Este trabalho consiste na investigação termoanalítica dos p-toluenossulfonatos de terras raras hidratados, abordando aspectos relativos à etapa de desidratação, decomposição térmica dos sais anidros e metodologia alternativa para obtenção de oxissulfetos. As reações entre o ácido p-toluenossulfônico e hidroxicarbonato de terras raras (III), em meio aquoso, conduziram a compostos de fórmula geral mínima TR(C7H7SO3)3.xH2O, sendo TR3+ = La ao Lu e Y com x variando de 2 a 7. Esta estequiometria foi estabelecida a partir dos resultados de análise elementar e termogravimetria. Os compostos foram caracterizados e, posteriormente, investigados termoanaliticamente. O estudo do comportamento térmico dos compostos foi realizado empregando a TG/DTG em atmosfera dinâmica de ar, N2, CO2, ar + CO2 e H2 + Ar a uma razão de aquecimento de 10°C min-1. A etapa de desidratação mostrou-se independente da atmosfera empregada. O processo de decomposição térmica do sal anidro em ar, CO2, ar + CO2 conduziu a formação de oxissulfatos com diferentes estequiometrias. Os resultados indicaram que a estabilidade térmica dos p-toluenossulfonatos anidros e dos oxissulfatos diminui com o raio do íon TR3+. O mesmo não ficou evidenciado quando se utilizou atmosfera de N2, uma vez que nenhum patamar indicativo de produtos intermediários e/ou finais termoestáveis foi formado. Os dados TG em atmosfera de H2 + Ar indicaram a formação de dioxissulfeto (TR2O2S). Isto foi confirmado pelo reaquecimento do produto em atmosfera de ar, que evidenciou ganho de massa característico da oxidação a oxissulfato. Os eventos térmicos foram evidenciados nas curvas DSC, por picos no sentido endotérmicos ou exotérmicos, e estão em concordância com as variações de massa indicadas nas curvas TG/DTG. Para alguns compostos foram determinados os parâmetros cinéticos, para etapa de desidratação, utilizando método dinâmico por TG/DTG e DSC. As curvas TG mostraram alguns eventos sobrepostos, evidenciando um processo de decomposição térmica aparentemente complexo, característico da saída de vários produtos voláteis simultaneamente. Neste caso, os experimentos utilizando o sistema simultâneo e acoplado TG/DTA-GC/MS possibilitou a detecção e análise destes voláteis. / This work consists in the thermoanalytical investigation of hydrated rare earth p-toluenesulfonates, considering the relative aspects of the dehydration step, thermal decomposition of the anhydrous salts and altemative methods for preparation of the oxysulfides. The compounds were prepared in aqueous solution, by reaction of p-toluenesulfonic acid and basic carbonates. The products of the reactions presented general formula TR(C7H7SO3)3.xH2O, TR3+ = La - Lu and Y, and x = 2 - 7. This stoichiometry was established through elemental analysis and TG data. The p-toluenesulfonates were characterized and investigated thermoanalytically. The study of the thermal behaviour of these compounds was accomplished using TG/DTG in air, N2, CO2, air + CO2 and H2 + Ar dynamic atmospheres with heating rate of 10 °C min-1. The dehydration step is independent of the atmosphere employed. The thermal decomposition processes of the anhydrous salts in air, CO2, air + CO2 lead to fonnation of oxysulfates with different stoichiometries. The results indicated that thermal stability of anhydrous salts and oxysulfates decreases with ionic TR3+ radii. The same was not evidenced in the N2 atmosphere plateaus indicative of thermally stables intermediate compounds were not observed. TG data in H2 + Ar atmosphere indicated the formation of dioxysulfide (TR2O2S). This product was heated in air atmosphere, showing gain of mass characteristic of oxidation to oxysulfate. The thermal events were evidenced in DSC curves by endothermic and exothermic peaks, and they are in agreement with the weight changes indicated in TG/DTG curves. For some compounds kinectic parameters were determined for the dehydration step, using TG/DTG and DSC dynamic methods. TG curves showed some overlaped events, evidencing complexes thermal decomposition processes with simultaneously evoluation of several volatile products. In these case, TG/DTG-GC/MS experiments were made for the detection of these volatile ones.

