Simulations par mecanique quantique et dynamique moleculaire de la complexation de cations alcalino-terreux et lanthanide par des ligands polyaminocarboxylate

par Sylvie Durand

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Georges Wipff.

Soutenue en 1999

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) .

mots clés

Résumé

Des simulations de dynamique moleculaire (dm) de complexes de cations alcalino-terreux(ii) et lanthanide(iii) avec des ligands polyaminocarboxylate (ethylenediaminotetraacetate edta 4 , acide ethylenediaminotriacetate-monoacetique edta(h) 3 , tetraazacyclododecanetetraacetate dota 4 , methyliminidiacetate mida 2 ) sont ici presentees. Des parametres de lennard-jones pour les cations la 3 +, eu 3 +and lu 3 + ont d'abord ete determines a partir de calculs d'enthalpie libre en solution aqueuse. Ces parametres permettent de reproduire les differences d'enthalpies libres d'hydratation, les distances et les nombres d'hydratation experimentaux. Ensuite, les structures en solution des complexes 1 : 1 des cations alcalino-terreux et/ou lanthanide avec edta 4 , edta(h) 3 , dota 4 et les complexes 1:2 des cations lanthanide avec mida 2 ont ete etudies par dm dans l'eau. En outre, des calculs de differences d'enthalpies libres ont ete realises afin d'etudier, pour chaque ligand, les stabilites thermodynamiques relatives des complexes de ca 2 +, sr 2 +, ba 2 + d'une part et de la 3 +, eu 3 +, lu 3 + d'autre part. Bien que le modele ne prenne pas en compte explicitement la polarisation et le transfert de charge, les resultats reproduisent qualitativement les donnees experimentales de complexation (structures et selectivites).

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