Etude par Spectroscopie Infrarouge et Raman de la transition de phase dans le Picrate de Pyridine

Abstract

Le picrate de pyridine de formule chimique [(C6H2N3O7)-. (C5H6N)+], a fait l’objet de beaucoup d’études structurales mais les études vibrationnelles, par spectroscopie Raman, nécessaires pour compléter son étude n’ont pas été faites jusqu'à ce jour. Ce composé polymorphe possède des caractéristiques intéressantes qui lui confèrent la possibilité d'intervenir dans différents domaines de la science ; on cite, à titre d’exemples : la biologie, la catalyse et l’industrie pharmaceutique où il joue le rôle d’un principe actif purificateur. Cependant, l’apparition d’une coloration de tendance marron lors de son traitement thermique a soulevé un sérieux problème pouvant être lié à la stabilité de la structure de ce matériau, sous l’effet de la température. Les études sur des éventuels changements structuraux ont été faites par diffraction des rayons x (DRX) et par DSC où, en effet, ces deux techniques ont montré l’existence d’un changement de phase à l’état cristallin, sous l’effet de la température. Pour une meilleure efficacité de ce matériau, lors de son utilisation, il est nécessaire de s’assurer qu’il demeure stable quand il subit un traitement thermique. Un complément d’informations très utile peut être fourni par la spectroscopie Raman qui, surtout aux basses énergies, peut donner d’amples informations qui permettent de tirer des conclusions sur la stabilité du matériau. Pour ces raisons, nous avons utilisé la spectroscopie Raman pour la mise en évidence de la transition de phase et sa réversibilité. Le comportement du Picrate de Pyridine a été étudié par spectroscopie vibrationnelle (infrarouge et Raman) ; cette étude est complémentaire aux seules études cristallographiques antérieures, effectuées sur ce matériau. Les différents spectres Raman enregistrés et le leur évolution, en fonction de la température, ont permis de détecter une transition de phase à 358K témoignant d’un profond changement de la structure initiale du matériau qui, en effet, passe d’un réseau monoclinique à un réseau triclinique. Ces changements ont également été suivis en observant de prés la position, l’intensité et la largeur à mi-hauteur des bandes Raman les plus prononcées. Une étude sur la réversibilité de la transition de phase a été faite en examinant les spectres Raman enregistrés dans la région des basses fréquences. En effet, en suivant l’évolution des modes de vibrations externes, on a pu mettre en évidence la réversibilité de la transition de phase bien que cette dernière n'apparait pas toujours comme un phénomène bien reproductible, notamment lors de l’utilisation du matériau dans l’industrie.