La présente étude s'inscrit dans le cadre d'une évaluation des risques liés d'une part au stockage des déchets nucléaires et d'autre part à la production des semi-conducteurs. L'ojectif est d'obtenir des paramètres fondamentaux sur les propriétés explosives des mélanges hydrogène-protoxyde d'azote et silane-protoxyde d'azote. Pour le système hydrogène-protoxyde d'azote, les temps caractéristiques de réaction derrière une onde de choc réfléchie, les vitesses fondamentales de flamme et les largeurs des cellules de détonation ont été mesurées expérimentalement sur une large gamme de composition et de condition. Un mécanisme cinétique détaillé a été développé et validé sur les données de la présente étude et de la littérature. Des mécanismes cinétiques réduits ont été obtenus par une méthode de réduction automatique et inclus dans un code de simulation numérique bi-dimensionnelle d'onde de détonation. Pour le système silane-protoxyde d'azote, l'évolution temporelle des atomes d'oxygène derrière une onde de choc réfléchie et les vitesses fondamentales de flammes ont été étudiées expérimentalement. Une étude préliminaire d'analyse des produits solides de combustion formés en bombe sphérique a également été réalisée. Un mécanisme cinétique réduit de la littérature a été modifié afin de reproduire les profils des atomes d'oxygène.

Ce travail porte sur l'étude du polyglyoxylate d'ethyle (PGEt) : sa synthèse, sa caractérisation et sa dégradation. Le PGEt a été obtenu par polymérisation anionique. Les conditions optimales font intervenir un amorçage par NE3 dans le CH2Cl2 à une température inférieure à -20°C. L'existence d'une température plafond (Tp = 310K pour [M]0 = 1M) nécessite l'utilisation d'agents de terminaison (phényl isocyanate ou bromure de 2-bromo-2-méthyl propionyle) afin d'obtenir des PGEt stables. La dégradation par hydrolyse in vitro du PGEt a été étudiée par RMN 1H, CES... Le mécanisme fait intervenir des coupures de chaines et des hydrolyses des esters. Les produits ultimes de dégradation identifiés sont l'éthanol et l'hydrate d'acide glyoxylique. Le caractère biodégradable du PGEt a été confirmé par respirométrie. Des études préliminaires de toxicité (sur des hématies, le nématode C. Elegans, et la croissance des plantes) n'ont pas révélé d'effet nocif du PGEt et de ses produits de dégradation.

Ces dernières années, les agrégats d'hélium superfluides ont fait l'objet de nombreuses études aussi bien expérimentales que théoriques. Le fruit de ces études a permis le développement de méthodes spectroscopiques innovantes (HENDI) utilisant les nanogouttes d'hélium comme l'ultime matrice, exploitant ainsi la très faible température de ce milieu particulier et sa faible interaction avec les dopants pour une meilleure résolution spectrale. Cependant, un nombre important de questions subsiste quant aux agrégats d'hélium dopés, particulièrement, ceux dopés par les alcalino-terreux. En effet, la position d'une impureté au sein de la gouttelette d'hélium est loin d'être un problème trivial pour certaines espèces telles les alcalino-terreux. Ceci est particulièrement vrai dans le cas où l'impureté est l'atome de magnésium. Des preuves expérimentales d'un état solvaté du magnésium sont annoncées dans la littérature tandis que de récentes expériences laissent penser à une position plutôt surfacique du magnésium dans les agrégats d'hélium. Du point de vue théorique, la même ambiguïté persiste quant à la position de Mg dans la nanogoutte d'hélium. Dans le but de contribuer à une meilleure compréhension des clusters d'hélium dopés par les métaux alcalino-terreux (Mg et Ca), nous avons, au cours de ce travail, dû déterminer avec précision les énergies d'interactions des états fondamentaux des systèmes van der Waals CaHe et MgHe. Pour ce faire, des méthodes ab initio telles les approches des clusters couplés (CC) mais aussi perturbationnelles (MP2 et MP4) ont été appliquées à ces deux systèmes avec succès. Les meilleurs potentiels d'interaction ont été utilisés par la suite comme potentiels d'interactions de paire dans l'approche Monte Carlo à diffusion (DMC) en combinaison de deux types de potentiel d'interaction pour l'hélium. Aussi bien pour CaHen que pour MgHen, des simulations DMC ont été produites depuis n = 1 jusqu'à n = 220, le résultat principal en est une position surfacique de l'impureté quelque soit l'alcalino-terreux considéré. Dans le cas particulièrement délicat des clusters d'hélium dopés par le magnésium, des calculs de DMC avec des contraintes géométriques montrent que le potentiel radial effectif de Mg dans He20 et He50 est plutôt plat. Enfin, sont présentés également les résultats concernant la recombinaison dynamique de deux atomes de magnésium à l'intérieur d'un agrégat d'environ 2000 atomes d'hélium utilisant une méthode basée sur un potentiel effectif pour l'interaction He-He