Este trabalho descreve a síntese e caracterização dos compostos de adição obtidos pela reação entre os monocloroacetatos (CA) e dicloroacetatos (DCA) de lantanídeos (III) com a quinolina-N-óxido (QNO), na presença de etanol e ortoformiato de trietila. Os compostos foram obtidos na forma sólida e caracterizados por análise elementar, testes de solubilidade, medidas de condutância eletrolítica, difração de raios X (método do pó), espectros de absorção na região do infravermelho, espectros de absorção na região do visível dos compostos de Nd, espectros de emissão dos compostos de Eu e análise térmica. Os experimentos de análise térmica permitiram estudar o comportamento térmico dos compostos. A associação dos resultados de análise elementar e termogravimétrica permitiu sugerir as seguintes fórmulas mínimas: a) Ln(DCA)3.yQNO.wEtOH onde, y = w = 8/9 para Ln= La; y = w = 1 para Ln= Ce; y = 1 e w =¾ para Ln= Pr, Nd e Sm; y = 1 e w = O para Ln= Eu ao Lu e Y. b) Ln(CA)3.QNO, onde Ln= La ao Ho e Y. Os compostos não são higroscópicos, e possuem coloração bege, em sua grande maioria. São solúveis em DMF, DMSO, HMPA e água, e insolúveis em hexano, ciclohexano, dimetoxipropano, benzeno, clorofórmio, cloreto de metileno, tolueno, acetonitrila e acetona. As medidas de condutância, em solução de DMF, revelaram que os compostos se comportam como não eletrólitos, indicando que os ânions CA e DCA estão coordenados ao íon Ln3+. Os difratogramas de raios X ( método do pó) mostraram que os compostos de adição de dicloroacetatos possuem três séries isomorfas. Os espectros de absorção no infravermelho indicaram que a coordenção da QNO e dos ânions CA e DCA ocorre através do átomo de oxigênio, mas não permitiram evidenciar a coordenção do EtOH nos compostos de adição de dicloroacetatos, porém os resultados de análise térmica confirmaram a presença do etanol para os compostos de La ao Sm. As associações das técnicas auxiliaram na definição da estequiometria e existência das séries isomorfas. Os espectros de absorção dos compostos de Nd mostraram que as interações Nd3+- ligantes são de caráter eletrostático. Baseando-se nas transições 4I9/2 → 4G5/2, 2G7/2 foi possível determinar o parâmetro nefelauxético [β = 0,990 (CA) e β = 0,993 (DCA)], o fator de covalência [b1/2 = 0,070 (CA) e b1/2 = 0,0502 (DCA)] e o parâmetro de Sinha [δ = 1,01 (CA) e δ = 0,705 (DCA)]. Os espectros de emissão dos compostos de Eu, registrados a 77 K, sugeriram a simetria C3v para o composto de Eu(CA)3.QNO e C2v para o composto Eu(DCA)3.QNO. As curvas termoanalíticas evidenciaram que o processo de decomposição térmica ocorre em multi-etapas e que o produto final é o respectivo óxido. / This work describes the synthesis and characterization of the addition compounds obtained between lanthanide (III) mono and dichloroacetates with Quinoline-N-oxide (QNO) in the presence of ethanol and triethyl orthoformate. These compounds were obtained in the solid form and characterized by elemental analysis, solubility tests, electrolytic condutance measures, X-ray diffraction (powder method), infrared absorption spectroscopy, visible absorption spectroscopy of the Nd compounds, emission spectroscopy of the Eu compounds and thermal analysis. The thermal analysis experiments allowed studying the thermal behavior of the compounds. The association of the results of elemental analysis and thermogravimetry allowed to suggest the minimum formule: a) Ln(DCA)3.yQNO.wEtOH, where y = w = 8/9 when Ln = La; y = w = 1 when Ln = Ce; y = 1 and w = 3/4 when Ln = Pr, Nd and Sm; y = 1 and w = 0 when Ln = Eu to Lu and Y. b) Ln(CA)3.QNO, where Ln= La -Ho e Y. The compounds are not hygroscopic and are beige coloration. They are soluble in DMF, DMSO, HMPA and water, but they are insoluble in hexane, ciclohexane, dimetoxipropane, benzene, chloroform, methylene chloride, toluene, acetonitrile and acetone. In DMF solution, the conductance measurements revealed that the compouds behave as non-electrolytes, indicating that CA and DCA ions are coordinated to the ion Ln3+. X-ray patterns suggest that the addition compounds of dichloroacetates and monochloroacetates have, respectively, three and four isomorphous series. The infrared spectra indicated that ligand and anions coordination to Ln3+ occurs through the oxygen atom, but they did not confirm the EtOH coordination in the addition compounds of dichloroacetates, however the results of thermal analysis confirmed the alcohol presence in the La to Sm complexes. The techniques association support in stoichiometry definition and isomorphic series. The absorption spectra of the Nd compounds suggest that the Nd3+-ligand interactions are of electrostatic character. Based in the 4I9/2 → 4G5/2, 2G5/2 transitions was possible to determine the spectroscopic parameters: nephelauxetic parameter [β = 0,990 (CA) and β = 0,993 (DCA)], covalency factor [bl/2 = 0,070 (CA) and b1/2 = 0,0502 (DCA)] and Sinha\'s parameter [δ = 1,01 (CA) and δ = 0,705 (DCA)]. The emission spectra of the Eu compounds, at 77 K, suggest that the symmetry for the Eu3+ ions is C3v for Eu(CA)3.QNO and C2v for Eu(DCA)3.QNO. The thermoanalytical curves evidenced that the thermal decomposition process occurs in multi-stages and that the final product is the respective oxide.

