Etude par modélisation moléculaire des interactions dans le système supramoléculaire : α-Terpinéol/β-Cyclodextrine

Abstract

Dans ce présent travail, la structure et la stabilité du complexe d'inclusion formé par le α-Terpinéol et la β-cyclodextrine (β-CD) ont été étudiées théoriquement par différentes méthodes de calculs computationnels dans le vide et dans l'eau en utilisant la méthode de solvatation implicite (modèle CPCM). Une recherche conformationelle par la méthode semi-empirique PM3 a permis de détecter deux minimums globaux: le modèle A situé à (-5Å) et le modèle B situé à (2Å) de la cavité large de la β-CD. Ces deux modèles ont fait l'objet d'une optimisation géométrique en utilisant les fonctionnelles de la DFT : PBEPBE, MPW1PW91, B3LYP, CAM-B3LYP, ωB97XD et M062-XD avec une base 6-311 G(d, p) et 6-311G (d, p)++. Du point de vue énergétique le modèle A s'est montré plus stable avec une énergie supérieure à -30Kcal/mol dans le vide et dans l'eau (ωB97XD/6-311 G(d, p)). Les analyses théoriques effectuée par NBO, QAIM et NCI ont permis de dénombrer et visualiser des liaisons de type hydrogène et Vander Waals justifiant la stabilité des deux modèles. Le calcule des transitions électronique des deux modèles par la théorie de la fonctionnelle de la densité (TD-DFT) au niveau théorique B3LYP/6-311G (d, p) dans l'eau a permis de détecter trois bandes d'absorption dans l'UV/visible pour les deux modèles et de constater qu'un transfert de charge s'est produit entre l'hôte et l'invité. Enfin la comparaison entre les spectres infrarouge expérimental et théorique a conclu que l'invité est incluse dans l'hôte.