| Titre : | Prédiction par la méthode DFT conceptuelle de la réactivité chimique et de l’activité biologique de quelques composés organiques |
| Auteurs : | Khaoula Kouchkar, Auteur ; Youcef Boumedjane, Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2022 |
| Format : | 1 vol. (119 p.) / couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Mots-Clés: 32 cycloaddition, régiosélectivité, stéréosélectivité, DFT conceptuelle, 2-iminothiazolidin-4-one, QSAR, MLR |
| Résumé : |
Le travail présenté dans cette thèse consiste à l’étude théorique de quelques composés organiques, il est divisé en deux études différentes: 1ère étude : La réaction de cycloaddition 32 entre N-Tert-butyl, α-(4-trifluoromethyl)-phenyl nitrone et le méthacroléine pour l’interprétation, la prédiction de la régiosélectivité et la stéréosélectivité à l’aide de différentes approches quantiques, en l'occurrence, la théorie de l’état de transition et la théorie des orbitales moléculaires frontières (FMO)- Indices de réactive globale et locale dérivant de la DFT conceptuelle. Les résultats théoriques obtenus sont en accord avec les constatations expérimentales. 2éme étude : une analyse quantitative de la relation structure-activité QSAR a été effectuée sur dix-huit molécules de dérivés de 2-iminothiazolidin-4-one. Nous avons tout d'abord analysé la réactivité moléculaire de 2- iminothiazolidin-4-one par DFT conceptuelle. Ensuite, la régression linéaire multiple a été utilisée pour déterminer la corrélation entre les descripteurs chimiques calculés et l’activité antitumorale des dérivés du 2-iminothiazolidin-4-one. La méthode de validation croisée (LOO) était choisie pour valider des modèles obtenus. L’équation de régression MLR a montré un bon accord entre les activités biologiques ajustées et observées. |
| Sommaire : |
Liste des figures et schémas Liste des tableaux Liste des abréviations INTRODUCTION GENERALE………………………………………………………. 2 Références ……………………………………………………………………………... 5 CHAPITRE I : Généralités sur la réaction de cycloaddition dipolaire 1,3 (32CA) et cancer du poumon I.1. La réaction de cycloaddition dipolaire 1, 3(32CA).............. 8 I.1.1. Introduction ................................ 8 I.1.2. Historique ............................................................ I.1.3.Aspects basiques ...................................... 10 I.1.3.1. Les dipoles-1,3. ............................................. 10 I.1.3.2. Mécanisme ....................................................... 12 I.1.3.3. La régiosélectivité……………. .................................... .13 I.1.3.4. La stéréospécificité ............................................. 14 I.2. Cancer du poumon ................................................ 15 I.2.1.Introduction ................................. 15 I.2.2. Signes cliniques ................................. 17 I.2.3. Classification des tumeurs broncho-pulmonaires .............. 17 I.2.3.1. Les carcinomes épidermoïdes ...................... 17 I.2.3.2. Les adénocarcinomes .......................... 17 I.2.3.3. Les carcinomes à petites cellules .................................. I.2.4. Etiologies .................. I.2.4.1. Le Tabagisme .................................. 18 I.2.4.2. Les expositions professionnelles .............................. 18 I.2.4.3. Facteurs environnementaux ........................................... 19 I.2.4.4. Les susceptibilités génétiques ........................... 19 I.2.5. Cibles thérapeutiq.................... 20 I.2.5.1. La chirurgie ........................ 21 I.2.5.2. La chimiothérapie ................................... 21 I.2.5.3. La radiothérapie ..................... 22 I.2.5.4. Les résultats du traitement ............................ 22 I.2.5.5. Les nouvelles thérapeutiques ciblée............... 23 I.3. Référen.................... 25 CHAPITRE II: Méthodes quantiques, indices de la réactivité chimique et QSAR II.1. Introduction..……………… 29 II.2. Généralités sur les méthodesantique ......... 30 II.2.1. L'équation de Schrödinger ......................... 30 II.2.2. L’approximation Born-Op........... 30 II.2.3. Mé............................. 31 II.2.4. Méthode de poste- SCF ..................... 31 II.2.4.1. Méthode d'interaction de configuration (Cl) ................... 32 II.2.4.2. Interactions de configuration par perturbation : méthode MP2 ........ 32 II.2.5. Théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) ............. 33 II.2.5.1. Fondement de la théorie DFT .................. 33 II.2.5.2. Méthode de Kohn et Sham ......................... 35 II.2.5.3. Approximation de la densité de spin locale LSDA .............. 36 II.2.5.4. Approximation du Gradient Généralisé (GGA) ........... 36 II.2.5.5. Fonctionnelle hybride B3LYP ................... 37 II.2.5.6. Processus SCF de résolution des équations de Kohn et Sham ..... 37 II.2.6. Bases d’orbitales atomiques ...................... 38 II.2.7. Méthodes de solvatation ..................... 40 II.2.7.1. Le modèle continuum polarisable (PC... 40 II.3. Généralités sur la réactivité chimique ...................42 II.3.1. Théorie des orbitales moléculaires frontières FMO .42 II.3.1.1. Introduc...................... 42 II.3.1.2. Principe de la théorie FM.................... 42 II.3.1.3. Approximations de la théorie .............. 