synthèse de la 2-méthylimidazopyridine

Identification des bases de Mannich obtenues :

Les composés obtenus sont analysés par la résonance magnétique nucléaire du proton (RMN 1H) et la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC/SM). Le fragment caractéristique du noyau pyridinique[ C5H4N]+= 78 apparaît sur le spectre avec une abondance de 25%. Le spectre RMN1H du 3-diéthylaminométhyl-2-méthylimidazo[1,2-a]pyridine 3 montre qu’il y a disparition du pic caractéristique de l’hydrogène H-3 à 7.30 ppm et l’apparition d’un signal correspondant aux deux hydrogènes du CH2-N en position 3 est sous forme d’un singulet avec un déplacement chimique au voisinage de 3,80 ppm, d’un signal correspond aux quatre hydrogènes du N(CH2)2 qui sort sous forme d’un quadruplet avec un déplacement chimique au voisinage de 2,51 ppm. Les deux autres CH3 sont sous forme d’un triplet au voisinage de 1.04 ppm. Le CH3 du squelette imidazopyridine sort sous forme d’un singulet au voisinage de 2.44 ppm.

Les protons H-5, H-6, H-7 et H-8 sortent entre 6,7 et 8,4 ppm. Le spectre de masse du composé 4 montre un pic à m/z=215 avec une abondance de 4,8 % qui est le pic moléculaire [C13H17N3]. Le pic de base est toujours à m/z=145 comme pour le composé 3 et le pic caractéristique du noyau pyridinique apparaît à m/z=78 avec le même pourcentage. Le spectre RMN1H du 3-pyrrolidinométhyl-2-méthylimidazo[1,2-a]pyridine 4 montre un signal qui correspondant aux deux hydrogènes du CH2-N en position 3 qui est sous forme d’un singulet avec un déplacement chimique au voisinage de 3.80 ppm, le CH3 du squelette imidazopyridine sort sous forme d’un singulet au voisinage de 2.44 ppm, les deux CH2 qui sont liés directement avec l’azote sont sous forme d’un triplet au voisinage de 2.51 ppm, tandis que les autres CH2 du noyau pyrrolidinique sort sous forme d’un quadruplet au voisinage de 1,02 ppm. Les protons H-5, H-6, H-7 et H-8 sortent entre 6,73 et 8,3 ppm.

Notre travail : Le développement de la cristallographie au cours des dernières années l’a rendue une discipline importante en science physico-chimique. Elle est destinée à la description complète de la structure, autrement dit, l’empilement des atomes et des molécules qui constitue le cristal. Elle décrit aussi la forme extérieure des monocristaux au moyen de la mesure et du repérage des angles dièdres et décrit les dimensions et l’orientation mutuelle des monocristaux dans un matériau polycristallin tel qu’un métal, une poudre ..etc. Parmi les difficultés que rencontre la cristallographie, la détection de la position des atomes d’hydrogène, ce qui la rend parfois incapable de décrire parfaitement la structure des composés organiques . De plus, le cristallographe a tendance, parfois, à mal décrire la densité des composés ce qui se répercute sur la détermination du nombre de molécules par maille.

Au cours des vingt dernières années, l’évolution dans le domaine informatique et l’apparition de puissants ordinateurs ont contribué à faire des méthodes de la chimie quantique un outil capable de donner une bonne prédiction et une meilleure description des structures géométriques et des propriétés électroniques des systèmes moléculaires. Bien que la précision des calculs théoriques reste encore à améliorer, la chimie quantique est capable d’apporter des informations précieuses sur les structures géométriques, elle compense ainsi les différentes lacunes rencontrées par l’expérimentateur. Cependant la seule démarche fructueuse pour une meilleure description d’une structure moléculaire réside dans le dialogue constant entre le théoricien et l’expérimentateur. Afin, de compléter l’étude structurale réalisée par Diffraction aux rayons X sur (N-(pchlorophényl)-( imidazo [1,2-a] pyridin-2-ylméthyl) amine [6], nous allons tenter, dans ce travail de nous initier aux méthodes de la chimie quantique en faisant l’étude de la structure de ce composé. Les résultats par diffraction aux rayons X sur ce composé sont représentés sur la Figure 1.

