Nouvelles stratégies pour l’élaboration de polymères conducteurs ioniques fonctionnels à base 1,2,3-triazolium

Cette thèse propose de nouvelles stratégies de synthèse de poly(liquides ioniques) à base 1,2,3-triazolium (TPILs) impliquant deux réactions successives et orthogonales de cycloaddition azoture-alcyne catalysée par le cuivre(I) et de N-alkylation des intermédiaires 1,2,3-triazole. Cette séquence réactionnelle permet d’élaborer des monomères liquides ioniques d’une vaste diversité de structure et de fonctions polymérisables mais également de modifier chimiquement des polymères de manière quantitative. En tirant parti des avantages de la chimie des 1,2,3-triazoliums, trois nouveaux TPILs ont été développés par des méthodes de synthèse originales. Le premier chapitre propose deux nouvelles classes de TPILs linéaires élaborés selon deux approches distinctes. La première consiste en la polymérisation AA+BB d’un monomère 1,2,3-triazolium diol synthétique avec quatre diisocyantes commerciaux pour obtenir des polyuréthanes. La seconde repose sur la modification chimique post-polymérisation d’un polysiloxane neutre fonctionnalisé thiol par greffage thiol-ène d’un liquide ionique à base 1,2,3-triazolium possédant un groupement vinylique. Ce premier exemple de TPIL à base polysiloxane possède des propriétés de conductivités ioniques remarquables. Le deuxième chapitre présente une littérature exhaustive des différentes voies de synthèses permettant d’élaborer des matériaux poly(liquides ioniques) (PILs) réticulés. Cette étude est divisée en trois parties qui distinguent les réseaux PILs obtenus par polymérisation en chaine, polymérisation par étapes et réticulation post-polymérisation. Ces matériaux sont également différenciés selon leurs microstructure (membranes denses, poreuses, gélifiées et colloïdes) et leurs applications (électrolytes solide, absorption et stockage du CO2, catalyse…). Le troisième chapitre propose une nouvelle voie d’accès à des PILs réticulés. Il traite de la synthèse d’un monomère diépoxy liquide ionique 1,2,3-triazolium puis de son homopolymérisation par ouverture de cycle cationique. Les cinétiques de polymérisation et la détermination des propriétés physicochimiques du réseau sont comparées à un analogue structural ne possédant pas de groupement liquide ionique. Cette nouvelle stratégie permet d’obtenir des matériaux de haute conductivité ionique sans l’usage de co-monomères.