Simulation par dynamique moleculaire de l'extraction d'ions par des calixarenes. Importance des phenomenes interfaciaux

par NICOLAS MUZET

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Georges Wipff.

Soutenue en 1999

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Nous avons etudie par dynamique moleculaire le comportement a l'interface eau-chloroforme de calix4arenes impliques dans l'extraction selective de cations alcalins et alcalino-terreux. Dans une premiere partie, nous avons determine le profil d'energie libre de transfert d'un complexe calix4arene-couronne6. Cs +pic a travers l'interface eau-chloroforme. Il apparait que ce complexe ne peut pas diffuser spontanement dans la phase organique et reste adsorbe a l'interface. Nous avons ensuite simule la demixtion d'un melange homogene d'eau et de chloroforme contenant ce complexe, des ligands libres et des sels generalement utilises dans les experiences d'extraction. Ces calculs confirment que les calixarenes, libres ou complexes, sont tres tensio-actifs. Afin de determiner si la concentration de ces especes a l'interface pouvait aider a l'extraction, nous avons simule des monocouches et des bicouches de calixarenes. Les molecules en seconde couche peuvent en effet migrer dans le chloroforme. Enfin, la selectivite de complexation simulee par des calculs d'energie libre, montre que le calix4arene-couronne6 prefere cs + a na + a l'interface eau-chloroforme. Dans une seconde partie, nous avons etudie differents types de calix4arenes-amide qui sont selectifs envers les cations alcalino-terreux. Ces calculs ont apporte une description microscopique des phenomenes observes dans les experiences de complexation, d'extraction liquide-liquide et de rmn. Enfin, nous avons compare des modeles de chloroforme empiriques, par dynamique moleculaire et mecanique quantique. Les tests sur les dimeres h 2o-chcl 3, sur les solutions eau/chloroforme et a l'interface, ne montrent pas de difference marquee entre les modeles, ce qui valide les calculs precedents a l'interface.


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Informations

  • Détails : 282 p.
  • Annexes : 346 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
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