Etude comparative (expérimentale/théorique) de complexes de coordination à base d’un ligand type base de Schiff / Aya Djemili

Public ISBD Titre : Etude comparative (expérimentale/théorique) de complexes de coordination à base d’un ligand type base de Schiff Type de document : document électronique Auteurs : Aya Djemili, Auteur ; Amani Boumaza, Auteur ; Djouhra Aggoun, Directeur de thèse ; Zakia Messasma Editeur : Sétif:UFA1 Année de publication : 2025 Importance : 1 vol (80 f .) Format : 29cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Base de Schiff Nickel (NiII) Cuivre (CuII) Spectrométrie infrarouge (IR) DFT Index. décimale : 540 Chimie et sciences connexes Résumé : Le présent travail traite la synthèse, la caractérisation et l’analyse théorique de complexes de coordination à base d’un ligand de type Schiff, obtenus à partir du 2,4-dihydroxybenzaldéhyde et de la 4-méthoxyphényléthylamine, en présence des ions Ni(II) et Cu(II). L’étude expérimentale repose sur des techniques spectroscopiques (UV-Visible, IR), électrochimiques (voltammétrie cyclique), et de microscopie AFM pour l’analyse morphologique des films. Les calculs DFT ont permis d’approfondir la compréhension des propriétés électroniques et structurales des composés. Le complexe de nickel synthétisé a été exploité dans la réaction de catalyse électrochimique homogène. Note de contenu : TABLE DES MATIERES Introduction générale…………..…………………………………….……………………....1 CHAPITRE I I. Introduction…………………………………………………..…………………………..4 II. Les ligands type bases de Schiff………………………………...…………………....4 II.1. Définition………………..………………………………………...……………………….…...4 II.2. Synthèse des ligands type base de Schiff……………...……………………..…………..…...5 II.3. Classification des ligands bases de Schiff……………………………………..………….......6 III. Généralités sur les métaux de transition…………………………………………...7 III.1. Définition……………….………………………………………………………………...…...7 III.2. Position des métaux de transition dans le tableau périodique…..…………….……..…….7 III.3. Propriétés générales des métaux de transition………………………………………...…....8 III.4. Le Nickel « Ni »………………………….……..………………………………………...…...8 III.5. Le cuivre « Cu »………………………….……………………….……………………...…...9 IV. Généralités sur les complexes de coordination…….............................................10 IV.1. Définition d’un complexe………….……………………………………………………......10 IV.2. Les complexes dérivés des bases de Schiff…………………………………….……..…….11 IV.3. Les complexes bases de Schiff symétriques………………….………………………..…...11 IV.4. Les complexes bases de Schiff non symétrique……………….…………………………...12 IV.5. Les complexes bases de Schiff asymétriques (chiralité)……………………….…….……12 IV.6. Factures influençant sur la stabilité d’un complexe …….………………………..………13 V. Les applications des complexes base de Schiff………………………………….14 V.1. Dans la catalyse………….……………………………………………………………………14 V.2. L’époxydation……….……………………………………………………………………......15 V.3. L’oxydation des alcools………………….……………………………………………….......17 V.3.1. Activité catalytique pour l’oxydation des alcools d’un complexe de nickel(II) …...........18 V.3.2. Activité catalytique pour l’oxydation des alcools d’un complexe de cuivre(II) ………..19 V.4. La réduction des halogénures d’alkyles……….……………………………………….…...20 V.3. L’oxydation des alcools…………….………………………………………………..……….17 V.3.1. Activité catalytique pour l’oxydation des alcools d’un complexe de nickel(II) ..……….18 V.3.2. Activité catalytique pour l’oxydation des alcools d’un complexe de cuivre(II) ………..19 V.4. La réduction des halogénures d’alkyles……………….……………………………….…...20 VI. Conclusion…………………………………………………………..……………….…..21 CHAPITRE II Introduction………………………………………………………………………………….