Adsorption des molécules inhibitrices à la surface métallique L’adsorption est un phénomène de surface universel car toute surface est constituée d’atomes n’ayant pas toutes leurs liaisons chimiques satisfaites. Cette surface a donc tendance à combler ce manque en captant atomes et molécules se trouvant à proximité. Deux types d’adsorption peuvent être distingués : la physisorption et la chimisorption Il faut naturellement que l’inhibiteur porte lui-même une charge globale : ion positif, ion négatif, ou molécule dipolaire. La force de l’adsorption électrostatique sera fonction de la différence entre les charges portées par l’inhibiteur d’une part et par la surface métallique d’autre part (q Me ). Cette dernière est elle-même fonction de la différence entre le potentiel de corrosion du métal (E corr ) et son potentiel de charge nulle dans le milieu corrosif considéré (E ZC ). La chimisorption est un mécanisme plus fréquent que le mécanisme de physorption et conduit à une efficacité de l’inhibiteur plus importante.Elle, au contraire, consiste en la mise en commun d’électrons entre la partie polaire de la molécule et la surface métallique, ce qui engendre la formation de liaisons chimiques plus stables puisque elle est basée sur des énergies de liaison plus importantes.

Les électrons proviennent en grande majorité des doublés non liants des molécules inhibitrices possédant des hétéroatomes tels que O, N, S, P. L’adsorption chimique s’accompagne d’une profonde modification de la répartition des charges électroniques des molécules adsorbées ; la chimisorption est souvent un mécanisme irréversible [97].Le tableau 16 met en évidence les différences essentielles des deux types d’adsorption [98]. La meilleure efficacité généralement constatée pour les inhibiteurs chimisorbés provient essentiellement de l’énergie d’adsorption plus élevée, donc d’une molécule plus fortement fixée sur la surface métallique. Un inconvénient de cette fixation plus solide de la molécule doit être motionné au plan de l’utilisation pratique de ce moyen de protection :il est plus difficile d’ éliminer le film adsorbé que dans le cas d’un inhibiteur physisorbé, ce qui peut être un inconvénient si la surface ainsi protégée doit être ultérieurement soumise à un traitement superficiel (dépôt métallique en particulier). [97] Tsuji .N., K. Nozawa, Corros. Sci., 42, 1523, 2000.

Des hétérocycles utilisés comme inhibiteurs de corrosion en milieu acide Fila dans sa thèse de doctorat a décrit d’une façon succincte des travaux récents, traitant particulièrement, le domaine de la protection du fer et de l’acier contre la corrosion acide en utilisant des composés hétérocycliques [102]. L’influence de quelques composés hétérocycliques, contenant plusieurs atomes d’azote , sur la corrosion de l’acier en milieu acide chlorhydrique a été étudiée par Zucchi et coll. dans le but d’établir une corrélation entre la structure moléculaire et l’efficacité inhibitrice [103]. Parmi les substances étudiées, nous citons la 2-bis-quinoline (1), la quinoxaline (2), la phtalazine (3) et la 2-mercaptopyrimidine (4). Ces substances ont montré de bonnes efficacités inhibitrices (80-90 %) dans un domaine de température de 25 à 60 °C. Hackerman a montré que l’augmentation de la densité électronique sur les atomes d’azote conduit à une meilleure efficacité inhibitrice [104]. Les composés contenant les hétéroatomes d’azote, incluant des composés hétérocycliques, comme la pyridine, quinoleine et diverses amines ont révélé une bonne efficacité inhibitrice en milieux acides [105,106]. La substitution de l’atome d’hydrogène par un groupement méthyle dans la pyridine entraîne une nette augmentation de son action inhibitrice [107]. L’étude de l’inhibition de la corrosion du fer Armco en milieu sulfurique normale par le poly(4-vinylpyridine) (5) a été réalisée par Abed et coll [108]. Les auteurs ont évalué le pouvoir inhibiteur du polymère étudié en utilisant la perte de poids et des techniques électrochimiques à savoir, les courbes de polarisation et la spectroscopie d’impédance électrochimique. Ils ont montré que le composé agissait essentiellement comme inhibiteur cathodique et que l’adsorption sur la surface métallique se faisait selon l’isotherme de Frumkin.