As reações entre o ligante N,N,N\',N\'-tetrametiluréia (TMU) e sais de isotiocianatos, nitratos, percloratos, brometos e cloretos de lantanídeos (Ln = Nd3+ e Eu3+) conduziram a compostos de fórmulas gerais: Nd(NCS)3.4TMU; Eu(NCS)3.3,5TMU, Ln(NO3)3.3TMU, Ln(ClO4)3.6TMU, LnBr3.3TMU.6H2O, LnCl3.3TMU (Ln = Nd e Eu). As estequiometrias desses complexos foram propostas com base nos resultados dos teores de lantanídeos, obtidos através de análises complexométricas com EDTA, enquanto que os teores de carbono, nitrogênio e hidrogênio foram determinados por microanálise. As medidas de condutância eletrolítica em solução de acetonitrila mostram que os compostos se comportam como não eletrólitos, exceto os derivados do ânion perclorato (eletrólito 1: 3). Os difratogramas de raios-X permitiram identificar que os compostos de neodímio e európio são isomorfos entre si para os ânions perclorato, brometo e nitrato. Os compostos derivados dos ânions cloreto e isotiocianato não apresentam isomorfismo. Os espectros de absorção na região do infravermelho mostram deslocamentos das bandas vC=O para regiões de frequências mais baixas e vC-N para regiões de frequências mais altas, o que evidencia a coordenação pelo átomo de oxigênio da carbonila. A ausência de bandas fortes indicativas da presença de água mostra que os compostos de nitratos, cloretos e percloratos obtidos são todos anidros. A presença da banda na região 3560-3520 cm-1> e 1630-1600 cm-1> para os complexos de brometos obtidos evidencia os modos de estiramentos característicos da água. Os espectros eletrônicos de fluorescência na região do visível dos compostos de európio, obtidos à temperatura ambiente e a 77 K, permitiram sugerir as seguintes simetrias: Eu(NO3)3.3TMU - D3h Eu(ClO4)3.6TMU - Oh EuCl3.3TMU - D3 EuBr3.3TMU.6H2O - D3h Eu(NCS)3.3,5TMU - C3v Eu(F3C-SO3)3.6TMU - Oh A partir destas simetrias, foram calculados os parâmetros de campo cristalino B20, B40, B44, B43 (método dos operadores tensoriais) e também os parâmetros B02, B04, B44, B34 (método dos operadores equivalentes). Os espectros eletrônicos de absorção na região do visível dos compostos de neodímio à temperatura ambiente e a 77 K foram registrados. Os parâmetros espectroscópicos &#946;, b1/2 e &#948; indicam que nas ligacões de todos os comoostos predomina o caráter eletrostático. A partir dos espectros dos compostos Nd(ClO4)3.6TMU e Nd(F3C-SO3)3.5TMU com simetria cúbica, foram calculados os parâmetros B04, B06, B44, e B64 (Bqk) e por correlação encontramos os parâmetros B40, B60, B44, e B46 (Bkq). Através dos espectros de absorção em solução dos compostos de neodímio foram calculadas as forças do oscilador (P) e a seguinte ordem relativa ao aumento de intensidade das transições hipersensitivas foi observada: Cl-4 < Cl- < Br- < NCS- < NO-3. / Compounds of general formula: Nd(NCS)3.4TMU, Eu(NCS)3.3,5TMU, Ln(NO3)3.3TMU, Ln(ClO4)3.6TMU, LnBr3.3TMU.6H2O and LnCl3.3TMU (Ln = Nd, Eu) were prepared by the reaction of the correspondinq hydrated salts and N,N,N\',N\'-tetramethylurea (TMU). The lanthanide ions were determined by complexometric titration with EDTA; carbon, hydrogen and nitrogen were determined by microanalytical procedures. Eleetrolytic conductance measurements in acetonitrile indicate a behaviour of non-electrolytes, except for the