…..24 PARTIE A : Les techniques expérimentales de caractérisation …………………...24 I. Synthèse du ligand base de Schiff et ses complexes métalliques de nickel (NiII) et de cuivre (CuII)…………........................................................................................…25 II. Méthodes physicochimiques d’analyse……..……………………………………..25 II.1. La chromatographie ……………………………….…………………………………….......25 II.1.1. La chromatographie sur couche mince (CCM) ………………..……………...………....26 II.1.2. Principe…………………..…………………………………………………..……………..26 II.1.3. Application..………………………………………………….……………………………..27 II.2. Le point de fusion………………….……………………………………….………………...27 II.3. Conductivité molaire …………….…………………………………………….………...…..28 II.4. Spectroscopie d’absorption dans l’UV-Vis…………….……………………………….…..28 II.4.1. Principe……..……………………………………………………………………………....29 II.4.2. Applications……..………………………………………………..………………………...29 II.5. La spectroscopie infrarouge …………………….……………………………......…………30 II.5.1. Principe………..……………………………………………………………...………..……30 II.5.2. Applications de la spectrométrie IR……………..………………………………………...30 II.6. La voltammétrie cyclique (VC)……………………….………………..……………...…….31 II.6.1. Principe……..………………………………………………………………………………32 II.6.2. Critères de discrimination entre les différents systèmes et mécanismes électro-chimiques…………………………………………………………………………………………...33 II.7. Microscopie à force atomique ……….………………………………………………...…....34 III. Dispositif expérimental, réactifs et solvants utilises …………………….…….34 III.1. Dispositif expérimental ………………..……………………………………………………34 III.2. Appareillages et instrumentation de caractérisation……………………………….……..35 III.2.1. Chromatographie sur couche mince…………..……………………………………....…35 III.2.2. Température de fusion …………………..…………………………………...……...……35 III.2.3. Conductivité molaire …………………………………..………………….………...…….35 III.2.4. Infrarouge……………..………………………………….……………………..……...….36 III.2.5. UV-visible……………..…………………………………………………….…………..…36 III.2.6. Voltammétrie cyclique……………..……………………………………..…………….....37 III.2.7. AFM…………..…………………………………………………………………………....38 III.3. Les réactifs utilisés ………………….………………………………………………......…..38 III.4. Les solvants utilisés…………….………………………………………………………...….38 III.5. Les sels métalliques………….………………………………………...………………...…..39 III.6. Electrolyte support……………………….………………………………………...…….....40 PARTIE B : Approche théorique - Théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT): Différents Concepts et Outils Utilisés .………………………………………....................40 I. Descripteurs moléculaires……………………………………………………………….…40 I.1. Descripteurs quantiques / électroniques……………….……………………………………...…….41 I.1.1. Le potentiel d’ionisation (I)……………...……………………………………..………..….41 I.1.2. L’affinité électronique (A)……………..…………………………………………………....41 I.1.3. L’électronégativité (χ)………..…………………………………………………………...…41 I.1.4. Le potentiel chimique électronique (μ)………………...………………………..……..…..41 I.1.5. La dureté globale (η)…..………………………………………………………………..…..41 I.1.6. La mollesse (S)…………………...…………………………………………………………..42 I.1.7. Énergie gap (ΔE)……..………………………………………………………….……..……42 I.1.8. L’indice de l’électrophile globale (ω)……….……..……………………..…………..…….42 I.2. Logiciel Gaussian…………….…………………………………………………………...…...42 I.3. Gauss View………….…………………………………………………………………...…….42 II. La base B3LYP-6-31G(D,P)………………….………….…………………………..43 Conclusion………………………………………………………………………………...……..43 CHAPITRE III I. Introduction………………………………………………………………………….…..47 II. La synthèse des composes type base de Schiff…………………..………………47 II.1. Synthèse du ligand (HL)………………………………………………………………….….47 IÓ€.2. Synthèse des complexes base de Schiff de Ni(II) et de Cu(II)…….…...………….