Apports théoriques à la compréhension du comportement de la paire de valence du cation Pb2+

Theoretical insights for the understanding of the behaviour of the valence pair of the Pb2+ cation

• Auteur / Autrice : Marie-Céline Van Severen
• Direction : Olivier Parisel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie théorique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Plomb

Paire libre

Elf

Chimie quantique

Structure bisdirigée

Mécanique moléculaire

Résumé

Le plomb, et en particulier son cation Pb2+, est responsable des empoisonnements regroupés sous le nom de saturnisme. Il s’agit cependant d’un métal dont la physico-chimie est encore mal connue et qui requiert des investigations théoriques de manière à mieux comprendre son influence dans un environnement biologique. A un niveau plus fondamental, il convient également de mieux comprendre l’origine des transitions structurales entre complexes de type holodirigés et complexes de type hémidirigés. A cet effet, une étude systématique des séries [PbLn]2+ est présentée. La structure électronique des différents systèmes obtenus a été étudiée au moyen de l’analyse topologique ELF (Electron Localization Function). On montre comment la transition holo- / hémidirigée se traduit au niveau de la densité électronique du bassin monosynaptique V(Pb) correspondant à la paire libre externe du cation Pb2+. Cette étude a été étendue aux ligands anioniques et ligands mixtes. Dans un second temps, la recherche d’un chélatant plus spécifique du Pb2+ a mené à l’étude de ligands pouvant stabiliser la paire libre 6s2. Dans un troisième temps, une étude sur des cas réels de métalloenzymes et métallorégulatrices a été réalisée afin de mieux comprendre l’impact de Pb2+ sur l’organisme. Enfin, le besoin de prendre en compte la solvatation et l’environnement protéique dans nos études a mené à la Mécanique Moléculaire (SIBFA). La prise en compte de Pb2+ et donc sa paramétrisation est la première étape à franchir.