Complexes de Lanthanides et d’Actinides trivalent à ligands fonctionnels polydentates. Effet du substituant et de contre-ion sur la différentiation Ln (III)/An (III).

Abstract

Ce travail aborde une étude DFT (Density Fonctional Theory) relativiste des propriétés structurales et électroniques de quelques complexes organométalliques de lanthanides et d'actinides trivalents à l’états d’oxydation +3 dans le cadre da la différentiation Ln (III)/An (III).Du faite que les éléments actinides et lanthanides ont des rayons ioniques très voisins, leurs séparation est confronté un problème de séparation des radioéléments dans le contexte de retraitement des déchets nucléaire. Au plan technique, nous mettons en oeuvre, le code ADF2007.01 (Amsterdam Density Functional) et la base relativiste ZORA (TZP) couplée à la fonctionnelle d'échange et de corrélation PBE/BP86 dont la performance dans l'étude des systèmes organométalliques d'éléments lourds est bien établie. Les techniques de graphisme moléculaire seront menées moyennant les logiciel Molekel4.3 et ADF view. Les résultats obtenus dans ce travail montrent que les éléments f forment tout les deux des liaisons fortement ionique avec des ligands donneurs durs tels que les groupements oxygène RO- et les halogénures X- .lorsque le ligand est un σ donneur et π accepteur ,nous avons observé que les liaisons métal-ligand dans le cas des lanthanides (III) ,restent essentiellement ioniques par contre avec l’Uranium manifeste un caractère covalent important avec certain ligand portant des atomes d’azote . Ceci a conduit à l’émergence de ligand sélectif et ayant un pouvoir extractif dans la séparation des actinides et des lanthanides avec les ligands tel que les bases de Louis terpyridine ou BTP. Ces résultats sont combiné avec l’étude précédente d’Adamo qui donne l’importance de calcul DFT, simulation et modélisation des complexes d’éléments F avec les ligands mono et poly-azotées comme la pyridine, la pyrazine, la bipyridine, la terpyridine et le BTP, ce dernier a montré un grand pouvoir extractif et sélectif dans la différentiation Ln (III)/An (III).