"Elaboration, caractérisation structurale et études physicochimique et biologique de nouveaux matériaux hybrides organique-inorganique à base d’hypophosphites de métaux de transition"

Abstract

Cette thèse porte sur la synthèse en solution aqueuse, l’étude structurale par diffraction de rayons X sur monocristal et les études thermique, électrochimique et biologique des matériaux hybrides [Cu(C2H8N2)2(H2PO2)2Cu4(µ-CH3COO)8], (C2H10N2)[Co(H2PO2)2(H2O)2]Cl2.2H2O et [Co(H2PO2)2(C6H8N2)2]Cl2 à base d’hypophosphites de cuivre et de cobalt. La structure de [Co(H2PO2)2(C6H8N2)2]Cl2 est caractérisée par des couches poreuse formées partir les polyèdres CoO4N2 et H2𝑃𝑂2 −, les molécules d’ortho-phénylènediamine et les anions chlorures. Ce composé est instable à des températures supérieures à 474K. Il subit trois oxydations à +1.5, +0.64 et +0.36 V (Vs/Ag/AgCl) et se réduit par la suite à -0.78 V (Vs/Ag/AgCl). Ces propriétés antioxydantes sont très excellentes. Il inhibe de façon significative la croissance des bactéries Escherichia coli O128B12, Pseudomonas aeruginosa A22, Bacillus subtilis ILP 1428B et Staphylococcus aureus ATCC 25922. L’hybride [Cu(C2H8N2)2(H2PO2)2Cu4(µ-CH3COO)8] possède des couches poreuses construites par des polyèdres H2𝑃𝑂2 − et Cu(3)O2N4, par des dimères centrosymétriques Cu(1)2(µCH3COO)4O(1)2 et Cu(2)2(µ-CH3COO)4O(6)2 et par les molécules d’éthylènediamine . Il se dégrade à des températures supérieures à 50°C. Il subit une réduction à -0.5 V (Vs/Ag/AgCl), attribuée à la réduction du Cu2+. L’énergie de son orbitale LUMO est -4.02 eV. Il possède une très bonne activité antimicrobienne contre les bactéries Bacillus subtilis et Pseudomonas aeruginosa. Ses propriétés antioxydantes sont également appréciables. La structure cristalline de l’hybride (C2H10N2)[Co(H2PO2)2(H2O)2]Cl2.2H2O est caractérisée par des couches supramoléculaires formées par des polyèdres CoO4(H2O)2 et H2𝑃𝑂2 −, des molécules d’eau non coordinées et par des molécules d’éthylènediamine protonées [C2H10N2] 2+ liées par des liaisons hydrogène NH---O et OH---O. Ces propriétés antioxydantes sont excellentes. Il exhibe également des propriétés bactériostatique et bactéricide très significatives. Le complexe de cuivre [Cu(C12H8N2)(NO3)(HO)(H2O)]NO3 avec la phénanthroline a été également préparé et caractérisé. Sa structure est formée par des anions [NO3] - et des cations [Cu(C12H8N2)(NO3)(H2O)2] + liés par les liaisons hydrogène C-H---O et O-H---O. Il présente de bonnes activités antiradicalaire et antimicrobienne.