Une nouvelle méthode appelée DIAMS (Desorption/Ionization on self-Assembled Monolayer Surface) a été développée pour remédier aux problèmes liés à la présence d'ions de matrice en ionisation MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization). Le principe de la méthode DIAMS est d'obtenir des spectres de masse à partir d'échantillons de faible poids moléculaire directement déposés sur une surface d'or recouverte d'une monocouche organique auto-assemblée (SAM) absorbant à la longueur d'onde du laser (337 nm). Après un rappel sur l'interaction laser/matière en spectrométrie de masse, l'élaboration des cibles DIAMS et leur contrôle par électrochimie sont décrits. La faisabilité de la méthode et sa robustesse sont testées à partir de l'analyse de lipides. Les résultats sont comparés avec d'autres méthodes telles que le LDI sur surface d'or et le MALDI. Une étude mécanistique est ensuite initiée pour apporter des éléments de compréhension au processus DIAMS. Il s'agit de comparer les évaluations de distributions d'énergie interne P(Eint) des ions produits en DIAMS et LDI sur or. Dans ce but, des molécules thermomètres telles que des sels de benzylpyridinium substitués et des peptides modèles sont utilisées. Les P(Eint) sont déterminées par la méthode de rendement de survie d'ions et confirmées à l'aide du logiciel MassKinetics. Ainsi, pour une certaine fluence du laser, la distribution d'énergie interne est purement thermique en DIAMS, contrairement à ce qui est mesuré en LDI sur surface d'or. La présence d'un groupement chromophore au sein de la monocouche (bithiophène), constitue un milieu protecteur vis-à-vis du rayonnement laser; cette protection semble augmenter avec la fluence laser. Enfin, une mesure des vitesses initiales des ions de la gramicidine désorbés en DIAMS et LDI sur or, révèle que la nature de la surface n'a pas d'influence sur l'énergie cinétique initiale des ions produits par désorption/ionisation laser.

Le travail présenté dans ce manuscrit concerne le développement d'une nouvelle stratégie de synthèse d'alcaloïdes polyhydroxylés basée sur une séquence réactionnelle de métathèse cyclisante puis hydroboration-oxydation d'éthers d'énols permettant un accès efficace et sélectif à un diastéréoisomère trans-trans de trois substituants hydroxylés sur le cycle pipéridinique. Après mis au point de cette séquence, la méthodologie a été appliquée à la synthèse totale asymétrique de deux produits naturels : la (+)-castanospermine et la (+)-1-désoxynojirimycine. Une modification de cette stratégie a ensuite été envisagée pour la synthèse de pyrrolidines polyhydroxylées basée cette fois sur une réaction d'hydroboration-oxydation d'énamides cycliques. Les différentes voies explorées pour obtenir ces énamides cycliques (métathèse cyclisante d'énamides, d'ynamides ainsi qu'une séquence réactionnelle métathèse croisée, bromation et couplage) n'ont pas conduit aux substrats attendus. Enfin, une application de la séquence métathèse cyclisante et hydroboration-oxydation d'éthers d'énols a conduit à un précurseur avancé de la synthèse de la D-AB1.

