Chimie
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Item Synthèse et activités biologiques de nouvelles séries hétérocycliques d'intérêts thérapeutiques(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2025) Khellafi, Nassima; Makhloufi, Malika(Directeur de thèse)Le travail présenté dans cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une étude lancée au niveau de notre laboratoire pour la préparation de nouvelles molécules hétérocycliques hybrides comme voie vers de nouveau médicaments. La première partie porte sur la synthèse d'une série de 3,4-dihydropyrimidine-2(1H)-ones/thiones dérivés de la curcumine dans des conditions douces par chauffage conventionnel et sous irradiations aux micro-ondes. Leurs structures ont été identifiées par la spectrophotométrie UV-Visible, l'infrarouge IR et l'analyse élémentaire. L'activité biologique de ces composés a été évaluée et a montré une excellente activité antioxydante mais une activité antibactérienne modérée. L'analyse DFT a été effectuée pour mieux comprendre les propriétés électroniques des composés synthétisés. La deuxième partie décrit une stratégie simple et efficace pour la synthèse d'une série de substituants coumarines et benzo[f]coumarines, dans des conditions douces. Des évaluations spectroscopiques IR, RMN, UV-Visible et biologiques ont été étudiées pour tous les composés préparés. L'analyse drug-like a montré que les composés synthétisés ont des propriétés physico-chimiques acceptables pour le corps humain ce qui leurs confèrent une bonne biodisponibilitéItem Evaluation de la contamination par les métaux lourds des sols agricoles, eau d’irrigation et les cultures maraichères de la région de Boumerdès(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2025) Aksouh, Mohamed Younes; Benosmane, Nadjib(Directeur de thèse)Ce travail analyse la contamination des sols agricoles et des cultures maraîchères par les métaux lourds, un phénomène préoccupant pour la santé publique et l'environnement. Les principales sources de cette pollution incluent les activités industrielles, minières, les émissions provenant des transports, ainsi que l’utilisation inadéquate des eaux usées. Ces métaux lourds peuvent s’accumuler dans les sols agricoles et être absorbés par les cultures, représentant ainsi un risque direct pour la santé humaine lors de leur consommation. L’étude porte sur trois matrices principales : l’eau d’irrigation, les sols agricoles et les cultures maraîchères. La qualité de l'eau d’irrigation est d'abord évaluée, et des échantillons prélevés seront analysés par spectroscopie d'absorption atomique (SAA) afin de déterminer les niveaux de contamination. Les résultats permettront d’évaluer l’étendue de la pollution dans chaque matrice et de comprendre le mécanisme de transfert des métaux lourds. Par ailleurs, une analyse des risques sanitaires associés à la consommation de cultures contaminées sera réalisée en utilisant plusieurs paramètres d’évaluation des risques, tels que le Taux de Risque Total (THQ), le Taux de Risque Total Harmonisé (TTHQ), l’Indice de Risque Sanitaire (HRI), l’Indicateur de Risque Sanitaire (HI), l’Exposition Diététique Estimée (EDI) et le Facteur de Transfert (TF). Cette recherche vise à mieux comprendre les enjeux sanitaires liés à la contamination des sols et des cultures et à formuler des recommandations visant à atténuer ces risquesItem DFT study of conjugated molecular systems containing transition metals(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2025) Benkouider, Imen; Sahnoune, Hiba(Directeur de thèse)This thesis explores the structural, electronic, and photophysical properties of two distinct classes of transition metal complexes platinum-based molecular wires and fluorinated metallocorroles (Re, Os, Au) using advanced computational methodologies. The study integrates density functional theory (DFT), time-dependent DFT (TD-DFT), and nonequilibrium Green’s function (NEGF) techniques to elucidate key structure-property relationships and their implications for functional applications. For platinum molecular wires, DFT-NEGF calculations reveal that conjugated carbon chains mediate coherent electron transport, with conductance exhibiting exponential length dependence. Oxidation studies show spin density localization on the organic backbone rather than platinum centers, highlighting the role of ligand design in modulating redox properties. In fluorinated metallocorroles, fluorination enhances metal-ligand stability, electronic gaps, and photophysical performance, as evidenced