……….48 III. Etude physico-chimiques des composes synthétisés ...........................................50 IV. Caractérisation spectroscopique ………………………………………………..….51 IV.1. La spectrophotométrie UV-Visible (UV-Vis.)……….………………………………….....51 IV.1.1. La spectrophotométrie UV-Visible dans le méthanol……..……………………...……..51 IV.1.2. La spectrophotométrie UV-Visible dans le DMF………..………………………..……..52 IV.1.3. La spectrophotométrie UV-Visible dans l’ACN………..…………………………....…..53 IV.1.4. La spectrophotométrie UV-Visible du ligand HL dans différents solvants MeOH, DMF et ACN……..………………………………………………………………………………….....…54 IV.2. Spectrométrie infrarouge (IR)………….…………………………………………....……..55 IV.2.1. Spectre IR du ligand HL……..……………………………………………………..….…56 IV.2.2. Spectres IR des complexes Ni(II)-(L)2 et Cu(II)-(L)2……..……………………..…...….56 V. Etude électrochimique ………………………………………….……………………59 V.1. Partie expérimentale……….…………………………………………………...……………59 V.2. Analyse par microscopie à force atomique (AFM)…………………….……………...……60 V.3. Comportement électro chimique du complexe de cuivre………….…………………...…..60 V.4. Comportement électrochimique du complexe de nickel……….………………………..…65 V.5. Electropolymérisation sur FTO et étude de la morphologie des dépôts par AFM ..…......68 V.5.1. Étude morphologique des nanostructures de Cu(II)-(L)2………..…………..…………..68 V.5.2. Étude morphologique des nanostructures de Ni(II)-(L)2……………....……………...…69 V.6. Electro-réduction catalytique avec le complexe de Nickel……………...…………….…....70 VI. Les calculs de la chimie quantique…………………………………….…………...71 VI.1. La géométrie moléculaire……………………………………...………….……………...…71 VI.2. Analyse des orbitales moléculaires frontières (FMO)………...…….…………………….75 VI.3. Analyse du potentiel électrostatique moléculaire (MEP)…...……………………….…....78 VII. Conclusion…………………………………………….………………………………....80 Conclusion générale…………………………………………...……….……………………....83 Côte titre : MACH/0369 Etude comparative (expérimentale/théorique) de complexes de coordination à base d’un ligand type base de Schiff [document électronique] / Aya Djemili, Auteur ; Amani Boumaza, Auteur ; Djouhra Aggoun, Directeur de thèse ; Zakia Messasma . - [S.l.] : Sétif:UFA1, 2025 . - 1 vol (80 f .) ; 29cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Base de Schiff Nickel (NiII) Cuivre (CuII) Spectrométrie infrarouge (IR) DFT Index. décimale : 540 Chimie et sciences connexes Résumé : Le présent travail traite la synthèse, la caractérisation et l’analyse théorique de complexes de coordination à base d’un ligand de type Schiff, obtenus à partir du 2,4-dihydroxybenzaldéhyde et de la 4-méthoxyphényléthylamine, en présence des ions Ni(II) et Cu(II). L’étude expérimentale repose sur des techniques spectroscopiques (UV-Visible, IR), électrochimiques (voltammétrie cyclique), et de microscopie AFM pour l’analyse morphologique des films. Les calculs DFT ont permis d’approfondir la compréhension des propriétés électroniques et structurales des composés. Le complexe de nickel synthétisé a été exploité dans la réaction de catalyse électrochimique homogène. Note de contenu : TABLE DES MATIERES Introduction générale…………..…………………………………….……………………....1 CHAPITRE I I. Introduction…………………………………………………..…………………………..4 II. Les ligands type bases de Schiff………………………………...…………………....4 II.1. Définition………………..………………………………………...……………………….…...4 II.2. Synthèse des ligands type base de Schiff……………...……………………..…………..…...5 II.3. Classification des ligands bases de Schiff……………………………………..………….......6 III. Généralités sur les métaux de transition…………………………………………...7 III.1. Définition……………….………………………………………………………………...…...7 III.2. Position des métaux de transition dans le tableau périodique…..…………….……..…….7 III.3. Propriétés générales des métaux de transition………………………………………...