Ce travail concerne l'étude de nouveaux complexes homo- et hétéro-bimétalliques du rhodium comportant le motif s-indacène comme groupement pontant dans le but de les utiliser comme catalyseurs dans des réactions de silylation deshydrogénante d'oléfines. Après un bref rappel sur l'importance de la catalyse et de la mise au point de nouveaux catalyseurs, le deuxième chapitre décrit un procédé général de synthèse de ligands de type s-indacène polysubstitués. Une étude physicochimique complète (RMN du 1H, 13C, spectrométrie de masse) de ces nouveaux ligands a été réalisée. Ces motifs donnent également des radicaux anions après oxydation des dérivés dilithiés correspondants. L'étude par RPE a permis de mettre en évidence une bonne délocalisation de l'électron célibataire sur ces systèmes tricycliques. La synthèse de divers complexes monométalliques et homo- et hétéro-bimétalliques est ensuite développée ainsi que leurs caractéristiques physicochimiques. L'étude par RPE des cations radicaux correspondants et des expériences de voltampérométrie cyclique montrent que la délocalisation électronique dépend non seulement du ligand pontant mais aussi de la nature du fragment métallique. De plus, les complexes hététobinucléaires présentent un plus faible degré de délocalisation que leurs analogues homobinucléaires. L'étude des propriétés catalytiques de ces complexes a été également réalisée dans le dernier chapitre dans le cas des réactions de silylation d'oléfines (deshydrogénation couplante). Une comparaison a été établie entre des catalyseurs connus (complexes indényles du rhodium) et les nouveaux complexes mono-, hétéro- and homobinucléaires. Chaque complexe du rhodium hétérobi- et homobinucléaire présente effectivement une plus grande vitesse de réaction que celle des systèmes catalytiques similaires.

La chimie de coordination des éléments de transition (d ou f) permet de synthétiser de nombreux matériaux magnétiques moléculaires aux propriétés physico-chimiques très variées (molécules aimants ou complexes à transition de spin). Nous avons choisi certains ligands suivant des objectifs très précis et développé leur chimie de coordination afin d'obtenir des propriétés magnétiques spécifiques.<br /> La voie de synthèse par méthode solvothermale a permis de caractériser des complexes originaux à base de macrocycles. Deux complexes dinucléaires à base de CoII et FeIII où les deux centres métalliques sont pris en « sandwich » entre deux unités calixarènes ont été ainsi isolés. Ces dimères ont été utilisés comme brique moléculaire de départ pour l'élaboration de cluster à plus haute nucléarité. Un complexe associant six ions CoII a pu être isolé et caractérisé.<br /> La synthèse de nouveaux de ligands de type base de Schiff résultant de la condensation de l'acetylacétone avec différents acides aminés a été développée et leur complexation avec différents éléments de la première série de transition a été étudiée. Ainsi, un trimère à base de CuII a été caractérisé et ses propriétés magnétiques ont été modélisées par une série de calculs ab initio. Cette étude théorique a été complétée par un ensemble de mesures RPE en solution en fonction de la température.<br />Enfin, la chimie de coordination de ligands de type β-dicétone, en particulier l'acétylacetonate, avec différents métaux (3d et 4f ) a été revisitée. Ce ligand et certains de ses dérivés permettent de contrôler la nucléarité d'édifices moléculaires à base d'ions 3d et 4f. L'utilisation d'une brique moléculaire préformée de type cubane a permis d'isoler un complexe heptanucléaire de type « double cubane » à base de NiII qui présente les caractéristiques d'une molécule-aimant. En jouant sur l'effet de l'encombrement stérique du ligand, trois familles de complexes polynucléaires Ln5, Ln8 et Ln9 ont été obtenues par auto-assemblage suivant les méthodes de la chimie douce à base d'ions 4f. Des études structurales, magnétiques et une analyse approfondie des caractéristiques spectroscopiques des complexes à base d'europium(III) ont été réalisées. Une étude complète a été menée sur une famille de complexes Y9 dopés en europium (Y9-xEux).

