Tautomerisation photoinduite d'hydroxyquinoleines. Application a l'etude de milieux homogenes et microheterogenes a teneur en eau reduite

par ARNAUD CHATELAIN

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Bernard Valeur.

Soutenue en 1997

à CNAM .

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  • Résumé

    La comprehension des reactions de transfert de proton doit beaucoup a l'etude de composes acides portes a l'etat excite. De plus, lorsque des molecules bifonctionnelles amphoteres sont portes a l'etat excite, la force des deux fonctions acide et basique peut etre exaltee a l'etat excite, et ces composes sont alors le siege d'une tautomerisation photoinduite. Les 6- et 7-hydroxyquinoleines (6-hq et 7-hq) sont de telles molecules. Les etudes du transfert de proton des formes cationiques et anioniques des 6- et 7-hq ont respectivement mis en evidence le caractere photoacide et photobasique exceptionnel de ces derives. Des etudes conjointes de fluorimetrie stationnaire et de fluorimetrie resolue dans le temps ont permis d'attribuer la forte acido-basicite des 6- et 7-hq a l'etat excite au couplage entre un transfert de proton intermoleculaire et un transfert de charge intramoleculaire conduisant a la formation d'un phototautomere t* de la forme enolique neutre dont la desexcitation est principalement non radiative. Il a ete montre que l'activite thermodynamique de l'eau est le facteur determinant de la cinetique de la reaction d'ejection du proton. En milieu neutre, une reaction de tautomerisation photoinduite via un double transfert de proton couple a un transfert de charge intramoleculaire a ete mis en evidence pour ces deux composes. En revanche, l'equilibre entre les formes tautomere et neutre n'a ete observe a l'etat fondamental que pour la 7-hq, dont la constante k#t0,5. De plus, des etudes effectuees en fonction de la temperature ont permis pour la premiere fois de determiner les enthalpie et entropie standards de la reaction h#0#t=(-11,70,4) kj. Mol#-#1 et s#0#t=(-45,91,7) j. K#-#1. Mol#-#1. L'experience acquise en milieu electrolytique concentre (a teneur en eau faible) a conduit a etudier le comportement photophysique de la 6-hydroxyquinoleine et des derives 1-methyle des 6- et 7-hq dans les curs de micelles inverses d'aot. La fluorescence de ces sondes traduit le caractere plus ou moins lie des molecules d'eau qui les environnent en relation avec leur localisation dans le cur micellaire. Il a ete montre que la 6-hq est associee aux tetes polaires (constante d'association = 86030). Quant aux derives methyles qui sont des cations, ils s'associent en grande partie aux tetes anioniques sous forme de paires d'ions. Enfin, une tentative de determination de la teneur en eau en milieux acides concentres realisee par fluorimetrie stationnaire a donne des resultats encourageants.


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  • Détails : 180 P.
  • Annexes : 106 REF.

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  • Bibliothèque : Conservatoire national des arts et métiers (Paris). Bibliothèque Centrale.
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  • Cote : Th A 284
  • Bibliothèque : Conservatoire national des arts et métiers (Paris). Bibliothèque Centrale.
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  • Cote : Th A 284 Double
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