux connus est le poly(diméthylsiloxane). Il a un motif de répétition basé sur le silicium et l'oxygène :
—[O-Si(CH3)2]n—.
Le polymère inorganique soufre-azote polythiazyle, (SN)x, est, ce qui est hautement inhabituel, un polymère métallique supraconducteur à −272,89 °C[5].
Polymères naturels
L'enchaînement covalent -Si-O-Si-O-Si-O- (appelé chaîne polysiloxanique), présent dans le poly(diméthylsiloxane) cité dans l'introduction, est également la base de structures polymères inorganiques naturelles, uni-, bi- ou tridimensionnelles, dans la famille des silicates.
Les sites libres de la chaîne polysiloxanique, au lieu d'être occupés par des groupements organiques pour former des polymères hybrides, peuvent l'être par des atomes d'oxygène liés aux atomes de silicium de la chaîne par une liaison covalente polaire pour former des macro-anions[6] qui s'associent à des cations minéraux (Na+, Mg2+, Al3+...) pour former des polymères minéraux, par exemple, avec les ions Mg2+, un pyroxène de formule [MgSiO3]n[3].
Le remplacement de certains atomes de silicium (Si) de la chaîne polysiloxanique par des atomes d'aluminium (Al) conduit à d'autres silicates polymères minéraux naturels, bi- ou tridimensionnels, les aluminosilicates.
Polymères synthétiques
Exemples
- Certains polymères minéraux peuvent être produits par synthèse. On en trouve par exemple dans une famille d'aluminosilicates appelés zéolithes.
- Polymères homo-chaînes dont la chaîne principale est construite avec les atomes d'un seul élément. Ces éléments appartiennent surtout à la colonne 14 du tableau périodique des éléments :
- silicium-silicium : polysilanes ;
- germanium-germanium : polygermanes ;
- étain-étain : polystannanes. L'étain est le seul élément métallique connu qui forme des polymères organométalliques composés d'une chaîne d'atomes métalliques liés entre eux par des liaisons covalentes.
- Polymères hétéro-chaînes dont la chaîne principale comprend plus d'un type d'atomes, la plupart du temps deux éléments alternent le long de la chaîne principale :
- bore-azote : polyborazylènes ;
- silicium-oxygène : polysiloxanes (silicones) comme le polydiméthylsiloxane (PDMS), polyméthylhydrosiloxane (PMHS) et polydiphénylsiloxane (PDPS) ;
- phosphore-azote : polyphosphazènes et leurs précurseurs, le poly(dichlorophosphazène) ;
- soufre-azote : polythiazyles (SN)x, appelé aussi polymère de nitrure de soufre.
- Soufre : polysulfures.
Polymérisation
Les polymères sont formés, comme les polymères organiques, par :
- polymérisation par étapes : polysiloxanes ;
- polymérisation en chaîne : polysilanes ;
- polymérisation par ouverture de cycle : poly(dichlorophosphazène).
Notes et références
- (en) « inorganic polymer », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology [« Gold Book »], Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997, version corrigée en ligne : (2019-), 2e éd. (ISBN 0-9678550-9-8)
- (en) « hybrid polymer », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology [« Gold Book »], Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997, version corrigée en ligne : (2019-), 2e éd. (ISBN 0-9678550-9-8)
- Jean-Pierre Mercier, Gérald Zambelli, Wilfried Kurz, Traité des matériaux, vol. 1, 3e éd., Introduction à la science des matériaux, Presses polytechniques et universitaires romandes (1999), p. 95, 96 (ISBN 2880744024) - Présentation en ligne - Lire en ligne.
- Etude de matériaux polymères, organiques et organo-minéraux
- (en) M. M. Labes, P. Love et L. F. Nichols, « Polysulfur nitride - a metallic, superconducting polymer », Chem. Rev., vol. 79, no 1, , p. 1–15 (DOI 10.1021/cr60317a002)
- Maurice Bernard, Cours de chimie minérale , 2e édition, Premier cycle universitaire, Éditions Dunod (1994), p. 259, 261 (ISBN 2100020676).
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Inorganic polymer » (voir la liste des auteurs).
Voir aussi
Article connexe
Lien externe
- (en) Polymer Structure