44 II.3.1.4. Critiques de la FMO ............................... 45 II.3.2. Théorie de l’état de transition (TST) .................. 45 II.3.2.1. Principe de la TST .................................... 45 II.3.2.2. Difficultés dans l’application de la TST ................. 47 II.3.3. Concepts chimiques et indices de réactivité dérivant de la DFT conceptuelle ...... .48 II.3.3.1. Concepts et indices globaux de réactivit 48 a) Electronégativité et potentiel chimique électronique ...... 49 b) Dureté et mollesse chimiques ................................. 49 c) Indice d'électrophilicité globale ................................. 50 d) Indice Nucléophilie globale ............................. 51 1. Nucléophilie et basicité .................................... 51 2. Nucléophilie théorique ........................................ 51 II.3.3.2. Indices locaux de réactivité dérivant de la DFT conceptuelle ........ 52 II.3.3.2.1. Introduction .............. 52 II.3.3.2.2. Les déférents indices locaux de réactivité dérivant de la DFT conceptuelle ................................. 53 a) Indices de Fukui f (r) ............................................. 53 b) Mollesses locales............................................ 54 c) Electrophilie locale ...................................................... 55 d) Nucléophilie locale ......................................... 55 II.3.3.2.3. Méthodes d’analyse de population .......................... 55 a) Analyse de population naturelle NPA (1985) ....................... 56 b) Analyse de bond naturelle NBO .................................. 56 c) Méthodes basées sur le potentiel électrostatique ................... 56 II.3.4. Règles et modèles polaires pour la prédiction de la régiosélectivité dans les réactions de cycloadditions ......................... 57 II.3.4.1. Règle de Houk ........................... 57 a) Principe………………………………................................... b) Les coefficients des orbitale atomiques.....................57 c) Critiques de la règle de Houk…… .................... 58 II.3.4.2. Règle de Gazquez et Mendez ..................... 58 a) Principe ........................................ 58 b) Critique de la règle de Gazquez-Mendez .....................................59 II.3.4.3. Modèle polaire de Domingo basé sur l’utilisation des indices W et N .... 59 II.4. La relation quantitative structure-activité (QSAR).......60 II.4.1. Introduction ................................ 60 II.4.2. Principe de QSAR ...................................... 60 II.4.3. Outils et Méthodologie de QSAR...........62 II.4.3.1. Paramètres biologiques ..............62 II.4.3.2. Les descripteurs moléculaires ............................ 62 II.4.4. Méthodes d'analyse de données ........... II.4.4.1. Régression multi-linéaire ...............................64 II.4.4.1.1. Test de la signification totale de la régression .......................... 64 II.4.4.1.2. Le choix du meilleur modèle ............................. 66 II.4.4.1.3. Validation du modèle LOO ........ 66 II.4.5. Domaine d’applicabilité ........................... 67 II.5. Références .. 68 CHAPITRE IV: Étude de la régio et stéréo-sélectivité dans la réaction de [3+2] cycloaddition entre la N-tert-Butyl, α-(4-Trifluorométhyl)-Phényl Nitrone et Méthacroléine III.1. Introduction………………………………………………………………………… 75 III.2. Détails de calcul quantique.................................. 76 III.3. Résultats et discussion ................................ 78 III.3.1. Indices globaux de réactivité des réactifs ...................... 78 III.3.2. Etude mécanistique de la réaction de cycloaddition basée sur l'énergie d'activation le long des différents chemins de la réaction ................. 81 III.3.2.1. Étude mécanistique ..............................81 III.3.2.2. La géométrie des structures de transition et analyse de l’ordre de liaison Wiberg 89 III.3.2.3. L’étude de transfert de charge en TSs ... 91 III.4. Conclusion .............................. 92 III.5. Références .............................................. 93 CHAPITRE IV: Étude quantitative des relations structure-activité d’une série de dérivés de 2-imino-4-thiazolidinone IV.1. Introduction………………………………………………………………………… 96 IV.2. Procédé de calcul ... 99 IV.3. Les propriétés structurelles, spectroscopiques vibrationnelles et indices de réactivité du 2- iminothiazolidin-4-one ...... 100 IV.3.1. Géométrie optimisée du 2-iminothiazolidine-4-one .. 100 IV.3.2. Analyse vibrationnelle .................... 101 IV.3.3. Analyse DFT des indices de réactivité du 2-iminothiazolidin-4-one........ 103 IV.3.3.1. Descripteurs de réactivité globale ..... 10 IV.3.3.2. Descripteurs de réactivité locale ........... 105 IV.3.3.3. Analyse orbitale des liaisons naturelles ainsi que le potentiel électrostatique moléculaire ........... 105 IV.4. Relations structure activité/propriété des dérivés 2-iminothiazolidin-4-one ...107 IV.5. Conclusion .................... 113 IV.6. Références ................. 114 CONCLUSION GENERALE ... 118 Résumé |
| Type de document : | Thése doctorat |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/id/eprint/5726 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TCH/93 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
