Développement de pseudopotentiels moléculaires adaptés à l'étude de propriétés moléculaires
Auteur / Autrice : | Alexander Punter |
Direction : | Yannick Olivier Carissan, Paola Nava |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences chimiques. Chimie théorique |
Date : | Soutenance le 16/10/2019 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut des sciences moléculaires de Marseille (ISM2) |
Jury : | Président / Présidente : Christophe Morell |
Examinateurs / Examinatrices : Carine Clavaguéra | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Fabienne Alary, Laurent Joubert |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Les pseudopotentiels permettent de simplifier les calculs moléculaires en remplaçant des atomes ou des groupements chimiques par des pseudosystèmes simples associés à des fonctions mathématiques rapides à évaluer. Dans ce travail, de nouveaux pseudopotentiels ont été créés pour la reproduction des propriétés électroniques de fragments carbonés. Initialement j’ai travaillé sur des systèmes contenant des carbones hybridés sp2 et j’ai pu reproduire plusieurs propriétés de base (énergie de la HOMO, énergie de 1ère ionisation, énergie d’excitation) de ces systèmes (polyènes et hydrocarbures polycycliques aromatiques) avec une précision satisfaisante. La procédure d’optimisation des paramètres des pseudopotentiels a été généralisée grâce à l’écriture d’un programme en Python, qui m’a permis d’obtenir des pseudopotentiels pour d’autres types de fragments carbonés : un pseudo sp3 à 1 électron, un pseudo sp3 à 2 électrons et un pseudo sp2 supplémentaire à 2 électrons. J’ai aussi réoptimisé les potentiels originaux (sp2 à 1 électron) spécifiquement pour le calcul des spectres UV et ECD. Enfin, j’ai expérimenté les pseudopotentiels sur des systèmes moléculaires variés tels que des systèmes organométalliques et des systèmes PI enchevêtrés. Leurs spectres UV ont pu être reproduits correctement en respectant les conditions suivantes : 1) le pseudopotentiel n’est pas lié à un hétéroatome, 2) les cycles PI ne sont pas tordus de plus de quelques degrés. J’ai aussi participé à une étude théorique de réactivité originale de cycloaddition intramoléculaire (2+2+3) dirigée par le cobalt