…....8 III.4. Le Nickel « Ni »………………………….……..………………………………………...…...8 III.5. Le cuivre « Cu »………………………….……………………….……………………...…...9 IV. Généralités sur les complexes de coordination…….............................................10 IV.1. Définition d’un complexe………….……………………………………………………......10 IV.2. Les complexes dérivés des bases de Schiff…………………………………….……..…….11 IV.3. Les complexes bases de Schiff symétriques………………….………………………..…...11 IV.4. Les complexes bases de Schiff non symétrique……………….…………………………...12 IV.5. Les complexes bases de Schiff asymétriques (chiralité)……………………….…….……12 IV.6. Factures influençant sur la stabilité d’un complexe …….………………………..………13 V. Les applications des complexes base de Schiff………………………………….14 V.1. Dans la catalyse………….……………………………………………………………………14 V.2. L’époxydation……….……………………………………………………………………......15 V.3. L’oxydation des alcools………………….……………………………………………….......17 V.3.1. Activité catalytique pour l’oxydation des alcools d’un complexe de nickel(II) …...........18 V.3.2. Activité catalytique pour l’oxydation des alcools d’un complexe de cuivre(II) ………..19 V.4. La réduction des halogénures d’alkyles……….……………………………………….…...20 V.3. L’oxydation des alcools…………….………………………………………………..……….17 V.3.1. Activité catalytique pour l’oxydation des alcools d’un complexe de nickel(II) ..……….18 V.3.2. Activité catalytique pour l’oxydation des alcools d’un complexe de cuivre(II) ………..19 V.4. La réduction des halogénures d’alkyles……………….……………………………….…...20 VI. Conclusion…………………………………………………………..……………….…..21 CHAPITRE II Introduction………………………………………………………………………………….…..24 PARTIE A : Les techniques expérimentales de caractérisation …………………...24 I. Synthèse du ligand base de Schiff et ses complexes métalliques de nickel (NiII) et de cuivre (CuII)…………........................................................................................…25 II. Méthodes physicochimiques d’analyse……..……………………………………..25 II.1. La chromatographie ……………………………….…………………………………….......25 II.1.1. La chromatographie sur couche mince (CCM) ………………..……………...………....26 II.1.2. Principe…………………..…………………………………………………..……………..26 II.1.3. Application..………………………………………………….……………………………..27 II.2. Le point de fusion………………….……………………………………….………………...27 II.3. Conductivité molaire …………….…………………………………………….………...…..28 II.4. Spectroscopie d’absorption dans l’UV-Vis…………….……………………………….…..28 II.4.1. Principe……..……………………………………………………………………………....29 II.4.2. Applications……..………………………………………………..………………………...29 II.5. La spectroscopie infrarouge …………………….……………………………......…………30 II.5.1. Principe………..……………………………………………………………...………..……30 II.5.2. Applications de la spectrométrie IR……………..………………………………………...30 II.6. La voltammétrie cyclique (VC)……………………….………………..……………...…….31 II.6.1. Principe……..………………………………………………………………………………32 II.6.2. Critères de discrimination entre les différents systèmes et mécanismes électro-chimiques…………………………………………………………………………………………...33 II.7. Microscopie à force atomique ……….………………………………………………...…....34 III. Dispositif expérimental, réactifs et solvants utilises …………………….…….34 III.1. Dispositif expérimental ………………..……………………………………………………34 III.2. Appareillages et instrumentation de caractérisation……………………………….……..35 III.2.1. Chromatographie sur couche mince…………..……………………………………....…35 III.2.2. Température de fusion …………………..…………………………………...……...……35 III.2.3. Conductivité molaire …………………………………..………………….………...…….35 III.2.4. Infrarouge……………..………………………………….……………………..……...….36 III.2.5. UV-visible……………..…………………………………………………….…………..…36 III.2.6. Voltammétrie cyclique……………..……………………………………..…………….....37 III.2.7. AFM…………..