Etude par diffraction des rayons X et par spectroscopies vibrationnelles de complexes de l'acide éthane hydroxy-1 diphosphonique 1,1' (HEDP)

Abstract

La synthèse et l’étude physicochimique de divers complexes métalliques de l’acide hydroxy éthylidène diphosphonique (HEDP) avec divers cations ont permis de mettre en évidence une très grande diversité de comportement de l’acide HEDP. Par diffraction des rayons X, nous avons déterminé la structure cristalline des complexes suivants : NaHEDP, H₂O, Sr(HEDP)₂, 4H₂O et Ln(HEDP)₂, 5H₂O (Ln= Y³⁺, Er³⁺ et Ho³⁺). Outre leurs caractéristiques particulières ces structures ont permis d’effectuer un travail systématique de comparaison avec d’autres complexes de l’acide HEDP. La diversité du mode de complexation des cations par les coordinats HEDP tient aussi du fait que ceux-ci peuvent réaliser une chélation par liaisons mono-, bi- et tridentées pouvant coexister. Les liaisons tridentées font nécessairement intervenir la fonction hydroxyle. D’autre part, nous avons mis en évidence l’existence de liaisons hydrogène fortes intercoordinats qui conduisent à une véritable dimérisation ou une polymérisation. En spectroscopie vibrationnelle, nous avons montré que l’implication de la fonction hydroxyle dans la coordination du cation métallique entraînant un abaissement de l’élongation OH caractéristique. Nous avons également montré que l’apparition des banses ABC dans les spectrogrammes caractérisait la présence de liaisons hydrogène fortes. Enfin une possible non équivalence entre les liaisons C-H a été observée dans certains cas. Une bonne corrélation a été établie entre les résultats de diffraction des rayons X et ceux obtenus en spectroscopie vibrationnelle, ce qui permet une meilleure connaissance structurale des complexes amorphes dont les structures sont inconnues.