Etude des interactions intermoléculaires dans les complexes d’inclusions par la méthode DFT
Loading...
Date
2025
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université 20 Août 1955 Skikda
Abstract
Ce manuscrit présente une étude approfondie des interactions intermoléculaires dans les
complexes d'inclusion, réalisée à l'aide de la chimie théorique, plus précisément en utilisant la
théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). L'objectif principal de cette étude est d'explorer
les mécanismes de formation et de stabilité de ces complexes, en mettant particulièrement
l'accent sur les cyclodextrines, des macrocycles utilisés pour l'encapsulation de molécules
invitées. L'étude se concentre sur les complexes d'inclusion formés entre différentes
cyclodextrines et des molécules spécifiques, telles que l'interaction de l'α-cyclodextrine avec
l'acide 2-(4-hydroxyphénylazo) benzoïque, ainsi que l'inclusion de l’acide zolédronique dans la
β-cyclodextrine. Les propriétés thermodynamiques, les orbitales moléculaires et les énergies
d'interaction ont été calculées à l'aide de la méthode DFT, permettant une analyse détaillée de
ces systèmes. L’étude des forces non covalentes, telles que les interactions de Van der Waals
et les ponts hydrogène, a permis de mieux comprendre les mécanismes de stabilisation des
complexes. Les résultats obtenus ont validé les observations expérimentales et ont ouvert de
nouvelles perspectives pour l'application de ces complexes dans le domaine pharmaceutique,
notamment pour la conception de systèmes de libération contrôlée de médicaments This manuscript presents a detailed study of intermolecular interactions within inclusion
complexes, carried out using theoretical chemistry, specifically the density functional theory
(DFT). The primary goal of this study is to explore the formation and stability mechanisms of
these complexes, with particular focus on cyclodextrins, macrocycles used to encapsulate guest
molecules. The study focuses on inclusion complexes formed between different types of
cyclodextrins and specific molecules, such as the interaction of α-cyclodextrin with 2-(4-
hydroxyphenylazo)benzoic acid and the inclusion of zoledronic acid in β-cyclodextrin.
Thermodynamic properties, molecular orbitals, and interaction energies were calculated using
the DFT method, providing a detailed analysis of these systems. The study of non-covalent
forces, such as Van der Waals interactions and hydrogen bonding, allowed for a better
understanding of the stabilization mechanisms of these complexes. The obtained results
validated experimental observations and opened new avenues for the application of these
complexes in the pharmaceutical field, particularly for the design of controlled drug delivery
systems الملخص
تقدم هذه الأطروحة دراسة مفصلة للتفاعلات بين الجزيئات داخل معقدات الشمول، تم إجراؤها باستخدام الكيمياء
النظرية، وخاصة نظرية الكثافة الوظيفية ) .(DFTالهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو استكشاف آليات تكوين واستقرار
هذه المعقدات، مع التركيز بشكل خاص على السيكلودكسترينات، وهي حلقات كبيرة تُستخدم لحجز الجزيئات المدعوة. تركز
الدراسة على معقدات الشمول التي تتكون بين أنواع مختلفة من السيكلودكسترينات وجزيئات محددة، مثل تفاعل الألفا-
سيكلودكسترين مع حمض -4(-2هيدروكسي فينيل آزو) بنزويك وحجز حمض الزوليدرونيك في البيتا-سيكلودكسترين. تم
حساب الخصائص الديناميكية الحرارية، والأوربيتالات الجزيئية، وطاقة التفاعل باستخدام طريقة ، DFTمما سمح بإجراء
تحليل دقيق لهذه الأنظمة. كما تم دراسة القوى غير التساهمية مثل تفاعلات فان دير فالز والجسور الهيدروجينية لفهم آليات
استقرار المعقدات بشكل أفضل. أكدت النتائج المحصل عليها الملاحظات التجريبية وفتحت آفاقًا جديدة لتطبيق هذه المعقدات
في المجال الصيدلاني، لا سيما في تصميم أنظمة لتحرير الأدوية بشكل محكوم