LISTE DES FIGURES

I

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Organigramme des méthodes utilisées en chimie quantique

10

Figure2 : Présentation de Purine, xanthine, théophylline, paraxanthine et caféine

17

Figure 3 : La Théophylline de marque Cylmin (comprimé de 100 mg, du Japon)

18

Figure 4 : La plante de guarana

19

Figure 5 : Diagramme du teneur en caféine des différents aliments et boissons

20

Figure 6 : Quantité de caféine absorbée par jour et par habitant par boisson de café (en brun) ou de thé (en vert) ainsi que la somme des deux (en blanc) pour l'année 1995

22

Figure 7 : Synthèse de la caféine

26

Figure 8: Présentation des composés étudiés (caféine et théophylline)

31

Figure 9: Présentation des tautomères étudiés par ChemDraw

33

Figure 10: Présentation des composés optimisés

34

Figure 11 : variation de l’énergie en fonction du substituant X et Y

36

Figure 12 : Diagramme énergétique des OM frontières

37

Figure 13 : Diagramme énergétiques des écarts HOMO/LUMO (en eV) des caféines et théophyllines

38

Figure 14 : Diagrammes énergétiques (en eV) des OM frontières des composés étudiés

40

Figure 15 : Figure 16 : Orbitales moléculaires HOMO/LUMO de certains composés étudiés

41

Distribution électroniques des électrons sur les orbitales moléculaires de certains composés étudiés

42

Figure 17: Présentation des composés étudiés

44

II

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Teneur en caféine de différents aliments et boissons

20

Tableau 2: Estimation de la consommation de caféine dans le monde, aux Etats-Unis, au

Canada et en Angleterre

21

Tableau 3 : Nomenclature des composés étudiés

32

Tableau 4: Energies (en u. a.) des tautomères étudiés

35

Tableau 5 : Écarts énergétiques HOMO-LUMO (en eV) des tautomères de la caféine et la

théophylline

38

Tableau 6 : Distributions des charges de Mulliken

45

Tableau 7 : Moments dipolaires des composés en Debye

47

III

LISTE DES ABREVIATIONS

AM1 SCF

Austin Model 1 Self-Consistent Field

BO Approximation de Born- Oppenheimer B3LYP

6-311G

Becke, three-parameter, Lee-Yang-Parr Base plus étendue.

6-31G Base étendue

CNDO Complete Neglect of Differential Overlap DFT Théorie de la fonctionnelle de la densité HOMO Highest Occupied Molecular Orbital

HF Méthode de Hartree-Fock

INDO Intermediate Neglect of Differential Overlap LCAO Linear Combination of Atomic Orbitals LUMO Lowest Unoccupied Molecular Orbital MNDO Modified Neglect of Differential Overlap

MM Mécanique Moléculaire

MQ IC

Mécanique Quantique Interaction de Configurations

NDDO Neglect of Diatomic Differential Overlap BV Orbitale la plus basse vacante "Valence-Bond"

OA Orbitale Atomique

OM Orbitale Moléculaire

PM3 Parameter Method number 3

GGA General Gradient Approximation.

SOMMAIRE

Liste des figures

I Liste des Tableaux

II Liste des abréviations

III

Introduction générale

1

Références

4

I .1. Historique

6

I .2. Introduction

6

I .3. Méthodes de calculs

7

I .4. Les applications de la DFT en chimie organométallique

11

I .5. Logiciels utilisés

12

I .5. Bases et fonctionnelle utilisées

12

Références

14

II.1. Présentation de la caféine et de ces dérivés

17

II.2. Abondance naturelle de la caféine et de ses dérivés

18

II.3. La caféine dans les espèces végétales

19

II. 4. Teneur en caféine de différents aliments et boissons

20

II.5. Apports maximum quotidiens recommandés

21

II.6. Propriétés pharmacologique

22

II.7. Applications thérapeutiques de la caféine

23

Chapitre II.PRESENTATION ET SYNTHESE DE LA CAFEINE

Chapitre I.PRINCIPALES METHODES DE LA CHIMIE QUANTIQUE

SOMMAIRE

II.8. Autres applications

24

II.9. Utilisations de la caféine

24

II.10.Toxicité

25

II.11. Synthèse de la caféine

26

Références

28

III.1. Introduction

31

III.2. Présentation des composés étudiés

32

III.3. Résultats et discussions

35

Références

48

Conclusion générale

50

Annexes

52

Résumé

58

CHAPITRE III.

ÉTUDE DE L’EFFET DE L’HÉTÉROATOME SUR LES

PROPRIÉTÉS ÉLECTRONIQUES ET MOLÉCULAIRES