perchlorates that behave as 1:3 electrolytes. X-ray powder patterns show that the neodymium and europium perchlorates, bromides and nitrates are isomorphous. The chlorides and isothiocyanates do not show isomorphism. The vC=O shifts to lower frequencies and vC-N to higher frequencies qive evidences of coordination of the ligand through the carbonyl oxygen. Water bands were not observed in the nitrates, chlorides and perchlorates. The bands at 3560-3520 cm-1 and 1630-1600 cm-1 in the bromides are indicative of the presence of water. The fluorescence spectra, in the visible region at room temperature and at 77 K were interpreted in terms of the following symmetries for the compounds investigated: Eu(NO3)3.3TMU - D3h Eu(ClO4)3.6TMU - Oh EuCl3.3TMU - D3 EuBr3.3TMU.6H2O - D3h Eu(NCS)3.3,5TMU - C3v Eu(F3C-SO3)3.6TMU - Oh. The crystal field parameters B20, B40, B44, B33 were calculated by the tensorial operator and B02, B04, B44, B34 by the equivalent operator methods. Electronic absorption spectra of neodymium compounds are registered in the visible region at room temperatureand 77 K. The spectroscopic parameters (&#946;, b 1/2 and &#948;) show that the interaction between Ln:L is essentially electrostatic. From the spectra of the cubic Nd(ClO4)3.6TMU and Nd(F3C-SO3)3.5TMU compounds the parameters B04, B06, B44, and B64 (Bqk) were calculated and by correlation the parameters B40, B60, B44, and B46 (Bkq). The oscillator strengths from the hypersensitive transitions in the neodymium absorption spectrum in acetonitrile solution were determined and related to the basicity of the anions following the order: NO-3 > NCS- > Br- > Cl- > ClO-4.

As reações entre o ligante N,N,N\',N\'-tetrametiluréia (TMU) e sais de isotiocianatos, nitratos, percloratos, brometos e cloretos de lantanídeos (Ln = Nd3+ e Eu3+) conduziram a compostos de fórmulas gerais: Nd(NCS)3.4TMU; Eu(NCS)3.3,5TMU, Ln(NO3)3.3TMU, Ln(ClO4)3.6TMU, LnBr3.3TMU.6H2O, LnCl3.3TMU (Ln = Nd e Eu). As estequiometrias desses complexos foram propostas com base nos resultados dos teores de lantanídeos, obtidos através de análises complexométricas com EDTA, enquanto que os teores de carbono, nitrogênio e hidrogênio foram determinados por microanálise. As medidas de condutância eletrolítica em solução de acetonitrila mostram que os compostos se comportam como não eletrólitos, exceto os derivados do ânion perclorato (eletrólito 1: 3). Os difratogramas de raios-X permitiram identificar que os compostos de neodímio e európio são isomorfos entre si para os ânions perclorato, brometo e nitrato. Os compostos derivados dos ânions cloreto e isotiocianato não apresentam isomorfismo. Os espectros de absorção na região do infravermelho mostram deslocamentos das bandas vC=O para regiões de frequências mais baixas e vC-N para regiões de frequências mais altas, o que evidencia a coordenação pelo átomo de oxigênio da carbonila. A ausência de bandas fortes indicativas da presença de água mostra que os compostos de nitratos, cloretos e percloratos obtidos são todos anidros. A presença da banda na região 3560-3520 cm-1> e 1630-1600 cm-1> para os complexos de brometos obtidos evidencia os modos de estiramentos característicos da água. Os espectros eletrônicos de fluorescência na região do visível dos compostos de európio, obtidos à