« Production and Polymerization of Biobased Acrylates and Analogs », revue publiée dans Macromolecular Rapid Communication

12 février 2021 par equipe-cocp [TheChamp-Sharing]
Au sein de l’IRCP, l’équipe COCP (Catalyse Organométallique et Chimie de Polymérisation) travaille tout particulièrement sur l’obtention de matériaux renouvelables à partir de la biomasse. Dans cette optique, leur dernier article de revue bibliographique, paru en janvier 2021 dans Macromolecular Rapid Communications, à l’occasion du numéro spécial Polymers for a sustainable future, décrit les dernières avancées sur les poly(méthacrylates) biosourcés.

Retrouvez la revue ici.

La préparation de polymères biosourcés est un enjeu de taille, qui nécessite une fine connaissance des ressources renouvelables dont ils sont issus. Les (méth)acrylates et leurs analogues sont ainsi des monomères très étudiés, dû à leur potentielle obtention à partir de biomasse, et les nombreuses applications des polymères qui en résultent. Cette revue bibliographique mets en lumière les progrès récents dans ce domaine. La production d’acide acrylique à partir de biomasse est à un stade pré-commercial, grâce notamment à trois intermédiaires potentiels : le glycerol, l’acide lactique et l’acide 3-hydroxypropanoïque. L’obtention d’acide méthacrylique biosourcé est moins développée, mais plusieurs options prometteuses existent, comme la décarboxylation de l’acide itaconique, ou la déshydratation de l’acide 2-hydroxyisobutyrique. L’acide itaconique est également lui-même un monomère vinylique à fort potentiel, et les polymères qui en sont issus sont déjà en phase commerciale. Les butyrolactones méthyléniques sont aussi des monomères prometteurs, obtenus à partir de biomasse via trois intermédiaires différents : les acides lévulinique, succinique et itaconique. Bien qu’elles ne soient pas bon-marché, ces butyrolactones méthyléniques ont démontré un fort potentiel pour la production de polymères haute-performance. Enfin, les monomères acryliques β-substitués, comme les acides cinnamique, fumarique, muconique ou crotonique sont également passés en revue, constituant des ressources originales pour la production de matériaux biosourcés, issus de matières premières telles que la lignine, les eaux usées ou les déchets de protéines.

To prepare biobased polymers, particular attention must be paid to the obtention of the monomers from which they are derived. (Meth)acrylates and their analogs constitute such a class of monomers that have been extensively studied due to the wide range of polymers accessible from them. This review therefore aims to highlight the progresses made in the production and polymerization of (meth)acrylates and their analogs. Acrylic acid production from biomass is close to commercialization, as three different high-potential intermediates have been identified: glycerol, lactic acid and 3-hydroxypropionic acid. Biobased methacrylic acid is less common, but several promising options are available, such as the decarboxylation of itaconic acid or the dehydration of 2-hydroxyisobutyric acid. Itaconic acid is also a vinylic monomer of great interest, and polymers derived from it have already found commercial applications. Methylene butyrolactones are promising monomers, obtained from bioresources via three different intermediates: levulinic, succinic or itaconic acid. Although expensive, methylene butyrolactones have a strong potential for the production of high-performance polymers. Finally, β-substituted acrylic monomers, such as cinnamic, fumaric, muconic or crotonic acid are also examined, as they provide an original access to biobased materials from various renewable raw materials, such as protein waste, lignin or wastewater.