Etude des propriétés physico-chimique d’un composé organique BZT-Cl

Abstract

Résumé Cette étude examine la structure et les propriétés physico-chimie du chlorure de benzéthonium (BZT-Cl) par des méthodes expérimentales et théoriques. Les résultats DFT ont fourni une excellente correspondance avec les pics 13C et 1H-NMR, ainsi qu'avec les spectroscopies FT-Raman et FTIR. L'analyse thermique montre une bonne stabilité jusqu'à 160°C. En outre, l'entropie, l'enthalpie et la capacité thermique ont été calculées dans la plage 100-440K. Les paramètres électriques sont dépendants de température et fréquence. Le chlore a été faiblement lié à la charge partielle NBO la plus négative d u cation, en comparaison avec l'unité asymétrique expérimentale, une molécule d'eau a été faiblement liée ; ensuite, les structures avant et après la liaison ont été optimisées. La bande interdite et d'autres descripteurs globaux de la physique quantique et de la chimie ont été déterminés à partir des orbitales moléculaires frontières. La stabilité chimique et la réactivité ont été examinées. Le potentiel de cartographie électrostatique a montré que le chlore et l'eau renforçaient le caractère nucléophile. La première polarisation statique et hyperpolarisante prédit un comportement optique non linéaire. Enfin, des tests antibactériens contre plusieurs souches ont démontré une excellente activité et un mécanisme structure/activité a été proposé. Mots-clés : Surfactant ; DFT ; Comportement thermique, Optique non linéaire ; Activité antibactérienne. Abstract This study investigates the structure and properties of benzethonium chloride through experimental and theoretical methods. The DFT results provided an excellent matching with 13C and 1H-NMR peaks, as well as FT-Raman and FTIR spectroscopies. The thermal analysis shows a good stability up to 160°C. Furthermore, the entropy, enthalpy and heat- capacity were computed in 100–440K range. Electrical parameters depend on both temperature and frequency. The chlorine was weakly-bonded to the cation's most negative NBO-partial charge, comparing to the experimental asymmetric-unit, a water molecule was weakly-bonded; then, the structures before and after the bonding were optimized. The band-gap and other global quantum physic-chemical descriptors were determined from the frontier molecular orbitals. Hence, the chemical stability and reactivity were accordingly discussed. The electrostatic mapping potential depicted that the chlorine and water enhanced the nucleophile character. The first static-hyper polarizability predicts a nonlinear optical behavior. Finally, antibacterial tests against several strains demonstrated an excellent activity and a mechanism structure/activity was proposed. Keywords: Surfactant; DFT; Thermal behavior, Non-linear optic; Antibacterial activity..‏