| Titre : | Etude expérimentale et théorique de l'effet de solvant sur les propriétés électroniques et énergétiques de quelques composés organiques |
| Auteurs : | Lahmar Soumia Lahmar, Auteur ; Nadjib Melkemi, Directeur de thèse |
| Type de document : | Mémoire magistere |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2017 |
| ISBN/ISSN/EAN : | MCH/296 |
| Format : | 1VOL.(58p) / ill.couv.ill.en coul / 30cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | TD-DFT, Effet de Solvant, UV-Vis, PCM |
| Résumé : |
La théorie fonctionnelle de la densité (TDDFT) (DFT / Time dependent density theory) a été réalisé en utilisant la base 6-31G pour étudier l’effet de solvant sur les propriétés structuraux, électroniques et énergétiques de deux composés organiques : le phénol et l’acide benzoïque. L'effet de solvant a été étudié en utilisant le modèle implicite PCM ((Polarizable Continuum Model). Une étude théorique et expérimentale de l’effet de solvant sur les spectres d’absorption UV-Vis a été réalisée pour les deux molécules citées précédemment. Les Résultats obtenus montrent une grande influence de type de solvant sur les paramètres étudiés. |
| Sommaire : |
Liste des tableaux ………………………….............................................................................1 Liste des figures …………………………………………………………………....................2 Liste des principales abréviations ……………………………………...................................3 Introduction générale ……………………………………………….......................................4 I. Méthodes de chimie théorique .............................................................................................8 I.1.Introduction ...........................................................................................................................8 I.2. Bases de la mécanique quantique ......................................................................................8 I.2.1.Equation de Schrödinger .................................................................................................8 I.2.2.Approximation de Born-Oppenheimer ......................................................................9 I.2.3.Fonction d'onde électronique ....................................................................................10 I.3. Méthodes ab-initio ............................................................................................................10 I.3.1.Théorie d’Hartree-Fock ...........................................................................................11 I.3.1.1. Equations de Hartree-Fock ..................................................................................11 I.3.1.2.Méthode de Roothaan ..................................................................................12 I.3.2.Méthode du champ auto-cohérent (SCF) .................................................................13 I.3.3.Limites de la méthode d’Hartree-Fock ....................................................................13 I.3.4.Méthode post Hartree-Fock .....................................................................................13 I.4. Théorie de la fonctionnelle de densité (DFT).....................................................................14 I.4.1.Fondements de la théorie de la fonctionnelle de la densité ......................................14 I.4.1.1.Théorème de Hohenberg-Kohn..................................................................... 14 I.4.1.2.Méthode de Kohn et Sham.............................................................................14 I.4.2.Bases utilisées dans les calculs..................................................................................15 I.4.3. Fonctionnelles énergies d'échange-corrélation.........................................................16 I.4.3.1.Fonctionnelles locales (LDA)......................................................................16 I.4.3.2.Fonctionnelles à correction du gradient (GGA)..........................................17 I.4.3.3.Fonctionnelles hybrides...............................................................................17 I.4.3.3.1.Fonctionnelle hybride B3LYP......................................................17 I.4.4. Théorie de la fonctionnelle de la densité dépendante du temps TD-DFT...............17 I.4.4.1.Théorème de Runge-Gross .........................................................................18 I.4.4.2.Approche Kohn-Sham ....................................................................18 I.5. Méthodes semi-empiriques ...............................................................................................19 I.6. Modèles de solvatation .....................................................................................................19 I.6.1.Solvatation explicite .................................................................................................20 I.6.2.Solvatation implicite .............................................................................................. 20 I.6.2.1.Modèles de Born, d’Onsager et de Kirkwood............................................ 21 I.6.2.2.Modèle PCM ( Polarisable continuum model) .......................................... 22 I.6.2.3.Modèle CPCM .......................................................................................... 22 I.7.Logiciels utilisée ............................................................................................................... 22 I.7.1.Gaussian 09 .............................................................................................................. 22 I.7.2.Gauss View ...............................................................................................................23 Références ............................................................................................................................... 