Apport de la modélisation moléculaire et des relations structure-activité à l'extraction liquide-liquide. Application au cas de l'extraction d'U(VI) par les monoamides

La modelisation moleculaire a ete utilisee dans le domaine de l'extraction liquide-liquide de l'uranium (VI) par les monoamides a partir d'un milieu nitrique. Trois types de parametres importants a etudier ont ete identifies : la reactivite des atomes du site de coordination, l'encombrement sterique et la lipophilie des ligands. L'objectif est, par les methodes de la modelisation moleculaire, de calculer les parametres mentionnes plus haut et d'etablir des relations entre la structure moleculaire de l'extractant ou de son complexe forme avec le cation metallique et ses proprietes extractantes. Une base experimentale de 22 N, N-dialkylamides a ete selectionnee. Tout d'abord, les methodes semi-empiriques de la chimie quantique ont ete utilisees afin de calculer les structures des monoamides et les proprietes physico-chimiques correspondantes. La somme des charges des atomes au voisinage du site reactif a pu etre reliee au coefficient de distribution de l'uranium. Puis les outils de la mecanique moleculaire ont ete utilises pour calculer la structure des complexes UO2(NO3)2(amide)2 formes. Apres une etape preliminaire de parametrisation du champ de force pour traiter U(VI), le calcul de 22 structures de complexes nitrate d'uranyle - monoamides a ete realise. Une relation a ete montree entre le coefficient de distribution d'U(VI) et la composante sterique de l'energie d'association du complexe (i. E. La difference entre l'energie du complexe et celle des especes prises separement). Enfin, un modele predictif de la capacite a extraire U(VI) a ete etabli pour 19 molecules de la base de donnees experimentales (N,N-diakylamides). Ce modele permet de prevoir le coefficient de distribution d'U(VI) a partir des parametres electronique (calcule en chimie quantique) et sterique (calcule en mecanique moleculaire). Il a ete montre que, dans ce cas, la lipophilie des ligands n'est pas un facteur determinant.