temperatura ambiente e a 77 K, permitiram sugerir as seguintes simetrias: Eu(NO3)3.3TMU - D3h Eu(ClO4)3.6TMU - Oh EuCl3.3TMU - D3 EuBr3.3TMU.6H2O - D3h Eu(NCS)3.3,5TMU - C3v Eu(F3C-SO3)3.6TMU - Oh A partir destas simetrias, foram calculados os parâmetros de campo cristalino B20, B40, B44, B43 (método dos operadores tensoriais) e também os parâmetros B02, B04, B44, B34 (método dos operadores equivalentes). Os espectros eletrônicos de absorção na região do visível dos compostos de neodímio à temperatura ambiente e a 77 K foram registrados. Os parâmetros espectroscópicos &#946;, b1/2 e &#948; indicam que nas ligacões de todos os comoostos predomina o caráter eletrostático. A partir dos espectros dos compostos Nd(ClO4)3.6TMU e Nd(F3C-SO3)3.5TMU com simetria cúbica, foram calculados os parâmetros B04, B06, B44, e B64 (Bqk) e por correlação encontramos os parâmetros B40, B60, B44, e B46 (Bkq). Através dos espectros de absorção em solução dos compostos de neodímio foram calculadas as forças do oscilador (P) e a seguinte ordem relativa ao aumento de intensidade das transições hipersensitivas foi observada: Cl-4 < Cl- < Br- < NCS- < NO-3. / Compounds of general formula: Nd(NCS)3.4TMU, Eu(NCS)3.3,5TMU, Ln(NO3)3.3TMU, Ln(ClO4)3.6TMU, LnBr3.3TMU.6H2O and LnCl3.3TMU (Ln = Nd, Eu) were prepared by the reaction of the correspondinq hydrated salts and N,N,N\',N\'-tetramethylurea (TMU). The lanthanide ions were determined by complexometric titration with EDTA; carbon, hydrogen and nitrogen were determined by microanalytical procedures. Eleetrolytic conductance measurements in acetonitrile indicate a behaviour of non-electrolytes, except for the perchlorates that behave as 1:3 electrolytes. X-ray powder patterns show that the neodymium and europium perchlorates, bromides and nitrates are isomorphous. The chlorides and isothiocyanates do not show isomorphism. The vC=O shifts to lower frequencies and vC-N to higher frequencies qive evidences of coordination of the ligand through the carbonyl oxygen. Water bands were not observed in the nitrates, chlorides and perchlorates. The bands at 3560-3520 cm-1 and 1630-1600 cm-1 in the bromides are indicative of the presence of water. The fluorescence spectra, in the visible region at room temperature and at 77 K were interpreted in terms of the following symmetries for the compounds investigated: Eu(NO3)3.3TMU - D3h Eu(ClO4)3.6TMU - Oh EuCl3.3TMU - D3 EuBr3.3TMU.6H2O - D3h Eu(NCS)3.3,5TMU - C3v Eu(F3C-SO3)3.6TMU - Oh. The crystal field parameters B20, B40, B44, B33 were calculated by the tensorial operator and B02, B04, B44, B34 by the equivalent operator methods. Electronic absorption spectra of neodymium compounds are registered in the visible region at room temperatureand 77 K. The spectroscopic parameters (&#946;, b 1/2 and &#948;) show that the interaction between Ln:L is essentially electrostatic. From the spectra of the cubic Nd(ClO4)3.6TMU and Nd(F3C-SO3)3.5TMU compounds the parameters B04, B06, B44, and B64 (Bqk) were calculated and by correlation the parameters B40, B60, B44, and B46 (Bkq). The oscillator strengths from the hypersensitive transitions in the neodymium absorption spectrum in acetonitrile solution were determined and related to the basicity of the anions following the order: NO-3 > NCS- > Br- > Cl- > ClO-4.