24 II. Spectroscopie UV-VIS .........................................................................................................27 II.1. La spectrophotométrie ............................................................................................... ....27 II.2. Principe ...................................................................................................................... ....27 II.2.1. Absorption de la lumière ......................................................................................28 II.2.2. Etats électroniques quantiques des atomes et molécules ......................................28 II.3. Les transitions électroniques ..........................................................................................29 II.3.1. Energie de transition .............................................................................................29 II.3.2. Types de transitions ..............................................................................................29 II.3.2.1.Dans les composés organiques .................................................................29 II.3.2.2.Dans les espèces inorganiques .................................................................31 II.3.2.3.Dans les complexes de transfert de charge ...............................................31 II.3.3.Les règles de sélection ...........................................................................................32 II.4. Les chromophores ..........................................................................................................32 II.5. l'Effet de l'environnement sur l'absorption .....................................................................33 II.5.1.Effet de la conjugaison .........................................................................................33 II.5.2.Effet de la substitution .........................................................................................34 II.5.3.Effet de la conformation .......................................................................................34 II.5.4.l'effet du solvant ...................................................................................................34 II.6. Appareillage ...................................................................................................................35 II.7. Applications de la spectroscopie UV-VIS .....................................................................37 II.7.1.Analyse qualitative ..............................................................................................37 II.7.2.Analyse quantitative ............................................................................................37 II.7.3.Autres applications ..............................................................................................38 Références ...............................................................................................................................39 III. Résultats et discussion .......................................................................................................41 III.1. Introduction ................................................................................................................41 III.2. Etude théorique de l'effet de solvant sur les composés organique..............................41 III.2.1. Méthodologie de calcul .................................................................................41 III.2.2. Effet de solvant sur la molécule de Phénol ...................................................41 III.2.2.1. Effet de solvant sur les paramètres géométriques ..........................41 III.2.2.1.1. Effet de solvant sur les longueurs de liaison ...............42 III.2.2.1.2. Effet de solvant sur les angles de valence....................43 III.2.2.2. Effet de solvant sur les paramètres électroniques ..........................44 III.2.2.2.1. Effet de solvant sur les charges atomiques .................44 III.2.2.2.2. Effet de solvant sur le moment dipolaire ................... 45 III.2.2.3. Effet de solvant sur les paramètres énergétiques .......................... 46 III.2.2.3.1. Effet de solvant sur l'énergie total .............................. 46 III.2.2.3.2. Effet de solvant sur le gap énergétique ...................... 47 III.2.2.4. Effet de solvant sur le spectre électronique d'absorption............... 48 III.2.3. Effet de solvant sur la molécule de l'acide benzoïque...................................... 49 III.2.3.1. Effet de solvant sur les paramètres géométriques........................ 49 III.2.3.1.1. Effet de solvant sur les longueurs de liaison............. 50 III.2.3.1.2. Effet de solvant sur les angles de valence................. 51 III.2.3.2. Effet de solvant sur les paramètres électroniques........................ 52 III.2.3.2.1. Effet de solvant sur les charges atomiques............... 52 III.2.3.2.2. Effet de solvant sur le moment dipolaire.................. 53 III.2.3.3. Effet de solvant sur les paramètres énergétiques ....................... 54 III.2.3.3.1. Effet de solvant sur l'énergie total .......................... 54 III.2.3.3.2. Effet de solvant sur le gap énergétique .................. 55 III.2.3.4. Effet de solvant sur le spectre électronique d'absorption .......... 56 III.3. Etude expérimentale de l'effet de solvant sur des composés organique ................ 58 III.3.1. Détails expérimentale ............................................................................... 58 III.3.2. Effet de solvant sur le spectre électronique d'absorption de phénol .......... 58 III.3.3. Effet de solvant sur le spectre électronique d'absorption de l'acide benzoïque ................................................................................................. 59 Références ............................................................................................................................. 62 Conclusion générale ............................................................................................................. 63 Annexes ................................................................................................................................. 65 |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/296 | Mémoire | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