by TD-DFT/PCM simulations of UV-Vis spectra and frontier orbital analyses. These findings align with experimental data, demonstrating the predictive power of computational tools. The results underscore the potential of tailored molecular engineering for applications in molecular electronics, photodynamic therapy, and catalysis. By bridging theoretical insights with experimental validation, this work advances the rational design of high-performance organometallic systems and paves the way for future studies on dynamic processes and broader metal-ligand architecturesItem Elaboration et caractérisation de nanoparticules et de polymères conducteurs pour la réalisation de matériaux composites multifonctionnels(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2024) Makhloufi, Mohamed Cherif; Djelali, Nacer-Eddine(Directeur de thèse)Cette thèse vise à améliorer les performances électrochimiques des matériaux pseudocapacitifs tels que le MnO2, le PPy, la PANI, le nanocomposite PPy/ZnO et le nanocomposite PANI/TiO2 pour les utiliser comme matière active dans les supercondensateurs. Les caractérisations physico-chimiques telles que l'IRTF, le DRX, le MEB-EDS, la surface BET, ainsi que les caractérisations électrochimiques telles que la voltampérométrie cyclique (CV) et la spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) ont été réalisées pour évaluer leurs performances et comprendre la relation entre leurs structures-propriétés et leurs performances électrochimiques. Le dioxyde de manganèse a été d'abord élaborée selon deux procédés, hydrothermal et par micro-ondes, afin d'obtenir différentes structures. Il a été observé une influence significative de la méthode de synthèse sur la morphologie et les performances des dioxydes de manganèse. La capacité spécifique a été calculée à 445 F.g-1 pour le MnO2-HT (synthèse hydrothermal) et à 577 F.g-1 pour le MnO2-MO (synthèse par micro-ondes). En outre, après 1000 cycles de charge-décharge, une perte de 15,7 % par rapport à la capacité spécifique initiale a été observée pour le MnO2-MO, ce qui indique une bonne stabilité électrochimique. La synthèse par micro-ondes a donc permis d'obtenir un matériau aux propriétés électrochimiques attractives, avec un gain de temps de synthèse considérable. Les performances des matériaux nanocomposites PPy/ZnO et PANI/TiO2 ont ensuite été évaluées avec succès. Ces matériaux ont été préparés par une simple polymérisation chimique in-situ, en utilisant la poudre de MnO2 comme agent d'oxydation. Les caractérisations électrochimiques ont révélé les excellentes performances du nouveau nanocomposite PPy/ZnO et PANI/TiO2, où leur capacité spécifique atteint respectivement 1299 F.g-1 et 1110 F.g-1. Ces valeurs sont supérieures à celles obtenues pour l'électrode PPy, qui est de 945 F.g-1, et pour l'électrode PANI, qui est de 800.25 F.g-1. L'introduction des nanoparticules (ZnO, TiO2) dans la matrice de polymère conducteur entraîne un effet synergique efficace entre les deux constituants, ce qui permet une amélioration de la conductivité électronique, de la capacité à haute vitesse de balayage et de la stabilité électrochimique durant le cyclage répétitif de charge/décharge. Ces bonnes performances électrochimiques indiquent que les poudres développées dans ce travail seraient prometteuses comme matériaux actifs pour les supercondensateurs à haute performanceItem Synthèse électrochimique de films d'hydroxydes doubles lamellaires sur un substrat métallique : application à l'environnement(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2023) Meguellati, Zineb; Ghemmit-Doulache, Naïma(Directeur de thése)L'augmentation de la consommation de produits chimiques a considérablement amplifié la contamination organique des effluents aquatiques et des ressources des eaux. L'objectif de ce travail est l'élaboration des hydroxydes double lamellaires (HDL) suivant deux méthodes, et leur application dans le domaine environnemental. Plusieurs techniques physicochimiques, notamment XRD, FTIR, SEM/EDS, TGA/DTG et caractérisations électrochimiques, ont été utilisées afin d'évaluer les propriétés structurelles et morphologiques des poudres de MgAl-HDL, MgFe-HDL et CoAl-HDL synthétisées par la méthode de coprécipitation. D'autre part, des films minces de MgAl-HDL et de CoAl-HDL ont été électrodéposés avec succès sur des substrats métalliques (électrodes de Nickel et d'acier inoxydable). Des poudres MgAl-HDL, MgFe-HDL et CoAl-HDL ont été appliquées pour l'adsorption de l'azocarmine G (ACG), et les paramètres expérimentaux