Este trabalho descreve a síntese e caracterização dos compostos de adição obtidos pela reação entre os monocloroacetatos (CA) e dicloroacetatos (DCA) de lantanídeos (III) com a quinolina-N-óxido (QNO), na presença de etanol e ortoformiato de trietila. Os compostos foram obtidos na forma sólida e caracterizados por análise elementar, testes de solubilidade, medidas de condutância eletrolítica, difração de raios X (método do pó), espectros de absorção na região do infravermelho, espectros de absorção na região do visível dos compostos de Nd, espectros de emissão dos compostos de Eu e análise térmica. Os experimentos de análise térmica permitiram estudar o comportamento térmico dos compostos. A associação dos resultados de análise elementar e termogravimétrica permitiu sugerir as seguintes fórmulas mínimas: a) Ln(DCA)3.yQNO.wEtOH onde, y = w = 8/9 para Ln= La; y = w = 1 para Ln= Ce; y = 1 e w =&#190; para Ln= Pr, Nd e Sm; y = 1 e w = O para Ln= Eu ao Lu e Y. b) Ln(CA)3.QNO, onde Ln= La ao Ho e Y. Os compostos não são higroscópicos, e possuem coloração bege, em sua grande maioria. São solúveis em DMF, DMSO, HMPA e água, e insolúveis em hexano, ciclohexano, dimetoxipropano, benzeno, clorofórmio, cloreto de metileno, tolueno, acetonitrila e acetona. As medidas de condutância, em solução de DMF, revelaram que os compostos se comportam como não eletrólitos, indicando que os ânions CA e DCA estão coordenados ao íon Ln3+. Os difratogramas de raios X ( método do pó) mostraram que os compostos de adição de dicloroacetatos possuem três séries isomorfas. Os espectros de absorção no infravermelho indicaram que a coordenção da QNO e dos ânions CA e DCA ocorre através do átomo de oxigênio, mas não permitiram evidenciar a coordenção do EtOH nos compostos de adição de dicloroacetatos, porém os resultados de análise térmica confirmaram a presença do etanol para os compostos de La ao Sm. As associações das técnicas auxiliaram na definição da estequiometria e existência das séries isomorfas. Os espectros de absorção dos compostos de Nd mostraram que as interações Nd3+- ligantes são de caráter eletrostático. Baseando-se nas transições 4I9/2 &#8594; 4G5/2, 2G7/2 foi possível determinar o parâmetro nefelauxético [&#946; = 0,990 (CA) e &#946; = 0,993 (DCA)], o fator de covalência [b1/2 = 0,070 (CA) e b1/2 = 0,0502 (DCA)] e o parâmetro de Sinha [&#948; = 1,01 (CA) e &#948; = 0,705 (DCA)]. Os espectros de emissão dos compostos de Eu, registrados a 77 K, sugeriram a simetria C3v para o composto de Eu(CA)3.QNO e C2v para o composto Eu(DCA)3.QNO. As curvas termoanalíticas evidenciaram que o processo de decomposição térmica ocorre em multi-etapas e que o produto final é o respectivo óxido. / This work describes the synthesis and characterization of the addition compounds obtained between lanthanide (III) mono and dichloroacetates with Quinoline-N-oxide (QNO) in the presence of ethanol and triethyl orthoformate. These compounds were obtained in the solid form and characterized by elemental analysis, solubility tests, electrolytic condutance measures, X-ray diffraction (powder method), infrared absorption spectroscopy, visible absorption spectroscopy of the Nd compounds, emission spectroscopy of the Eu compounds and thermal analysis. The thermal analysis experiments allowed studying the thermal behavior of the compounds. The association of the results of elemental analysis and thermogravimetry allowed to suggest the minimum formule: a) Ln(DCA)3.yQNO.wEtOH, where y = w = 8/9 when Ln = La; y = w = 1 when Ln = Ce; y = 1 and w = 3/4 when Ln = Pr, Nd and Sm; y = 1 and w = 0 when Ln = Eu to Lu and Y. b) Ln(CA)3.QNO, where Ln= La -Ho e Y. The compounds are not hygroscopic and are beige coloration. They are soluble in DMF, DMSO, HMPA and water, but they are insoluble in hexane, ciclohexane, dimetoxipropane, benzene, chloroform, methylene chloride, toluene, acetonitrile and acetone. In DMF solution, the conductance measurements revealed that the compouds behave as non-electrolytes, indicating that CA and DCA ions are coordinated to the ion Ln3+. X-ray patterns suggest that the addition compounds of dichloroacetates and monochloroacetates have, respectively, three and four isomorphous series. The infrared spectra indicated that ligand and anions coordination to Ln3+ occurs through the oxygen atom, but they did not confirm the EtOH coordination in the addition compounds of dichloroacetates, however the results of thermal analysis confirmed the alcohol presence in the La to Sm complexes. The techniques association support in stoichiometry definition and isomorphic series. The absorption spectra of the Nd compounds suggest that the Nd3+-ligand interactions are of electrostatic character. Based in the 4I9/2 &#8594; 4G5/2, 2G5/2 transitions was possible to determine the spectroscopic parameters: nephelauxetic parameter [&#946; = 0,990 (CA) and &#946; = 0,993 (DCA)], covalency factor [bl/2 = 0,070 (CA) and b1/2 = 0,0502 (DCA)] and Sinha\'s parameter [&#948; = 1,01 (CA) and &#948; = 0,705 (DCA)]. The emission spectra of the Eu compounds, at 77 K, suggest that the symmetry for the Eu3+ ions is C3v for Eu(CA)3.QNO and C2v for Eu(DCA)3.QNO. The thermoanalytical curves evidenced that the thermal decomposition process occurs in multi-stages and that the final product is the respective oxide.