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Table des matières

Introduction générale
Chapitre I: synthèse et réactivité de la 2-méthyl imidazo [1,2-a]pyridine
I.1 Introduction
I.2. Nomenclature
I.3. Méthode de synthèse
I.4. Caractéristiques .
I.4.1 Géométrie
I.4.2 Aromaticité
I.4.3 Réarrangement de Dimroth.
I.5. Réactivité
I.5.1 Fonctionnalisation en position 2, 3 et 6..
I.5.2 Hétérocyclisation
I.5. 2. 1 Accès au système indolique..
I.2 la réaction de Mannich
I.2.1 introduction
I.2.2 Généralités
I.2.3 les nouvelles méthodes de synthèse des bases de Mannich
I.2.3 .1 Electrophiles préformés
a) Imines
b) Sels d’iminiums …
c) réaction de Mannich silylogue
I.2.3.2 Nucléophiles : composés carbonylés et leurs dérives
a) Enols
b) Enolates
b.1) Les sillyles énolates
c)Ethers d’énols .
c.1) Ethers d’énols silylés
c.2)Ethers d’énols boroniques
d)Ethers vinyliques
e) Enamines
I.2.3.3 Nucléophiles : composés non carbonylés
I.2.3.4 γ-aminoalkylation de composés carbonylés
I.2.3.5 Catalyses acides supportés
I.2.3.6 Réaction aux micro-ondes
I.3 réaction de formylation
I.3.1 introduction
I.3.2 méthodes de formylation
I.3.2.1 réaction de Vilsmeier-Haack
a) Mécanisme réactionnel
b) Applications
I.3.2.2 La réaction de Koch-Gattermann
I.3.2.3 La réaction Sommelet
a) Applications
I.3.2.4 La réaction de Reimer-Tiemann
a) Mécanisme réactionnel
b) Application
I.3.2.5 formylation Rieche
I.3.2.6 La réaction Duff ou hexamine formylation aromatiques
a)Application
b)Mécanisme réactionnel
I.3.2.7 Réaction de Bodroux-Chichibabin
I.4 synthèse des chalcones
I.4.1 introduction
I.4.2 mécanisme
I.4.2.1 Catalyse basique
I.4.2..2 catalyse acide
I.4.3.Application et intérêt
I.4.3.1 Condensation aldolique du furfural avec l’acétone
I.4.3.2 l’activité sédative du chalcone
I.4.3.3 Synthèse des α,α’- bis(benzylidéne substitués) cycloalcanones sous irradiation
micro-onde et sans solvant
I.4.3.4Synthèse de 1-(2,5-dihydroxy phényle)-3-(3,5-diisopropyl 4-hydroxy phényle) 1-
one-2-éné propane sous stimulation sonochimie
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre II : synthèse
II.1 synthèse de la 2-méthylimidazopyridine
II.1.1. synthèse par voie classique
II.1.2. Synthèse sous irradiation MW
II.1.3. Identification du composé
II.2 réactivité de la 2-méthylimidazopyridine
II.2 .1Chauffage classique
II.2 .2 Sous irradiation micro-onde
II.2 .3 Identification des bases de Mannich obtenues
II.3 réaction de formylation
II.3 .1synthèse de la 2-formylimidazo[1,2-a]pyridine 9
II.3 .2 Identification des composés 8 et 9
II.3 .3. synthèse de la 2-méthyl-3-formylimidazo[1,2-a]pyridine 10
II.3 .4. identification du composé 10
II.4 synthèse des chalcones
II.4 .1 Synthèse des cétones α, β-insaturées ou chalcones
II.4 .1.1 Condensation avec l’acétone
II.4 .1.2 Condensation avec l’acétophénone
II.4.2. Identification des composés
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre III : étude théorique des dérivés d’imidazo [1,2-a]pyridine
III-1 Equation de Schrödinger
III.2 Approximations
III.2.1 approximation de Born-Oppenheimer
III.2.2. fonction d’onde électronique
III.2.2.1 principe de Pauli
III.2.2.2 déterminant de slater
III.3. La méthode Hartree-Fock
III.3.1 les équations de Hartree-Fock
III.3.2 Post Hartree-Fock
III.3.3 La méthode des perturbations (MPn
III.4Théorie de la Fonctionnelle de Densité
Nos travaux
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre IV : inhibition de la corrosion acide
IV.1. Corrosion
IV.1.1. Corrosion acide
IV.1.2. Les inhibiteurs de corrosion
IV.1.2.1. Les classes d’inhibiteurs
IV.1.2.2.Mécanisme d’action électrochimique
IV.1.2.3.Mécanismes d’action interfaciale
IV.1.2.4 .Adsorption des molécules inhibitrices à la surface métallique
IV.1.2.5.Formation d’un film intégrant les produits de dissolution du substrat
IV.2.1. Des hétérocycles utilisés comme inhibiteurs de corrosion en milieu acide
IV.3. Méthodes d’étude des inhibiteurs de corrosion
IV.3.1. Mesure du potentiel de corrosion
IV.3.2. Tracé des courbes stationnaires intensités-potentiel
IV.3.3. Mesure de la résistance de polarisation par le tracé de la courbe I = f (E) au
voisinage du potentiel de corrosion
IV.3.4. Spectroscopie d’impédance électrochimique
IV.3.5. La gravimétrie
Nos travaux
Conclusion
Références bibliographiques
Conclusion générale
Partie expérimentale
Annexes