Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Un nouveau complexe mononucléaire : structure, vibration (FT-IR et Raman), analyse des surfaces de Hirshfeld, propriétés électriques et circuit équivalent

Nejla Chihaoui, Besma Hamdi, Abdelhamid Ben Salah et Ridha Zouari

Le présent article vise à développer la synthèse, la structure cristalline et les propriétés du composé Zn(C7H5NO4)Cl2.H2O étudié par étude vibrationnelle, analyse thermique et mesures diélectriques. L'étude par diffraction des rayons X sur monocristal révèle que le composé étudié cristallise dans le système orthorhombique avec le groupe d'espace Pnna selon les paramètres de réseau suivants : a=13,8816(4) Å, b=10,3602(3) Å, c=7,8967(2) Å et Z=4. La présence des groupes fonctionnels clés dans la molécule a déjà été confirmée par analyse infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR). Le comportement thermique de cet échantillon, étudié par TGA et DSC, présente deux anomalies à 345 et 386K. La liaison hydrogène joue un rôle important dans la stabilisation de la structure. Une telle structure parallèle déplacée a également une contribution des interactions non covalentes π-σ (empilement CH…π et CO…π entre les groupes CH et les groupes CO avec les cycles benzéniques). Le ligand acide dipicolique (acide 2,6-pyridinedicarboxylique) est coordonné aux ions Zn(II) par un atome d'azote du cycle pyridine, deux atomes d'oxygène du groupe carboxylique et deux atomes de chlorure comme ligand tridenté. L'analyse de surface de Hirshfeld des interactions intermoléculaires dans les structures cristallines a été utilisée pour examiner les formes moléculaires. Les caractéristiques des applications CP/MAS-NMR à l'état solide 13C ont montré cinq résonances isotropes, confirmant la structure déterminée par DRX. Ses propriétés diélectriques en fonction de la température et de la fréquence dans les plages 298-418 K et 209 Hz-5 MHz sont mesurées. Les tracés Cole-Cole (Z' versus Z'') sont analysés en s'adaptant à un modèle de circuit électrique équivalent, composé d'éléments de circuit ; Grain, joint de grain, polarisation de l'interface électrode-solide et résistance Warburg. Chaque élément du circuit est formé d'une combinaison parallèle de résistance (R) et d'éléments à phase constante (CPE). La conductivité des grains ainsi que l'énergie d'activation en fonction de la température, via la technique d'impédance, en plus de l'énergie d'activation due au temps de relaxation en fonction de la température, ont été étudiées montrant deux anomalies, qui sont également détectées par l'ATG et le DSC. Elles pourraient s'expliquer non seulement par une transition de phase et un saut de réorientation entre des sites équivalents à 343K mais aussi par la disparition de la molécule d'eau de la structure à 388K.