Propriétés extractantes des calixarènes fonctionnalisés avec des fonctions neutres et carboxyliques : Effet de la longueur des groupes pendants sur la sélectivité d'extraction

Extractantes properties of calixarenes functionalized with neutral and carboxylic functions : Effect of the length (spacer length) of pendent arms on the extractant selectivity

• Auteur / Autrice : Apollinaire Tengo Mouelet
• Direction : Michel Burgard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résonance magnétique nucléaire

Membranes échangeuses d'ions

Membranes (technologie)

Extraction par solvant

Ligands

Stoechiométrie

Complexation

Calixarènes

Résumé

Dans ce travail on étudie les propriétés complexantes et extractantes des dérivés calix[4]aréniques avec des bras de type O(CH2)nR [R : fonction complexante (ester, amide ou acide carboxylique) et n=espaceur ;1 ou 3]. L’accent est mis sur la synthèse des composés nouveaux à fonctionnalités mixtes en conformation cône. On détermine la stoechiométrie et la stabilité des complexes en série alcalin, et les propriétés extractantes ainsi que la cinétique de transport à travers une membrane liquide épaisse. En série ester, l’encapsulation n’est mise en évidence et confirmée que pour le système Na+ avec le composé ayant quatre espaceurs courts. En série amide, l’encapsulation n’est définie que pour les composés ayant au moins deux espaceurs courts. Une forte extraction et une sélectivité spécifique sont mises en évidence dans ces systèmes. L’évolution des coefficients de transfert à travers une membrane liquide est comparée à celle des coefficients de diffusion déterminés par RMN DOSY. En série carboxylique, on constate que l’extraction de l’ion cuivrique n’a lieu qu’en présence d’ion monovalent encapsulable dans le calixarène.

Complexation and extraction proprieties of calix[4]arène derivatives bearing arms of the type O(CH2)nR [R: being a complexation function (ester, amide or carboxylic acid) and n(spacer)=1or3]. News compounds (calix[4]arènes in cone conformation) having two arms n=1 and two arms n=3 have been synthesized. Alkali complexes are characterized (stoichiometry, stability, extraction and transport proprieties). In a series of ester derivatives, the cation encapsulation in the calixarene cavity is observed only for the tetraester with n=1. In a series of amide derivatives, encapsulation in the calixarène cavity takes place in at least two arms with n=1 are present. Then, high extraction levels and specific selectivities are observed. From liquid membrane transports experiments, mass transfer coefficients (K) are determined and compared with ligand and complex diffusion coefficients (D) obtained from NMR DOSY. According to diffusion theory a simple proportionality relationship is expected but not observed experimentally. In a series of carboxylic derivatives high extraction of copper II is observed in the presence of coextracted monovalent ion.