Les travaux présentés dans cette thèse démontrent l'utilité des simulations de dynamique moléculaire pour l'étude de processus complexes de reconnaissance moléculaire en solution, de complexation et de l'extraction liquide-liquide, avec un regard particulier porté sur les événements microscopiques qui se produisent à l'interface entre deux liquides non miscibles. Des études préliminaires concernent la représentation adéquate des cations trivalents terres rares La3+, Eu3+ et Yb3+ dans les simulations de dynamique moléculaire classiques, en explorant des aspects structuraux et énergétiques d'un système modèle caractérisé expérimentalement, impliquant des ligands de type pyridine dicarboxamide. La complexation de ces cations par un calixarène développé récemment a été étudiée montrant des caractéristiques inattendues, notamment la position du cation dans le complexe. Une étude expérimentale indépendante publiée par la suite a confirmé ces résultats. Un autre volet de ce travail concerne des systèmes d'extraction liquide- liquide industriels impliquant le tri-n-butyl phosphate (TBP) comme co- solvant, extractant, surfactant et agent de synergie. Nous examinons 1) des effets de concentration avec des simulations de jusqu'à 60 TBP à l'interface eau/chloroforme, 2) l'acidité de la phase aqueuse en considérant des modèles neutre et ionique de HNO3 et 3) des aspects de synergie dans des systèmes d'extraction mixtes TBP/calixarène. Ces simulations apportent les premières vues microscopiques de tels phénomènes. Enfin, nous avons simulé les aspects énergétiques du transfert d'un soluté à travers l'interface eau/chloroforme. Le potentiel de force moyenne d'un tel processus a été calculé et par des méthodes standards et par des approches nouvelles.

Cette thèse décrit une stratégie de synthèse de nouvelles générations des nanoparticules (NPs) pour applications biomédicales, visant à une amélioration de leurs performances pour l'imagerie, le diagnostic thérapeutique. Ces NPs présentent plusieurs fonctionnalités leur permettant de réaliser des tâches multiples. Deux types de sondes bimodales ont été développés et étudiés afin d'évaluer leur potentiel comme agents (1) de contraste en IRM et (2) luminescents. Ces objetscombinent les propriétés des complexes de lanthanide (Ln3+) et celles des NPs de silice ou de type coeur-écorce Fe2O3SiO2 pour une imagerie bimodale. Ces NPs testées sur des cellules vivantes ont permis d'illustrer la preuve du concept aussi bien en IRM avec une augmentation d'intensité des images et un impact significatif sur les relaxivities r1, r2 et r2* qu'en photoluminescence. L'étude du système coeur-écorce a montré que l'influence du contrôle fin de l'écorce autour du noyau d'oxyde de fer a pu être modélisée.

La première partie est consacrée au réexamen de l'environnement géologique qui permet de situer les minéralisations dans leur cadre naturel, puis à la description détaillée de ces minéralisations. Dans la deuxième partie, plus proprement gîtologique, sont examinées successivement les conditions physico-chimiques de formation et la nature des solutions minéralisantes, à partir des informations livrées par l'étude des inclusions fluides, des teneurs en terres rares des fluorines, des teneurs en SFe et des éléments traces des blendes, des données thermo-optiques concernant cette dernière, enfin des données concernant la répartition du fluor dans l'encaissant; en conclusion de ces études, une hypothèse sur la mise en place et l'âge des minéralisations est proposée. En annexe, sont décrites les différentes méthodes d'étude utilisées, et présentées les autres méthodes d'analyse ponctuelle dont on dispose actuellement pour l'étude des inclusions fluides.