The present work verified the efficiency of electro-Fenton to destroy phenolic compounds present in Stripping Aircraft Wastewater. This research aimed to elucidate the influence of the catalyst nature, its concentration and of electric current density in efficiency of electro-Fenton process using an indivisible cell with a carbon felt cathode and platinum or borod doped diamond anodes. The experiments compared the effect of these variables to destroy phenol, cresols and their intermediates. The compounds and many intermediates formed were identified in High Perfomance Liquid Chromatograph and allowed obtaining apparent and/or absolute constants and simplified degradation mechanisms. In optimum conditions, measures of Total Organic Carbon showed high mineralization rates. At the end, the application of electro-Fenton process to high organics loads of real Stripping Aircraft wastewater allowed obtaining almost complete mineralization replacing Pt anode by Boron Doped Diamond.

Ce travail concerne l'étude des hétéroallènes E=C=E', analogues supérieurs des allènes, pour lesquels E et E' sont des éléments lourds des groupes 14 et 15. L'engouement suscité par ces hétéroallènes est dû au fait qu'ils apparaissent comme des briques moléculaires de choix en synthèse hétérocyclique et organométallique grâce notamment à la présence de deux doubles liaisons juxtaposées; de plus ils sont également très intéressants d'un point de vue théorique avec notamment la détermination de la nature des doubles liaisons et de la géométrie de la molécule pour déterminer s'ils présentent une structure proche de celle des allènes ou non. Ce travail est développé en quatre parties : après un rappel bibliographique dans le premier chapitre sur la chimie des hétéroallènes possédant des atomes de phosphore, de germanium et de silicium, nous avons présenté dans les deuxième et troisième chapitres la synthèse, la première structure aux rayons X et l'étude de la réactivité du premier phosphagermaallène stable vis-à-vis des chalcogènes (S, Se, Te), de dérivés carbonylés (aldéhydes et cétone α-éthyléniques, acrylates, cétone énolysable) et du disulfure de carbone. Dans le quatrième chapitre, après un rappel bibliographique sur les phosphasilaallènes –P=C=Si<, la synthèse de nouveaux phosphasilapropènes –P=C(X)-Si(X')< est ensuite décrite ainsi que leurs structures aux rayons X. Un premier essai d'obtention de phosphasilaallène à partir de ces nouveaux phosphasilapropènes est décrit

Le but de ma thèse a été de réaliser de nouveaux composés hybrides constitués de nanotubes de carbone (ou fullerènes) et de nanotubes de peptide. L'approche choisie a consisté à greffer sur des nanotubes de carbone, ou dans un premier temps sur des fullerènes, via des bras espaceurs, des cyclopeptides « de type Ghadiri» conduisant aux nanotubes de peptide. Pour se faire, la synthèse de bras espaceurs a été nécessaire ainsi que leur fixation sur les nanotubes de carbones ou fullerènes. Les cyclopeptides sont constitués d'un nombre pair d'acides aminés (8) alternés D et L s'auto-assemblant en feuillets ß antiparallèles pour conduire à des nanotubes. Des essais de solubilisation du cyclopeptide diacide révèlent l'impossibilité d'utiliser ces composés en synthèse organique, dans la mesure ou ils ne sont pas solubles dans les solvants organiques classiques. Il a fallut ainsi revoir la synthèse en incluant soit le fullerène en cours de synthèse peptidique soit en modifiant les conditions pour permettre une solubilisation du peptide. Les composés synthétisés ont été caractérisés par différentes méthodes notamment en TEM, FT-IR, ATR, microscopie optique, diffusion de la lumière. De nouvelles applications aux peptides de Ghadiri ont été cherchées en imagerie (par encapsulation du Xénon hyperpolarisé dans les cavités). Il a été mis en évidence de nouvelles organisations cristallines des peptides possibles dans des conditions contrôlées à l'aide de contre ions tels que les éléments de la première colonne du tableau périodique (Li, Na, K, Rb, ou Cs). Ces organisations, différentes en fonction du contre ion choisi, ont un caractère fractal remarquable, une organisation cristalline régulière et on observe un réseau de liaisons hydrogène inattendu dans les conditions utilisés.