SYNTHESE, ETUDE STRUCTURALE ET PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES ASSOCIEES DE QUELQUES COMPOSES HETEROCYCLIQUES

Abstract

Notre travail est consacré à la synthèse et caractérisation d’une série de 5-arylidène-2- imino-4-thiazolidinone et l’étude de la structure cristalline ainsi d’autres propriétés du composé organique (2Z,5Z)-5-(4-nitrobenzylidène)-3-N-(2-méthoxyphenyl)-2-N’-(2méthoxyphenyl imino) thiazolidin-4-one de la formule chimique C24H19N3O5S. Les 5-arylidène-2-imino-4-thiazolidinones à forte délocalisation électronique sont synthétisés à partir de la condensation des thiazolidinones possédant un groupement méthylène actif et les aldéhydes aromatiques dans l’acide acétique. Les composés organiques synthétisés sont caractérisés par les différents méthodes spectroscopiques tels que : la spectroscopie Infrarouge et par la résonance magnétique nucléaire (RMN) du proton et du carbone. Le composé organique (2Z,5Z)-5-(4-nitrobenzylidène)-3-N-(2-méthoxyphenyl)-2-N’-(2 méthoxyphenyl imino) thiazolidin-4-one a été recristallisé dans le chloroforme. Le cristal obtenu a été introduit dans un diffractomètre des rayons X. Après le traitement des donnés des rayons X la structure finale de la molécule C24H19N3O5S est obtenue. Le composé cristallise dans le groupe d'espace P21/c du système monoclinique avec Z = 4, les paramètres de mailles sont : a = 15.6096(4) Å, b = 8.8817(2) Å, c = 15.8973(4) Å et β = 98.601(2) °. Après cette étude expérimentale, nous avons entamé une étude théorique en utilisant le programme Gaussian. Les calculs théoriques ont été réalisées à l'aide de la méthode HartreeFock (HF) et la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec la fonctionnel (B3LYP) et la base 6-31G (d, p). Une analyse structurale détaillée a été réalisée pour avoir la géométrie moléculaire et la disposition des atomes ainsi pour déterminer les distances et les angles dans la molécule étudiée. Les résultats théoriques obtenus sont en bon accord avec ceux trouvé expérimentalement. Ceci témoigne de la qualité de la structure retenue. Une analyse vibrationnelle a été réalisée afin de vérifier le model de calcul retenu et comparé les résultats obtenus avec les données expérimentales. Les fréquences de vibration, Les transitions électroniques et les valeurs des déplacements chimiques de proton et carbone ont été étudiés en utilisant la fonctionnelle B3LYP avec la base 6-31G de calcul (d, p). Les fréquences de vibration sont attribuées sur la base de la distribution d'énergie potentielle (PED). Les transitions électroniques sont calculées par la théorie fonctionnelle de la densité dépendante du temps (TD-DFT). Le gap énergétique est calculé théoriquement à partir des valeurs des orbitales moléculaires frontières en calculant la différence entre la valeur d’énergie de l’orbitale moléculaire la plus haute occupées (HOMO) et celle de l’orbitale moléculaire la plus basse vacante (LUMO) en utilisant le niveau de calcul B3LYP / 6-31G (d, p) et expérimentalement à partir du spectre UV-Visible expérimental. Nous avons obtenu une bonne corrélation entre les valeurs du gap énergétique obtenues théoriquement et expérimentalement. Les calcules des charges atomiques de Mulliken, des orbitales naturelles de liaison (NBO) et du potentiel électrostatique moléculaire (MEP) ont été réalisés afin de connaitre les sites électrophiles et nucléophiles ainsi le transfert de charge dans la molécule.