ont été optimisés à l'aide de la méthode des surfaces de réponse pour atteindre des capacités d'adsorption (mg/g) expérimentales maximales de 105,9 ; 101,6 et 98,66 pour MgAl-HDL, MgFe-HDL et CoAl-HDL, respectivement. Le comportement d'adsorption du MgAl-HDL électrodéposé sur une électrode en acier inoxydable a été testé en vue de l'élimination du bleu de bromophénol (BPB), l'effet des conditions expérimentales a été étudié et la capacité d'adsorption maximale était de 4,96 mg/g. Plusieurs modèles cinétiques et isothermes ont été appliqués aux résultats expérimentaux pour évaluer les processus d'adsorption. L'aspect énergétique des processus a été également étudié en déterminant les paramètres thermodynamiques tels que l'énergie libre standard de Gibbs (?G?), l'enthalpie (?H?) et l'entropie (?S?). La régénération des matériaux a été étudiée par deux voies chimiques et électrochimiques ; les expériences ont révélé que l'utilisation de poudres a permis d'obtenir des capacités d'adsorption extrêmement élevées, tandis que l'avantage de l'utilisation de film formé réside dans la rapidité, la simplicité et l'efficacité de la régénération. La poudre de MgFe-HDL synthétisée via la méthode de coprécipitation a été utilisée pour la modification de l'électrode en graphite (électrode G/MF). L'électrode modifiée a été ensuite testée pour la détection électrochimique sélective du métronidazole (MNZ) par voltamétrie cyclique. Le capteur développé a présenté de bonnes performances en termes de sensibilité et de sélectivité avec une limite de détection de 0,74 mMItem Application de l'adsorption et de la photocatalyse dans la dépollution des eaux(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2023) Merrad, samiya; Abbas, Moussa(Directeur de thèse)Dans ce travail, deux semi-conducteurs à base de titanates ainsi qu'un charbon actif dérivé des coquilles de noix ont été élaborés par des méthodes simples, pour des applications environnementales. Diverses techniques d'analyses ont été utilisées pour la caractérisation des matériaux, notamment l'analyse thermique, la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage, la spectroscopie FTIR-ATR, l'analyse texturale, la caractérisation optique, ainsi que des mesures électrochimiques et électriques des catalyseurs. Les résultats mettent en évidence le défi associé à la dépollution des eaux contenant des colorants, par l'utilisation des Pérovskites SrTiO3-? et BaTiO3-?, révélant un fort potentiel de photo-oxydation du " Rouge Congo " grâce à l'exploitation de la lumière solaire. Par ailleurs, le charbon actif (ACWS) a également démontré une capacité d'adsorption considérable en éliminant le colorant cationique " Vert de Malachite ". Une étude d'optimisation des variables influençant les cinétiques d'élimination des deux colorants a été effectuée. De plus, la régénération chimique et oxydante du charbon, en le combinant avec les Pérovskites, souligne la durabilité du processusItem Développement d’un nano matériau radio-formé à base de polymère et son application dans la protection de l’environnement(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2023) Benamer-Oudih, Samah; Kebbouche-Gana, Salima(Directeur de thèse)Dans cette étude, des nanoparticules de chitosane (ChNs) ont été élaborées et utilisées comme adsorbant pour l'élimination simple et simultanée de colorants cationiques (bleu de méthylène BM) et anioniques (méthyle orange MO). Les ChNs ont été préparés selon la méthode de gélification ionique en utilisant du tripolyphosphate de sodium (TPP). L'optimisation du processus de synthèse des ChNs en utilisant un plan factoriel fractionnaire 2 (5-2) a été réalisée pour analyser l'influence du poids moléculaire, de la concentration du chitosane (CS), de la concentration de TPP, du rapport CS/TPP et de la vitesse d'agitation sur la taille finale des nanoparticules et le potentiel zêta. Les réponses mesurées de la taille moyenne des particules et de la charge de surface ont été déterminées par le Zetasizer Nano ZS, Les nanoparticules obtenues ont été caractérisées par FTIR, BET, SEM, XRD, DSC. Les expériences ont montré que la taille des nanoparticules synthétisées dépendait de la concentration du CS, du poids moléculaire du CS, de la concentration en TPP et de la vitesse d'agitation dans les limites choisies. Cependant, le potentiel zêta a été significativement influencé par le poids moléculaire du CS, la concentration du CS et par la vitesse d'agitation. Les expériences d'adsorption en batch ont montré qu'en mode d'adsorption simple, l'élimination