Synthèse et propriétés complexantes vis-à-vis de l'ion uranyle de dérivés carboxyliques du p-tert-butyl-calix[6]arène

par Rachid Souane

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jacques Vicens.

Soutenue en 2005

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Dans les usines de retraitement du combustible irradié, les métaux radioactifs, et plus particulièrement l'uranium sous forme UO22+ dans les différentes installations, sont sous des formes physico-chimiques très variées et peuvent conduire à une exposition du personnel très diversifiée. Il est nécessaire d'exercer un contrôle médical pour assurer la protection de la santé des travailleurs. Ce contrôle médical se fait par dosage de l'uranyl dans les urines des personnels exposés. Ce travaille s'insère dans ce contexte. En effet, nous avons préparé un ligand capable de complexer l'ion uranyle et qui soit aussi greffable sur un support solide. Dans la famille des calixarènes, les calix[6]arènes fonctionnalisés par trois ou quatre fonctions carboxyliques ont été choisis comme molécules complexantes de l'ion uranyle. Les propriétés de complexation de ces calixarènes ont été étudiées par potentiométrie dans le méthanol, dans ces conditions les équilibres de protonation et de complexation ont été déterminés et les constantes associées ont été obtenues à l'aide du programme Hyperquad. Nous avons synthétisé des calix[6]arènes tricarboxyliques comportant des groupements nitro (NO2) en position para du phénol afin de voir l'influence d'une substitution en position para sur la complexation. Nous avons synthétisé aussi un calix[6]arènes tétracarboxylique afin de montrer le rôle d'un groupement acide carboxylique supplémentaire. L'étude potentiométrique a déterminé des paramètres thermodynamiques de protonation et de complexation des calix[6]arènes carboxyliques. Les résultats de la complexation ont mis en évidence que le complexe UO2L correspondant au ligand para-tert-butylcalix[6]arène tétraacide est plus stable que celui correspondant au ligand mononitro calix[6]arène triacide (Δlog β110 = 4,3), et que l'effet des groupements nitro en position para a peu d'influence sur la complexation de UO22+. Ceci permet d'envisager comme possible le greffage des calix[6]arènes dont on connaît le comportement de piégeage, et dans ce but nous avons synthétisé le ligand 23.

  • Titre traduit

    Synthesis and complexation properties towards uranylcation of carboxylic acid derivatives of p-tert-butyl-calix[6]arene


  • Résumé

    In the fuel reprocessing plants radioactive metals, and more particularly, uranium in UO22+ form in the various installations, have many varied physico-chemical forms and there is a risk of exposure and internal contamination in the nuclear industry. It is necessary to exert a medical control to ensure the protection of the health of the workers. This medical control is done by dosing uranyl cation in the urine of the exposed people. This work forms part of this context. Indeed, we prepared a ligand able to complex the ion uranyl and which is also to be grafted on a solid support. In the family of calixarenes, the calix[6]arenes functionalized by three or four carboxylic functions were selected like chelating molecules of the ion uranyl. The properties of complexation of these calixarenes were studied by potentiometry in methanol, under these conditions balances of protonation and complexation were determined and the constant partners were obtained using the Hyperquad program. We synthesized tricarboxylic calix[6]arenes comprising of the groupings nitro (NO2) in para position of phenol in order to see the influence of a substitution in para position on the complexation. We also synthesized calix[6]arenes tetracarboxylic in order to show the role of an additional carboxylic acid grouping. The potentiometric study determined thermodynamic parameters of protonation and complexation of carboxylic calix[6]arenes. The results of the complexation highlighted which complex UO2L corresponding to the ligand para-tert-butylcalix[6]arene tetraacid is more stable than that corresponding to the ligand mononitro calix[6]arene triacid (Δlog β110 = 4. 3), and than the effect of the groupings nitro in para position has low influence on the complexation of UO22+. This makes it possible to consider as possible the grafting of the calix[6]arenes which one knows the behaviour of trapping. To this end we synthesized the ligand 23.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (140 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2005;4781
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