Etude comparative des méthodes. Oniom AB initio et DFT. Structure et réactivite du (a, B) L-Fucose

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علوم بحتة وطبيعية

الملخص

Le développement technologique d'ordinateurs de plus en plus puissant fait que l'on peut étudier des systèmes chimiques, biochimiques et biologiques de plus en plus grands. Cependant, l'un des plus grands défis de la chimie quantique est d'étudier les systèmes précités dans leur environnement. Les méthodes précises de la chimie quantique, ab initio et DFT appliquées à ce genre de systèmes, ne sont pas envisageables, car elles sont très coûteuses en temps de calculs et en mémoire informatique. Toutefois, des méthodes moins précises peuvent être utilisées, telles que les méthodes semi-empirique (SE) et mécanique moléculaires (MM). La première est restreinte à des systèmes de 200 atomes au maximum et à des domaines d'application limités. La seconde, bien qu'applicable à des milliers d'atomes, n'est utilisée que pour l'étude des conformations. Une alternative intéressante est de combiner ces différentes méthodes pour lesquelles la partie active du système sera traitée par la mécanique quantique (QM) et les molécules environnantes par les méthodes classiques mécanique moléculaire; ceci est le formalisme des méthodes hybrides QM/MM dites ONIOM (Own N-layered Integrated Molecular Orbital and Molecular ). Le but de ce travail porte sur l'initiation et l'utilisation de cette méthode ONIOM. L'application de cette méthode portera sur les monosaccharides (?; ?) L-Leucose. Le choix de ces systèmes moléculaires n'est pas arbitraire car ceux-ci ont un grand intérêt biologique. Ces monosaccharides jouent un rôle prépondérant dans la constitution des déterminants antigéniques des groupes sanguins H, A et B; de plus, leur structure simple permet de comparer les résultats de la méthode ONIOM et ceux des méthodes ab initio. Ce travail a donc un double aspect, représentant à la fois l'utilisation de la nouvelle méthode de calcul ONIOM et l'étude des entités biochimiques citées précédemment a l'état gazeux et en solution aqueuse. Ce qui a permis: 1- d'évaluer la capacité de la méthode ONIOM à reproduire à l'état fondamental l'aspect géométrique, l'aspect énergétique et la structure électronique. 2- d'observer le comportement de cette méthode quant à l'étude spectrale de ces monosaccharides incluant les spectres de vibration Infra-Rouge et RAMAN. Nous avons aussi utilisé la spectroscopie VCD (Dichroïsme Circulaire Vibratoire) en déterminant le spectre VCD théorique, afin de mieux cerner l'aspect conformationnel de ces molécules chirales. Cela a permis d'affecter à chaque forme et son spectre correspondant. 3- d'étudier la solvatation du -L-Fucose par la méthode ONIOM et PCM, phénomène d'importance dans la compréhension de la solvatation des sucres et de la façon dont les molécules d'eaux se comportent autour des oses. Les trois axes précédents sont établis sous forme de comparaisons entre les résultats des calculs effectués par la méthode ONIOM(MP2/RHF), ONIOM(B3LYP/RHF), ONIOM(B3LYP/UFF) et ONIOM(B3LYP/PM3)

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رسائل ماجيستير

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Etude comparative des méthodes. Oniom AB initio et DFT. Structure et réactivite du (a, B) L-Fucose

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Méthode ab initio, Réactivité

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Ourida Ouamerali

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Sofiane Moussi

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