du BM est meilleure en pH alcalin, contrairement à l'absorption du MO qui présente une plus grande efficacité d'élimination en milieu acide. L'élimination simultanée du BM et du MO de la solution binaire par les ChNs a été réalisée dans des conditions neutres. Les résultats des études cinétiques d'adsorption ont montré que l'adsorption du BM et du MO pour les systèmes d'adsorption simple et binaire s’adaptent au modèle du pseudo-second ordre. Les isothermes de Langmuir, Freundlich et Redlich Peterson ont été utilisés pour la description mathématique de l'équilibre d'adsorption simple, tandis que les isothermes de Langmuir non modifié et de Freundlich étendu ont été utilisées pour ajuster les résultats de l'équilibre de co-adsorption. Les capacités maximales d'adsorption du BM et du MO dans un système d'adsorption de colorant unique étaient respectivement de 315,01 et 257,05 mg/g. D'autre part, dans le système d'adsorption binaire, les capacités d'adsorption étaient respectivement de 49,05 et 137,03 mg/g. La capacité d'adsorption du BM diminue dans une solution contenant du MO et vice versa, ce qui suggère un comportement antagoniste du BM et du MO sur les ChNsItem Valorisation de l’écorce de grenade pour l’élimination des colorants des eaux usées industrielles(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté des Sciences, 2023) Harrache, Zahia; Abbas, Moussa(Directeur de thèse)Ce travail a pour objectif l’étude de l’élimination de deux colorants susceptibles d’être présents dans des effluents industriels par la technique d’adsorption en mode batch sur deux charbons actifs (commercial CAC et élaboré à base d’écorces de grenades CAEG). La caractérisation des charbons actifs est effectuée par spectroscopie infrarouge à transformée de fourrier et par la méthode BET, les surfaces spécifiques S BET obtenues sont respectivement 51.07 et 1280.32 m 2 .g -1 pour CAEG et CAC. Les valeurs du pH isoélectrique (pH PZC ) des deux charbons actifs obtenus (pH PZC CAC = 5.23 et pH PZC CAEG = 3.2). Les résultats obtenus pour l’étude paramétrique des deux polluants montrent que: La quantité adsorbée des deux colorants (IC et CV) sur les charbons actifs (CAC et CAEG) augmente avec l’augmentation de la concentration initiale et du temps de contact. Le temps d’équilibre de l’adsorption de l’Indigo Carmine est estimé à 45 min pour CAC et CAEG, tandis que pour l’adsorption de Cristal Violet, l’équilibre est atteint au bout de 45 min pour le CAC et 60 min pour CAEG. L’étude de l’effet du pH a permis d’observer une fixation maximale à pH 2 pour l’Indigo Carmine et à pH 11 pour le Cristal Violet. Une capacité d’adsorption maximale des deux colorants sur les charbons actifs étudiés est obtenue pour une dose de l’adsorbant égale à 1 g.L -1 et une vitesse d’agitation comprise entre 300 et 400 tr.min . La modélisation des cinétiques d’adsorption pour les deux colorants sur les deux charbons actifs (CAC et CAEG) semble être parfaitement décrite par la cinétique de pseudo-second ordre et la modélisation des isothermes d’adsorption par les modèles théoriques montre que les modèles de angmuir et Freundlich présentent une meilleure corrélation avec des résultats expérimentaux. La aleur de coefficient de séparation (R L ) pour les deux colorants (IC et CV) est située entre 0.109 et 0.733, ce qui indique que l’adsorption est favorable pour les deux charbons actifs (CAC et CAEG). Les capacités d’adsorption maximales (q max ) de l’Indigo Carmine déterminées par le modèle de Langmuir sont respectivement : 83.33 et 27.03 mg.g -1 pour CAC et CAEG tandis que celles obtenues pour l’adsorption de Cristal Violet sur CAC et CAEG sont respectivement 90.91 et 76.92 mg.g -1 . -1La détermination des paramètres thermodynamiques enthalpie, entropie, enthalpie libre et l’énergie d’activation a permis de conclure sur le phénomène de fixation et la nature des réactions. Enfin, l’étude comparative des capacités d’adsorption montre que cet adsorbant peut constituer un nouveau support dans le domaine de traitement des eauxItem Formulations de formes pâteuses à base des extraits végétaux et des nanoparticules biosynthétiques : recherche de l’effet pharmacologique(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté des Sciences, 2022) Bakdi, Hadjer; Kebbouche-Gana, Salima(Directeur de thèse)De nos jours, le marché des thérapeutiques révèle un intérêt fort des patients à l’égard de la médication à base de plantes. Dans ce contexte particulier, ce travail vise à mettre au point de nouvelles formulations topiques à base des