Ozonation du D-glucose et du beta-cellobiose marqués au carbone 13 (contribution à l'étude du processus d'oxydation des polysaccharides par l'ozone)

Abstract

Ce mémoire apporte une contribution à l'étude du processus d'oxydation des polysaccharides par l'ozone. Ce travail comporte étude bibliographique relative à la réaction de l'ozone avec le glucose et les composés modèles de cellulose, et, aux facteurs influençant la réaction de l'ozone sur la cellulose lors du blanchiment des pâtes à papier. L'ozonation de molécules de glucose marquées au carbone 13 a permis de déterminer l'origine du dioxyde de carbone formé. Le rôle primordial des positions C1 et C6 a été démontré. Un schéma réactionnel de l'oxydation de la fonction alcool primaire a été établi et comporte une étape d'oxydation et une étape de décarboxylation. L'influence du ph sur l'ozonation du glucose a été étudiée. Un schéma réactionnel global explicitant la formation de sous-produits comportant 1 à 6 atomes de carbone a été proposé. Lors de l'ozonation du cellobiose et l'alpha-cyclodextrine, une réactivité en position C6 a étée mise en évidence. Grace à l'ozonation cellobiose-1-13c, les voies de rupture de la liaison glycosidique à ph acide et l'oxydation de l'extrémité réductrice en milieu acide acetique ont pu etre confirmees par une analyse isotopique. La formation d'acide d-glucopyranosyl-beta-d-glucopyranuronique a ete demontree. Une selectivite notable de l'oxydation en position c6 a ete observee pour l'alpha-cyclodextrine. La reactivite de l'acide polygalacturonique modele des acides pectiques, des acides alginiques et de la cellulose oxydee en position c6 a ete etudiee. La reaction de decarboxylation des fonctions uroniques presentes dans une structure polymerique s'avere tres aisee. L'identification dans le milieu reactionnel d'acide arabinarique deja rencontre lors de l'ozonation du glucose et du cellobiose a permis de proposer un schema reactionnel d'ozonation de l'acide polygalacturonique et de l'oxydation des fonctions acide uronique. L'extremite reductrice des oses est la position la plus reactive vis-a-vis de l'ozone. La reactivite de la position c6 est cependant importante, et joue tres probablement un role essentiel dans le processus d'oxydation des polysaccharides. La formation de dioxyde de carbone observee industriellement est un parametre essentiel de l'ozonation des sucres. L'effet protecteur de l'acide acetique a ete confirme et un effet similaire de l'acide phosphorique a ete demontre.DIJON-BU Sciences Economie (212312102) / SudocSudocFranceF