Une série de molybdates d'ammonium quaternaire, amphiphiles et catalytiques baptisés « catasurfs », a été synthétisée et étudiée pour l'élaboration de systèmes de microémulsion triphasique utilisés comme milieux réactionnels pour la peroxydation de substrats organiques par la source chimique d'oxygène singulet 1O2 (1[delta]gH2O2/iMoO4 2-. Les propriétés physico-chimiques en solution aqueuse (T Kraftt. cmc, solubilité, diagramme binaire) de ces surfactifs catalytiques ont été déterminées et l'évolution du comportement des systèmes ternaires eau/solvant/surfactif en fonction de la nature du solvant a été étudiée. Certains de ces « catasurfs » sont qualifiés d'« équilibrés» car ils forment spontanément, à température ambiante, en présence d'eau et d'un solvant organique approprié des systèmes de microémulsion triphasique du type Winsor III. Ces milieux réactionnels triphasiques simples constitués uniquement de solvant, d'eau et de catasurf présentent deux avantages majeurs en termes d'application. Ils sont peu ou pas sensibles à la dilution et ils se séparent très rapidement (30 secondes) en 3 phases distinctes dès l'arrêt de l'agitation car la courbure spontanée du film interfacial est nulle. Ces milieux se sont révélés particulièrement efficaces pour la peroxydation par 1O2 d'une grande variété de substrats organiques riches en électrons dont la réactivité peut être relativement faible (kr = 8 x 10-3 L.morl-1.s-1). Enfin, la présence d'une phase solvant en excès dans laquelle se trouvent les produits d'oxydation facilite grandement le traitement du milieu réactionnel en comparaison des microémulsions monophasiques. / A series of amphiphilic and catalytic quaternary ammonium molybdates, named "catasurf', has been synthesized and studied for the elaboration of triphasic microemulsion systems used as reaction media for the peroxidation of organic substrates by the chemical source of singlet oxygen, 1O2 (1[delta]g),H2O2/MoO4 2-. The physico-chemical properties in aqueous solution (T krafft, cmc, solubility, binary diagram) of these catalytic surfactants have been determined, and their evolutions in water/oil/surfactant temary systems according to th nature of the solvent have been studied. Some of these "catasurfs" are said "ba/anced' because they spontaneously form Winsor III triphasic microemulsion systems in the presence of water and an appropriate solvent. These simple triphasic reaction media, only based on solvent, water and "catasurf', exhibit two main advantages for applications. They are nearly insensitive to dilution and separate very rapidly (30 seconds) in distinct phases as soon as stirring is stopped because of a zero spontaneous interfacial curvature. They are particularty efficient media for the dark singlet oxygenation of a wide variety of electron-rich organic substrates the reactivity of which can be relatively low (kr = 8 x 103 L.mol-1.s-1). Finally, the presence of an excess solvent phase, in which the oxidative products are, makes the treatment of the reaction media really easier in comparison to the monophasic microemulsions.

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.