Etude Computationnelle du complexe d’inclusion L-Proline/ß-Cyclodextrine et de la Réaction de Hofmann-Löffler-Freytag

Abstract

Notre travail de thèse est porté sur deux axes traités par la chimie computationnelle. Dans la première partie on a réalisé une étude expérimentale et théorique sur le complexe d’inclusion L-Proline/β-cyclodextrine élaboré dans notre laboratoire et étudié par les niveaux de calcul : PM3, ONIOM2 et B3LYP/3-21+G et les techniques d’analyse UV-visible et FT-IR. Deux modes de complexation ont été choisis pour étudier ce complexe théoriquement. L’analyse énergétique indique que les complexes formés sont stables, et que les deux molécules hôte et invitée ont été déformées après complexation. Les données des spectres théoriques sont en accord avec les résultats expérimentaux ainsi que les paramètres géométriques. Les propriétés électroniques obtenues par les calculs TD-DFT et l’analyse NBO montrent clairement qu’un transfert de charge a été établi entre la L-Proline et β-cyclodextrine. Nous avons consacré la deuxième partie à l’étude d’un mécanisme réactionnel, et dans ce concept on a choisi la réaction de Hofmann-Loffler-Freytag (HLF) utilisée dans la synthèse de la L-Proline. L’originalité dans cette étude est de proposer d’autres voies de mécanismes que celui proposé par l’équipe HLF, dans le but d’avoir une idée plus claire sur les états de transition qui régissent le mécanisme de cette réaction. Les calculs ont été performés en utilisant la méthode B3LYP/6-31+G(d,p) dans le modèle de solvatation PCM, en choisissant l’eau comme solvant. La comparaison entre les barrières énergétiques de la surface d’énergie potentielle et les données des énergies de dissociation nous ont permis de conclure que l’un des deux mécanismes qu’on a proposé est énergétiquement possible.