…………………………………………………………………………....38 III.3. Les réactifs utilisés ………………….………………………………………………......…..38 III.4. Les solvants utilisés…………….………………………………………………………...….38 III.5. Les sels métalliques………….………………………………………...………………...…..39 III.6. Electrolyte support……………………….………………………………………...…….....40 PARTIE B : Approche théorique - Théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT): Différents Concepts et Outils Utilisés .………………………………………....................40 I. Descripteurs moléculaires……………………………………………………………….…40 I.1. Descripteurs quantiques / électroniques……………….……………………………………...…….41 I.1.1. Le potentiel d’ionisation (I)……………...……………………………………..………..….41 I.1.2. L’affinité électronique (A)……………..…………………………………………………....41 I.1.3. L’électronégativité (χ)………..…………………………………………………………...…41 I.1.4. Le potentiel chimique électronique (μ)………………...………………………..……..…..41 I.1.5. La dureté globale (η)…..………………………………………………………………..…..41 I.1.6. La mollesse (S)…………………...…………………………………………………………..42 I.1.7. Énergie gap (ΔE)……..………………………………………………………….……..……42 I.1.8. L’indice de l’électrophile globale (ω)……….……..……………………..…………..…….42 I.2. Logiciel Gaussian…………….…………………………………………………………...…...42 I.3. Gauss View………….…………………………………………………………………...…….42 II. La base B3LYP-6-31G(D,P)………………….………….…………………………..43 Conclusion………………………………………………………………………………...……..43 CHAPITRE III I. Introduction………………………………………………………………………….…..47 II. La synthèse des composes type base de Schiff…………………..………………47 II.1. Synthèse du ligand (HL)………………………………………………………………….….47 IÓ€.2. Synthèse des complexes base de Schiff de Ni(II) et de Cu(II)…….…...………….……….48 III. Etude physico-chimiques des composes synthétisés ...........................................50 IV. Caractérisation spectroscopique ………………………………………………..….51 IV.1. La spectrophotométrie UV-Visible (UV-Vis.)……….………………………………….....51 IV.1.1. La spectrophotométrie UV-Visible dans le méthanol……..……………………...……..51 IV.1.2. La spectrophotométrie UV-Visible dans le DMF………..………………………..……..52 IV.1.3. La spectrophotométrie UV-Visible dans l’ACN………..…………………………....…..53 IV.1.4. La spectrophotométrie UV-Visible du ligand HL dans différents solvants MeOH, DMF et ACN……..………………………………………………………………………………….....…54 IV.2. Spectrométrie infrarouge (IR)………….…………………………………………....……..55 IV.2.1. Spectre IR du ligand HL……..……………………………………………………..….…56 IV.2.2. Spectres IR des complexes Ni(II)-(L)2 et Cu(II)-(L)2……..……………………..…...….56 V. Etude électrochimique ………………………………………….……………………59 V.1. Partie expérimentale……….…………………………………………………...……………59 V.2. Analyse par microscopie à force atomique (AFM)…………………….……………...……60 V.3. Comportement électro chimique du complexe de cuivre………….…………………...…..60 V.4. Comportement électrochimique du complexe de nickel……….………………………..…65 V.5. Electropolymérisation sur FTO et étude de la morphologie des dépôts par AFM ..…......68 V.5.1. Étude morphologique des nanostructures de Cu(II)-(L)2………..…………..…………..68 V.5.2. Étude morphologique des nanostructures de Ni(II)-(L)2……………....……………...…69 V.6. Electro-réduction catalytique avec le complexe de Nickel……………...…………….…....70 VI. Les calculs de la chimie quantique…………………………………….…………...71 VI.1. La géométrie moléculaire……………………………………...………….……………...…71 VI.2. Analyse des orbitales moléculaires frontières (FMO)………...…….…………………….75 VI.3. Analyse du potentiel électrostatique moléculaire (MEP)…...……………………….…....78 VII. Conclusion…………………………………………….………………………………....80 Conclusion générale…………………………………………...……….……………………....83 Côte titre : MACH/0369

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MACH/0369	MACH/0369	Mémoire	Bibliothèque des sciences	Français	Disponible Disponible

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