Synthèse des dérivées d`alcools

Avant propos
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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE FERHAT ABBAS-SETIF
UFAS (ALGERIE)
THESE
Présentée à la Faculté de Technologie Département de Génie des Procédés Pour
l’Obtention du Diplôme de
DOCTORAT SCIENCES
Option: Electrochimie
Par
Mme ALIOUANE ZAIDI NABILA
THEME
Synthèse, Caractérisation de nouveaux complexes des molécules des
phosphonates et étude de leurs propriétés électrochimiques.
Soutenue le 24/11/2010
Devant la commission d’examen:
B. NESSARK Pr. E. Chimie U.F.A. SETIF Président
S. CHAFAA Pr. Ch. Physique U.F.A. SETIF Rapporteur
O. DUVAL Pr. Ch. Organique U. ANGERS Co- Rapporteur
M. BOUNEKHEL Pr. Ch. Organique U.F.A. SETIF Examinateur
M. BENAMOR Pr. Ch. Analytique U.A.M. BEJAIA Examinateur
L. MAKHLOUFI Pr. E. Chimie U.A.M. BEJAIA Examinateur
G. BOUET Pr. Ch. Coordination U. ANGERS Examinateur invité

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AVANT PROPOS
Le sujet de cette thèse fait partie de l’axe de recherche développé par le professeur Salah
CHAFAA sur les dérivés de l’acide phosphonique, il a été réalisé au sein du laboratoire
d’électrochimie des matériaux moléculaires et complexes (LEMMC) département de génie
des procédés faculté de technologie, université FERHAT ABBAS Sétif.
La purification et la caractérisation des molécules synthétisés sont effectuées en
collaboration avec le laboratoire SONAS (Substances d’Origine Naturelles et Analogues
Structuraux), dans le cadre d’une convention entre les deux laboratoires signée par le
professeur S. CHAFAA (LEMMC), U.F. ABBAS Sétif, et le professeur G. BOUET (SONAS),
Université d’Angers.
Les propriétés inhibitrices de corrosion de ces molécules sur l’acier ont été étudiées en
collaboration avec le laboratoire d’électrochimie de l’université M.A. Bejaia, dirigé par le
professeur B. SAIDANI.
J’adresse tout d’abord mes remerciements au Professeur Salah CHAFAA qui a dirigé ce
travail. Je tiens à lui exprimer toute ma reconnaissance pour m’avoir intégré dans son
laboratoire et pour avoir met à ma disponibilité sa longue expérience notamment au niveau
des traitements numériques et interprétations des donnés expérimentales à l’aide des logiciels
bien développés, il a fait preuve à la fois d'une grande patience et d'un esprit critique
rigoureux.
Que le professeur Olivier DUVAL trouve ici ma gratitude pour avoir bien voulu Co-
diriger ce travail malgré son emploi du temps très surchargé. Merci pour votre détermination
et vos compétences qui ont permis de mener à bien la caractérisation des molécules
présentées dans cette thèse.
Je tiens également à exprimer mes plus hautes reconnaissances à Monsieur B. NESSARK,
professeur à l’université de Sétif, pour avoir accepté de présider le jury de cette thèse, qu’il
trouve ici, l’expression de ma profonde gratitude.
Je remercie vivement Monsieur M. BOUNEKHEL, professeur à l’université de Sétif, pour
avoir accepté de faire partie du jury, sa compréhension et ses conseils scientifiques sur la
partie synthèse d’alcools.
Je suis également très reconnaissante au professeur M. BENAMOR de l’université M.A de
Béjaia, qui, malgré ces nombreuses occupations, a accepté de faire partie du jury de ce
travail.

Avant propos
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Je remercie chaleureusement Monsieur L. MAKHLOUFI, professeur à l’université de
Béjaia, pour bien vouloir accepté de faire partie du jury malgré son emploie du temps chargé.
J’adresse un grand merci au professeur Gilles BOUET qui a contribué à l’aboutissement
de cette thèse. Merci pour votre compétence, votre détermination, votre disponibilité, votre
soutien sans faille.
Je remercie Docteur Jean-Jacques HELESBEUX pour son aide en synthèse organique.
Je remercie également Docteur Houa MAKHLOUFI pour son aide pour l’étude de
l’inhibition contre la corrosion.
A tous mes amies, collègues de laboratoire de la Faculté des Sciences de l’université de
Béjaia et de Sétif, j’aimerais également vous offrir mon amicale reconnaissance pour votre
présence, gentillesse et appui qui ont su égayer ces années de travail.