extraits des plantes issues de la flore de nord algérien à savoir l’Olea europea L et l’Eucalyptus globulus. Il a été procédé à l’évaluation de l’activité anti-inflammatoire des extraits hydro alcooliques des feuilles d’olivier et d’eucalyptus. Les résultats de l’activité anti-inflammatoire présentent une réduction du pourcentage d’œdème de 52,02 % pour l’extrait de feuilles d’olivier et 27,73% pour l’extrait de feuilles d’eucalyptus. Ces extraits ont été utilisés dans des formulations de pommades anti-inflammatoires. Les formulations ont une consistance semi solide, leur pH se situe entre 4,5 et 5,5. Ces valeurs sont dans la gamme de pH de la peau. Les tests d'irritation cutanée chez le lapin ont montré que l'indice d'irritation in vivo se situait entre 0,04 et 0,12 ce qui indique que les formulations sont bien tolérées par la peau. L’étude de l’activité antiinflammatoire des formulations sur des souris a montré une réduction du pourcentage d’œdème de 60,02% pour la formulation à base d’Olea europea L, et de 41,71% pour la formulation à base d’Eucalyptus globulus. La formulation à base d’extrait des deux plantes (Olea europea L et d’Eucalyptus globulus) présente une activité antiinflammatoire très importante (70,14%) et meilleure que celle de référence (68,28%) ce qui a prouvé le pouvoir pharmacologique puissant des plantes en synergie. En outre les nanoparticules métalliques occupent une place importante dans la recherche biomédicale, dans ce travail des nanoparticules d’argent ont été synthétisé par voie verte en utilisant les plantes citées précédemment. La voie de synthèse verte a permis d’obtenir des nanoparticules d’Argent sphériques d’un diamètre allant de 30 à 100 nm. Ces nanoparticules ont été utilisées comme principe actif dans de nouvelles formulations de crèmes antiseptiques. L’évaluation de l’activité antimicrobienne des crèmes formulées ainsi que les tests d’irritation cutanée réalisés sur des lapins albinos et l’étude rhéologique ont produit des résultats satisfaisants. Ces phytomédicaments améliorés ont une efficacité prouvée et pourront être vendu à moindre coût par rapport aux anti-inflammatoires et antimicrobiens modernes et sera donc accessible à tous.Item Valorisation du Diss (Ampelodesmos mauritanicus) pour la lutte contre l’eutrophisation(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté des Sciences, 2022) Benhathat, Amal; Amrani, MoussaLes eaux usées sont très souvent enrichies en phosphates issus des activités anthropiques, leur rejet dans le milieu naturel sans traitement adéquat entraîne une eutrophisation rapide du réseau hydrographique de surface. Cela a suscité un grand intérêt pour la recherche de nouvelles méthodes écologiques, rentables et efficaces pour assainir les eaux polluées. L'objectif de ce travail est ; de mettre en évidence le potentiel des tiges d’Ampelodesmos mauritanicus connue sous le nom du Diss en évaluant leur utilisation comme précurseur pour la production de charbon actif (AMSAC) et aussi de caractériser et d'évaluer les performances du charbon actif synthétisé pour l’élimination par adsorption des ions phosphates dans une solution aqueuse synthétique. Le charbon actif a été produit par activation à l'acide phosphorique (H 3 PO 4 ) suivie d'une carbonisation sous atmosphère inerte. L’effet des paramètres réactionnels influant l’adsorption tels que le temps de contact, le pH initial de la solution polluante ainsi que de la concentration initiale en phosphate a été étudiée et l’application des modèles de la cinétique et de l’équilibre d’adsorption a été détaillée. Les résultats obtenus démontrent que la température de pyrolyse, le temps de pyrolyse ainsi que la concentration en agent activant impactent les caractéristiques des charbons. Dans les conditions d'activation optimisées par la méthodologie de surface de réponse, les charbons actifs préparés ont des surfaces spécifiques S BET allant jusqu'à 1294 m²/g avec une texture essentiellement micro et méso poreuse. Les résultats ont révélé une cinétique d'adsorption de pseudo-second-ordre atteignant l'équilibre après 75 min environ. Le modèle de Langmuir semble le mieux adapté aux données expérimentales ; La capacité de sorption monocouche de l'AMSAC pour les ions PO 4 -3 a été déterminée à 4,52 mg/g à 25°C. Les paramètres thermodynamiques indiquent que le processus d'adsorption est exothermique. A terme, ce travail permettra de valoriser des matériaux lignocellulosique (Diss) pour la production de Charbon actif (AMSAC), un adsorbant de phosphate prometteur à faible coût.