Structural analysis of functional polymers by dynamic nuclear polarisation solid-state NMR

Analyse structurale de polymères fonctionnels par RMN du solide couplée à la polarisation dynamique nucléaire La RMN du solide convient parfaitement à l'analyse des polymères, mais sa faible sensibilité empêche de détecter les espèces diluées (ex : les groupes fonctionnels). Cette limitation peut être surmontée avec la polarisation dynamique nucléaire (DNP), qui améliore la sensibilité RMN en transférant la polarisation électronique de spin d’agents polarisants paramagnétiques (PAs) aux noyaux environnants. Cependant, jusqu'à présent, principalement les polymères solubles peuvent être analysés par RMN DNP car les méthodes de préparation des échantillons pour la DNP nécessitent souvent la solubilisation des polymères. Dans ce travail, après avoir développé une méthode de résonance paramagnétique électronique (RPE) pour mesurer la concentration de certains PAs (TEKPol, AMUPol ou bTbK) dans des polymères solides, nous avons exploré le potentiel de deux procédés impliquant du CO2 supercritique (scCO2) pour introduire des PAs dans des échantillons polymères pour des analyses par RMN DNP. Ainsi, le scCO2 a été utilisé soit pour plastifier les polymères (ce qui a permis de mélanger les PAs à la matrice polymère à des températures modérées), soit pour imprégner les polymères avec des PAs. Dans les deux cas, les échantillons ainsi obtenus ont été caractérisés par RPE et DNP, et les résultats ont été comparés à ceux obtenus pour les mêmes polymères préparés par une méthode de préparation d'échantillons plus conventionnelle (film casting). Dans l'ensemble, ces expériences ont illustré le potentiel des deux procédés scCO2 comme méthodes sans solvant prometteuses pour préparer des échantillons de polymères pour la RMN DNP