Ce mémoire décrit l'obtention et la caractérisation physico-chimique de composés amphiphiles nonioniques (hydrotropes ou tensioactifs) dérivés de l'éthylène glycol, du glycérol et de l'isosorbide. Le remplacement d'une liaison éther par un lien ester dans des composés polyéthoxylés est un moyen d'accroître leur biodégradabilité. Les esters polyéthoxylés longs (C9COE3, C9COE4) sont plus hydrophiles et présentent des zones de cristaux liquides réduites par rapport aux éthers correspondants (C10E3, C10E4). L'ester court C3COE1 est aussi perfonnant en application que le C4E1 et a permis de montrer qu'il existe une limite basse en amphiphilie permettant une structuration en microémulsion. En revanche, l'auto-association dans l'eau évolue progressivement entre des composés purement solvants et des « solvo-surfactifs ». Les dérivés d'isosorbide présentent un intérêt tout particulier car ce diol issu de l'amidon va connaître une augmentation significative de sa production. Les hydrotropes à tête polaire isosorbide (CiIso, i = 4-6) présentent de meilleures perfonnances en applications que les éthers de glycol courants. Ils sont par ailleurs non-COV. Substitué sur la position 5, l'isosorbide apporte une hydrophilie légèrement supérieure à deux motifs oxydes d'éthylène, alors qu'il est équivalent à un seul motif lorsqu'il est substitué en 2, par conservation de la liaison hydrogène intramoléculaire. L'isosorbide est un synthon polaire prometteur pour l'obtention d'amphiphiles « verts ». / This work presents the synthesis and physico-chemical characterization of nonionic amphiphilic compounds (hydrotropes or surfactants) derived from ethylene glycol, glycerol and isosorbide. The replacement of an ether bond by an ester linkage in polyethoxylated derivatives is a way to access compounds with enhanced biodegradability. Long-chain polyethoxylated esters (C9COE3, C9COE4) are more hydrophilic and exhibit reduced liquid crystal dornains compared to the corresponding ethers (C10E3, C10E4). The short-chain ester C3COE1 is as efficient as C4E1 in applications and allowed to show that there is a lower limit in amphiphilicity to get a structuration in microemulsion, whereas the self-association in water exhibits a progressive evolution from solvents to "solvosurfactants" . The isosorbide derivatives are of special interest because this diol, obtained from starch, will undergo a significant production increase. Hydrotropes with an isosorbide polar head (CiIso, i = 4-6) exhibit better perfonnances in application than standard glycol ethers. Moreover, they are non- VOC. When substituted on the 5-position, isosorbide brings a hydrophilicity slightly higher than two ethylene oxyde units, whereas it is equivalent to one when substituted on the 2-position, due to the persistence of an intramolecular hydrogen bond. Isosorbide is a promising polar synthon for the design of "green" amphiphiles.

La balance hydrophile-lipophile de tensioactifs et l‘hydrophobe de la phase huileuse sont des paramètres cruciaux dans la formulation des émulsions et des microémulsions. L'influence de l'addition d'alcools, des matières premières de parfumerie et d'agents tensioactifs sur la température d'inversion de phase (PIT) d'une émulsion de référence C10E4/octane/eau (fw = 0,5) a été étudiée. Les tensioactifs purs du type alcool polyéthoxylés (CiEj) montrent une variation linéaire de la PIT avec la fraction molaire x2 et peuvent être utilisées comme standards pour calibrer une échelle en termes de la pente dPIT/dx2. Ce paramètre conduit à une classification simple des tensioactifs par rapport au C10E4. Les valeurs positives et négatives correspondent à des tensioactifs plus ou moins hydrophiles par rapport au C10E4, respectivement. La comparaison des tensioactifs ioniques et non-ioniques ayant la même chaîne dodécyle permet le classement de différentes têtes hydrophiles. Plusieurs tensioactifs utilisés dans l‘industrie cosmétique, pharmaceutique et alimentaire et de nouveaux tensioactifs biosourcés ont été étudiés. Pour évaluer l‘hydrophobie des esters, une approche différente est utilisée en étudiant le comportement de phase des systèmes C10E4/ester/eau. Quinze esters ont été étudiées et leurs nombre de carbone équivalent (EACN) ont été déterminées à partir de la température T*de la queue du diagramme de fish. L'influence de la structure chimique des monoesters sur l'EACN a été rationalisé en termes la position du groupe ester et le nombre total de carbone, et s'explique par l'influence de ces huiles sur le paramètre d‘empilement "effectif" dans la couche interfaciale. / The hydrophilic-lipophilic balance of surfactants and the hydrophobicity of the oil phase are key factors in the formulation of emulsions and microemulsions. The influence of the addition of alcohols, some perfumery raw materials and surfactants on the phase inversion temperature (PIT) of a reference C10E4/n-octane/water emulsion (fw = 0,5) has been studied. Well-defined polyethoxylated alkyl surfactants (CiEj) show a linear variation of the PIT with their molar fraction x2 and can be used as standards to calibrate a scale in terms of the slope dPIT/dx2. This parameter leads to a simple classification of surfactants with respect to C10E4. Positive and negative values correspond to more or less hydrophilic surfactants compared to C10E4, respectively. The comparison of various ionic and non-ionic surfactants having the same dodecyl chain tail allows ranking the polar head hydrophilicity. Several industrial surfactants used in cosmetic, pharmaceutical and food industries and new bio-based surfactants were investigated. In order to class esters oils, a different approach based on the phase behavior of C10E4/ester oil/water systems was developed. Fifteen ester oils were studied and their Equivalent Alkane Carbon Numbers (EACNs) were determined from the so-called fish-tail temperature T* of the fish diagrams. The influence of the chemical structure of linear monoester on EACN was quantitatively rationalized in terms of ester bonds position and total carbon number, and explained by the influence of these polar oils on the "effective" packing parameter of the interfacial layer.