Étude de la complexation d'anions par l'hexacyclène et de leur transfert au travers de l'interface eau-milieu organique

• Auteur / Autrice : Kévin Charreteur
• Direction : Maurice L'Her
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie fine
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Complexation

Cycloalcènes

Membranes échangeuses d'ions

Résumé

La réalisation d’une membrane polymérique échangeuse d’anion, partie essentielle d’un capteur potentiométrique, nécessite souvent la présence au sein de la phase organique d’un composé susceptible de complexer l’anion et de faciliter son transfert. C’est dans ce cadre que nous nous sommes intéressés à l’échange de l’ion dihydrogénophosphate. Les propriétés complexantes de l’hexacyclène (1,4,7,10, 13, 16-hexaazacyclooctadecane) à l’égard des phosphates, déterminées par potentiométrie, sont rappelées dans le premier chapitre, dans lequel sont également décrites les études cristallographiques de quatre complexes de ces anions avec l’hexacyclène. Le second chapitre est consacré aux efforts de synthèse d’hexacyclène modifié afin de rendre ce ligand plus fortement lipophile ; ceci a été réalisé par acylation à l’aide d’un chlorure d’acide puis réduction par LiA1H4 de la fonction carbonyle. L’étude de la complexation de l’anion perchlorate, par voltammétrie aux interfaces eau/dichloroéthane et eau/membrane polymérique et complétée dans ce dernier cas par une étude potentiométrique, est l’objet du troisième chapitre. Dans cette dernière partie de la thèse figure également l’étude thermodynamique, à l’aide de l’électrode à trois-phases, du transfert de l’hydrogénosulfate, du dihydrogénophosphate et de l’hydroxyde, de l’eau au nitrobenzène.

The elaboration of an anion-exchanger polymeric membrane, an essential part for a potentiometric sensor, requires the addition of a molecular species in the organic phase in order to promote the anion exchange through complexation. We have been particularly interested in the dihydrogenophosphate exchange. Complexation of phosphates by hexacyclen (1,4,7,10,13,16-hexaazacyclooctadecane), studied by potentiometry, are described in the first chapter, with the cristallographic study of four complexes. The synthesis of lipophilic substituted hexacyclen molecules are described in the second chapter ; these compounds were prepared by acylation with an acyl chloride, followed by the carbonyl reduction using LiA1H4. The study of perchlorate complexation, by voltammetry at the water/ dichloromethane and water/polymeric membrane and completed in this latter case by potentiometry, is the subject of the third chapter. This last part of the thesis also details the thermodynamic study of hydrogenosulfate, dihydrogenophosphate and hydroxyl transfers from water to nitrobenzene.