Nous nous proposons de mener une étude du système de la quercétine [l. Pour cela, nous nous servirons du logiciel HULIS. Nous procèderons dans un premier temps par une présentation générale de la molécule. Ensuite nous nous intéresserons au diagramme d’énergie ainsi qu’à la structure de la molécule étudiée. Et enfin, nous pourrons aborder une étude des transitions électroniques au sein de la molécule. Il.
Présentation de la OF4 ‘Vipe next page 1. Système n : OA et Afin d’étudier le syst• à la théorie de Hücke , s allons faire appel rend en compte que les Orbitales Atomiques antisymétriques par-rapport au plan de la molécule (le plan xoz). Le système rt sera donc décrit par la combinaison linéaire des : – 15 OA Py des 15 atomes de Carbone – et 7 OA Py des 7 atomes d’oxygène, d’où 22 Orbitales Moléculaires participant dans le système n. . Les électrons dans le système rt : Quant à l’occupation des OA contribuant au système n, on peut prévoir la répartition suivante : – 1 électron par OA Py de chaque atome C, soit 15 électrons ai otal ; – 1 électron provenant de l’OA de l’atome O impliqué dans la des 6 autres atomes O. Nous pouvons donc prévoir un total de 28 électrons pour le système Tl de la molécule étudiée. 3.
Les atomes d’oxygène dans le système : Selon la méthode de Hückel, en prenant en compte que l’électronégativité de l’atome d’oxygène qui intervient dans la conjugaison est différente de celle du carbone, ao sera différent de a. De même, la distance C-O diffère de la distance C-C et le recouvrement entre les OA de O et de C n’est pas écessairement le même que le recouvrement entre les OA de 2 atomes de C, donc BC-O sera différent de B.
On a donc les valeurs suivantes pour l’atome d’oxygène : – 1 électron : ao = a p et PC-O = p ; – 2 électrons : ao 0+29 pc-o 0,89 [1. Ill. Diagramme d’énergie A l’aide du logiciel HULIS, on a pu construire le diagramme d’énergie des OM participant dans le système de la molécule, en échelle de a et p : _ 14 OM occupées – 8 OM vacantes. On présente ci-dessous les 5 OM plus hautes occupées, et les 5 plus basses vacantes : Figure 2: Diagramme d’énergie (simplifié) On a pu également calculer l’énergie totale de la molécule : Etot – 28a + 48,789.
On se propose ensuite à calculer l’énergie de résonnance de la molécule étudiée, selon la méthode suivante : Erésonnance – Esystème réel – Esystème fictif Le « système fictif » étant constitué de plusieurs fragments . 2 Esystème réel – Esystème fictif Le « système fictif » étant constitué de plusieurs fragments : – 7 fragments d’«éthylène » (C C) d’énergie: E = a + – 1 fragment C=O d’énergie: Et = a + 23 – 5 atomes O (O-H) d’énergie : E = a + 2,813 1 fragment C-O-C d’énergie: 2,8P On a donc : Erésonnance = 2*11 aa + , 14+1 ,56+1 ,89+1, 98+225+2,31 2,89)] Erésonnance 2,829 IV.
Structure électronique de la molécule : Afin d’analyser la structure électronique de la molécule, on a représenté les charges nettes portées par chaque atome (figure 3), ainsi que les indices de liaisons impliquées dans le système (figure 3) • Figure 3. a : Charges nettes atomiques du système Figure 4 : Indices de liaisons impliquées dans le système ru V. Etude des transitions électroniques On se propose à retrouver l’énergie associée à la transition électronique entre la HO et la BV.
Sachant que : EBV et EHO a + 0,569, on retrouve l’énergie de la transition de la molécule étudiée : AEmol = EBV – EHO = (Cl – 0,379) – (a + 0,5613) = -0,93P Pour la molécule d’éthylène, l’énergie de la transition HO – BV est égale AEéth = (a+) – (a P) = -2P Sachant que la longueur d’onde associée à la transition HO – BV dans l’éthylène est de : Rét 3 longueur d’onde associée à la transition HO – BV dans l’éthylène est de : Réth = 165nm, et que AEéth h*c/Xéth et AEmol h*c/Rmol on a donc .
AEéth*Àéth = AEmol*Xmol Amol = AEéth*Rét/ AEmol Àmol = 355nrn Cette longueur d’onde correspond au domaine de ultra-violet du spectre électromagnétique. Cette transition électronique correspond au réarrangement électronique entre la HO (figure 5) et la BV (figure 6) : Figure 5 : L’allure de la HO Figure 6: L’allure de la BV En observant l’allure de la HO (avant transition électronique) et celle de la BV (après transition), on peut constater un déplacement électronique correspondant au domaine UV du pectre électromagnétique, donc celui de la transition (OM non-liante OM anti-liante).
VI. Conclusion : En se servant du logiciel HIJLIS, nous avons pu analyser le système Tl de la quercétine, ainsi que les différentes composantes de ce système : les OA et les OM qui le constituent et leur occupation. Nous avons ensuite étudié la structure électronique de la molécule, les charges portées par les différents atomes ainsi que les indices des liaisons de la molécule. Nous avons enfin abordé la transition électronique possible entre la HO et la BV de la molécule. 4
