Nouveaux antioxydants biosourcés : synthèse éco-compatible, efficacité, synergies et mécanismes
Institution:
université Paris-SaclayDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
This PhD research work is part of the industrial and reglementary framework of BHT replacement for fine fragrance applications. Efficient but suspected to act as an endocrine disruptor, BHT lost customer confidence. To face this challenge, the strategy envisioned in this project leans on the eco-friendly synthesis of new biobased antioxidants containing a catechol moiety.For that purpose, an innovative, fast and efficient demethylation process involving use of ionic liquids and microwave irradiation, has been developed and optimized, and led to several potential antioxidants.The efficiency of these molecules and their methylated precursors have been tested out through Rapidoxy® tests and compared with benchmark references (α-tocopherol, BHT, hydroxytyrosol).These experiments confirmed the antioxidant activity of the obtained catechols and showed interesting synergism effects when adding other perfumery’s additives, yielding a significant enhancement of autoxidation inhibition.Finally, mechanism aspects of catechols behavior have been investigated in two different solvents, toluene and ethanol, modeling the diversity of media encountered in parfumery industry. Structure-reactivity relationship have been highlighted, providing some tools to better understand antioxidant activity.
Abstract FR:
Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le cadre industriel et réglementaire du remplacement du BHT pour des applications dans la parfumerie fine. Efficace, mais suspecté d’avoir un comportement de perturbateur endocrinien, le BHT est un antioxydant décrié qui a perdu la confiance des consommateurs. Pour relever ce défi, la piste envisagée dans ce projet repose sur la synthèse éco-compatible de nouveaux antioxydants biosourcés à motif catéchols.Dans cette optique, un procédé de déméthylation innovant, rapide et efficace, alliant liquides ioniques et irradiation micro-ondes, a été étudié et optimisé, et a permis l’obtention de plusieurs antioxydants potentiels.Leur efficacité, ainsi que celle de leur précurseurs méthylés, a été testée et comparée aux références du marché (α-tocophérol, BHT, hydroxytyrosol) à l’aide d’un Rapidoxy®.En plus de confirmer le comportement d’antioxydant des catéchols synthétisés, un phénomène de synergie a également pu être mis en évidence en présence d’autres additifs de la parfumerie, permettant ainsi une amélioration significative de l’inhibition de l’oxydation.Enfin, le mécanisme d’action des catéchols synthétisés a été investigué dans deux solvants différents, le toluène et l’éthanol, représentatifs de la variabilité des milieux rencontrés dans l’industrie de la parfumerie. Des liens structure – réactivité ont pu être établis, permettant ainsi de rationnaliser l’efficacité antioxydante observée.