The synthesis and reactions of hydrotris(pyrazolyl)borate, (TpR,R) supported ytterbium(II) borohydride and lanthanide(III) dialkyl (Ln = Yb, Lu) complexes were investigated. The lanthanide(III) dialkyl complexes were found to undergo both hydrogenolysis reaction and protonolysis reaction with terminal alkynes. Reaction of [(TptBu,Me)YbH]2 (1) with NH3BH3 and (TptBu,Me)YbI(THF) (2) with NaBH4 afforded the corresponding mono-ligand complexes, (TptBu,Me)Yb(BH4) (3) and (TptBu,Me)Yb(BH4)(THF) (4), respectively. Compounds 3 and 4 represent rare examples of lanthanide(II) tetrahydroborate complexes. IR spectroscopy data, in the B-H stretching region are consistent with the 3-BH4 bonding mode found in the solid state of compound 4 and the corresponding deuterium labelled BD4 analogue of 4 shows the expected IR isotope shifts. Mono-ligand lanthanide dialkyl complexes, (TpR,R)Ln(CH2SiMe2R)2(THF)0/1 (5-9) were synthesized from the homoleptic Ln(CH2SiMe2R)3(THF)2 (Ln = Yb, Lu; R = Me, Ph) complexes by two alternative and complementary methods: alkyl abstraction with the thallium salts of the ligands, TlTpR,R and protonolysis using the acid form of the ligands, HTpR,R. Hydrogenolysis of the dialkyl complexes (TpMe2)Ln(CH2SiMe3)2(THF) (7a, Yb; 8a, Lu) afforded the corresponding tetranuclear hydride complexes, [(TpMe2)LnH2]4 (11, Yb; 12, Lu). Similarly, hydrogenolysis of (Tp)Yb(CH2SiMe3)2(THF) (9) afforded the hexanuclear hydride [(Tp)YbH2]6 (13). When treated with a variety of terminal alkynes, the dialkyl complexes, (TpR,Me)Ln(CH2SiMe3)2(THF) (14a, Y; 8a, Lu), gave the corresponding bis-alkynide complexes, (TpR,Me)Ln(CCR)2 (15-27). The structures of the complexes depend on the steric size of both the alkyne substituents and the substituent on position 3 of the pyrazolyl ring. Except for the bulkiest substituents, the compounds are dimeric with two asymmetric 2-alkynide bridging groups and a coupled alkynide unit bridging the two lanthanide centers via an unusual enyne bonding motif. The synthesis of Lu(CH2Ph-4-R)3(THF)3 (R = H, 28a; R = Me, 28b) was achieved by salt metathesis reactions between KCH2Ph-4-R and LuCl3. Variable temperature NMR studies in THF shows that the formation of these complexes is accompanied by a small amount of the anionic ate K[Lu(CH2PH-4-R)4(THF)n] (30) complexes, which can be prepared independently by reaction of pure Lu(CH2Ph-4-R)3(THF)3 with one equiv. of KCH2Ph-4-R. One of the coordinated THF of 28a could be removed by trituration with toluene to give Lu(CH2Ph-4-R)3(THF)2 (29a). Protonolysis reaction with HTpR,R afforded the corresponding dibenzyl complexes, (TpR,R)Ln(CH2Ph-4-R)2(THF)n (31-33). X-ray crystal structures of complex 4, the dialkyl complexes 5b, 6b, 7 and 8; dihydride complexes 11, 12 and 13; bis-alkynide complexes 15, 16, 17, 21, 22 and 24 as well as the tribenzyl compounds 28a and 29a and dibenzyl complexes 31-33 were determined. The solution behaviour, solid state structures and structural diversity of these complexes are discussed.

Dans le cadre de la compréhension des mécanismes de pollution environnementale par les éléments radioactifs, ce travail de thèse s'est intéressé aux interactions existant dans des systèmes comprenant les trois entités europium(III) (pris comme analogue des actinides Am(III) et Cm(III)), acides phénoliques (produits de dégradation de la lignine et antifongiques présents naturellement dans les sols) et l'alumine (représentatif des sites de surface présents dans l'environnement). Différents niveaux d'analyse ont été employés pour cette étude ; l'échelle macroscopique - par la quantification de l'adsorption de Eu(III) et/ou des acides phénoliques sur la surface - et l'échelle microscopique - par l'étude de l'environnement chimique de Eu(III) par spectroluminescence laser à résolution temporelle (SLRT). Au préalable, les systèmes binaires, c'est à dire des systèmes contenant deux des trois entités citées précédemment, ont été étudiés. Ainsi, les constantes de complexation de Eu(III) par trois acides phénoliques (acides 4-hydroxybenzoïque, 3,4-dihydroxybenzoïque et 3,4,5 trihydroxybenzoïque) ont été déterminées par SLRT et une étude en modélisation moléculaire (DFT) a été réalisée sur des systèmes analogues La(III)-acides. La sorption des trois acides sur les sites aluminol a été modélisée à l'aide de modèles de complexation de surface. Les analyses menées sur deux systèmes ternaires (acides 4-hydroxybenzoïque, 3,4-dihydroxybenzoïque) ont mis en évidence une synergie pour la sorption de Eu(III) par ces acides sur Al2O3. Une empreinte spectrale d'un complexe ternaire a été isolée dans le cas du système Eu(III)/acide 4-hydroxybenzoïque/Al2O3.