Introduction Générale
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AVANT PROPOS...................................................................................................................... 1
INTRODUCTION GENERALE................................................................................................ 8
I. MISE AU POINT BIBLIOGRAPHIQUE............................................................................ 10
I.1 Synthèse des dérivées d’acides phosphonique.............................................................. 11
I.2 Synthèse des dérivées d’alcools.................................................................................... 26
I.3 Principes théoriques des équilibres en solution ............................................................ 30
I.3.1. Notion des Complexes .............................................................................................. 30
I.3.2. Equilibre en solution................................................................................................. 31
I.3.2.1 Constantes d’acidité................................................................................................ 32
I.3.2.2 Constantes de formation des complexes................................................................. 33
I.4 Domaines d’application des phosphonates ................................................................... 35
II. RESULTATS EXPERIMENTAUX ET DISCUSSIONS SUR LA SYNTHESE .............. 37
II.1.1 Réactifs ..................................................................................................................... 39
II.1.2 Méthodes de purification.......................................................................................... 39
II.1.3 Synthèses .................................................................................................................. 41
II.1.3.1 Synthèse du 4-(4-hydroxybenzyl)-2,6-bis(hydroxyméthyl)phénol (3a) et 4,4'-
méthylene bis[2-(hydroxyméthyl)phénol] (3b).................................................................. 42
II.1.3.2 Synthèse du 4-[4-hydroxy-3-(hydroxyméthyl) benzyl]-2,6-Bis(hydroxyméthyl)
phénol. 4............................................................................................................................. 43
II.1.3.3 Synthèse du 4,4'-méthylene bis [2,6-bis (hydroxyméthyl) phénol] 5.................... 45
II.2 Procédure générale de synthèse des dérivés d’acides phosphonique .......................... 46
II.2.1 Méthodes de purifications ........................................................................................ 47
II.2.3 Synthèses .................................................................................................................. 49
II.2.3.1 Synthèse du octométhyl {méthylène bis [(2-hydroxy-5, 1, 3-phenylène) bis
méthylène]} tétraphosphonate 6......................................................................................... 49
II.2.3.2 Synthèse de l’ acide {Methylenebis [(2-hydroxy-5, 1, 3-phenylène)
bismethylène]} tétraphosphonique 7.................................................................................. 50
II.2.3.3 Synthèse de l’acide {5-[4-hydroxy-3, 5-bis(phosphonomethyl)benzyl]-2-hydroxy
benzyl} phosphonique 8..................................................................................................... 58
II.2.3.4 Synthèse de l’acide {[2-hydroxy-5-(4-hydroxybenzyl)-1, 3-phénylène] bis
(méthylène)} bis phosphonique 9 et l’acide {Méthylène bis [(2-hydroxy-5, 1-phénylène)
méthylène]} bis phosphonique 10...................................................................................... 63

Introduction Générale
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III. RESUlTATS EXPERIMENTAUX SUR LES PROPRIETES ELECTROCHIMIQUE
DES MOLECULES SYNTHETISEES ................................................................................... 69
III.1 Méthode potentiométrique ......................................................................................... 70
III.1.1. Etude de l’acidité des molécules ............................................................................ 71
III.1.1.1. Description des programmes utilisés pour le traitement des résultats: ............... 71
III.1.1.2 Préparation des solutions...................................................................................... 72
III.1.2. Courbes de neutralisation....................................................................................... 73
III.1.3. Etapes de déprotonation: ........................................................................................ 76
a- Modèle théorique ........................................................................................................... 76
b- Processus de déprotonation............................................................................................ 77
III.1.4. Les courbes de distribution .................................................................................... 79
III.2 Etude des propriétés rédox du ligand 7. par Voltampérométrie cyclique .................. 82
- Influence des paramètres opératoires............................................................................... 83
a- Influence de la vitesse de balayage:............................................................................... 83
b- Influence du nombre de cycles: ..................................................................................... 84
c- Influence du pH:............................................................................................................. 85
III.3 Conclusion.................................................................................................................. 86
IV. RESULTATS EXPERIMENTAUX SUR LES PROPRIETES ELECTROCHIMIQUES
DES COMPLEXES.................................................................................................................. 87
IV.1. Etude des propriétés complexantes........................................................................... 88
IV.1.1 Préparation des solutions ........................................................................................ 88
IV.1.2. Complexation de l’ion Fe3+.................................................................................... 89
IV.1.2.1 Courbes de neutralisation..................................................................................... 89
IV.1.2.2 Constantes de stabilité.......................................................................................... 90
IV.1.2.3 Courbes de répartition des complexes du Fe(III):................................................ 93
IV.1.3 Complexation de l’ion Cu(II) avec les ligands 9, 8 et 7 ......................................... 96
IV.1.3.1 Courbes de neutralisation:.................................................................................... 96
IV.1.3.2 Constantes de stabilité du complexe:................................................................... 97
IV.1.3.3 Courbe de distribution des espèces ...................................................................... 99
IV.2. Etude des propriétés rédox du complexe du cuivre: ............................................... 102
- Influence des paramètres opératoire .............................................................................. 103
a- Influence de la vitesse balayage:.................................................................................. 103
b- Influence du nombre de cycle:..................................................................................... 103